4 Junkers Erdwärmepumpen - UniDomo GmbH & Co KG

Grundlagen
1 Grundlagen
1.1 Betriebsweisen von Wärmepumpen
Wärmepumpen zur Raumheizung und Warmwasserbereitung
können – je nach Rahmenbedingungen – grundsätzlich
auf unterschiedliche Art und Weise betrieben
werden. Die gewählte Betriebsweise richtet sich vor
allem nach dem im Gebäude vorhandenen bzw. geplanten
Wärmeabgabesystem und der gewählten Wärmequelle.
1.1.1 Monovalente Betriebsweise
Von monovalenter Betriebsweise spricht man dann,
wenn die Wärmepumpe den gesamten Wärmebedarf für
Heizung und Warmwasser deckt. Dafür optimal sind die
Wärmequellen Erde und Grundwasser, da diese Wärmequellen
nahezu unabhängig sind von der Außentemperatur
und auch bei tiefen Temperaturen ausreichend
Wärme liefern.
1.1.2 Bivalente Betriebsweise
Hier wird neben der Wärmepumpe immer ein zweiter
Wärmeerzeuger eingesetzt, oft ein bestehender
Ölkessel. Bei Ein- und Zweifamilienhäusern hatte diese
Betriebsweise in der Vergangenheit eine große Bedeutung,
vor allem in Kombination mit Luft/Wasser-Wärmepumpen.
Hier wurde die Grundversorgung mit der
Wärmepumpe realisiert und ab einer Außentemperatur
z. B. unter 0 °C ein Ölkessel zugeschaltet. Aus wirtschaftlichen
Gründen – es sind immer zwei Wärmeerzeuger
notwendig – stehen diese Systeme mittlerweile
nicht mehr im Brennpunkt und werden nur noch sehr
vereinzelt realisiert.
1.1.3 Monoenergetische Betriebsweise
Bei der monoenergetischen Betriebsweise werden Energiespitzen
durch einen integrierten elektrischen Zuheizer
gedeckt. Idealerweise ist dieser Zuheizer in der Lage
sowohl die Warmwasserbereitung als auch die Heizung
zu unterstützen. Denn dann ist auch eine Temperaturerhöhung
des Brauchwassers in Form einer Legionellenschaltung
möglich.
Die monoenergetische Betriebsweise hat sich als die
wirtschaftlichste Betriebsweise herausgestellt, da die
Wärmepumpen etwas kleiner dimensioniert werden können,
dadurch günstiger in der Anschaffung sind und länger
im optimalen Betriebsbereich arbeiten. Dabei ist
eine exakte Auslegung wichtig, um den Stromverbrauch
des Zuheizers möglichst klein zu gestalten.
4
1.2 Wärmequellen
Der besondere Charme von Wärmepumpen im Vergleich
zu konventionellen Heizsystemen liegt darin, dass mit
der Erschließung einer Wärmequelle regenerative
Umweltwärme nutzbar gemacht wird und so über lange
Zeit kostenlose Wärme zur Verfügung steht.
Egal welche Wärmequelle genutzt werden soll, mit der
Anschaffung einer Wärmepumpe findet gleichzeitig die
Erschließung einer Wärmequelle statt. Es wird sozusagen
eine Investition in eine zukünftig zu nutzende Energiequelle
getätigt. Man kann auch sagen, dass hier
„Heizwärme auf Vorrat“ gekauft wird.
Für einen sinnvollen Einsatz eignen sich die Wärmequellen
Luft, Erdreich und Wasser. Die Frage, welche Wärmequelle
bei welchem Objekt optimal ist, hängt dabei von
verschiedenen Faktoren ab und bedarf immer einer individuellen
Entscheidung.
1.2.1 Erdreich
Wärme aus der Erde lässt sich auf unterschiedliche
Weise nutzen. Man unterscheidet hier in Wärmequellen,
die oberflächennahe Wärmeenergie nutzen und solche,
die geothermische Wärme nutzen.
Oberflächennahe Wärme ist Sonnenwärme, die saisonal
in der Erde gespeichert wird und mit sogenannten Erdwärmekollektoren
genutzt wird, die man in einer Tiefe
von 1,20 - 1,50 m horizontal verlegt.
Geothermische Wärme strömt vom Erdinneren zur Erdoberfläche
und wird mittels Erdsonden genutzt. Diese
werden vertikal bis zu einer Tiefe von 150 m installiert.
Beide Systeme zeichnen sich aus durch eine hohe und
jahreszeitlich relativ gleichmäßige Temperatur. Dies
führt im Betrieb zu hohen Wirkungsgraden der Wärmepumpe
(hohe Jahresarbeitszahl). Außerdem werden
diese Systeme im geschlossenen Kreislauf betrieben,
was sehr hohe Zuverlässigkeit und minimalen Wartungsaufwand
bedeutet. In diesem geschlossenen Kreislauf
zirkuliert ein Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel
(Ethylenglykol). Dieses Gemisch wird auch als „Sole“
bezeichnet.
6 720 617 715 (2008/09)