Wärmepumpen
Wärmepumpen wandeln Umweltwärme (regenerativ) unter Einsatz von Antriebsenergie (Strom oder Gas) in nutzbare Wärme um. Der benötigte elektrische Strom kann einerseits „aus der Steckdose“ bezogen werden. Andererseits kann selbstproduzierter (und zwischengespeicherter) Strom aus einer Photovoltaikanlage genutzt werden. Somit wird das System noch ökologischer und auch unabhängiger von steigenden Stromkosten.
Moderne Wärmepumpen erzeugen aus einem Teil Antriebsenergie etwa vier bis fünf Teile Wärme für die Beheizung eines Gebäudes und für die Erwärmung des Brauchwassers. Voraussetzung für den sinnvollen Einsatz einer Wärmepumpe sind niedrige Auslegungstemperaturen für die Raumbeheizung. Die Vorlauftemperatur sollte möglichst unter 45°C liegen. Dies ist bei Flächenheizungen (Fußboden-, Wand- oder Deckenheizungen) in der Regel gegeben. Niedrige Vorlauftemperaturen können – bei abgestimmter Auslegung - auch bei wandhängenden Heizkörpern erreicht werden.
Die Luft-Wasser-Wärmepumpe
Bei der Luft/Wasser-Wärmepumpe wird Umgebungsluft als Energiequelle genutzt. Da der Energiegehalt der Luft geringer als z.B. der von Wasser ist, müssen größere Mengen an Luft mit dem Verdampfer in Kontakt gebracht werden. Das wird mit entsprechend großen Ventilatoren und großen Wärmetauscherflächen realisiert. Bei Luft/Wasser-Wärmepumpen unterscheidet man Geräte, die außen bzw. innen aufgestellt werden.
Sole/Wasser-Wärmepumpen nutzen als Wärmequelle das Erdreich mittels Erdsonde die bis zu einer Tiefe von 100 m gebohrt wird oder einen Flächenkollektor der in einer Tiefe von 1,50 m verlegt wird oder Spiralkollektoren, die bis zu einer Tiefe von 6 m ins Erdreich eingebracht werden. Die Sole/Wasser-Wärmepumpe ist nicht nur in der Lage ein Haus zu heizen, sondern bietet ebenso die Möglichkeit der Kühlung durch einen eingebauten umschaltbaren Kältekreis.
Bei diesem Konzept nutzt man das Grundwasser zur Energiegewinnung. Zur Nutzung von Grundwasser als Energieträger sind mindestens zwei Brunnen erforderlich. Aus einem Brunnen, dem Förderbrunnen, wird das Wasser entnommen, das von der Wärmepumpe abgekühlt wird. Über einen zweiten Brunnen, Schluckbrunnen, wird das abgekühlte Wasser wieder dem Grundwasser zugeführt.
Die Abluft aus Gebäuden ist energiereich und eignet sich ebenfalls als Wärmequelle für die Wärmepumpe. Ein Einsatzbereich ergibt sich in Lüftungsgeräten mit Wärmerückgewinnung, z.B. in der Wohnungslüftung. Diese Geräte werden als Luft/Luft-Wärmepumpen bezeichnet. Hierbei wird die in der Abluft enthaltene Wärme von der Wärmepumpe -auch in Kombination mit Wärmetauschern- zur Erwärmung der Frischluft genutzt. Einige Hersteller bieten Geräte an, bei denen der Kältekreis der Wärmepumpe zusätzlich umschaltbar ist. Diese Geräte versorgen die Gebäude im Sommer mit gekühlter Frischluft und können dadurch den Wohnkomfort noch deutlich steigern.
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