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Wärmepumpen Funktionsprinzip
So funktioniert eine Wärmepumpe!
Wärmepumpen machen unabhängig. Sowohl von der Verfügbarkeit fossiler Energieträger als auch von unkalkulierbaren Preisentwicklungen. Und natürlich von den Temperaturen, die draussen herrschen. Vorausgesetzt natürlich, die Wärmepumpe arbeitet extrem zuverlässig und effektiv. Vom Prinzip her aber funktionieren alle Wärmepumpen auf die gleiche Art und Weise.
Wie ein Kühlschrank - nur andersrum
Wärmepumpen arbeiten prinzipiell wie Kühlschränke. Nur eben umgekehrt. Das Prinzip ist ganz einfach: Einer natürlichen Wärmequelle (Wasser, Erdreich oder Luft) wird Wärme entzogen, um sie für den Heizbetrieb zu nutzen. Ein Wärmepumpen-Heizsystem besteht immer aus drei verschiedenen Komponenten:
Wärmequellenanlage
Wärmepumpe
Wärmeverteil- und Speichersystem
Die Wärmeabgabe erfolgt am besten über eine Niedertemperaturheizung, wie es zum Beispiel Fußboden- oder Wandheizungen sind.
In wenigen Schritten wird es warm!
SCHRITT 1:
Ein Kältemittel transportiert
die Wärme
Im geschlossenen Kreislauf der Wärmepumpe übernimmt ein Kältemittel die Aufgabe, die Wärme zu übertragen und zu transportieren.
Fragt sich, wo der eigentliche Gewinn an Wärme stattfindet, der für Wärmepumpen so typisch ist? - Die Antwort ist ganz einfach: im Verdampfer!
SCHRITT 2:
Das Kältemittel
verdampft im
Verdampfer
Verdampfer heissen deshalb so, weil darin das flüssige Kältemittel schon bei sehr niedrigen Temperaturen kocht bzw. verdampft und die dabei aufgenommene Energie speichert.
Das Kältemittel ist also nicht mehr flüssig, sondern gasförmig.
Und jetzt?
SCHRITT 3:
Unter Druck wird
das Gas heiss
Jetzt wird das Volumen des Kältemittelgases im nachgeschalteten Verdichter reduziert. Dabei steigt natürlich der Druck. Und damit auch die Temperatur des Kältemittels.
Das heiße Kältemittel strömt nun weiter zum Verflüssiger. Das ist ein Wärmetauscher, in dem die gewonnene Umweltwärme auf das Heizsystem übertragen wird.
SCHRITT 4:
Kältemittel kühlt ab
und nimmt erneut
Wärme auf
Das durch die Abkühlung wieder flüssig gewordene Kältemittel kann nach der Druck- und Temperaturabsenkung durch das Expansionsventil wieder neue Wärme aus der Umwelt aufnehmen.
Der Kreislauf beginnt also wieder von vorne.
