Wärmepumpe

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Wärmepumpe Erdwärmepumpe

Vor dem Hintergrund steigender Energiepreise und eines bevorstehenden Klimawandels ist es wichtig, beim Thema Heizen auf eine zukunftssichere, unabhängige und kostengünstige Technologie zu setzen.

Mit einer Wärmepumpe von ZWS lässt sich ein Teil der in der Erde, in der Luft oder im Wasser vorhandenen Energie sammeln und als Heizwärme oder Wärme für die Warmwasserbereitung nutzen.

Das Prinzip der Erdwärmeheizung funktioniert ganz einfach: Unterhalb der Frostgrenze ist die Temperatur des Erdreiches mit etwa 10°C nahezu konstant. Ein Wasserkreislauf, der durch das Erdreich führt und eine elektrische Wärmepumpe genügen, um diese Temperatur fürs Heizen zu nutzen. Wirtschaftlich sinnvoll ist eine solche Anlage selbst noch bei Außentemperaturen von -20°C. So schenkt Ihnen die Natur, auf das Jahr gesehen, oft die Hälfte der sonst üblichen Heizkosten.

Bei der Wärmepumpe ist ein effektives Gesamtsystem entscheidend

Heizwärme Wärmepumpe
Heizwärme einer Wärmepumpe

Die aufgenommene Sonnenwärme und die elektrische Energie, die zum Antrieb der Wärmepumpe benötigt wird, ergeben die Heizwärme, die auf ein wassergeführtes Heizsystem übertragen wird. Eingebunden in ein gutes ZWS Gesamtsystem gehört die Wärmepumpe zu den effektivsten Heiz- und Warmwassersystemen, die es gibt. Da sie ca. 75% der Heizenergie kostenlos aus der Umwelt bezieht, erzeugt sie mit nur 25% Fremdenergie (Strom) 100% Heizleistung.

Voraussetzung für den effizienten Betrieb einer Wärmepumpe ist aber stets eine gewissenhafte Planung des gesamten Heizungssystems. Nur wenn alle Anlagenkomponenten optimal aufeinander abgestimmt sind, kann ein sparsamer und zuverlässiger Betrieb der Wärmepumpenheizung sichergestellt werden.

Wichtig ist zum Beispiel, die Systemtemperatur in der Fußbodenheizung niedrig zu halten. Dies erreicht man in der Regel durch besonders enge Verlegeabstände der Fußbodenheizungsrohre. Achten Sie darauf, wenn Sie die Preise verschiedener Anbieter vergleichen. Das billigste Angebot kann durch hohe Betriebskosten ganz schnell teuer werden.

Luftwärmepumpe

Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe (hier einfach Luftwärmepumpe genannt) entnimmt die benötigte Wärme aus der Umgebungsluft. Dies hält den Installationsaufwand recht gering, denn die Luft wird einfach angesaugt. Dies macht eine Luftwärmepumpe wesentlich preiswerter als andere Wärmepumpen-Bauarten.

Bitte beachten: Die Leistung jeder Wärmepumpe hängt primär von der Temperatur der Wärmequelle ab. Bei einer Luftwärmepumpe nimmt somit Leistung bei sinkender Außentemperatur ab. Der Leistungsbedarf eines Hauses steigt jedoch bei sinkenden Außentemperaturen. Daher wird oftmals eine elektrische Zusatzheizung eingebaut, welche die Energiekosten entsprechend erhöhen kann. Diese Mehrkosten sind von Fall zu Fall unterschiedlich, daher ist hier eine fachkundige Beratung besonders wichtig.

Im Bereich der Luftwärmepumpen hat ZWS die RATIO LWS, eine Luft-Wasser-Split-Wärmepumpe, im Programm. Diese neue Wärmepumpe wurde speziell für die Kombination mit dem Solarspeicher SANUSOL entwickelt.

Systemschema Luftwärmepumpe
Systemschema Luftwärmepumpe

Dieses Wärmepumpen-System eignet sich, im Gegensatz zu vielen anderen Wärmepumpen, auch für die Heizungssanierung. Ihre vorhandene Heizung kann einfach durch das SANUSOL 600 LWS Multivalent-Wärmepumpensystem ergänzt werden. Wie das im Detail funktioniert, sehen Sie auf der Produktseite der Luftwärmepumpe RATIO LWS.

Funktionsprinzip einer Wärmepumpe

Grundsätzlich funktioniert eine Wärmepumpe nach dem folgenden Prinzip:

Funktionsprinzip einer Wärmepumpe
Funktionsprinzip einer Wärmepumpe (Grafik: Mitsubishi Electric)

1. Der Energieträger (z.B. Luft oder Soleflüssigkeit) wird dem Verdampfer zugeführt. Das im Verdampfer enthaltene flüssige Kältemittel ist kälter als die Soleflüssigkeit bzw. Luft. Die Wärmeenergie geht somit von der Luft auf das Kältemittel über. Das Kältemittel verdampft und dehnt sich aus. Dabei nimmt es die Energie von der Soleflüssigkeit/Luft auf.

