So funktioniert eine Wärmepumpe

Wärmepumpen sind eine beliebte Variante, kostengünstig und umweltschonend Energie zu erzeugen. Betriebsarten gibt es verschiedene, die Funktionsweise ist aber immer gleich.

Eine Wärmepumpe funktioniert ähnlich wie ein Kühlschrank – nur dass das Prinzip umgekehrt ist: Der Kühlschrank entzieht den Lebensmitteln Wärme und gibt diese über die Lamellen an seiner Rückseite an den Raum ab. Die Wärmepumpe nimmt Wärme auf einem niedrigen Temperaturniveau auf und gibt sie nach Zuführung von Antriebsenergie auf einem höheren Niveau wieder ab. Je geringer die Temperaturdifferenz, desto weniger Antriebsenergie wird benötigt und umso höher ist die Effizienz.

Verdampfen, verdichten, verflüssigen, entspannen

So sieht der immer wiederkehrende Arbeitskreislauf einer Wärmepumpe aus. In der Wärmepumpe zirkuliert ein Arbeitsmittel, das einer Wärmequelle Wärme entzieht. Dabei wird das Arbeitsmittel (wie Propan, Ammoniak, Propen oder CO2) zum Verdampfen gebracht. Das dampfförmige Arbeitsmittel der Wärmepumpe wird in einen Kompressor weitergeleitet, dort wird der Druck erhöht. Dadurch erhöht sich auch die Temperatur so weit, dass diese Wärme als Wärmequelle für ein Heizsystem dienen kann. Doch ohne fremde Energiezufuhr funktioniert die Wärmepumpe nicht. Der Kompressor wird mit Strom angetrieben und hält den beschriebenen Kreislauf in Gang.

Leistung = JAZ

Die Leistungsangabe von Wärmepumpen wird in Jahresarbeitszahlen angegeben. JAZ steht für das Verhältnis zwischen Strom und Heizenergie. So bedeutet eine JAZ von 4 (übliche Höhe) 1 Teil Strom zu 4 Teilen Heizenergie. Bestimmte Wärmepumpen, hier vor allem die Erdsonden,) weisen teilweise sogar eine JAZ von bis zu 5,5 auf.

Heute ist die Bedeutung der Wärmepumpe für die Raumheizung und Warmwasserbereitung unbestritten. Bei den Bestrebungen zur Reduktion der CO2-Emissionen spielt die verstärkte Nutzung dieses Systems eine wesentliche Rolle.

 

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Datum: 20.09.2017

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