Wärmepumpen

Die Wärmepumpe stellt ein technisch ausgereiftes Heizgerät dar und findet Einsatz in vielen Energiesparhäusern. Ihre Aufgabe ist es, Wärme zum Heizen und für die Warmwasserbereitung bereitzustellen. Die Wärmepumpe wird an Stelle eines mit Brennstoffen befeuerten Heizungskessels oder zusätzlich eingesetzt.

Eine Wärmepumpe kann beispielsweise einem zehn Grad Celsius warmem Grundwasser noch Wärme entziehen. Dabei kühlt sie dieses auf bis zu sieben Grad Celsius ab. Damit die so entzogene Wärme für Heizzwecke nutzbar wird, muss die Wärmepumpe sie verdichten und dadurch auf eine höhere Temperatur bringen.

Das Wärmepumpenprinzip ist ähnlich dem von Kühlschränken. Der Unterschied zwischen einer Wärmepumpe und einem Kühlschrank besteht darin, dass bei einem Kühlgerät die Wärme aus dem Lagerraum entfernt und nach außen abgeleitet wird. Die Wärmepumpe entnimmt Wärme aus der Luft, dem Erdreich, dem Wasser oder der Abluft von Gebäuden und leitet sie zur jeweiligen Heizungsanlage. Während Wärme bei einem Kühlschrank als Abfallprodukt anfällt, möchte die Wärmepumpe so viel wie möglich gewinnen. Mit einer solchen Pumpe lässt sich Umgebungswärme aus der Luft, der Erde oder dem Grundwasser entziehen und zum Heizen einsetzen.

Bei einer Erdwärme-Wärmepumpe wird ein Kupferrohr im Erdreich eingebracht. Darin zirkuliert als Wärmeträger ein Gemisch von Wasser und Frostschutzmittel. Dieser Wärmeträger verlässt die Wärmepumpe mit niedriger Temperatur und zieht Wärme aus dem wärmeren Erdreich. Das nun warme Wasser führt man zur Wärmepumpe zurück. Der Wärmeträger gelangt zum Wärmetauscher und bringt das sogenannte Arbeitsmedium zum Verdampfen. Dieser Dampf besitzt alle Energie der Erdwärme. Der Wärmeträger Wasser kühlt sich ab.

Der Kältemitteldampf wird in einem Verdichter zusammengedrückt und erwärmt sich dabei deutlich. Diesen Effekt kann man auch bei einer Luftpumpe beobachten. Das erhitzte Gas gibt seine Wärme über einen zweiten Wärmetauscher wiederum an das Wasser der Heizung ab. Dadurch kühlt sich das Gas ab, kondensiert und wird wieder flüssig. Das flüssige Kältemittel gelangt zum Wärmetauscher zurück und der Prozess beginnt von neuem.

Eine Wärmepumpe verbraucht bei Betrieb nicht direkt Brennstoffe wie Kohle, Gas oder Öl. Bei der Stromgewinnung werden sie allerdings in Kraftwerken verbrannt. Die meistverwendete Wärmepumpe (nutzt Kompression) benötigt Strom als Antriebsenergie. Eine Brennstoffbevorratung und ein Brennstofflager sind nicht notwendig, was die Baukosten reduziert. Nur ein Stromanschluss ist erforderlich. Gleichfalls fallen keine Kosten für besondere Hausanschlüsse und einem Schornstein an. Ohne Schornstein kommt auch kein Schornsteinfeger.

Wärmepumpen eignen sich gut für Fußbodenheizungen

Wärmepumpen eignen sich gut für Fußbodenheizungen

Um die energetischen Vorteile einer Wärmepumpenheizung effektiv nutzen zu können, braucht es relativ teure Flächenheizungen. Aufgrund geringer Vorlauftemperaturen sind in erster Linie Fußboden- und Wandheizungen beziehungsweise Warmluftheizungen geeignet. Nicht billig sind außerdem die Erschließung der Wärmequelle (Wasser, Erdreich) sowie das Wärmepumpenaggregat selbst. Oftmals muss auch noch ein zusätzlicher Pufferspeicher angeschafft werden. Ganz ohne Lärm lässt sich der Betrieb außerdem nicht realisieren.

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