Die Funktion der Wärmepumpe

Die Energie aus dem Wärmefluss der Erde wird mittels einer Wärmepumpe angereichert und für Heizzwecke und zur Warmwasseraufbereitung zur Verfügung gestellt. Die Wärmepumpe arbeitet technisch eigentlich wie ein Kühlschrank, nur mit umgekehrtem Nutzen. Sie entzieht einer kalten Umgebung Wärme, die dann zum Heizen genutzt wird.

 Im Verdampfer entzieht die Wärmepumpe dem Erdreich die gespeicherte Wärmeenergie und gibt diese an den Heiz- und Wasserkreislauf ab (rot). Die geförderte Erdwärme (Umweltwärme) wird über die Soleleitungen (Erdsonden oder Kollektorleitungen etc.) zum Wärmetauscher (Verdampfer) der Wärmepumpe geführt. Im Wärmetauscher befindet sich ein flüssiges Kältemittel (bzw. das Arbeitsmedium, z.B. R407), das die Wärme der Wärmequelle aufnimmt und dabei verdampft. Der Verdichter saugt das gasförmige Arbeitsmedium an und komprimiert es, dabei erhöht sich der Druck und die Temperatur steigt. Ein zweiter Wärmetauscher (Verflüssiger) sorgt dafür, daß die Wärme in das Umlaufsystem der Heizungsanlage des Gebäudes (Heizwärme) gelangt. Der abschließende Druckabbau erfolgt durch das Expansionsventil.

Der Kreislauf beginnt von neuem und die Erdwärme bzw. die Umweltwärme wird im Heizungs- und Brauchwasserkreislauf sukzessiv angereichert.

 Moderne Wärmepumpenheizungsanlagen machen bei der Erdwärmegewinnung mit einem Primärenergieinsatz  von einer KWh etwa  3-4 KWh Wärme für die Heizung und die Warmwasseraufbereitung. Das heißt, es sind ca. 1/4  Primärenergieeinsatz an Wärmepumpenstrom erforderlich und 3/4 an Wärmeenergie wird kostenlos aus der Erde gewonnen. Die entspricht einer Arbeitszahl von 4.

Bei fachgerechter planerischer Auslegung der Anlage oder bei zusätzlichen Installationen zur Anlagen-Optimierung können je nach Ausführung der Gebäudehülle Arbeitszahlen von 5 oder 6 erreicht werden.

Das Prinzip der Wärmepumpe