Wärmepumpe

… physikalische Grundlagen genial genutzt!

Eine Wärmepumpenheizung besteht aus der Wärmequellenanlage, der Wärmepumpe selbst und einem Wärmeverteil- und Speichersystem. Kernstück ist die Wärmepumpe: In den Kompressor strömt das gasförmige Kältemittel mit niedrigem Druck und niedriger Temperatur. Ähnlich einer Fahrradluftpumpe saugt der Kompressor das gasförmige Kältemittel an und komprimiert es. Durch Reibung der Moleküle erwärmt sich das Gas auf 80-90°C, wobei der Druck erheblich ansteigt.

Beim Durchströmen des Verflüssigers, der vom Heizungswasser „gekühlt“ wird, überträgt das Kältemittel den größten Teil seiner Temperatur auf das Heizungs-wasser (Wärmeübergang) und kondensiert dabei. Das immer noch unter hohem Druck stehende, nunmehr flüssige Kältemittel verliert im Expansionsventil schlagartig seinen Druck, strömt in den Verdampfer und wird wieder gasförmig.
Seine Temperatur fällt unter den Nullpunkt ab.
Dabei nimmt das Gas begierig Wärme aus seiner Umgebung auf und die Wärmequelle (Erdwärme) wird abgekühlt. Der Kreislauf schließt sich, wenn das Kältemittelgas wieder den Kompressor erreicht hat und der Prozess von Neuem beginnt.

Vorteil: vierfacher Gewinn

Energie wird legendlich zum Antrieb des Kompressors und damit zur Aufrechterhaltung des Kreisprozesses benötigt. Der Wärmeübergang von der Erdwärme zum Heizungswasser erfolgt ohne externe Energiezufuhr, so dass mit einer Einheit Antriebsenergie zusätzlich bis zu fünf Einheiten kostenlos aus der Umwelt gewonnen werden.

Als Wärmequelle wird im Wesentlichen unter 3 Varianten der Wärmetechnologie unterschieden:

1. Sole/Wasser-Wärmepumpe

Die Sole/Wasser – Wärmepumpe nutzt eine sogenannte Sole als Wärmeträgermedium. Die Sole ist dabei ein Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel, das im Erdreichwärmetauscher zirkuliert.
Die Sole nimmt die im Erdreich gespeicherte Wärme auf und gibt sie über einen Wärmetauscher an das Wasser der Heizungsanlage ab. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, wie die Wärmeübertragung aus dem Boden funktionieren kann: Durch Erdwärmekollektoren, Erdwärmesonden und Erdwärmekörben

2. Wasser/Wasser-Wärmepumpe

Dabei wird da Grundwasser als Wärmequelle genutzt. Das Grundwasser wird vom Förderbrunnen entnommen und dann dem Verdampfer der Wärmepumpe zugeführt, der dem Wasser die Wärme entzieht.
Das abgekühlte Wasser wird anschließend in einen Schluckbrunnen abgeführt.

3. Luft/Wasser-Wärmepumpe

Außenluft-Wärmepumpen ziehen Wärme aus der Umgebungsluft ab und nutzen sie zum Heizen. Das Prinzip: Ventilatoren leiten die Außenluft am Verdampfer der Wärmepumpe hindurch.
Dieser entzieht der Luft die Wärme. Durch Kompression wird die Temperatur gesteigert und über einen Wärmetauscher das Heizungswasser erwärmt. Das geschieht selbst bei Minustemperaturen.

Wirtschaftlichkeit:

Zur Wirtschaftlichkeit der verschieden Systeme gibt es sehr viele Ansichten und jeder Vertreter seiner Technologie ist von der besonderen Wirtschaftlichkeit seines System überzeugt.
Übereinstimmend kann jedoch festgestellt werden, dass sich der Einbau und der Betrieb eines Solarkollektors (südliche Ausrichtungsmöglichkeit vorausgesetzt) immer lohnt.
Bei den zusätzlichen Erwärmungserzeugern stellen alle vorgestellten Systeme eine wesentliche Verbesserung gegenüber einer „normalen“ Ölheizung, wie sie vor 20 Jahren üblich war, dar. Mann kann davon ausgehen, dass mit einem Wärmepumpensystem das System mit den geringsten Heizkosten erhält. Die Systeme Pellets-Heizung und Voll-Brennwerttechnik folgen.
Bei den Wärmepumpensystemen sind die Anschaffungskosten für einen Sole/Wasser-Wärmepumpe mit Erdflächenkollektoren im Vergleich zu den anderen wohl die am Geringsten.