Wärmepumpen


Heizen und Kühlen mit Energie aus der Natur


Die heutige Zeit stellt große Ansprüche an Heizungsanlagen. Zum einen soll die Umwelt nach Möglichkeit wenig belastet werden; Energieverbrauch und Schadstoff-Emission sollen daher so niedrig sein wie es geht. Zum anderen möchte man als Verbraucher möglichst geringe Heizkosten, trotz des Anstiegs der Brennstoffpreise. Diesen Spagat bewältigen Wärmepumpen. Mit einer geringen Menge Antriebsenergie wird der Umwelt Wärme entzogen.

 
Als Unternehmen, das sich der technischen Innovation im Dienst am Kunden verpflichtet fühlt, hat Peuten Bad & Heizung bereits 1995 die erste Wärmepumpe der Hocheffizienzklasse installiert. Alleine 2008 haben unsere Mitarbeiter 15 verschiedene Direktverdampfer- Wärmepumpen mit Leistungen zwischen sieben und 50 Kilowatt in Häusern eingebaut. Qualität ist hierbei immer garantiert: Der Einbau geschieht jeweils durch zertifizierte Wärmepumpen-Installateure. Energie sparen und das Komfortplus genießen – mit der Peuten Bad & Heizung das reinste Vergnügen. Gewinnen Sie weitere Eindrücke von unseren Peuten Heizungen oder vereinbaren Sie einen Termin mit unserem Technischen Berater.

   

Funktionen und Ablauf

Die Funktionsweise von Wärmepumpen ist dieselbe wie die von Kühlschränken, nur das der Kreislauf hier umgekehrt ausgelegt ist. Während der Kühlschrank seinem Inneren Wärme entzieht und diese nach außen ableitet, entziehen Wärmepumpen der Außenwelt Wärme, die sie ins Hausinnere abgeben. Dies geschieht mithilfe einer Flüssigkeit, Kältemittel, die schon bei niedrigen Temperaturen verdampft. Das Kältemittel wird durch die Wärmepumpe geleitet, wobei es vier Stationen durchläuft. Im Verdampfer nimmt die Flüssigkeit die Umweltwärme auf. Dadurch verdampft sie; aus der Flüssigkeit wird ein Gas. Dieses Gas wird weitergeleitet in einen Verdichter. Mittels elektrischer Energie wird durch Kompression die Temperatur des Gases erhöht. Die so erzeugte Wärmeenergie wird im Verflüssiger an die Heizung weitergegeben. Schließlich erreicht das wieder flüssig gewordene Gas das so genannte Expansionsventil. Hier erlangt die Flüssigkeit wieder ihren ursprünglichen Zustand, bevor sie erneut dem Kreislauf zugeführt wird. Einzig dem Verdichter muss elektrische Energie zugeführt werden. Dabei macht diese nur ca. 25 Prozent  der resultierenden Heizenergie aus. Dies entspricht einem Verhältnis von 1 zu 4 und damit einer Jahresarbeitszahl (JAZ) von 4. Rund 80 Prozent der Energieleistung stammen aus Sonnenenergie, die kostenlos im Boden gespeichert ist.

Kosten und Fördermittel

 
Mit Wärmepumpenheizungen können die Verbrauchskosten um 30 - 50 Prozent gesenkt werden und so amortisiert die Anlage ihre Anschaffungskosten selbst. Beim Bund können darüber hinaus
Fördermittelbeantragt werden. Hierfür müssen gewisse Voraussetzungen gegeben sein. Nach einem kurzfristigen Förderstopp im Jahr 2010 werden Wärmepumpenanlagen nun wieder gefördert, wenn sie in einem Altbau eingesetzt werden und über ein sehr gutes Energie-/Heiz-Verhältnis verfügen.

Hocheffizienz-Wärmepumpen von Heliotherm


   

Die Effizienz der Wärmepumpen aus dem Hause Heliotherm kennzeichnet sich durch ein elektronisches Einspritzventil mit voll elektronischer Regelung, einen zusätzlichen Wärmetauscher und sind Heizstabfrei. Die Online- bzw. Fernwartung ist hierbei ebenso möglich wie die bequeme Von-unterwegs-Einstellung der Wärmepumpe via Internet. Um der Umwelt Wärme zu entziehen, können verschiedene Quellen genutzt werden, das Erdreich, die Luft oder das Grundwasser. Um Wärme aus dem Erdreich zu gewinnen, stehen drei Möglichkeiten zur Verfügung.

