Wie funktioniert eine Wärmepumpenheizung?

Wie funktioniert eine Wärmepumpenheizung eigentlich?

Einfach erklärt:

Eine Wärmepumpe nutzt die Wärmeenergie aus der Umgebung (Luft, Wasser oder Erdreich) und transportiert die Wärmeenergie in das Gebäude um das Gebäude zu erwärmen.

Für technische Versierte:

Bei einer Wärmepumpenheizung wird mithilfe von Kältemittel und einem Kompressor Wärmeenergie von der Umgebungsluft oder dem Erdreich in das Heizsystem „gepumpt“. Durch besondere physikalische Eigenschaften verdampft das Kältemittel bereits bei niedrigen Temperaturen am Aussengerät. Ein Verdichter erhöht den Druck des dampfförmigen Kältemittels, bis die Temperatur über der des Heizsystems liegt. Die Wärme wird dabei über einen Wärmetauscher an das Heizsystem abgegeben, wobei das Kältemittel abkühlt und wieder verflüssigt wird. Diese Funktionsweise der Wärmepumpe entspricht der umgekehrten Nutzung eines Kühlschranks oder einer Klimaanlage. Besonders praktisch: Um einen Raum zu kühlen, wird der Kreislauf einfach umgekehrt.

Wie funktioniert eine Wärmepumpenheizung?

HEIZEN IM WINTER - KÜHLEN IM SOMMER

1. Im Verdampfer des Außengerätes verdampft Kältemittel vom flüssigen in den gasförmigen Zustand. Dabei entzieht der Verdampfer der Umgebung (Luft, Wasser, Erdwärme oder Solarwärme) Wärmeenergie.

2. Der Verdichter ist die "Pumpe" des Kältemittelkreislaufes. Im Verdichter wird das Kältemittelgas verdichtet. Dabei steigt die Temperatur des Kältemittelgases. Das Kältemittel fungiert als Transportmittel für die Wärmeenergie.

3. Der Verflüssiger gibt die im Kältemittelgas enthaltene Wärmeenergie an das Heizungssystem ab, wobei das Kältemittel wieder aus dem gasförmigen Zustand in den flüssigen Zustand übergeht.

4. Im Expansionsventil wird der Druck des Kältemittels verringert. Dabei verdampft das Kältemittel. Durch das Verdampfen wird Wärmeenergie aus der Umgebung (Luft, Wassser oder Erdreich) aufgenommen und der Kreislauf beginnt von neuem.

Einfach erklärt: Die Wärmepumpe

Beschreibung der Funktionsweise anhand einer Luft-Wasser-Wärmepumpe

Anhand eines bestimmten Wärmepumpen-Typs lässt sich das Prinzip leicht erläutern: Bei einer Luft-Wasser-Wärmepumpe wird Umgebungsluft durch einen Ventilator angesaugt und an einen Wärmetauscher weitergegeben. Durch den Wärmetauscher fließt Kältemittel, das dabei seinen Aggregatzustand schon bei tiefen Temperaturen ändert. Durch den Kontakt mit der angesaugten Umgebungsluft wird das Kältemittel warm und verdampft langsam. Um die dadurch gewonnene Wärme nutzbar zu machen, komprimiert ein Verdichter den Dampf und steigert so den Druck und die Temperatur.

Darauf wird durch einen weiteren Wärmetauscher (bekannt als Verflüssiger) der erwärmte Dampf auf das Verteilersystem (Fußbodenheizung, Heizkörper oder zum Heizungspuffer bzw. Warmwasserspeicher) übertragen. Das noch unter Druck stehende Kältemittel kühlt dabei ab und wird wieder flüssig. Anschließend sorgt ein Expansionsventil dafür, dass sich das Kältemittel entspannt, ehe es zum Kreislauf zurückfließt. Sobald es seinen ursprünglichen Zustand erreicht hat, gelangt das flüssige Kältemittel wieder zum Verdampfer zurück und der Kreislauf beginnt von vorne.

Vorteile einer Wärmepumpe

• Umweltfreundlich wegen natürlicher Energiequellen
• Unabhängigkeit von steigenden Energiepreisen
• Niedrige Wartungskosten
• Kühlfunktion im Sommer
• Keine Kosten für Schornsteinfege