Wärmepumpe
Das Wesen eines Wärmepumpenbetriebs besteht in der Umwandlung der aus der Umwelt entnommenen Wärmeenergie (untere Wärmequelle) in Nutzenergie für Heizung und Warmwasserbereitung (obere Wärmequelle).
Der Prozess der Umwandlung von Wärmeenergie in Nutzenergie erfolgt über den Kältekreislauf, in dem das Phänomen der Kompression und Expansion des Kältemittels abläuft.
Verdampfer und Verflüssiger übertragen die erzeugte Energie in Zwischenkreisläufen und sind neben dem Verdichter und dem Expansionsventil die Hauptbestandteile des Kreislaufs. Der Betrieb einer Kompressor-Wärmepumpe basiert auf der Nutzung natürlicher Energieressourcen, die aus dem Erdreich, der atmosphärischen Luft, dem Oberflächen- oder Grundwasser stammen.
Wärmepumpen werden zunehmend im modernen energieeffizienten Bauen eingesetzt. Sie sind automatisiert, wartungsfrei und wirtschaftlich. Mit einer ordnungsgemäß installierten Wärmepumpe können die Heizkosten im Haus erheblich gesenkt werden und die Investition amortisiert sich schnell.
Luftwärmepumpen
Luftwärmepumpen können sowohl zum Heizen, als auch zum Kühlen eines Gebäudes eingesetzt werden. Sie sind eine hervorragende Alternative zu Erdwärmepumpen. Sie sind ideal, wenn auf dem Grundstück nicht genügend Platz für die Installation eines Erdwärmetauschers vorhanden ist.
Es gibt zwei Arten von Luftwärmepumpen. Die am häufigsten verwendete ist die Luft-Luft-Wärmepumpe. Sie gewinnt die Wärme aus der Luft zurück und gibt sie, je nach Jahreszeit, an das Innere oder Äußere des Hauses ab.
Eine andere Art von Wärmepumpe ist die Luft-Wasser-Wärmepumpe, die auch bei negativen Lufttemperaturen einen hohen Wirkungsgrad aufweist. Luft-Wasser-Wärmepumpen können zum Heizen Ihres Hauses und zur Warmwasserbereitung eingesetzt werden. Diese Pumpen ermöglichen, dank der reversiblen Zirkulation, auch die Kühlung des Gebäudes.
Die Absorptionswärmepumpe lässt sich dort einsetzen, wo ein Überschuss an Ab- oder Prozesswärme vorhanden ist. Absorptionswärmepumpen unterscheiden sich von Kompressorwärmepumpen durch ihren anders gearteten Betrieb. Sie benötigen keine Elektrizität, sondern Wärme. Strom wird nur für den Betrieb der Pumpen benötigt. Absorptionswärmepumpen bestehen aus einem Verflüssiger, einem Verdampfer und einem Expansionsventil. Die Rolle des mechanischen Kompressors, der in einer Kompressor-Wärmepumpe verwendet wird, wird durch eine Reihe von Geräten, wie Erhitzer, Absorber und Pumpe ersetzt, die als thermischer Kompressor bezeichnet werden.
Auf dem Markt sind Absorptionswärmepumpen in den Varianten Ammoniak-Wasser und Lithium-Bromid-Wasser erhältlich. Bei einer Wasser-Lithiumbromid-Absorptionskälteanlage ist das Kältemittel Wasser, und das Absorptionsmittel Lithiumbromid. Bei Ammoniaka-Absorptionskälteanlage ist Ammoniak das Kältemittel, und Wasser ist das Absorptionsmittel.
Erdwärmepumpe
Die kostengünstigste Wärmepumpenart sind Erdwärmepumpen. Mit Hilfe von Kollektoren nutzen sie Energievorkommen aus dem Boden, aus Tiefbrunnen, aus Seewasser oder aus Bächen. Das Erreichen konstanter Geräteparameter wird durch eine stabile Bodentemperatur ermöglicht. Dies bildet die Grundlage für den wirtschaftlichen Betrieb der Anlage und sorgt so für eine konstante Temperatur (Heizung) in der Wohnung.
Die Erdkollektoren sind in 2 Versionen erhältlich – horizontal oder vertikal. Ein Oberfläche-Wärmetauscher nutzt die Energie der Sonne und des Regenwassers, so dass eine geeignete Grundstücksbebauung hier eine wichtige Rolle spielt.
Durch Umkehrung des Zyklus kann die Wärmepumpe auch eine Kühlfunktion übernehmen. Reversible Wärmepumpen sind teurer als herkömmliche Wärmepumpen. Sie ermöglichen nicht nur die Versorgung der Zentralheizung und die Erwärmung des Brauchwassers, sondern auch die Kühlung der Räume im Sommer. Der in der Pumpe installierte gelötete Plattenwärmetauscher arbeitet dann je nach Jahreszeit als Verflüssiger oder Verdampfer.
Zweckgebundene Wärmepumpen werden in Ländern mit kälterem Klima eingesetzt, in denen eine Klimaanlage nicht benötigt wird und daher der Einsatz von reversiblen Wärmepumpen nicht kosteneffizient ist. Da die spezielle Wärmepumpe nur zum Heizen eingesetzt wird, sind die Betriebskosten viel niedriger als bei reversiblen Wärmepumpen.
Leistungsstarke wasser-wasserwärmepumpe
Industrielle Wasser-Wasserwärmepumpen können mit Energie aus verschiedenen Prozessen heizen und kühlen. Die Installation einer Hochleistungs-Wasserwärmepumpe in Industriegebäuden kann große Vorteile in Bezug auf Kostensenkung, Emissionen und verbesserte Luftqualität bringen.
Die Pumpe sammelt das Wasser aus dem industriellen Prozess in einem Behälter. Im Sommer wird das gespeicherte Wasser durch einen Rückkühlerkreislauf gekühlt. Im Winter hingegen sind die Tanks die untere Wärmequelle der Wasser-Wasserwärmepumpe. Das Wasser aus dem Tank wird zum Verdampfer der Wärmepumpe geleitet, wo es Wärme an das Kältemittel abgibt. Das Heizungswasser wird im Wärmepumpenkondensator erwärmt und die erzeugte Wärme in die Zentralheizung eingespeist.