Zum einen geht dies mittels Solesonden (4). Sie machen sich zu Nutze, dass die Temperatur ab zehn Meter Tiefe nahezu konstant ist. Die Flüssigkeit, die durch die Wärmepumpe geleitet wird, muss lediglich einen Siedepunkt haben, der darunter liegt. Erdsonden haben den Vorteil, dass sie wenig Platz auf dem Grundstück benötigen. Besonders bei einer nachträglichen Umrüstung ist dies von großem Vorteil, da ein bereits angelegter Garten nicht zerstört werden muss. Aber auch für kleine Grundstücke sind Erdsonden sinnvoll. Im Sommer kann mit dem gleichen Prinzip das Haus auch gekühlt werden. Normale Solewärmepumpen haben eine JAZ von ca. 4,5.

Des Weiteren kann Erdwärme durch eine CO₂-Tiefensonde (2) gefördert werden. Die Sonde geht bis zu 120 Meter tief ins Erdreich. Flüssiges Kohlendioxid nimmt die Erdwärme ohne zusätzliche Bewegungsenergie (Solepumpe) auf und verdampft dadurch. Da es nun leichter ist, steigt es selbständig im Inneren der Sonde auf und gibt die Wärme an den Kältekreislauf ab. Dadurch verflüssigt es wieder und sinkt so automatisch entlang der äußeren Hülle der Sonde in die Tiefe. Da die Temperatur in derartigen Tiefen höher liegt, benötigt der Verdichter weniger Energie. Allerdings kann mit CO₂-Tiefensonden nur geheizt, nicht jedoch gekühlt werden. Die JAZ von CO₂-Tiefensonden liegt bei ca. 5.

Zum anderen kann Erdwärme durch Erdkollektoren (1) aufgenommen werden. Auf einer Fläche von ca. 250 Quadratmetern (für ein Einfamilienhaus) wird ein Rohrsystem in 1 bis 1,5 Metern Tiefe verlegt. Diese Tiefe reicht aus, um zu gewährleisten, dass das System vor Frost geschützt ist. Die Fläche ist jedoch stark anhängig von der Heizlast des Gebäudes. Die Kollektoren nehmen Wärme durch Regenwasser und Sonneneinstrahlung auf, deshalb darf die Fläche nicht bebaut werden. Daher eignet sich diese Art Wärmepumpe nur für größere Grundstücke. Bei Heliotherm besteht die Möglichkeit im Direktverdampfungsprinzip dem Erdreich Energie zu erziehen. Das heißt, dass keine Soleleitungen durchs Erdreich geführt werden, sondern direkt die Kältemittelleitungen. Hierdurch ergibt sich, dass der Wärmetauscher (Verdampfer) in der Wärmepumpe weg fällt. Zusätzlich wird auch hier keine Bewegungsenergie (Solepumpe) benötigt. Bei Erdkollektoren ist die JAZ größer 6.

Eine andere Quelle für Umweltwärme ist die Außenluft. Sie wird an gesogen und so der Wärmepumpe zugeführt. Der große Vorteil von Luft-Wärmepumpen (5) ist, dass keine Bohrung nötig ist. Das spart nicht nur Platz, sondern auch Geld. Allerdings ist sie am wenigsten effizient, wenn sie am meisten benötigt wird: im Winter. Die Lufttemperatur ist dann so niedrig, dass der Verdichter mit wesentlich mehr Energie betrieben werden muss als bei Erdwärmepumpen. Von Heliotherm gibt es für dieses Problem Luft-Split-Wärmepumpen, die Drehzahlgeregelt sich dem Heizbedarf des Hauses über das gesamte Jahr anpassen. Hiermit erreichen diese Wärmepumpen annähernd die gleiche Jahresarbeitszahl wie einstufige Solewärmepumpe von mindestens 4.

Eine weitere Möglichkeit, Wärme aus der Umwelt aufzunehmen, ist über das Grundwasser (3). Hierfür werden zwei Brunnen angelegt; der eine dient dazu, das Grundwasser hoch zu pumpen und der Wärmepumpe zuzuführen, der andere, um das Wasser wieder ins Erdreich zurück zuleiten. Da das Grundwasser von der Menge und der Qualität hohen Anforderungen entsprechen muss, ist diese Lösung nicht überall realisierbar und erfordert zwingend eine Wasseranalyse. Gerade für eine große Anlage ist es eine sinnvolle Lösung, besonders, weil im Sommer auch passiv gekühlt werden kann und die JAZ größer 6,5 liegt.

Warmwasserbereitung ohne Elektroheizstab
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Brauchwasser-Wärmepumpe
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