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Die Wärmepumpe
Die Funktionsweise einer Wärmepumpe entspricht der eines Kühlschranks. Beim Kühlschrank wird dem Kühlgut über den Verdampfer die Wärme entzogen und über den Verflüssiger (Kondensator) des Gerätes an den Raum abgegeben. Bei der Wärmepumpe wird der Umwelt die Wärme entzogen und dem Heizsystem zugeführt. Der Kreisprozess des Kühlaggregates erfolgt nach einfachen physikalischen Gesetzmässigkeiten. Das Arbeitsmittel, eine schon bei niedriger Temperatur siedende Flüssigkeit (Kältemittel), wird in einem Kreislauf geführt und dabei nacheinander verdampft, verdichtet, verflüssigt und entspannt.
Im Verdampfer befindet sich das flüssige Arbeitsmittel bei niedrigem Druck. Das am Verdampfer anstehende Temperaturniveau der Umweltwärme ist höher als das dem Druck entsprechende Siedetemperaturband des Arbeitsmittels. Dieses Temperaturgefälle bewirkt eine Wärmeübertragung der Erdwärme auf das Arbeitsmittel, wobei das Arbeitsmittel siedet und verdampft. Die dazu erforderliche Wärme wird der Wärmequelle (Erdreich) entzogen. Der Arbeitsmitteldampf wird ständig vom Verdichter aus dem Verdampfer abgesaugt und verdichtet. Bei der Verdichtung steigt der Druck des Dampfes und dessen Temperatur. Vom Verdichter gelangt der Arbeitsmitteldampf in den Kondensator, der vom Heizwasser umspült wird. Die Temperatur des Heizwassers ist niedriger als die Kondensationstemperatur des Arbeitsmittels, so daß der Dampf abgekühlt und dabei wieder verflüssigt (kondensiert) wird. Die im Verdampfer aufgenommene Energie (Wärme) und zusätzlich die durch das Verdichten zugeführte elektrische Energie wird im Kondensator durch Kondensieren wieder frei und an das Heizwasser abgegeben. Die Wärmepumpe bietet die technischen Voraussetzungen, erneuerbare Energie in Form von Erdwärme wirkungsvoll für Heizung und Warmwasser einzusetzen. Dabei bezieht die Wärmepumpe etwa drei Viertel der zum Heizen erforderlichen Energie aus der Umwelt (Solar- oder Erdwärme), für das restliche Viertel benötigt sie Strom als Antriebsenergie. Für den benötigten Antriebsstrom stellen die Elektroversorger besonders günstige Tarife zur Verfügung. |
