Wärmepumpen

Wärmepumpen

Täglich erwärmt die Sonne die Luft und die Erde. Diese Wärme wird sowohl vom Erdreich gespeichert wie auch von der Luft aufgenommen.

Die Sonnenenergie erneuert sich ständig, sie liegt aber auf einem relativ tiefen Temperaturniveau. Ihre effiziente Nutzung ist ausschliesslich mit Wärmepumpen möglich.

Das System erlaubt es, Wärmequellen deren Wärme normalerweise nicht genutzt werden kann auf ein brauchbares Temperaturniveau anzuheben, um heizen zu können.

Als Wärmequellen zählen einerseits die Umwelt mit

Wasser
Luft
Erdreich
Sonne

und anderseits Prozesswärme wie

Abluft
Abwasser
Kühlung

Ende des Jahres 2003 waren in der Schweiz rund 85 000 Wärmepumpen in Betrieb. Sie ersetzen den Verbrauch von rund 265 Millionen Liter Heizöl und verbrauchen mit ihrer Energie nur ca. 1,5 % des gesamten Stromverbrauchs.

Funktionsweise

Wärmepumpen arbeiten nach dem Prinzip der Kältemaschine (Kühlaggregat in einem Kühlschrank). Sie werden dann als Wärmepumpen bezeichnet, wenn nicht die erzeugte Kälteleistung, sondern die abgegebene Heizleistung genutzt wird.

Je nach der Wärmequelle und dem Wärmeträger im Heizsystem wird von Luft/Luft-, Luft/Wasser-, Wasser/Wasser-, Erdreich/Wasser-Wärmepumpen gesprochen. Bei dieser Ausdrucksweise steht zuerst die Wärmequelle wie beispielsweise das Grundwasser und dann der Wärmeträger.

Eine Wärmequelle mit einem relativ tiefen Temperaturniveau (Grundwasser, Abwasser, Oberflächenwasser, Abluft, Aussenluft, Erdreich) wird an einem Wärmetauscher abgekühlt. Zur Abkühlung dient ein Kältemittel, das bei niedrigem Druck verdampft (Verdampfer). Das Kältemittel zirkuliert in einem geschlossenen Kreislauf. Um die der Wärmequelle entzogene Energie nutzbar zu machen, wird der Kältemitteldampf aus dem Verdampfer abgesaugt und im Verdichter auf einen hohen Druck gebracht. Dabei steigt die Temperatur stark an. Die dafür notwendige Energie wird dem Verdichter als Antriebsenergie über einen Motor zugeführt. Bei der jetzt relativ hohen Temperatur wird das Kältemittel in einem weiteren Wärmetauscher (Kondensator) verflüssigt. Dabei wird die im Verdampfer und im Verdichter aufgenommene Wärme an ein Heizsystem abgegeben

Quelle: Verband Schweizerischer Elektrizitätsunternehmen

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