Gebäudeenergieberatung

Bauteile und Funktion einer Wärmepumpe

Verdampfer: Im Verdampfer verdampft bei geringem Druck das flüssige Kältemittel bei niedriger Temperatur. Dabei wird der Umwelt (Erdboden, Luft, Wasser) die zur Verdampfung des Kältemittels erforderliche Verdampfungswärme entzogen.

Verdichter: Der Verdichter saugt das dampfförmige Kältemittel aus dem Verdampfer an und verdichtet es. Durch die Verdichtung steigt der Druck und die Temperatur.

Kondensator: Im Kondensator gibt der Kältemitteldampf die im Verdampfer aufgenommene Verdampfungswärme und die zu Verdichtung aufgewendete Energie an das Heizmedium ab und kondensiert.

Expansionsventil: Durch das Expansionsventil wird der hohe Druck des flüssigen Kältemittels reduziert, wobei auch die Temperatur des Kältemittels absinkt. Das Expansionsventil hat außerdem die Funktion eines Volumenstromreglers und gibt nur soviel Kältemittel an dem Verdampfer ab, wie dieser Verdampfen kann.


Leistungszahl bei Wärmepumpen

Die Leistungszahl einer Wärmepumpe beschreibt die Wirtschaftlichkeit der Wärmepumpe.
Leistungszahl = Wärmeleistung / Verdichterleistung
Eine Wärmepumpe mit einer Leistungszahl von 4 erzeugt aus 1 kWh Strom, 3 kWh Wärme.

Je geringer die Verdichterleistung einer Wärmepumpe, um so wirtschaftlicher arbeitet die Wärmepumpe. Die Verdichterleistung ist abhängig von der Temperatur am Verdampfer und der Temperatur am Kondensator. Je kleiner die Temperaturspreize ausfällt, um so geringer wird die erforderliche Verdichterleistung. Ideal ist ein Heizsystem mit niedrigen Vorlauftemperaturen z.B. Fußbodenheizung. Als Wärmequelle ist das Erdreich durch die ganzjährig höheren Temperaturen effektiver als z.B. die Außenluft als Wärmeträger.


Betriebsarten von Wärmepumpen

Monovalenter Betrieb
In dieser Betriebsart deckt die Wärmepumpe allein den Heizwärmebedarf des Gebäudes. Vorraussetzung hierfür ist, dass die Energiequelle ganzjährig ein ausreichendes Energieangebot zur Verfügung stellt. (Grundwasser oder Erdreich)

Monoenergetischer Betrieb
Bei monoenergetischem Betrieb sind zwei Wärmeerzeuger im Einsatz. Beide verwenden den gleichen Energieträger. (Wärmepumpe die zur Abdeckung der Spitzenlast durch eine elektrische Zusatzheizung unterstützt wird.

Bivalenter Betrieb
Im bivalenten Betrieb werden wenigstens zwei Wärmeerzeuger mit unterschiedlichen Energieträgern eingesetzt. (Wärmepumpe mit Spitzenlastkessel)

Wärmepumpen im Altbau

Für die Gebäudesanierung empfiehlt sich der Einsatz einer Wärmepumpe dann, wenn mit der Sanierung auch die Vorgaben den EnEV erfüllt werden sollen. Eine Wärmepumpe zeichnet sich durch eine besonders günstige Energieaufwandszahl aus.

Häufig reicht der Einsatz der Wärmepumpe schon aus, um mit nur geringen baulichen Veränderungen bereits den Standard der EnEV zu erreichen.