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Funktionsweise

Einfaches Prinzip, effektive Wirkung

Die Funktionsweise einer Wärmepumpe ist mit der eines Kühlschranks vergleichbar – nur umgekehrt. Ein Kältemittel wird abwechselnd komprimiert, erhitzt, entspannt und wieder abgekühlt. Dabei muss das Komprimieren, Erhitzen, Entspannen und Wiederabkühlen im richtigen Rhythmus mit der Wärmezufuhr auf niedrigem Niveau und Wärmeabgabe auf hohem Niveau erfolgen.

Die Umgebungswärme steht unbeschränkt und kostenlos zur Verfügung. Die Wärmepumpe braucht jedoch Strom für die Kompression der Sole. Die Besonderheit der Wärmepumpe besteht darin, dass aus einer Kilowattstunde Strom je nach Betriebsweise 3, 4 oder sogar 5 Kilowattstunden Wärme erzeugt werden können. Das Verhältnis zwischen der über einen längeren Zeitraum aufgebrachten Strommenge und der gewonnenen Wärmemenge nennt man Arbeitszahl. Ist der Zeitraum ein Jahr, so spricht man von der Jahresarbeitszahl. Wenn eine Wärmepumpe beispielsweise in einem Jahr 2.000 Kilowattstunden Strom verbraucht und daraus 8.000 Kilowattstunden Wärme erzeugt, so ist die Jahresarbeitszahl gleich 4. Als Faustregel gilt, dass sich eine Wärmepumpe dann lohnt, wenn die Jahresarbeitszahl höher als 3 ist. Aber auch bei einer Jahresarbeitszahl von 3 oder kleiner kann sich eine Wärmepumpe lohnen, und zwar dann, wenn der Strom aus einer Photovoltaikanlage stammt und quasi kostenlos erzeugt wurde.

Wie effizient arbeiten Wärmepumpen?

Die Jahresarbeitszahl bzw. die Effizienz einer Wärmepumpe ist maßgeblich vom erforderlichen „Temperaturhub“ abhängig. Mit steigendem Temperaturhub zwischen der „kalten“ Quelle und dem „warmen“ Heizungssystem verringert sich die Arbeitszahl einer Wärmepumpe, da eine höhere Strommenge aufgewendet werden muss. Demnach sollte einerseits einer Wärmepumpe eine möglichst warme Quelle zur Verfügung gestellt werden. Auf der anderen Seite sollte das Temperaturniveau des Heizungssystems zum Beispiel durch Fußboden- oder Wandheizungen gesenkt werden.

Als Faustformel gilt, dass sich eine Wärmepumpe bei einer Jahresarbeitszahl von mehr als drei energetisch und wirtschaftlich lohnt.

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