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Das Prinzip der Wärmepumpe
Die Wärmepumpe arbeitet nach dem
gleichen Prinzip wie ein Kühlschrank,
jedoch mit umgekehrter Wirkung. Das
Kältemittel als Wärmetransportmedium
im Kältekreislauf hat die besondere Eigenschaft,
schon bei niedrigen Temperaturen
zu verdampfen. Zunächst wird
das Kältemittel beispielsweise mit Erdwärme
oder Luft zum Verdampfen gebracht.
Dies geschieht in einem Wärmeüberträger
(Verdampfer), wo das Kältemittel
der Wärmequelle zum Beispiel
Erdwärme entzieht und durch Aufnahme
dieser Wärmeenergie vom fl üssigen
in den gasförmigen Zustand überführt
wird. Das nun gasförmige Kältemittel
wird von einem Kompressor (Verdichter)
angesaugt und komprimiert. Dabei erhö-
Abb. 21 � Erdwärmepumpe
hen sich der Druck und die Temperatur,
das Kältemittel wird von einem niedrigen
auf eine höheres Temperaturniveau
gepumpt. Für den Antrieb des Verdichters
ist elektrische Energie erforderlich.
Und durch einen weiteren Wärmeüberträger
gibt der Dampf schließlich seine
Wärme an den Wasserkreislauf des Heizsystems
ab. Damit wird das immer noch
unter Druck stehende Arbeitsmedium
wieder verfl üssigt. Am Expansionsventil
wird dann der Druck abgebaut und der
ganze Kreislauf beginnt von vorne.
Der Wärmepumpen-Boiler oder Wärmepumpen-Wassererwärmer
wird im Keller
aufgestellt. Da er die Kellerluft abkühlt,
ist es ideal, wenn Abwärme vorhanden
ist, zum Beispiel von Wasserspeichern
oder Kühlgeräten. Da er dem Raum Wärme
entzieht, muss auf eine gute Wärmedämmung
gegen beheizte Räume geachtet
werden. Typische Boilergrößen
sind 200 bis 400 Liter.
Als Wärmequelle können grundsätzlich
die Außenluft, das Erdreich oder das
Grundwasser genutzt werden. Luftwärmepumpen
weisen jedoch üblicherweise
nicht so gute Wirkungsgrade auf und
sind eher für Neubauvorhaben geeignet.
Grundwasser steht nur in Ausnahmefällen
zur Verfügung. Elektrische Wärmepumpen
sind daher in der Regel in
Kombination mit der Erdwärmenutzung
zu empfehlen.
Wärmequelle Erde
Die im Erdreich gespeicherte natürliche
Energie lässt sich auf einfache Art nutzen:
sei es mit einer oder mehreren vertikalen
Erdwärmesonden oder mit einem horizontalen
Erdkollektor, der frostsicher auf
dem Grundstück verlegt wird. Dazu werden
entweder in ein bis zwei Meter Tiefe
Rohrleitungen im Garten verlegt (ein sogenannter
Erdreich- oder Horizontalkol-
Abb. 22 � Erdbohrung
lektor) oder aber eine oder mehrere Bohrungen
von 40 bis 100 Meter Tiefe (Vertikalkollektor
oder Erdreichsonde genannt)
vorgenommen, durch die eine
frostfeste Wärmetauscherfl üssigkeit
(Sole) gepumpt wird.
Die heute eingesetzten, robusten und
wartungsfreien Wärmepumpen verwenden
umweltfreundliche und FCKW-freie
Arbeitsmittel. Die Wärmepumpe entnimmt
dem Solekreislauf die Wärme,
„pumpt“ sie auf das Temperaturniveau der
Heizung und gibt sie an das Heiznetz ab.
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CHECK
Unter www.gd.nrw.de bietet
der Geologische Dienst Nordrhein-Westfalen
mit der Rubrik
„Ist mein Grundstück für Erdwärmenutzung
geeignet?“ eine erste
Orientierung mit einer grundstücksgenauenRecherchemöglichkeit.
Die Erstinformation ist
kostenlos.
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