2. Das nun gasförmige Kältemittel wird vom Verdichter angesaugt und verdichtet. Bei der Verdichtung steigen die Temperatur und der Druck des Dampfes an.

3. Der nun heiße Dampf fließt zu einem zweiten Wärmetauscher (Kondensator). Dort gibt er seine gewonnene Wärme an das angeschlossene Heizungssystem ab.

4. Das Kältemittel wird durch die Abkühlung wieder flüssig, verliert an Druck und entspannt sich dabei. Anschließend fließt es zurück zum Verdampfer. Hier beginnt der Kreislauf von vorne.

Wärmepumpen-Bauarten

Sole-Wasser-Wärmepumpe

Die Sole-Wasser-Wärmepumpe von ZWS ist die Wärmepumpe TERRATEC. Diese entzieht dem Erdreich über Erdkollektoren oder Erdsonden ganzjährig Heizwärme mit hoher Wärmeleistung.

Prinzipiell gibt es hierbei verschiedene Möglichkeiten der Energiegewinnung:

Flächenkollektoren

Wärmepumpe mit Flächenkollektor
Wärmepumpe mit Flächenkollektor

Wenn ausreichend Verlegefläche auf dem Grundstück zur Verfügung steht, die nicht überbaut oder überfahren wird, dann empfehlen wir von ZWS den Einsatz von Erdkollektoren: Leicht zu verlegende, druckbeständige Rohre aus Polyethylen (PE), in denen Sole, ein Mix aus Wasser und Frostschutzmittel, zirkuliert und so dem umgebenden Erdreich die Wärme entzieht. Die Verlegetiefe der Rohre liegt (frostgeschützt) bei etwa 1,2 m unterhalb der Erdoberfläche. Der Verlegeabstand zwischen den einzelnen Rohren beträgt 0,6 m bis 0,8 m. Das Erdreich wird dabei unter anderem durch Sonneneinstrahlung, Regen, Tauwasser usw. dauernd regeneriert; so nutzt eine Wärmepumpe die Energie aus diesen Umwelteinflüssen für die Raumheizung.

Erdsonden

Wärmepumpe mit Erdsonde
Wärmepumpe mit Erdsonde

Steht nicht ausreichend Platz zur Verfügung, muss man mit Erdsonden in die Tiefe gehen. Dabei werden in Erdbohrungen von bis zu 100 m Tiefe druckbeständige Rohre eingebracht, in denen die Sole zirkuliert.

Die meisten Bohrungen werden jedoch in Tiefen von bis zu 50 Meter ausgeführt. Reicht die Leistung einer Erdwärmesonde nicht aus, werden mehrere Bohrungen auf Basis der gewünschten Entzugsleistung durchgeführt.

Luft-Wasser-Wärmepumpe

Luft-Wasser-Wärmepumpe mit Solarspeicher
Luft-Wasser-Wärmepumpe
mit Solarspeicher

Wenn aus baulichen Gründen keine Sole-Wasser-Wärmepumpe eingesetzt werden kann, ist die ZWS Luft-Wasser-Wärmepumpe eine gute Alternative. Luft ist eine Wärmequelle, die besonders einfach und problemlos genutzt werden kann. Selbst im Winter bei frostigen Außentemperaturen sorgt die Luft-Wasser-Wärmepumpe für behagliche Wärme im gut gedämmten Haus. Attraktiv ist sie auch für den nachträglichen Einbau in sanierten Altbauten, bei denen die Wärmequelle Erdreich aus baulichen Gründen nicht genutzt werden kann. Hier kann oft das bestehende Wärmeabgabesystem weiter verwendet und gleichzeitig an den Energiekosten gespart werden. Wenn der Dämmstandard Ihres Hauses jedoch zu gering und somit der Energiebedarf besonders hoch ist, empfehlen wir die Verwendung einer Sole-Wasser-Wärmepumpe.

Wasser-Wasser-Wärmepumpe

Wärmepumpe
Wärmepumpe

Wasser-Wasser-Wärmepumpen gewinnen die Heizwärme aus dem Grundwasser, das auch im tiefen Winter noch eine Temperatur von +7 °C bis 12 °C hat. In Verbindung mit einer ZWS TERRATEC Wasser-Wasser-Wärmepumpe und einem Niedertemperatur-Wärmeabgabesystem entsteht eine effektive Wärmepumpen-Heizungsanlage. Grundlage dafür ist, dass das aus einem Brunnen entnommene Wasser in ausreichender Qualität und Menge zur Verfügung steht. Zusätzlich muss eine Genehmigung der zuständigen Wasserbehörde vorliegen. Grundwasser ist eine sehr effiziente, aber auch sensible Wärmequelle.

 

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