SO FUNKTIONIERT EINE WÄRMEPUMPE

Die Funktionsweise Wärmepumpe/der Aufbau einer Wärmepumpe ist leicht zu verstehen.

Wasser, das selbstständig bergab fließt, muss bergauf gepumpt werden. So ist es auch mit Wärme: Sie "fließt" automatisch von einem höheren zu einem tieferen Temperaturniveau. Heiz-Wärmepumpen pumpen also Wärme entgegen des natürlichen "Temperatur-Flusses". Wärmequellen sind Luft, Grundwasser oder Erdwärme.

Effizienz mit Flächenheizungen

Der Prozess: Wärmepumpen nehmen Umweltwärme auf, pumpen die Temperatur hoch und führen die Wärme dann dem Heiz- und Brauchwasser zu. Dabei gilt: Je geringer der Unterschied zwischen der Umwelt-Temperatur und der Wunsch-Temperatur des Raumes, desto weniger muss die Wärmepumpe arbeiten. Ideal sind daher Wärmequellen, die auch im Winter eine möglichst hohe Temperatur besitzen (z.B. Grundwasser) und Heizungen, die mit möglichst niedrigen Vorlauftemperaturen auskommen (Flächenheizungen/ Heizkörper für Wärmepumpen).

funktionsweise waermepumpe

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So funktioniert eine Wärmepumpe im Detail

Im Inneren der Wärmepumpe (außer bei der Luft-Luft-Wärmepumpe) wird ein Kältemittel (KM) laufend mechanisch so verändert, dass es mehr Wärme abgibt, als es aufgenommen hat. Dafür wird es laufend komprimiert und ausgedehnt, also verdampft und wieder verflüssigt. Das flüssige KM nimmt im Verdampfer die Umweltwärme auf und verdampft. Der Kompressor verdichtet das Gas mit mechanischer Energie und erhöht dadurch seine Temperatur. Im Verflüssiger übergibt das Gas seine Wärme dem Heizkreis und wird wieder flüssig. Im Expansionsventil wird der Druck abgebaut und die Flüssigkeit gerät in den Verdampfer...

Schon gewusst?

Jahresarbeitszahl / JAZ

Die JAZ benennt die Effizienz der gesamten Heizungsanlage und ist die wichtigste Kennzahl der Wärmepumpe. Sie berücksichtigt nicht nur die Leistung, sondern auch "betriebsbedingte Schwankungen" wie etwa das Heizverhalten der Hausbewohner. Konkret bezeichnet die JAZ das Verhältnis von Stromverbrauch und Nutzwärme. Für Pumpen mit verschiedenen Wärmequellen gelten folgende JAZ-Annahmen

Sole-Wasser-Wärmepumpen mit Kollektor: bis 4

Sole-Wasser-Wärmepumpen mit Erdsonde: bis 4,5

Wasser-Wasser-Wärmepumpen: bis 4,5

Luft-Wasser-Wärmepumpen: bis 3,3

Vor allem Luft-Wasserwärmepumpen werden wegen ihrer relativ niedrigen Effizienz oft bivalent, also parallel zu einem zweiten Heizsystem, betrieben. Pumpen, die Grundwasser oder Erdreich anzapfen, eignen sich zum monovalenten, also Allein- Betrieb. Eine positive Ökobilanz ergibt sich erst ab einer JAZ von 4 (4 kWh Nutzwärme aus 1 kWh Strom; in der Praxis oft nicht erreicht).

Für genaue Infos zur Technik empfehlen wir den Besuch der Seite www.wikipedia.de oder entsprechende Herstellerseiten wie www.viessmann.de