Moderne Wärmepumpen sparen Energie und verringern Schadstoffemissionen

Wärme ist eines unserer Grundbedürfnisse. Viele von uns denken heute bei dem Thema Heizen nicht mehr nur wirtschaftlich, sondern auch umweltbewusst.

Beides lässt sich hervorragend miteinander verbinden, dies zeigt sich auch an der Entwicklung der Wärmepumpe. Sie nutzt die Energie, die in der Luft, im Wasser und im Erdreich permanent vorhanden ist und wandelt diese in brauchbare Heizwärme um.

Die Regelung der Wärmepumpe ist außentemperaturabhängig. Aufgabe dieser Regelung ist es, die eingestellte Sollwerttemperatur zu sichern. Das Ergebnis ist ein überdurchschnitt- lich gutes Verhältnis von gewonnener Heizwärme zu der aufgewandten Energie.

In Zahlen ausgedrückt bedeutet dies folgendes:
Aus 1 kWh elektrischer Energie kann man bis zu 5 kWh Nutzenergie gewinnen - je nach Wärmequelle (Wärmemedium) und Vorlauftemperatur des Heizsystems.

Man unterscheidet drei Arten von Wärmepumpen (siehe Grafik rechts)

  • (A) Luft/Wasser-Wärmepumpe
  • (B) Wasser/Wasser-Wärmepumpe
  • (C) (D) Sole/Wasser-Wärmepumpe

Die Arbeitsweise der drei Arten ist immer gleich, nur die Wärmequelle ändert sich. Den wichtigsten Beitrag für das Funktionieren einer Wärmepumpe leistet das Kühlmittel, auch Arbeitsmedium genannt. Es hat die Eigenschaft, bei niedrigen Temperaturen zu verdampfen.

Man leitet nun Außenluft oder Wasser zu einem Wärmetauscher (Verdampfer), in dem das Arbeitsmedium zirkuliert. Dort entzieht es der Wärmequelle die notwendige Verdampfungswärme und geht vom flüssigen in den gasförmigen Aggregatzustand über - siehe Funktionsbild unten.

Die Wärmequelle kühlt sich um einige Grad ab. Ein Verdichter saugt das gasförmige Arbeitsmedium an und presst es zusammen. Durch die Druckerhöhung steigt die Temperatur. Das Arbeitsmedium wird nun auf ein höheres Temperaturniveau "gepumpt" - siehe Funktionsbild oben.

Warmes Wohnen mit Wärmepumpe

Hierzu ist elektrische Energie notwendig. Da es sich um einen sauggekühlten Verdichter handelt, geht diese Energie (Motorwärme) nicht verloren. Sie gelangt mit dem verdichteten Arbeitsmedium in den nachgeschalteten Verflüssiger - siehe Funktionsbild (links).

Hier gibt das Arbeitsmedium seine gewonnene Wärme an das Umlaufsystem der Warmwasserheizung ab, in dem es sich verflüssigt. Anschließend wird mit Hilfe eines Expansionsventils der immer noch vorhandene Druck abgebaut und der Kreisprozess beginnt erneut.

Wärmepumpen im Einsatz

In der Illustration sehen Sie ein Anwendungsbeispiel für Wärmepumpen im praktischem Einsatz.

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