Heiztechnik - Wärmepumpe

Funktionsweise

• Die Funktionsweise einer Wärmepumpe basiert auf dem thermodynamischen Prinzip der Wärmeübertragung. In der Wärmepumpe zirkuliert ein Kältemittel, das im Verdampfer Wärme aus der Umwelt aufnimmt und dabei verdampft. Das verdampfte Kältemittel wird dann im Verdichter komprimiert, wodurch es sich erhitzt. Das erhitzte Kältemittel gibt die Wärme dann im Wärmeübertrager an das Heizsystem ab und kondensiert dabei. Das kondensierte Kältemittel wird dann im Expansionsventil entspannt, wodurch es wieder verdampft und der Prozess von vorne beginnt.

Wärmequellen

• Wärmepumpen können verschiedene Wärmequellen nutzen. Die gängigsten sind:
  1. Luftwärme: Die Luftwärmepumpe nutzt die Wärme aus der Außenluft. Diese Wärmequelle ist zwar kostengünstig, aber i. d. R. auch die ineffizienteste.
  2. Erdwärme: Die Erdwärmepumpe nutzt die Wärme aus dem Erdreich. Diese Wärmequelle ist sehr leistungsstark und auch im Winter zuverlässig & effizient.
  3. Grundwasserwärme: Die Grundwasserwärmepumpe nutzt die Wärme aus dem Grundwasser. Diese Wärmequelle ist ebenfalls sehr effizient.

Geeignete Gebäude

• Wärmepumpen sind besonders geeignet für Gebäude mit einer guten Wärmedämmung und idealerweise Flächenheizungen wie z.B. Fußbodenheizung. Fußbodenheizungen sind für eine Wärmepumpe nicht zwingend notwendig. Wärmepumpen können auch mit anderen Heizsystemen kombiniert werden, wie z. B. mit Radiatoren oder Konvektoren. Allerdings sind Fußbodenheizungen besonders gut für Wärmepumpen geeignet, da sie mit niedrigen Vorlauftemperaturen betrieben werden können. Dies ist wichtig, da Wärmepumpen bei niedrigen Vorlauftemperaturen am effizientesten arbeiten. Bei schlecht gedämmten Gebäuden kann es erforderlich sein, zusätzlich eine andere Heizquelle zu installieren, um die Wärmepumpe zu unterstützen.

Voraussetzungen für einen effizienten Betrieb

• Für einen effizienten Betrieb einer Wärmepumpe sind folgende Voraussetzungen wichtig:
  1. Eine gute Wärmedämmung: Eine gute Wärmedämmung sorgt dafür, dass die Wärme im Gebäude gespeichert wird und nicht verloren geht.
  2. Eine ausreichend große Wärmequelle: Die Wärmequelle muss groß genug sein, um die benötigte Wärmeleistung zu liefern.
  3. Eine fachgerechte Installation: Eine fachgerechte Installation ist wichtig, um die Wärmepumpe effizient zu betreiben und Schäden zu vermeiden.
  4. Schallschutz: Für die Wärmequelle Luft sollte geprüft werden, ob sich der Standort für das Außengerät bzw. Wärmepumpe eignet.
  5. Eine regelmäßige Wartung: Wärmepumpenheizungen sollten regelmäßig gewartet werden, um einen störungsfreien und sicheren Betrieb zu gewährleisten.

Vorteile

• 1. Nachhaltigkeit: Wärmepumpen nutzen die kostenlose Wärme aus der Umwelt, um Gebäude zu heizen. Sie sind daher klimaneutral und tragen zur Energiewende bei.
  2. Effizienz: Wärmepumpen können mit hohen Wirkungsgraden betrieben werden. Das bedeutet, dass sie mit wenig Energie (Strom) viel Wärme erzeugen können.
  3. Möglichkeit zur Kühlung: Reversible Wärmepumpen können unter bestimmten Voraussetzungen im Gebäude auch zum Kühlen im Sommer genutzt werden.

Nachteile

• 1. Kosten: Wärmepumpen sind in der Anschaffung in der Regel teurer als andere Heizsysteme.
  2. Temperatur: Bei sehr niedrigen Außentemperaturen kann es sein, dass die Wärmepumpe insbesondere bei der Wärmequelle Luft ineffizient Arbeiten und viel Strom benötigen. Daher ist eine niedrige Vorlauftemperatur wichtig für einen effizienten Betrieb.
  3. Platzbedarf: Wärmepumpen benötigen in der Regel einen Speicher, um die erzeugte Wärme zwischenzuspeichern. Für die Wärmequelle z. B. Luft oder Erdsonden oder Erdkollektoren muss entsprechender Platz zur Unterbringung vorgesehen werden.