Was ist eine Wärmepumpe ?
Eine Wärmepumpe ist ein Gerät, das Wärme von einem Ort (Quelle) zu einem anderen Ort (Verbraucher) transportiert und dabei Arbeit leistet. Die meisten Wärmepumpen transportieren Wärme von einer kühleren Ort zu einem wärmeren Ort. Im Grunde arbeitet eine Wärmepumpe wie ein Kühlschrank, nur anders herum.
Im Verdampfer wird dem Arbeitsmittel die Umweltwärme zugeführt. Dabei wechselt der Aggregatzustand von flüssig in gasförmig.
Im Verdichter wird das gasförmige Arbeitsmittel stark komprimiert und dadurch auf ein für Heizzwecke nutzbares Niveau gebracht. Dabei wird, um den Verdichter anzutreiben, Fremdenergie (elektrischer Strom) benötigt.
Im Verflüssiger wird die Wärmenergie des Arbeitsmittels direkt an das Wasser abgegeben. Das Arbeitsmittel wird dabei wieder flüssig.
Im Entspannungsventil wird das Arbeitsmedium dekomprimiert und dadurch stark abgekühlt. Das Medium wird wieder dem Verdampfer zugeführt und der Kreislauf beginnt erneut.
Auf diese Weise können die Wärmepumpen bei einer Außentemperatur von -7 °C problemlos 63 °C heißes Wasser erzeugen und bei -15 °C noch immer Wasser mit 55 °C.
Verschiedene Typen von Wärmepumpen
Dies sind die verschiedenen Wärmepumpentypen, eingeteilt nach den verschiedenen Quellen und Verbrauchern:
- Luft/Wasser Wärmepumpe
- Wasser/Wasser Wärmepumpe
- Erdwärmepumpe
- Hybrid-Wärmepumpe
Luft, Erde oder Wasser ?
Die Erde wird wegen ihrer gleichbleibenden Temperatur von etwa 10° Celsius gerne als Energielieferant genutzt. Jedoch müssen Erdkollektoren großflächig verlegt oder Erdsonden bis in etwa 100 Meter Tiefe versenkt werden. Ebenso verhält es sich, wenn Grundwasser als Wärmequelle genutzt werden soll. Lange Amortisationszeiten sind die Folge. Darüber hinaus liegt die Effizienz von Wärmepumpen mit der Wärmequelle Luft deutlich höher.
Die Vorteile von Luft als Wärmequelle liegen auf der Hand. Luft ist immer und überall verfügbar und einfach zu erschließen. Es sind keine komplizierten Installationen nötig. Luft als Wärmequelle bietet eine höhere Energieausbeute.
Luft/Wasser Wärmepumpe
Luft als Kältequelle hat den Vorteil, dass Luft überall vorhanden und günstig zu erschließen ist. Jedoch reduziert sich die Menge an thermischer Energie, die die Wärmepumpe fördern kann, mit der Temperatur dieser Quelle. Wenn Luft als Kältequelle benutzt wird, ist es notwendig (rund 0°C), ein Entfrostungssystem mit geringer Leistungsaufnahme zu installieren. Die Kühler einer Luft/Wasser-Wärmepumpe, die mit der Außenluft in Berührung kommen, können im Winter vereisen. Um das zu verhindern, schmilzt die Wärmepumpe das Eis selbstständig ab.
Wasser/Wasser Wärmepumpe
Eine Wärmepumpe bietet mit Wasser als Kältequelle die besten Leistungen ohne den Einfluss externer klimatischer Verhältnisse.
Erdwärmepumpe
Erde als Kältequelle hat den Vorteil im Vergleich mit Luft geringeren Temperaturveränderungen ausgesetzt sein. Die Rohre, die benutzt werden, um die thermische Energie des Bodens zu absorbieren, können horizontal (Kollektoren) oder vertikal (Sonden) verlegt werden. Die horizontalen Kollektoren werden normalerweise in 1 bis 1,5 Metern Tiefe positioniert. Dieses vermeidet Schwankungen in der Leistung, die durch unterschiedliche Temperaturbedingungen verursacht werden. In dieser Tiefe kann ebenfalls noch die Sonnenwärme genutzt werden. Die Fläche für die Kollektoren muss 2 bis 3 mal größer sein als die zu beheizende Fläche des Gebäudes.
Hybrid-Wärmepumpe
Die Hybrid-Wärmepumpe arbeitet immer als Luft/Wasser Wärmepumpe und ist mit einem Luftwärmeüberträger und Ventilatoren ausgestattet. Gleichzeitig hat das Gerät einen zweiten Wärmeüberträger als wassergeführten Plattentauscher, um diesen bei niedrigen Außentemperaturen (zum Beispiel unter 0° C) zu verwenden. Auf diese Weise wird ein ausgezeichnetes Verhältnis zwischen Kosten und Nutzen gewährt.
Holzofen
Die DIAMANT-Wärmepumpe und der DIAMANT-Holzofen bilden eine Einheit bei sehr kalten Temperaturen. Natürlich sind viele unterschiedliche Anschlussvarianten möglich. Hier soll beispielhaft nur eine mögliche Lösung dargestellt werden.
Wenn´s draußen mal richtig kalt wird ...
Die Wärmepumpe liefert selbst bei Außentemperaturen von -7 °C problemlos heißes Wasser von 63 °C.
Der DIAMANT-Holzofen bringt eine Heizleistung von 9,0 KW wasserseitig und 4,4 KW raumseitig und ist somit leistungsstark wie eine Zentralheizung. Dabei hat er eine Wirkungsgrad von 92 %.
Außerdem kann der Holzofen mit einer Abgastemperatur von 170 °C an jedem Kamin angeschlossen werden, ohne diesen zu versotten.
Heizabnehmer
Die folgenden Geräte eignen sich sehr gut für den Anschluss an Wärmepumpen:
- Fußbodenheizung
- Gebläsekonvektoren
- Radiatoren
- Deckenheizung
Fußbodenheizung
Ein Vorteil ist die architektonische Freiheit der Raumgestaltung, da Heizkörper entfallen. Dazu kommen noch die hygienischen Aspekte einer Fußbodenheizung. Durch die gleichmäßige Flächenwärme wird das Wachstum der Hausstaubmilben und die Schimmelpilzbildung verhindert.
Gebläsekonvektoren
Die Gebläsekonvektoren können für Heizung und Kühlung von Räumen eingesetzt werden. Dank ihrer einfachen Installation finden sie immer häufiger Anwendung im privaten als auch im kommerziellen Bereich. Durch die große Auswahl an Zubehör können die Geräte an Anlagen unterschiedlichster Art angepasst werden.
Radiatoren
Die Radiatorenheizung erwärmt die Raumluft und verteilt diese dann durch Umwälzung (Konvektion) im Raum. Als Radiatoren empfehlen wir großflächige Geräte, die mit geringerer Vorlauftemperatur auskommen im Gegensatz zu Heizkörpern mit kleinen Flächen die Idealerweise für Öl, Gas oder Holz ausgelegt sind.
Deckenheizung
Die Klimadecken basieren auf dem Strahlungsaustausch zwischen einer warmen und einer kalten Fläche. Dabei bewegt sich die Wärmestrahlung von der warmen zur kalten Fläche, der kühlere Körper nimmt die Strahlung auf und erwärmt sich dabei. Die Klimadecken erwärmen also die Raumluft nicht direkt, sondern indirekt über die Oberflächen, wie z. B. Fußboden, Wände, Möbel.
Copyright © 2008 Diamant Heiz- und Klimasysteme GmbH. Alle Rechte vorbehalten.
