Wärmepumpen
Wärmepumpen nutzen die Umweltwärme aus der Luft, dem Wasser oder dem Erdreich, um kostengünstig und umweltfreundlich Heizwärme bereitzustellen
Die Effizienz einer Wärmepumpe wird durch den Leistungszahlwert (COP) angegeben, der das Verhältnis zwischen erzeugter Wärme und eingesetzter Energie widerspiegelt. Wärmepumpen finden Anwendung sowohl in Neubauten als auch bei der Modernisierung älterer Gebäude, um den Energieverbrauch zu senken. Die Kombination von Wärmepumpen mit anderen Energiequellen wie Solarthermie oder Fernwärme kann die Energieeffizienz zusätzlich steigern.
Wärmeerzeugung mit innovativen Wärmepumpensystemen
- Wärmepumpen
- Funktionsweise der Wärmepumpen
- Arten von Wärmepumpen
- Die Jahresarbeitszahl
- Erd-Wärmepumpe
- Luft-Wärmepumpe
Funktionsweise der Wärmepumpen
Wärmepumpen haben die Fähigkeit, zu heizen oder zu kühlen. Sie bewegen Wärme von einem niedrigen Temperaturniveau auf ein höheres und umgekehrt. Der Prozess innerhalb der Wärmepumpe stellt praktisch eine Umkehrung eines Wärme-Kraft-Prozesses dar, wie es beispielsweise bei einem Kühlschrank geschieht. Die nutzbare Wärme, die von der Wärmepumpe erzeugt wird, steht für Heizzwecke zur Verfügung, normalerweise im Bereich niedriger Temperaturen.
Es gibt unterschiedliche Wärmequellen für die Wärmepumpe:
die indirekt gespeicherte Sonnenenergie, die in der Luft vorhanden ist,
die Wärmeenergie von Wasser,
die im Erdreich vorhandene Wärmeenergie,
Abwärme aus Prozessen
oder gar die direkte Sonnenstrahlung.
Effiziente Wärmeerzeugung: Wärmepumpen und ihre ideale Nutzung in Niedertemperatur-Heizsystemen
Funktionsweise einer Wärmepumpe
Wärmepumpenkreislauf
Die Wärmepumpe nutzt elektrischen Strom, um Umweltwärme in Heizungswärme umzuwandeln. Besonders Fußboden- und Wandheizungen, also Niedertemperatur-Heizsysteme, sind ideal für den Betrieb mit Wärmepumpen geeignet. Das liegt daran, dass Wärmepumpen umso effizienter arbeiten, je kleiner das Verhältnis zwischen Außentemperatur und Systemtemperatur ist. Bis zu 75% der benötigten Heizenergie können aus der Umwelt gewonnen werden. Durch die Integration von thermischen Solaranlagen kann der Wirkungsgrad der Anlage noch weiter gesteigert werden. Das folgende Bild veranschaulicht den Funktionsprozess einer Wärmepumpe.
Erd-Wärmepumpe (geothermisches Verfahren)
Typen von Wärmepumpen
Verschiedene Wärmepumpensysteme für effiziente Heizlösungen.
Beim geothermischen Verfahren wird je nach Bedarf eine Sonde (unter Umständen auch mehrere) in den Boden in einer Tiefe von 50-100 Metern eingeführt. Eine Wärmeträgerflüssigkeit befördert die im Boden vorhandene Erdwärme zur Wärmepumpe. Aufgrund der konstanten Erdtemperatur bleibt die Effizienz das ganze Jahr über nahezu gleich.
