So funktionieren Wärmepumpen
Alles Inklusive. Ausser Teuer.
Top-Deal inkl. Beratung in Deiner Region finden!
Wie funktioniert eine Wärmepumpe? Das solltest Du wissen!
Wärmepumpen bieten einen großen Vorteil gegenüber klassischen Heizsystemen: Sie benötigen keine fossilen Rohstoffe oder Brennmaterialien. Stattdessen nutzen sie Umweltenergie aus dem Grundwasser, Erdreich oder der Umgebungsluft. Das macht sie besonders umweltfreundlich und kosteneffizient.
In diesem Beitrag erklären wir die Funktionsweise der Wärmepumpe, die vergleichbar mit einem Kühlschrank arbeitet, aber Wärme statt Kälte erzeugt.
Wie funktioniert eine Wärmepumpe?
Wärmepumpen nutzen die Energie der Umwelt, um ein höheres Temperaturniveau im Haus zu erzeugen. Ein beeindruckendes Beispiel dafür ist die Umwandlung von Erdreich-Temperaturen von durchschnittlich 12 °C in wesentlich höhere Temperaturen zur Beheizung.
-
Dies geschieht durch den Joule-Thomson-Effekt.
Auch interessant:
Wie funktioniert eine Wärmepumpe?
Eine Wärmepumpe gewinnt Energie aus der Umwelt und wandelt sie in nutzbare Wärme um. Dabei spielen drei zentrale Elemente zusammen:
-
Die Wärmequelle – Sie liefert die Energie, die aus Luft, Erde oder Wasser gewonnen wird.
-
Das Kältemittel-System – Hier wird die gewonnene Wärme verdichtet und auf ein nutzbares Temperaturniveau gebracht.
-
Der Wärmeverteiler – Dieser überträgt die erzeugte Wärme auf Heizkörper, Fußbodenheizung oder einen Warmwasserspeicher.
Gut zu wissen
Je nach System kann die Wärmequelle variieren: Luft-Wasser-Wärmepumpen nutzen die Umgebungsluft, Sole-Wasser-Wärmepumpen entziehen Wärme aus dem Erdreich, und Wasser-Wasser-Wärmepumpen zapfen das Grundwasser an. Die gewonnene Wärme wird dann über das Kältemittel-System in Heizenergie umgewandelt.
Die Wärmepumpe selbst hat mehrere wichtige Komponenten:
-
Verdampfer: Hier wird die Umweltenergie auf das Kältemittel übertragen, das dabei verdampft.
-
Verdichter: Dieser komprimiert das gasförmige Kältemittel, erhöht den Druck und damit das Temperaturniveau.
-
Verflüssiger: Das komprimierte Gas wird kondensiert und gibt dabei Wärme ab.
-
Expansionsventil: Reduziert den Druck des Kältemittels, das dadurch wieder flüssig wird und erneut Umweltenergie aufnehmen kann.
Der Wärmeverteiler mit Speichersystem transportiert die erzeugte Wärme ins Haus. Dies kann über Fußboden- oder Wandheizungen oder klassische Heizkörper geschehen. Zusätzlich kann die Wärme in einem Warmwasser- oder Heizungspufferspeicher zwischengespeichert werden.
Fachfirma für Wärmepumpen gesucht?
In nur 2 Minuten zum Angebot für Deine Wärmepumpe.
Betrieb von Wärmepumpen: Heizen und Kühlen
Wärmepumpen sind vielseitig einsetzbar, da sie sowohl heizen als auch kühlen können. Dies macht sie zu einem ganzjährigen, umweltfreundlichen Heizungssystem. Besonders in heißen Sommermonaten kann die Wärmepumpe als Kühlgerät fungieren, wodurch keine separate Klimaanlage erforderlich ist.
-
Aktive Kühlung: Hierbei wird der Verdichter der Wärmepumpe genutzt, um Wärme aus dem Raum zu entziehen und diese der thermischen Wärmequelle zuzuführen.
