Wärmepumpentechnik: Funktion und Technik

Es handelt sich bei Wärmepumpen und Maschinen, die zum Beheizen sowie zum Kühlen eines Hauses dienen. Die Erzeugung von Wärme sowie Kälte durchläuft dabei den gleichen Prozess mit einem anderen Ergebnis. Die Wärmepumpentechnik, wie sie auch von GB Kälte- & Wärmepumpentechnik angeboten wird, ähnelt dabei der Technik eines Kühlschranks, in dem die gewonnene Kraft in Wärme umgewandelt wird. Die Kraftquelle kann dabei sowohl Sonnenenergie oder auch beispielsweise Wasser sein. Zudem ist es auch Möglichkeit aus der direkten Sonneneinstrahlung Wärme zu gewinnen und diese für das Heizen eines Raumes zu verwenden. Der elektrische Strom, der zur Umwandlung in die Heizungswärme benötigt wird, besteht aus einem Viertel Strom und Dreiviertel Umweltwärme, sprich Wasser oder Sonnenenergie. Wird zusätzlich eine thermische Solaranlage verwendet, arbeiten die Wärmepumpen noch effektiver, da dadurch der Temperaturhub, sprich das Verhältnis der Temperatur außen sowie der im System, geringer ist. Die Wärmepumpen werden aus diesem Grund häufig in Verbindung mit einer Fußboden- oder einer Wandheizung verwendet, wenn diese die Räume nicht optimal aufheizen.

Die unterschiedlichen Arten von Wärmepumpen

Es wird zwischen zwei Arten unterschieden: Kompressionswärmepumpe und Gaswärmepumpe. Die Kompressionswärmepumpe wird am häufigsten verwendet. Hierbei wird die Heizungswärme mittels der Verdampfungswärme gewonnen. Erreicht wird dies durch den Kreislauf im Innern der Pumpe. In diesem befindet sich ein Kältemittel, das zunächst verdampft wird, im Anschluss verdichtet und dann durch den Kondensator wieder verflüssigt wird. Zuletzt durchläuft es ein Expansionsventil. Bei der Absorptionswärmepumpe befindet sich im Inneren ebenfalls ein in sich geschlossener Kreislauf. Hierbei ist jedoch anstatt eines Kältemittels, ein physikalisch-chemischer Prozess für die Energiegewinnung zuständig.

Der Funktionsablauf der Wärmepumpen

Im Verdampfer wir dafür gesorgt, dass die genutzte bzw. gewonnene Energie, beispielsweise aus der Wärme oder Wasser ab einem bestimmten Grad verdampft und somit gasförmig wird. Im Anschluss wird dieser verdammte Stoff mittels des Kompressors auf einen hohen Druck gebracht. In einem weiteren Schritt durchläuft die Substanz den Kondensator. Die Energie, die mittlerweile eine hohe Temperatur erreicht hat, wird nun an das Heizungsmedium abgegeben. Das gasförmige Mittel, beispielsweise Kältemittel, wird in diesem Schritt wieder in eine Flüssigkeit umgewandelt. Zuletzt durchläuft es das Expansionsventil, das die Flüssigkeit mittels Druck abbaut. Dieser Prozess sorgt dann für die Heizungswärme.

Die Wärmepumpentechnik kann bei diesem Prozess sowohl monovalent als auch bivalent arbeiten. Bei der monovalenten Arbeitsweise kann durch die Wärmepumpe das ganze Jahr über Wärme erzeugt werden. Bei der bivalenten Arbeitsweise arbeitet die Wärmepumpe nur dann, wenn die Außentemperatur auf einen bestimmten Punkt gesunken ist. Da Wärmepumpen mit Strom betrieben werden, ist die letztere Variante prinzipiell stromsparender. Der Strom wird jedoch aus erneuerbaren Energien gewonnen und ist damit im Vergleich zu anderen Energiequellen umweltschonender.


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