Eine Wärmepumpe nutzt Umweltenergie aus der Luft, dem Erdreich oder dem Wasser, um ein Gebäude zu heizen. Sie funktioniert ähnlich wie ein Kühlschrank – nur umgekehrt. Während ein Kühlschrank Wärme von innen nach außen transportiert, entzieht die Wärmepumpe der Umgebung Wärme und gibt sie an das Heizsystem ab.
Die Hauptbestandteile einer Wärmepumpe
Eine Wärmepumpe besteht aus vier zentralen Komponenten:
- Verdampfer: Entzieht der Umwelt Wärme und überträgt sie auf ein Kältemittel.
- Verdichter (Kompressor): Verdichtet das Kältemittel, wodurch die Temperatur steigt.
- Verflüssiger (Wärmetauscher): Gibt die Wärme an das Heizsystem ab.
- Expansionsventil: Senkt den Druck des Kältemittels, damit es wieder Wärme aufnehmen kann.
Diese Bauteile arbeiten in einem geschlossenen Kreislauf und sorgen dafür, dass auch bei niedrigen Außentemperaturen genug Wärme für das Gebäude bereitgestellt wird.
Der Wärmepumpen-Kreislauf Schritt für Schritt
- Wärmeaufnahme: Die Wärmepumpe entzieht der Umwelt Energie. Dafür nutzt sie Luft, Erdreich oder Grundwasser.
- Verdampfung: Die aufgenommene Wärme wird auf ein Kältemittel übertragen, das schon bei niedrigen Temperaturen verdampft.
- Verdichtung: Der Verdichter erhöht den Druck des gasförmigen Kältemittels. Dadurch steigt die Temperatur.
- Wärmeabgabe: Die heiße Energie wird über einen Wärmetauscher an das Heizsystem übertragen. Das Kältemittel kühlt dabei wieder ab.
- Drucksenkung: Im Expansionsventil wird der Druck gesenkt, sodass das Kältemittel wieder Wärme aufnehmen kann.
Dieser Kreislauf wiederholt sich kontinuierlich, solange Heizwärme benötigt wird.
Wie effizient ist eine Wärmepumpe?
Die Effizienz einer Wärmepumpe wird durch die Jahresarbeitszahl (JAZ) oder die Leistungszahl (COP) ausgedrückt. Eine JAZ von 4,0 bedeutet, dass aus 1 kWh Strom insgesamt 4 kWh Wärmeenergie erzeugt werden.
Die Effizienz hängt von mehreren Faktoren ab:
- Umgebungstemperatur: Je konstanter die Wärmequelle, desto effizienter arbeitet die Wärmepumpe.
- Vorlauftemperatur der Heizung: Fußbodenheizungen oder große Heizkörper ermöglichen einen effizienteren Betrieb.
- Wärmedämmung des Gebäudes: Gut gedämmte Häuser benötigen weniger Energie und verbessern die Effizienz.
