Was ist eine Wärmepumpe?

Wärmepumpen sind nicht zuletzt wegen Ihrer Wirtschaftlichkeit und Umweltfreundlichkeit auf dem Vormarsch in Deutschland. Etwa 75% der Heizleistung einer Wärmepumpe ist durch die Umweltwärme kostenlos und klimaneutral nutzbar. Das macht sie vor allem für Neubauten zur attraktiven Alternative zu herkömmlichen Heizungen.

Funktionsweise einer Wärmepumpe

Eine Wärmepumpe funktioniert ähnlich wie ein Kühlschrank, bloß umgekehrt: statt dem Inneren Wärme zu entziehen und sie nach außen abzuführen, führt die Wärmepumpe die Außenwärme nach innen. Diese Außenwärme kann aus dem Erdreich, der Luft oder dem Wasser kommen. Je nach der verwendeten Wärmequelle, spricht man dann dementsprechend auch von einer Luft-Wasser-Wärmepumpe, einer Sole-Wasser-Wärmepumpe oder einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe. Zusätzlich gibt es noch zwei weitere Arten: die Warmwasser-Wärmepumpen und Großwärmepumpen.

Die Wärmepumpe entzieht also dem Außenbereich die Wärme und leitet sie als Energie zum Heizen in das Haus ab. Die Wärmepumpe nutzt dafür das physikalische Gesetz des „Joule-Thomson-Effekts“.

Der Wärmekreislauf der Wärmepumpe

Für einen effizienten Wärmekreislauf einer Wärmepumpe ist ein Kältemittel, mit einem sehr niedrigen Siedepunkt erforderlich. Im Kreisprozess werden die folgenden vier Stationen von dem Kältemittel durchlaufen, um die Wärme nach innen zu leiten:

Verdampfer: In dem sogenannten Wärmetauscher wird das Kältemittel beim Aufnehmen von der Wärmequelle (Wasser, Erde, Luft) verdampft.

Verdichter: Im Kompressor wird mithilfe von zusätzlicher Energie das noch kalte, aber dampfförmige Kältemittel dann verdichtet und verlässt als Heißgas den Kompressor.

Verflüssiger: Anschließend wird das Heißgas in den Verflüssiger geleitet, dort gibt das Kältemittel die Wärme an das Heizsystem ab und kondensiert dabei wird zu einem warmen, füssigen Kältemittel.

Expansionsventil: Nachdem das Kältemittel auf rund 30-40°C abgekühlt wurde gelangt es in das Expansionsventil. Dort wird der Druck sehr schnell und abrupt gesenkt. Dabei sinkt auch die Temperatur des Kältemittels schlagartig und wird als kühle Flüssigkeit wieder zum Verdampfer geleitet. Hier beginnt der Kreislauf von neu.

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