Wärmepumpe
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| Energie | Kältemittel | |
Die Wärmepumpe wandelt Wärme niedriger Temperatur in Wärme hoher Temperatur um - auch im Winter bei weit unter 0°C.
Dies geschieht in einem geschlossenen Kreisprozess durch ständiges Ändern des Aggregatzustandes des Kältemittels (Verdampfen, Komprimieren, Verflüssigen, Expandieren). Nach dem gleichen Prinzip entzieht auch ein Kühlschrank seinem Inneren die Wärme und gibt diese dann nach außen ab.
Die Wärmepumpe entzieht der Umgebung des Hauses - Erdreich, Wasser oder Luft - gespeicherte Sonnenwärme und gibt diese plus der Antriebsenergie in Form von Wärme an den Heiz- und Warmwasserkreislauf ab.
Inhaltsverzeichnis
Bauarten
Erdreichkollektor
Bei der Nutzung der Erdwärme durch den Erdreichkollektor ist es von Vorteil, Eigentümer eines großen Grundstückes zu sein. Ein Rohrschlangensystem, das meist aus Kunststoff besteht, wird horizontal im Erdboden verlegt. In diesem System befindet sich ein fließfähiges Solegemisch, welches vom Erdboden die Wärme aufnimmt. Erdreich-Kollektor-Anlagen eignen sich vor allem für monovalenten Betrieb, ohne dass die darüberliegende Vegetation beeinträchtigt wird. Als Grundfläche wird etwa das zwei- bis dreifache der zu beheizenden Wohnfläche benötigt.
Erdwärmesonden
E. benötigen kein sehr großes Grundstück, da sie vertikal verlegt werden. Sie werden mit Bohrgeräten in das Erdreich eingesetzt. Wie bei den Erdreichkollektoren zirkuliert in dem vertikalen Rohrschlangensystem ein Solegemisch, welches dem Erdboden und dem Grundwasser indirekt die Wärme entzieht. Die Tiefe der Bohrungen hängt von der Beschaffenheit des Erdreichs ab.
Da der Erdboden ab einer Tiefe von 15 m eine relativ konstante Temperatur von +10 Grad Celsius hat, kann diese Art von Wärmequelle effizient genutzt werden.
Luft/Wasser Wärmepumpe
Die Nutzung der Luft als Wärmelieferant ist überall und theoretisch zu jeder Jahreszeit möglich. Allerdings können Wärmepumpen der Außenluft bei Temperaturen von -20 Grad Celsius kaum noch Wärme entziehenen. Der energetische Wirkungsgrad sinkt und es muss auf eine Zusatzheizung (z. B. in Form einer Fussbodenheizung) zurückgegriffen werden.
Vorteile der Luft/Wasser Wärmepumpe sind die einfache Installation, denn sie kann sowohl innen oder außen betrieben werden und die Ersparnis von einigen Kosten, da Erdarbeiten und Brunnenbohrungen entfallen.
Wasser/Wasser Wärmepumpe
Die Energiequelle bei dieser Wärmepumpenart ist die Wasserwärme. Grundwasser ist ein optimaler Wärmespeicher. Selbst in sehr kalten Wintern liegt die Temperatur noch bei 8 bis 12 Grad Celsius. Auch im Jahresdurchschnitt bleibt die Wassertemperatur auf einem konstanten Niveau. Voraussetzungen für die Installation ist ausreichende Menge und Qualität des Grundwassers. Dies überprüfen Chemiker anhand einer Wasserprobe.
Für die Nutzung des Grundwassers ist ein Saugbrunnen und ein Schluck- oder Sickerbrunnen erforderlich. Es wird die Wärme des Grundwassers genutzt, wobei seine Temperatur gesenkt, seine Beschaffenheit jedoch nicht verändert wird. Auch Seen und Flüsse können zur Wärmegewinnung genutzt werden. Dem Saugbrunnen wird Wasser entzogen. In der Wärmepumpe wird diesem Wasser nun Wärme entzogen und dem Schluckbrunnen zugeführt. Das Wasser erwärmt sich wieder im Erdreich und kann aus dem Saugbrunnen wieder entnommen werden.
