Wärmepumpe - einfaches Prinzip, effektive Wirkung

Die Funktionsweise einer Wärmepumpe ist mit der eines Kühlschranks vergleichbar – nur umgekehrt.

Bei einem Kühlschrank wird die Wärme von innen nach außen geleitet. Eine Wärmepumpe funktioniert genau umgekehrt. Die Wärme aus der Luft oder dem Erdreich wird über das Heizungssystem in den Wohnraum geführt.

Zur Steigerung der Temperatur wird der Dampf eines Kältemittels verdichtet, so dass sie hoch genug ist für die Heizung und Trinkwassererwärmung. Vitocal 350-G erreicht dabei bis zu 72 °C, Vitocal 300-A und Vitocal 350-A bis zu 65 °C. Damit sind diese Wärmepumpen auch für die Modernisierung einsetzbar, um für die Wohnraumheizung mit Radiatoren eine ausreichend hohe Vorlauftemperatur zu erzielen.

Wärmepumpe - hohe Effizienz mit Scroll-Verdichter

Viessmann Wärmepumpen - Hohe Effizienz mit Scroll-Verdichter

Ausschlaggebend für die Effizienz einer Wärmepumpe ist der Verdichtungsprozess. Viessmann setzt dafür einen Compliant-Scroll-Verdichter ein. Er zeichnet sich durch einen leisen, vibrationsarmen, wartungsfreien und äußerst langlebigen Betrieb aus.

Für die Wärmeerzeugung wird beispielsweise der Umgebungsluft Wärme entzogen und mit ihr ein bei geringer Temperatur siedendes Kältemittel verdampft. Das dabei entstehende Gas wird vom Scroll-Verdichter komprimiert und damit erwärmt. Das so erwärmte Gas gibt die Wärme im Kondensator an das Heizungswasser oder zur Trinkwassererwärmung ab und verflüssigt sich dabei wieder. Zuletzt wird das noch unter Druck stehende Kältemittel in einem Expansionsventil entspannt, und der Kreislauf beginnt von vorne.

Die Funktionsweise einer Wärmepumpe einfach erklärt

Wärmepumpe - einfach erklärt

Die Funktionsweise einer Wärmepumpe, sowie physikalische Grundlagen einfach erklärt von unserem Experten Carsten Kuhlmann.

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Wie nutzen verschiedene Wärmepumpen-Typen die Umgebungswärme?

Woher kommt die Umgebungswärme?

Carsten Kuhlmann erklärt woher Umgebungswärme kommt und wie verschiedene Wärmepumpen-Typen diese nutzen.

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Energiequellen für die Wärmepumpe

Die im Einzelfall beste Wärmequelle hängt von den örtlichen Gegebenheiten und dem Wärmebedarf ab. Viessmann Wärmepumpen können verschiedene Energiequellen nutzen:

  • Luft – praktisch unbegrenzte Verfügbarkeit, geringste Investitionskosten
  • Erdreich – über Erdkollektor, Erdsonde oder Eisspeicher, hohe Effizienz
  • Wasser – besonders hohe Effizienz, Wasserqualität ist zu beachten
  • Abwärme – abhängig von Verfügbarkeit, Menge und Temperaturniveau der Abwärme
Wärmepumpe zur Nutzung der Wärme aus dem Erdreich (Kollektor)

Wärme aus dem Erdreich (Kollektor)

[1] Vitocal Sole/Wasser-Wärmepumpe
[2] Speicher-Wassererwärmer
[3] Heizwasser-Pufferspeicher

Wärmepumpe zur Nutzung der Wärme aus dem Erdreich (Sonde)

Wärme aus dem Erdreich (Sonde)

[1] Vitocal Sole/Wasser-Wärmepumpe
[2] Speicher-Wassererwärmer
[3] Heizwasser-Pufferspeicher

Wärmepumpe zur Nutzung der Wärme aus dem Erdreich, der Luft und von der Sonne (Eisspeicher)

Wärme aus dem Erdreich, der Luft und von der Sonne (Eisspeicher)

[1] Vitocal Sole/Wasser-Wärmepumpe
[2] Eisspeicher
[3] Solar-/Luft-Absorber

Wärmepumpe zur Nutzung der Wärme aus der Luft

Wärme aus der Luft

[1] Vitocal Luft/Wasser-Wärmepumpe
[2] Speicher-Wassererwärmer
[3] Heizwasser-Pufferspeicher

Wärmepumpe zur Nutzung der Wärme aus dem Grundwasser

Wärme aus dem Grundwasser

[1] Vitocal Wasser/Wasser-Wärmepumpe
[2] Speicher-Wassererwärmer
[3] Heizwasser-Pufferspeicher

Jahresarbeitszahl als Kennwert

Die Leistungszahl COP (COP = Coefficient of Performance) ist das Verhältnis der Wärmeabgabe zur Leistungsaufnahme. Die Jahresarbeitszahl ist der Durchschnitt aller im Laufe eines Jahres auftretenden COP.

Die Leistungszahl dient zur Vergleichbarkeit von Wärmepumpen hinsichtlich der Effizienz – der COP gilt jedoch nur in einem bestimmten Betriebspunkt unter definierten Temperaturbedingungen.

Für die Planung einer Anlage muss deren Betrieb über das gesamte Jahr hinweg betrachtet werden. Dafür wird die über das Jahr abgegebene Wärmemenge ins Verhältnis gesetzt zu der in diesem Zeitraum von der gesamten Wärmepumpenanlage aufgenommenen elektrischen Arbeit. Dabei werden auch die Stromanteile für Pumpen, Regelungen etc. berücksichtigt. Das Ergebnis wird als Jahresarbeitszahl bezeichnet.