Wärmepumpen

Die Funktionsweise der Wärmepumpe ist die eines Kühlschrankes, nur umgekehrt. Ein Kältemittel mit der Eigenschaft, bei niedrigsten Temperaturen zu verdampfen, zirkuliert in einem Wärmetauscher oder Verdampfer. Dies kann eine Erdsonde sein, eine ins Erdreich verlegte Rohrschlange, eine Brunnensonde, ein von Umgebungsluft durchströmter Wärmetauscher und vieles andere mehr.

Die Wärmequelle, die das Arbeitsmedium, das Kältemittel, umgibt, sorgt dafür, dass dieses vom flüssigen in den gasförmigen Zustand übergeht. Dabei nimmt es Umgebungswärme auf. Ein Verdichter saugt das Arbeitsmedium an und presst es zusammen. Durch die Druckerhöhung steigt nochmals seine Temperatur. An dieser Stelle muß nun elektrische Energie hinzugegeben werden. Da hier jedoch Sauggas-gekühlte Verdichter zum Einsatz kommen, geht die entstehende Motorwärme nicht verloren, sondern wird auf das Arbeitsmedium übertragen. Dieses gelangt nun in einen Verflüssiger, in dem es die aufgenommene Wärmeenergie an das Umlaufsystem der Warm-Wasser-Heizung abgibt. Das abgekühlte, verflüssigte Kältemittel wird nun über ein Expansionsventil geleitet. Hier reduziert sich sein Druck auf das normale Niveau, es kühlt sich ein weiteres Mal ab und strömt wieder in den Verdampfer. Der Kreislauf beginnt von Neuem. 

Als Wärmetauscher eignen sich das Erdreich und das Grundwasser besonders gut. Beides sind ausgezeichnete Wärmespeicher. Das Erdreich behält das ganze Jahr eine Temperatur von 8-12°C, das Grundwasser weist mit 7-12°C ähnliche Werte auf.

Zum Einsatz kommen hier Erdwärmesonden, die 75m und tiefer, senkrecht in den Boden getrieben werden oder in 1 - 1,5m Tiefe verlegte Erdreichkollektoren. Das Grundwasser wird aus einen Förderbrunnen entnommen und über einen Schluckbrunnen zurückgeführt.

Die Wärmequelle Luft ist überall verfügbar und kann ohne große bauliche Maßnahmen genutzt werden. Allein, an den wenigen sehr kalten Tagen im Jahr muß der Wärmetauscher mit einem Heizstab unterstützt werden. Luft-Wärmepumpen vermögen der Aussenluft bis -18°C nutzbare Wärme zu entziehen und werden als Kompaktgeräte für den Innen und Aussenaufbau angeboten.