Wärmepumpen – Effizienter Ersatz für alte Heizungen

Für Neubauten und eine Heizungssanierung eignen sich auch Wärmepumpen als effizienter Ersatz für ein herkömmliches Heizungssystem. Oder zur Ergänzung einer bestehenden Anlage (Hybridsystem) zur Abdeckung des Grundbedarfs an Wärme. Moderne Wärmepumpen entziehen der Umgebung auch bis -15 °C noch genug Energie, um damit zu heizen und Warmwasser zu bereiten.

Wärmepumpen-Hybridsysteme

Hybridsysteme sind eine Kombination aus Luft-Wasser-Wärmepumpe und einem herkömmlichen Wärmeerzeuger. Bis zu einer Grenz tem peratur (zwischen 5 bis -5° C), arbeitet die Wärmepumpe. Bei abnehmender Lufttemperatur sinkt deren Wirkungsgrad und bei Unterschreiten der festgelegten Grenze springt die herkömmliche Heizung an, meist ein Brennwertgerät. Diese arbeitet dann bei niedrigen Temperaturen deutlich effizienter. Auch zur Ergänzung von bestehenden Heizungsanlagen geeignet.

Warmwasser-Wärmepumpen

Sie entziehen ihrer Aufstellungsumgebung Energie und erwärmen damit das Wasser. Sie sind attraktiv für die Heizungssanierung und bieten noch viele interessante Nebeneffekte, wie z.B. Kellerentfeuchtung und -kühlung.

Das Funktionsprinzip

Eine Luft-/ Wasser-Wärmepumpe funktioniert prinzipiell wie ein Kühlschrank – nur in entgegengesetzter Richtung. Während ein Kühlschrank seinem Innenraum Wärme entzieht und an die Umgebungsluft abgibt, entzieht eine Luft-/ Wasser- Wärmepumpe der Außenluft Wärme und gibt sie an die Raumluft eines Gebäudes als Heizenergie ab.

Die wichtigsten Komponenten einer Luft-/Wasser-Wärmepumpe sind:

• Verdampfer (Wärmetauscher)
• Verdichter (Kompressor)
• Verflüssiger (Plattenwärmetauscher, Kondensator)
• Expansionsventil (Entspannungsorgan)

Kreislauf der Wärmegewinnung

Im Verdampfer (Wärmetauscher) der Luft-/ Wasser-Wärmepumpe findet der eigentliche Prozess der Wärmegewinnung statt. Dieser Prozess basiert auf den physikalischen Eigenschaften des beigefügten Kältemittels, das schon bei niedrigen Temperaturen verdampft und die für den Verdampfungsprozess aufgenommene Energie speichert. 1. Ein Ventilator saugt Außenluft über den äußeren Wärmetauscher, den Verdampfer. Das im Verdampfer enthaltene flüssige Kältemittel verdampft unter Entzug der Umgebungswärme. Dies kann auch bei extrem niedrigen Außentemperaturen geschehen.

Das nun gasförmige Kältemittel wird vom Verdichter angesaugt und verdichtet. Bei der Verdichtung steigen die Temperatur und der Druck des Dampfes wieder an.

Der heiße Dampf fließt zu einem zweiten Wärmetauscher (Kondensator) und gibt dort seine gewonnene Wärme an das angeschlossene Heizsystem ab. Im Fall der Wärmepumpe wird die Wärmeenergie an das Wasser des Heizkreises abgegeben. Das Kältemittel wird im Kondensator enthitzt und verflüssigt, bevor es in dem elektronisch geregelten Expansionsventil entspannt wird und im Verdampfer wieder in der Lage ist, Wärme aus der Umgebungsluft aufzunehmen.