Einfaches Prinzip – effektive Wirkung

Wärmepumpen sind die erste Wahl, wenn es darum geht, Heizkostenersparnis und umweltschonende Wärmeerzeugung zusammenzubringen. Denn die Energie, die eine Wärmepumpe nutzt, stellt die Umwelt unbegrenzt und kostenlos zur Verfügung. Das vollwertige Heizsystem benötigt nur einen geringen Anteil Strom für Antrieb und Pumpe, um diese Energie nutzbar zu machen. Eine Wärmepumpe macht unabhängig von fossilen Brennstoffen und trägt aktiv zur Reduzierung des CO2-Ausstoßes und zum Klimaschutz bei.

Die Funktionsweise einer Wärmepumpe ist mit der eines Kühlschranks vergleichbar – nur umgekehrt.

Bei einem Kühlschrank wird die Wärme von innen nach außen geleitet. Eine Wärmepumpe funktioniert genau umgekehrt. Die Wärme aus der Luft oder dem Erdreich wird über das Heizungssystem in den Wohnraum geführt.

Zur Steigerung der Temperatur wird innerhalb der Wärmepumpe der Dampf eines Kältemittels verdichtet, so dass sie hoch genug ist für die Heizung und Trinkwassererwärmung. Damit sind diese Wärmepumpen auch für die Modernisierung einsetzbar, um für die Wohnraumheizung mit Radiatoren eine ausreichend hohe Vorlauftemperatur zu erzielen.

Ausschlaggebend für die Effizienz einer Wärmepumpe ist der Verdichtungsprozess. Unser Partner Viessmann setzt dafür bei seinen Wärmepumpen einen Compliant-Scroll-Verdichter ein. Er zeichnet sich durch einen leisen, vibrationsarmen, wartungsfreien und äußerst langlebigen Betrieb aus.

Für die Wärmeerzeugung durch Wärmepumpen wird beispielsweise der Umgebungsluft Wärme entzogen und mit ihr ein bei geringer Temperatur siedendes Kältemittel verdampft. Das dabei entstehende Gas wird vom Scroll-Verdichter komprimiert und damit erwärmt. Das so erwärmte Gas gibt die Wärme im Kondensator an das Heizungswasser oder zur Trinkwassererwärmung ab und verflüssigt sich dabei wieder. Zuletzt wird das noch unter Druck stehende Kältemittel in einem Expansionsventil entspannt, und der Kreislauf der Wärmepumpe beginnt von vorne.

Energiequellen für die Wärmepumpe

Die im Einzelfall beste Wärmequelle hängt von den örtlichen Gegebenheiten und dem Wärmebedarf ab. Wärmepumpen können verschiedene Energiequellen nutzen:

  • Luft – praktisch unbegrenzte Verfügbarkeit, geringste Investitionskosten
  • Erdreich – über Erdkollektor, Erdsonde oder Eisspeicher, hohe Effizienz
  • Wasser – besonders hohe Effizienz, Wasserqualität ist zu beachten
  • Abwärme – abhängig von Verfügbarkeit, Menge und Temperaturniveau der Abwärme
  1. Wärme aus dem Erdreich (Kollektor)
  2. Wärme aus dem Erdreich (Sonde)
  3. Wärme aus dem Erdreich, der Luft und von der Sonne (Eisspeicher)
  4. Wärme aus der Luft
  5. Wärme aus dem Grundwasser

Jahresarbeitszahl als Kennwert

Die Leistungszahl COP (COP = Coefficient of Performance) ist das Verhältnis der Wärmeabgabe zur Leistungsaufnahme. Die Jahresarbeitszahl ist der Durchschnitt aller im Laufe eines Jahres auftretenden COP.

Die Leistungszahl dient zur Vergleichbarkeit von Wärmepumpen hinsichtlich der Effizienz – der COP gilt jedoch nur in einem bestimmten Betriebspunkt unter definierten Temperaturbedingungen.

Für die Planung einer Wärmepumpe muss deren Betrieb über das gesamte Jahr hinweg betrachtet werden. Dafür wird die über das Jahr abgegebene Wärmemenge ins Verhältnis gesetzt zu der in diesem Zeitraum von der gesamten Wärmepumpeanlage aufgenommenen elektrischen Arbeit. Dabei werden auch die Stromanteile für Wärmepumpen, Regelungen etc. berücksichtigt. Das Ergebnis wird als Jahresarbeitszahl bezeichnet.