Serie (5): Wie funktioniert eigentlich...
...die Wärmepumpe?
Wärme ist eine Energieform. Jede Temperatur über dem absoluten Nullpunkt von minus 273 Grad ist daher potentiell zu nutzen. Der Trick an der Sache ist die Art, in der diese Energie dem Menschen nutzbar gemacht wird, und hier kommen die Wärmepumpen ins Spiel. Wärmepumpen sammeln diese Energie, wandeln sie in nutzbare Wärme um und heizen damit beispielsweise Häuser. Wärmepumpen bringen also die Umgebungswärme auf ein höheres Temperaturniveau. Da die Umgebungswärme von der Sonne stammt, sind auch Wärmepumpen eigentlich Solarenergieanlagen.
Um eine Wärmepumpe zu betreiben, können verschiedene Wärmequellen eingesetzt werden: Erdboden, Abluft, Abwasser oder Grundwasser wird dazu Wärme entzogen. Die jeweils effizienteste Wärmequelle ist standortabhängig. Auch die Art, wie die Wärme in die Pumpe gelangt, hängt von der gewählten Energiequelle ab. Dem Erdboden z.B. kann Wärme über Flächenkollektoren ebenso wie über eine Sonde entzogen werden.
Es gibt verschiedene Bauformen der Wärmepumpe, die zudem auf unterschiedlichen physikalischen Effekten beruhen. Am häufigsten kommt in Deutschland die Kompressions-Wärmepumpe zum Einsatz.
In der Wärmepumpe befindet sich der sogenannte Kältekreis. Dieser besteht aus Kondensator, Verdampfer, Verdichter und Entspannungsventil und ist mit einem Kältemittel gefüllt. Am Verdampfer wird die Umgebungswärme vom Kältemittel aufgenommen. Der Verdichter, der elektrisch oder mit einem Verbrennungsmotor angetrieben wird, komprimiert das Kältemittel, das sich unter Druck erwärmt. Die Wärme wird auf das Wasser im Heizkreislauf übertragen. Anschließend kühlt das Kältemittel am Entspannungsventil wieder ab und der Kreislauf beginnt erneut.
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