Wärmepumpen

Wärmepumpen Prinzip

Wärmepumpe und Kühlschrank basieren auf dem gleichen Funktionsprinzip. In beiden Fällen wird einerseits Wärme entzogen und andererseits unter Einsatz von Antriebsenergie, im Regelfall elektrischem Strom, bei höherem Temperaturniveau abgegeben. Die abgegebene Wärme beträgt ein Vielfaches der eingesetzten elektrischen Energie.

Grafik Wärmepumpe

Das Verhältnis von abgegebener Wärmeleistung zur eingesetzten elektrischen Leistung wird Leistungszahl genannt.

Die Leistungszahl zufolge der beispielhaft im Bild dargestellten Energieflüsse einer Wärmepumpe beträgt:
Wärmepumpe Formel

Maßgebend für die Energieeffizienz einer Heiz-Wärmepumpe ist die Jahresarbeitszahl, die eine mittlere Leistungszahl über die gesamte Heizungsperiode gesehen darstellt.

 

Wärmequelle Luft

Entsprechend den Ergebnissen eines groß angelegten siebenjährigen Feldtestes sind Luft-/Wasser-Wärmepumpen in Hinblick auf den Beitrag zum Klimaschutz kritisch zu bewerten (Quelle Agenda 21 – Gruppe Energie der Stadt Lahr im Schwarzwald). Durchschnittlich werden nur Jahresarbeitszahlen von 2,5 erreicht. Nicht zu vernachlässigen ist die mögliche Schallbelastung von Anrainern. Der Einsatz einer Luft-/Wasser-Wärmepumpe ist nur dann gerechtfertigt, wenn der Heizwärmebedarf zufolge eines hohen Dämmstandards sehr gering ist. Der Zusatznutzen einer Luft-/Wasser-Wärmepumpe besteht in der Möglichkeit, diese im Sommer als Klimagerät einzusetzen und eine Flächenkühlung zu realisieren.

 

Wärmequelle Erdreich – Kollektoren

Flachkollektoren stellen die einfachste Möglichkeit dar, dem Erdreich Wärme zu entziehen. Da der Wärmeentzug sehr oberflächennah erfolgt, ist im Sommer zu wenig Kühlenergie vorhanden, um die Anlage als Kühlsystem zu nutzen. Bei größeren Projekten werden erdberührte Betonbauteile wie Gründungspfähle mit Rohren ausgestattet, so dass ein Energiegewinn oder auch Kühlung möglich sind.

 

Wärmequelle Erdreich – Tiefensonden

Wärmepumpen mit Tiefensonden stellen hochwertige Heiz- und Kühlungssysteme dar. Es werden Jahresarbeitszahlen von ca. 4 erreicht. Der Dimensionierung der Sonden ist ein besonderes Augenmerk zu schenken. Im Regelfall beträgt die Sondentiefe 100 bis 150 m. Im Winter wird dem Erdreich Wärme entzogen. Wird im Sommer Wärme zufolge eines Kühlsystems eingespeist, dann fungiert das Erdreich als Ganzjahresspeicher.

 

Wärmequelle Grundwasser

Mit Grundwasser-Wärmepumpen lassen sich die höchsten Jahresarbeitszahlen erreichen. Es ist eine behördliche Einreichung erforderlich, da eine für Anrainer nachteilige Beeinflussung des Grundwasserkörpers verhindert werden muss. Das Zuführen von Abwärme im Sommer zufolge eines Kühlbetriebes ist – wenn überhaupt – nur begrenzt möglich.

Foto Wärmepumpe Luft Wasser 332-249

Aussengerät Luft-Wasser-Wärmepumpe

 

 

Foto Wärmepumpe Tiefensonden Bohrgerät 332-284

Tiefensonden – Bohrgerät

 

 

Foto Wärmepumpe Wärmepumpenanlage 332-254

Tiefensonden – Wärmepumpenanlage