Die Wärmepumpe

von Nils Hilbers

Wärmepumpen arbeiten prinzipiell wie Kühlschränke, allerdings mit umgekehrter Wirkungsweise. Die Wärmepumpe hat ein Kältemittel im Inneren, welches vom Verdichter aus in den Wärmetauscher gedrückt wird, in der normalen Kälteanlage der Verflüssiger. Durch diesen Wärmetauscher laufen zwei Wasserrohre, die durch das Verflüssigen des Kältemittels die abgestrahlte Wärme aufnehmen. Das nun flüssige Kältemittel wird durch ein Drosselorgan, meistens einem Expansions-Ventil, auf einen niedrigeren Druck gebracht und läuft weiter in den Verdampfer. Hier nimmt das Kältemittel die Wärme aus der Umgebung auf und verdampft, dann gelangt das Kältemittel wieder zum Verdichter wo durch das Komprimieren überhitzter Dampf entsteht. So schließt sich der Kältekreislauf und geht immer wieder von vorne los. Der Wasserkreislauf beginnt, wie schon beschrieben, im Plattenwärmetauscher. Hier wird das Wasser erhitzt und läuft in einen großen Wasserspeicher im Haus, von hier an wird das heiße Wasser weiter gegeben für verschiedene Bereiche: für das Brauchwasser, für die Dusche aber auch für die Heizung. Dies geschieht allerdings durch einen separaten Wärmetauscher im Wasserspeicher. Das Duschwasser (Verbrauch/-Abwasser) und das Heizwasser laufen nicht in den gleichen Rohren. Das gebrauchte Heizwasser läuft wieder durch den Plattenwärmetauscher und wird wieder erhitzt.

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Es gibt verschiedene Arten von Wärmepumpen. Es gibt die Erdwärmepumpe, die Luftwärmepumpe und die Wasserwärmepumpe. Bei der Luftwärmepumpe wird die Wärme aus der Umgebung aufgenommen und an das Wasser, wie oben beschrieben abgegeben. Bei der Erdwärmepumpe wird durch eine Bohrung die Wärme aus dem Erdreich aufgenommen, das kann durch zwei Arten von Bohrungen geschehen: Entweder durch eine senkrechte Erdsonde, diese ist ca. 100m tief in die Erde gebohrt, die Wärme wird dann durch ein frostsicheres Arbeitsmittel der Erde entzogen. Oder durch horizontale Flächenkollektoren, die in einer Tiefe von 1-1,5 Metern in die Erde gesetzt werden, diese laufen dann großflächig unter dem Boden und nehmen die Wärme auch durch ein frostsicheres Arbeitsmittel auf. Bei der Wasserwärmepumpe wird die Wärme dem Grundwasser entzogen. Das Wasser wird über einen Förderbrunnen hochgepumpt, die Wärmepumpe entzieht dem Wasser die Wärme und ein zweiter Brunnen pumpt das Wasser wieder in das Grundwasser. Der weitere Wasserkreislauf ist im Prinzip bei allen Wärmepumpen wie oben beschrieben.