Lange waren FCKW-haltige Kältemittel ein zentrales Problem in der Ökobilanz von Wärmepumpen. Heute sind nur noch chlorfreie Fluorkohlenwasserstoffe (z. B. R 134a) bzw. halogenfreie Kältemittel (z. B. Propan) erlaubt. Weiterlesen »
Fast zwei Drittel aller neuen Wärmepumpen im privaten Wohnungsbau arbeiten mit Erdwärmetauschern. Diese können als Erdwärmesonden (Abb. 1) vertikal in einem Bohrloch von bis zu 150 m Tiefe oder als Erdwärmekollektoren (Abb. 6) horizontal in 1,2 – 2 m tiefen Gräben verlegt werden. Entscheidungskriterien hierfür sind der vorhandene Platz, die wasserrechtliche Situation und die Bodenverhältnisse vor Ort. Gute Voraussetzungen bieten wassergesättigte Lehmböden (Abb. 7). Weiterlesen »
Eine Wärmepumpenanlage besteht aus den Komponenten: Wärmequellenanlage, Wärmepumpe und Wärmenutzungsanlage. Wärmepumpen (WP) können nach verschiedenen technischen Prinzipien angetrieben werden: Kompressions-WP entweder mit Elektromotor oder Gasmotor und Absorptions-WP mit einem thermischen Verdichter zur Nutzung z. B. von Abwärme mit hoher Temperatur. Daneben existieren noch weitere Verfahren wie die Diffusions- Absorptions-WP. Im privaten Wohnungsbau dominieren strombetriebene Kompressions- Wärmepumpen und stehen nachfolgend im Mittelpunkt. Die Effizienz von Wärmepumpen wird durch die Kennwerte in der Abbildung dargestellt. Der wichtige Wert ist die Jahresarbeitszahl, da sie z. B. auch das Nutzerverhalten einbezieht. Weiterlesen »
Die „Heimat“ der Wärmepumpe in der Physik ist die Thermodynamik, die Lehre über Energieumwandlung und Wärmeströme. Vor allem drei physikalische Prinzipien sind zum Verständnis einer Wärmepumpe grundlegend: Alltägliche Erfahrung ist, heißer Kaffee wird mit der Zeit kälter und gekühlte Getränke wärmer. Beide Temperaturen gleichen sich an die Raumtemperatur an und es entsteht ein Wärmestrom. Dieser fließt selbständig nur von einem höheren zu einem tieferen Temperaturniveau. Um Wärme gegen die natürliche Richtung fließen zu lassen, muss eine Pumpe arbeiten. Wärme verhält sich hier wie Wasser, das selbstständig bergab fließt, bergauf aber gepumpt werden muss. Weiterlesen »
Auch im Winter bei niedrigen Temperaturen enthalten Erdreich und Grundwasser viel Wärme. Wärmepumpen können diese Wärmequellen nutzen, indem sie das Temperaturniveau der entnommenen Wärme anheben und anschließend in Hausheizungen einspeisen. Weiterlesen »