-
Passive Kühlung: Diese Methode nutzt das natürliche Temperaturgefälle und leitet überschüssige Raumwärme durch eine Umwälzpumpe ins Erdreich. Diese Methode ist besonders effizient und benötigt keinen zusätzlichen Energieaufwand.
Verschiedene Typen von Wärmepumpen
Obwohl das Grundprinzip bei allen Wärmepumpen gleich ist, gibt es Unterschiede in der Funktionsweise der verschiedenen Typen:
-
Luft-Wasser-Wärmepumpe
Ein Ventilator saugt Außenluft an, die dem Wärmepumpenkreislauf Wärme zuführt. Diese Wärme wird zur Erwärmung von Brauch- und Heizungswasser genutzt.
-
Luft-Luft-Wärmepumpe
Diese Pumpe verwendet verbrauchte Raumluft und leitet Frischluft auf angenehme Raumtemperaturen. Sie ist die einzige Wärmepumpe ohne Kältemittelkreislauf.
-
Sole-Wasser-Wärmepumpe (Erdwärmepumpe)
Sie entzieht Wärme mit Hilfe von Erdsonden oder Erdkollektoren aus dem Erdreich. Diese Wärme wird durch den Kältemittelkreislauf geleitet und zur Beheizung des Hauses genutzt.
Bis zu 70% Förderung für Wärmepumpen!
Schnell und einfach zur eigenen Wärmepumpe. Jetzt unverbindlich anfragen.
Warum eine Wärmepumpe wählen?
Wärmepumpen sind umweltfreundlich, effizient und bieten zahlreiche Vorteile:
-
Keine fossilen Brennstoffe: Sie nutzen die unbegrenzte Energie der Umwelt.
-
Hohe Effizienz: Sie können aus einer Kilowattstunde Strom drei bis fünf Kilowattstunden Wärme erzeugen.
-
Vielseitige Nutzung: Sie können sowohl zum Heizen als auch zum Kühlen verwendet werden.
-
Kostenersparnis: Niedrigere Heiz- und Betriebskosten im Vergleich zu konventionellen Heizsystemen.
Fazit
Die Funktionsweise der Wärmepumpe zeigt, wie effektiv und umweltfreundlich dieses Heizungssystem ist. Durch die Nutzung von Umweltenergie können Heizkosten gesenkt und der CO2-Ausstoß reduziert werden. Ob Heizen oder Kühlen – eine Wärmepumpe bietet ganzjährig Komfort und Nachhaltigkeit.
Häufig gestellte Fragen
Was ist der Joule-Thomson-Effekt?
Der Joule-Thomson-Effekt beschreibt die Temperaturänderung eines Gases bei Druckänderung ohne Wärmeenergieaustausch mit der Umgebung. Bei der Wärmepumpe wird dadurch die Temperatur des Kältemittels erhöht.
Kann eine Wärmepumpe auch im Winter effizient arbeiten?
Ja, selbst bei niedrigen Außentemperaturen kann eine Wärmepumpe effizient arbeiten, da sie auch aus kalter Luft, Erde oder Wasser Wärmeenergie extrahieren kann.
Welche Arten von Wärmepumpen gibt es?
Es gibt Luft-Wasser-Wärmepumpen, Luft-Luft-Wärmepumpen und Sole-Wasser-Wärmepumpen (Erdwärmepumpen).
Wie funktioniert die Kühlung mit einer Wärmepumpe?
Die Wärmepumpe kann Wärme aus dem Raum entziehen und nach draußen leiten. Dies kann entweder aktiv mit dem Verdichter oder passiv durch eine Umwälzpumpe geschehen.
Ist eine Wärmepumpe auch ohne Förderung wirtschaftlich?
Ja, Wärmepumpen sind durch ihre hohe Effizienz und niedrigen Betriebskosten auch ohne Förderung eine wirtschaftliche Heizlösung.
Bildquellen: © Shutterstock - StockMediaSeller | © Shutterstock - ThomsonD | © Shutterstock - MAXSHOT.PL | © Shutterstock - Rocco Herrmann, 9dream studio | © Shutterstock - Karsten Larsen | © Shutterstock - Creative_Bird | © Shutterstock - Andrey_Popov