Wärmepumpen - Arbeitsweise
- Arbeits-und Funktionsweise einer konventionellen Wärmepumpe
Den wichtigsten Beitrag für das Funktionieren einer Wärmepumpe leistet ein Kältemittel, nachfolgend auch Arbeitsmedium genannt. Es hat die Eigenschaft, bei niedrigsten Temperaturen zu verdampfen.
Leitet man nun Außenluft oder Wasser zu einem Wärmetauscher (Verdampfer), in dem das Arbeitsmedium zirkuliert, entzieht es dieser Wärmequelle die notwendige Verdampfungswärme und geht vom flüssigen in den gasförmigen Zustand über. Die Wärmequelle kühlt sich dabei um einige Grad ab.
Ein Verdichter saugt das gasförmige Arbeitsmedium an und preßt es zusammen. Durch die Druckerhöhung steigt auch die Temperatur – das Arbeitsmedium wird also auf ein höheres Temperaturniveau "gepumpt". Hierzu ist elektrische Energie notwendig.
Da es sich um einen sauggasgekühlten Verdichter handelt, geht diese Energie (Motorwärme) nicht verloren, sondern gelangt mit dem verdichteten Arbeitsmedium in den nachgeschalteten Verflüssiger. Hier gibt das Arbeitsmedium seine gewonnene Wärme an das Umlaufsystem der Warmwasserheizung ab, indem es sich verflüssigt. Anschließend wird mit Hilfe eines Expansionsventil der noch immer vorhandene Druck abgebaut und der Kreisprozess beginnt erneut.
Vereinfacht dargestellt arbeiten Wärmepumpen wie Kühlschränke, jedoch mit umgekehrter Wirkung: Der Umwelt wird Wärme entzogen und für Heizzwecke nutzbar gemacht. Die Wärme kann der Luft, dem Grundwasser und dem Erdreich über einen Erdreichkollektor oder eine Erdwärmesonde entzogen werden.
