Wärmepumpenheizung: Funktion einer Luft-Wasser-Wärmepumpe.
Klimafreundlich und modern lässt sich mit einer Wärmepumpe heizen. Wie das geht? Wir erklären die Funktion einer Wärmepumpenheizung anhand der Luft-Wasser-Wärmepumpe.
Die Wärmepumpe als klimafreundliche Heizlösung
Eine Wärmepumpenheizung ist ein klimafreundliches Heizsystem. Die zum Heizen notwendige Wärme bezieht eine Wärmepumpe aus der Natur, in den meisten Fällen aus der Umgebungsluft, dem Grundwasser oder der Erde. Zum Betrieb benötigt eine Wärmepumpe lediglich elektrischen Strom, jedoch keine konventionellen Energiequellen, wie beispielsweise Kohle oder Öl. Wärmepumpen arbeiten deshalb immer lokal emissionsfrei, weil hier kein Verbrennungsprozess vorliegt. Betreiben Sie eine Wärmepumpe mit Ökostrom, heizen Sie zu 100 Prozent klimafreundlich.
Die am häufigsten eingebaute Art der Wärmepumpe ist die Luft-Wasser-Wärmepumpe, die Umgebungsluft zum Heizen nutzt. Sie eignet sich für fast jedes Gebäude, da sie – bis auf bestimmte Abstandsregelungen – keine speziellen Anforderungen an den Standort stellt. Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe ist sehr flexibel und platzsparend sowie leicht und schnell zu installieren und daher kostengünstig.
Luft-Wasser-Wärmepumpe: Funktion erklärt
Wie funktioniert eine Luft-Wasser-Wärmepumpe genau? Wie entnimmt das Heizsystem Wärme aus der Natur und wie werden selbst im Winter ausreichend hohe Vorlauftemperaturen erreicht, um ein Haus auf Wohlfühltemperatur zu heizen?
Die einfache Antwort finden Sie in Ihrer Küche. Eine Wärmepumpe funktioniert nämlich nach demselben Prinzip wie ein Kühlschrank – bloß umgekehrt. Während ein Kühlschrank seinem Innenraum Wärme entzieht und diese nach außen abgibt, entzieht eine Luft-Wasser-Wärmepumpe der Umgebungsluft Wärme und gibt diese an das Heizwasser ab. Dieses erwärmt wiederum die Räume Ihres Hauses.
Ob die Wärmeenergie aus der Luft, dem Grundwasser oder aus der Erde stammt, spielt für die grundsätzliche Funktion einer Wärmepumpe keine Rolle. Der Kreislauf innerhalb einer Wärmepumpe läuft größtenteils identisch ab.
Funktion einer Luft-Wasser-Wärmepumpe Schritt für Schritt
Schritt 1: Luft wird zu Wasser und dann zu Dampf
Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe bezieht ihre Energie aus der Umgebungsluft. Ventilatoren saugen die Außenluft an und führen diese einem Kältemittel im Inneren der Wärmepumpe zu, das schon bei sehr geringen Temperaturen verdampft. Dieses erwärmt sich und verdampft anschließend im Verdampfer der Wärmepumpe.
Schritt 2: Der Dampf wird verdichtet und dann wieder verflüssigt
Ein elektrisch betriebener Verdichter komprimiert den Dampf mithilfe von Strom, um die Temperatur weiter auf das zum Heizen notwendige Niveau zu erhöhen. Der nun heiße Kältemitteldampf wird dann unter Druck stehend an den Verflüssiger der Luft-Wasser-Wärmepumpe abgegeben. Dieser gibt die Wärme mithilfe eines Wärmetauschers an das Heizwasser ab. Dadurch kondensiert das Kältemittel, doch es steht noch unter Druck. Bevor der Kreislauf von vorne beginnt, wird das Kältemittel durch ein sogenanntes Entspannungsventil geleitet, um den Druck zu reduzieren und einen erneuten Verdichtungsvorgang zu ermöglichen.
Schritt 3: Die Wärme wird im Haus zur Verfügung gestellt
Das warme Heizwasser fließt durch die Rohre in die Heizflächen von idealerweise Fußboden- oder Wandheizung und sorgt dort für wohlig warme Temperaturen. Außerdem steht das warme Wasser zum Duschen oder Baden bereit.
Funktioniert eine Luft-Wasser-Wärmepumpe auch im Winter?
Die Außentemperaturen sinken, die Heizperiode beginnt. Kann eine Wärmepumpe auch bei Minusgraden und während eines kalten Winters heizen? Ja, eine Luft-Wasser-Wärmepumpe funktioniert auch im Winter. Luft-Wasser-Wärmepumpen arbeiten sogar bei minus 20 Grad Celsius Außentemperatur noch effizient. Denn die Umgebungsluft enthält auch dann noch genug Wärmeenergie, um das Kältemittel in der Wärmepumpe ausreichend zu erwärmen. Moderne Luft-Wasser-Wärmepumpen haben außerdem einen zusätzlichen Heizstab verbaut, der automatisch dazugeschaltet wird, falls nötig. Wie genau es Wärmepumpen gelingt, auch bei eisigen Temperaturen noch ausreichend Wärme aus der Umweltenergie zu bekommen, um ein Haus wohlig warm zu heizen, erfahren Sie in unserem Ratgeber Wärmepumpe im Winter.
Funktion der Luft-Wasser-Wärmepumpe im Sommer: kühlen statt heizen
Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe kann ein Haus nicht nur heizen, sondern es im Sommer bei hohen Außentemperaturen auch kühlen. Dabei funktioniert die Wärmepumpe genau wie ein Kühlschrank: Sie nimmt die Luft im Inneren des Hauses auf und leitet sie nach außen.