Wärmepumpen: Definition, Funktion und Einsatzbereiche

Wärmepumpen sind Maschinen, welche unter Aufwendung von technischer Arbeit thermische Energie aus einem Reservoir mit niedrigerer Temperatur (das ist in der Regel die Umgebung) aufnimmt und gemeinsam mit der Antriebsenergie als Nutzwärme auf ein System mit höherer Temperatur, das beheizt werden soll – beispielsweise die Raumheizung – überträgt. Dieser Prozess ist im Grunde das Umkehrprinzip eines Wärme-Kraft-Prozesses. Auch beim Kühlen (z.B. Kühlschrank) wird das Prinzip der Wärmepumpe zwar aufgegriffen, der Terminus „Wärmepumpe“ findet jedoch lediglich für das Heizaggregat Verwendung.

Die Betreibung von Wärmepumpen setzt meist das Vorhandensein von Fluiden voraus. Ein Fluid ist eine bestimmte Substanz, welche einer beliebig langsamen Scherung keinen Widerstand entgegensetzt. Man spricht von einer endlichen Viskosität. Man unterscheidet zwischen newtonschen Fluiden und nichtnewtonschen Fluiden. In Bezug auf die Wärmepumpen verdampfen die Fluide bei niedrigem Druck unter Wärmezufuhr. Nach der Verdichtung auf einen höheren Druck unter Wärmeabgabe kondensieren sie schließlich. Damit die Temperaturen des Phasenwechsels einen für die Wärmeübertragung ausreichenden Abstand zu den Temperaturen der Wärmequelle bzw. Wärmesenke haben, werden die Drücke exakt bestimmt. Die Drücke variieren je nach verwendetem Fluid.

Wärmepumpen werden nach unterschiedlichen Kriterien eingeteilt. Man spricht von der Einteilung nach Art des Verfahrens, nach Art der Wärmequelle und Art der Wärmenutzung. Wärmepumpen kommen auch in Bezug auf die Beheizung von Gebäuden oder anderen Einrichtungen zum Tragen. Man spricht von einer Wärmepumpenheizung. Diese entzieht der Umwelt Wärmeenergie und hebt diese durch eine Wärmepumpe auf ein Temperaturniveau an, welches verwertet werden kann, um Gebäude ect. beheizen zu können. Die Wärmeenergie, welche der Umwelt entzogen wird, stammt aus der umgebenden Luft, dem Erdreich oder dem Grundwasser.

Es können winzige Temperaturunterschiede im Erdreich, im Grundwasser oder in der Luft genutzt werden, um daraus unter Einsatz von Strom als Hilfsenergie eine wohlige Wärme für das ganze Haus zu erzeugen. Eine zuverlässige Technik, ein elegantes Design und eine hohe, geprüfte und energetische Effizienz harmonieren bei guten Wärmepumpen perfekt miteinander.

02.08.2011: | |