Die heutige Zeit ist geprägt von der Problematik zunehmender Umweltbelastungen und steigender Energiekosten.
Unter diesen Voraussetzungen ist es von zentraler Bedeutung, auch beim Thema Heizen die Schonung der Ressourcen, maximale Umweltfreundlichkeit und niedrige Kosten im Blick zu haben. Die Wärmepumpe ist das System für umweltfreundliches und kostenbewusstes Heizen.
Mit Ihrer hoch entwickelten Technik schafft sie das scheinbar Unmögliche: aus nur 25% zugeführter Energie entstehen 100% Heizleistung. Die Wärmepumpe ist durch die Nutzung der regenerativen Umweltwärme das unabhängige Heizsystem der Zukunft.
Wärmepumpen nutzen Wärmeenergie aus der Umwelt, die im Erdreich, in der Umgebungsluft oder im Grundwasser gespeichert ist. Dabei wird das Temperaturniveau mit Hilfe zusätzlicher mechanischer Antriebsenergie so angehoben, dass es für den Betrieb einer Heizungsanlage nutzbar ist.
In der Wärmepumpe zirkuliert ein Arbeitsmittel, dessen Aggregatzustand ständig zwischen gasförmig und flüssig wechselt.
Die Funktionsweise der Wärmepumpe beruht auf einem geschlossenen, thermodynamischen Kreislaufprozess:
- Das kalte, flüssige Arbeitsmittel nimmt im Verdampfer Energie aus der Wärmequelle (Luft, Geothermie, Grundwasser) auf verdampft dabei.
- Unter Einsatz mechanischer Energie (elektrischer Antrieb) wird das dampfförmige Arbeitsmittel im Kompressor zu Heißgas erhitzt,
- Im Kondensator verflüssigt sich das Heißgas, die dabei frei werdende thermische Energie wird an das Heizsystem abgegeben,
- Das flüssige Arbeitsmittel wird im Expansionsventil entspannt, wodurch es stark abkühlt und somit wieder Energie aufnehmen kann.
Kostengünstig und ökologisch heizen mit der Wärmepumpe
Vor zehn Jahren hatten Wärmepumpen Seltenheitswert, heute haben sie Konjunktur: Zirka 20.000 Geräte wurden im Jahr 2005 in Deutschland verkauft – rund 20 Prozent mehr als im Vorjahr.
Bauherren und Modernisierer schätzen vor allem die niedrigen Betriebskosten und die Umweltfreundlichkeit von Wärmepumpen. Denn die Geräte nutzen zur Raumheizung und Trinkwassererwärmung überwiegend die Sonnenwärme, die in der Natur gespeichert ist. Sie arbeiten nach dem technischen Prinzip eines Kühlschranks, jedoch mit einem anderen Zweck.
Ein Kühlschrank entzieht seinem Innenraum Wärme und gibt diese über das Rückwandgitter wieder ab, eine Wärmepumpe bezieht die Energie aus der Natur und überträgt sie per Wärmetauscher auf das Heizsystem.
Als Wärmequellen stehen Luft, Erdreich und Grundwasser zur Auswahl. Luft hat den Vorteil, leicht zugänglich zu sein. Erdreich und Grundwasser sind optimale Wärmespeicher mit einer Temperatur, die das ganze Jahr über relativ konstant bleibt. Das Erdreich wird über Flächenkollektoren oder Erdsonden, das Grundwasser über Brunnen erschlossen.
Die Funktionsweise der Anlagen ist identisch – unabhängig von der Wärmepumpenart: In einem Kreislauf zirkuliert ein FCKW-freies Kältemittel. Dieses Kältemittel nimmt die Umgebungswärme (zum Bei-spiel die des Bodens) auf. Das im Ursprung flüssige Kältemittel verdampft durch die von der Umwelt aufgenommene Wärmeenergie und wird in einem Verdichter auf einen höheren Druck gebracht.
Die Druckerhöhung steigert die Temperatur, der Kältemitteldampf wird auf eine höhere Temperatur „gepumpt“. Im Wärmetauscher überträgt der „erhitzte“ Dampf seine Wärme an das Heizungswasser und verflüssigt sich dabei. Nach anschließender Druckminderung liegt das Kältemittel wieder in seiner ursprünglichen Form vor und der Kreislauf beginnt von neuem.
Bei modernen Wärmepumpen stammen bis rund drei Viertel der Heizenergie aus dem kostenlosen Energiespeicher der Natur. Dies lässt sich in Verbindung mit einer thermischen Solaranlage noch deutlich verbessern. Um die entzogene Wärme auf ein hohes Temperaturniveau zu bringen, ist nur ein geringer Anteil an elektrischer Energie erforderlich. Besonders effizient arbeiten Wärmepumpen, wenn die Temperatur des Wassers im Heizsystem niedrig ist.
Mit einer Wärmepumpe lässt sich zudem kostengünstig und umweltfreundlich eine Wohnraumkühlung verwirklichen.
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