Funktionsweise
Wie funktioniert eine Wärmepumpe?
Eine Wärmepumpe nutzt Wärme aus der Umwelt – zum Beispiel aus der Luft – und macht sie für das Heizen und die Warmwasserbereitung im Haus nutzbar. Im Inneren der Wärmepumpe läuft dabei ein geschlossener Kreislauf ab, der aus vier aufeinanderfolgenden Schritten besteht. Eine spezielle Flüssigkeit, das sogenannte Kältemittel, übernimmt dabei den Transport der Wärme.
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Zunächst nimmt die Wärmepumpe Wärme aus der Umgebung auf. Diese Wärme wird auf das flüssige Kältemittel übertragen. Dadurch erwärmt sich das Kältemittel so stark, dass es verdampft und gasförmig wird. Das Kältemittel ist notwendig, um die Wärme aufzunehmen und weiterzuleiten.
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Das gasförmige Kältemittel wird anschließend von einem elektrisch betriebenen Verdichter, auch Kompressor genannt, stark zusammengedrückt. Durch diesen Vorgang steigt die Temperatur deutlich an. Moderne Wärmepumpen mit sogenannter Inverter-Technologie passen ihre Leistung automatisch an den aktuellen Wärmebedarf an. Grundsätzlich gilt: Je größer der Unterschied zwischen der Umweltwärme und der benötigten Heiztemperatur im Haus ist, desto mehr Strom benötigt die Wärmepumpe.
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Im nächsten Schritt gibt das heiße Kältemittel seine Wärme über einen Wärmetauscher an das Heizungswasser ab. Dabei kühlt es ab und wird wieder flüssig. Die gewonnene Wärme wird anschließend im Heizsystem sowie im Warmwasser- oder Pufferspeicher genutzt.
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Zum Schluss wird der Druck des flüssigen Kältemittels über ein Ventil wieder reduziert. Dadurch kühlt es weiter ab und erreicht seine ursprüngliche Temperatur. Danach beginnt der Kreislauf erneut.
Die Luft/Wasser-Wärmepumpe
Die am häufigsten eingebaute Wärmepumpenart ist die Luft/Wasser-Wärmepumpe. Der große Vorteil dieser Wärmepumpenart liegt im vergleichsweise geringen baulichen Aufwand, da keine Erdarbeiten oder Bohrungen notwendig sind.
Bei der Luft/Wasser-Wärmepumpe dient die Außenluft als Wärmequelle. Dafür wird eine Außeneinheit aufgestellt, die die Umgebungsluft mithilfe eines Ventilators ansaugt. Da sich die Außentemperatur im Laufe des Jahres verändert, muss die Wärmepumpe unterschiedlich arbeiten. An kalten Tagen enthält die Luft weniger Wärme. In diesem Fall muss das Kältemittel stärker erhitzt werden, damit das Heizungswasser dennoch die erforderliche Temperatur erreicht, um das Gebäude zu beheizen.
Luft/Wasser-Wärmepumpen gibt es in zwei Bauformen:
- Monoblock-Wärmepumpen: Hier befinden sich alle wichtigen Bauteile in einer einzigen Einheit. Der gesamte Kältekreislauf ist geschlossen in diesem Gerät integriert.
- Split-Wärmepumpen: Bei dieser Variante ist das System auf zwei Einheiten aufgeteilt – eine Außen- und eine Inneneinheit.