Wärmepumpen
Funktionsweise von Wärmepumpen
Wärmepumpen arbeiten nach dem Prinzip eines Kühlschranks: gleiche Technik, nur umgekehrter Nutzen. Der Kühlschrank entzieht Lebensmitteln Wärme. Die Wärmepumpe entzieht einer für unser Empfinden "kalten" Umgebung Wärme und bringt diese auf Temperaturen, die völlig ausreichen, um Ein- und Mehrfamilienwohnhäuser komfortabel und zuverlässig zu beheizen.
Wie funktioniert das?
Die Wärmepumpe ist eine thermodynamische Maschine, in der ein Arbeitsmedium (Kältemittel) einem Kreislauf folgt: Das Arbeitsmedium ändert dabei seinen Aggregatszustand von flüssig in gasförmig. Das Kältemittel hat die physikalische Eigenschaft, dass es bereits bei relativ geringen Temperaturen verdampft.
* Prozentwerte dienen als Anhaltspunkt
Grundwasserwärmepumpe
Funktionsweise einer Grundwasserwärmepumpe
Über einen Förderbrunnen wird das Grundwasser entnommen und dem Verdampfer der Wärmepumpe zugeführt, der dem Wasser die Wärme entzieht. Das abgekühlte Wasser wird anschließend in einen Schluckbrunnen abgeführt. Grundwasser hat im Jahresverlauf eine konstante Temperatur, die mit etwa 10 Grad Celsius relativ hoch ist. Damit ergibt sich eine hohe Wirkungsgrad. Zu berücksichtigen sind jedoch höhere Erschließungskosten für die Bohrung. Auch sollte grundsätzlich im Vorfeld eine Wasseranalyse erfolgen. Es besteht eine Genehmigungspflicht bei der Wasserbehörde.
Wärmepumpe mit Erdkollektor oder Erdsonde
Das Erdreich bietet im Jahresverlauf nahezu konstante Temperaturen. Für die Wärmepumpe ergibt sich hieraus eine hohe Leistungszahl und ein geringer Energieverbrauch. Bei der Gewinnung der Energie aus der Wärmequelle Erdreich gibt es zwei Möglichkeiten:
Wärmepumpe mit Erdkollektor
Funktionsweise einer Wärmepumpe mit Erdkollektor
Ein waagerechtes Rohrschlangensystem wird in ca. 1,5 m Tiefe im Abstand von 0,8 m frostfrei verlegt. Die benötigte Fläche beträgt etwa das 1,5 bis 2,5 fache der beheizten Wohnfläche.
Wärmepumpe mit Erdsonde
Funktionsweise einer Wärmepumpe mit Ersonde
Die Erdsonden werden senkrecht bis zu 100 m tief in den Boden eingelassen. Der Flächenbedarf ist hier deutlich geringer. Die Planung und Ausführung muss durch einen zertifizierten Brunnen- oder Sondenbauer erfolgen.
Luft- Wärmepumpe
Funktionsweise einer Luft- Wärmepumpe
Luft als Wärmequelle gibt es überall. Ventilatoren führen die Außenluft durch den Verdampfer der Wärmepumpe, wobei der Luft Wärme entzogen wird. Die geringen, gut kalkulierbaren Erschließungskosten sind ein großer Vorteil der Wärmequelle Luft.
Luft- Wärmepumpen können im Haus oder außerhalb des Hauses aufgestellt werden. Die Innenaufstellung erfordert Luftkanäle für die Zu- und Abfuhr der Außenluft.