Wärmepumpen

Prinzip:

Eine Wärmepumpe ist eine Maschine, die Wärme von einem niedrigen Temperaturniveau unter Aufwand von Arbeit auf ein höheres Temperaturniveau transportiert.

Dies geschieht in einem geschlossenen Kreisprozess durch ständiges ändern des Aggregatzustandes des Arbeitsmittels (verflüssigen, expandieren, verdampfen, komprimieren).

Nach dem gleichen Prinzip arbeitet auch ein Kühlschrank, der  die Innenwärme entzieht und nach Außen abgibt.

Es gibt unterschiedliche Arten von Wärmepumpen:

• Wasser/Wasser- Wärmepumpe
• Luft/Wasser-Wärmepumpe
• Luft/Luftwärmepumpe 

Wärmepumpen-Heizungen können als Wärmequelle die gespeicherte Sonnenenergie  im Erdreich, in Grundwasser, sowie in der Umgebungsluft oder thermische Solaranlagen nutzen.
Zur Zeit sind die Kompressionswärmepumpen die am häufigsten benutzten Wärmepumpen.
 
Durch die Nutzung dieser gespeicherter Sonnenenergie kann im Vergleich zu modernen Öl- oder Gasheizungen bis zu 40 % Primärenergie eingespart werden.
(Quelle: VDI Nachrichten vom 3.12.1999)

Leistungszahl (ε ) der Wärmepumpe:

Die Leistungszahl beschreibt das Verhältnis von abgegebener  Wärmeleistung zur elektrischen Antriebsleistung in einem genau festgelegten Arbeitspunkt (Temperaturen).

  ε = Wärmeleistung / Antriebsleistung
   = (Umweltenergie + Antriebsleistung) / Antriebsleistung

Bei einer Leistungszahl (ε ) von 4 bedeutet dieses, daß das Vierfache der eingesetzten elektrischen Leistung in nutzbare Wärmeleistung umgewandelt wird.

Die Leistungszahl ist von der Temperaturdifferenz zwischen der Wärmequelle und der Wärmeverteilung abhängig:
Je geringer diese Temperaturdifferenz (Temperaturhub) ausfällt, um so wirtschaftlicher arbeitet die Wärmepumpe.
Daher ist die optimale Planung der Gesamtanlage von großer Bedeutung.

Anwendungsgebiete:

Die Wärmepumpe wird in den verschiedensten Bereichen der

• Klimatisierung und Tiefkühlung
• Gebäudeheizung
• Warmwasseraufbereitung 

eingesetzt.