Wärmepumpen

Wärmepumpen

Luft / Wasser -
Wärmepumpe
 
Wasser / Wasser - Wärmepumpe
Wasser / Wasser -
Wärmepumpe

Wärmepumpen werden stark propagiert von der Stromlobby. Den ersten Boom hatten wir bereits während der Suezkrise, als das Heizöl wieder preiswerter wurde, verschwanden die Wärmepumpen allmählich.

Wo sie heute Sinn machen muss genau überprüft werden, denn Strom ist der teuerste Brennstoff. Bei der Stromgewinnung erwirkt man aus einem Liter Heizöl oder 1 m³  Gas   1/3 Leistung. Wenn nun Wirkungsgrade 1 – 3 fach  oder 1 – 5 fach angegeben werden, dann erreicht man bei 1 – 3  aus 1 kW = 3 kW hier kann man als gleich den Brennstoff verfeuern.

Vor der Anschaffung einer Wärmepumpe sollten die Kosten des örtlichen Versorgungsunternehmen eingeholt werden. Stromkosten pro kW Zählergrundgebühr Abschaltzeiten während des Tages (bis zu 3 Stunden) Kosten Pufferspeicher Stromkosten pro kW  1 zu 1 für die Heizpatrone im Speicher als notwendige Zusatzheizung. Stromaufnahme der erforderlichen Umwälzpumpen  1 : 1
 
Wenn Trinkwasser im Haus über die Wärmepumpe erwärmt werden muss, dann erreicht man gerade einmal 50° C und befindet sich im gefährdeten Legionellenbereich oder muss über die Heiz-Patrone nachheizen.
 
Wärmepumpen sind bauähnlich wie Kühlgeräte.  Beide benötigen Antriebsstrom und nutzen entweder Luft oder Wasser.  Bei Kühlgeräten wird die Luft zur Kühlung benötigt, die Energie geht verloren, allerdings lässt sich der Kühlkreislauf zur Aufheizung von Wasser auf ca.. 50° C verwenden. Bei beiden Gruppen hängt die Ausgangstemperatur von den verwendeten Kältemitteln ab.
 
Bei Wärmepumpen wird von einer Effizienz von 3 – 5 fach gesprochen, wobei 5 fach in Frage steht. Hier ist gemeint, dass man aus 1 kW Antriebsstrom  3 – 5 kW Leistungsenergie erreicht. Während bei den Luft / Wasser  Wärmepumpen  1 – 3 fach realistisch sind, kann  bei Wasser / Wasser bis ca. 4 fach ausgegangen werden.
 
Bei Wärmepumpen unterscheidet man Luft/Wasser und Wasser/Wasser Wärmepumpen. Luft/Wasser Wärmepumpen erzielen ihre Energie aus der Luft und erwärmen Wasser. Der Luft entzieht man Wärme  (ca. 5°C) und führt sie kühler wieder aus. Dem Wasser entzieht man die Wärme (ca. 5° C) und führt es zurück.
 
Zum Wirkungsgrad Luft / Wasser muss darauf hingewiesen werden dass die Leistung von der Außen-Temperatur der angesaugten Luft ausgegangen wird.
 
Bei angesaugten Lufttemperaturen              ab / über  + 15° C spricht man von  3 fach    1 kW = 3 kW
                                                                      ab / über  +    5° C  = 2 fach                          1 kW = 2 kW
                                                                      unter        +    5° C ist nur  1 fach möglich      1 kW = 1 kW

Leider wird nur immer die Stromaufnahme der Wärmepumpen benannt, die der erforderlichen Umwälz-Pumpen bewusst vergessen, auch dass Heizpatronen für Normalstrom mit angeboten werden und es Ausschalt-/ Ruhezeiten für den Bezug bei Wärmepumpenstrom gibt !!
 
Bei den  Wasser / Wasser  Wärmepumpen ist 1 zu 3  bzw.  1 zu 4 möglich, da Wasser stets eine fast gleich bleibende Temperatur hat, hier unterscheidet sich nur, aus welchen Lagen das Wasser kommt, doch gibt es hier wieder unterschiedliche Ausgangspositionen.

  1. Bodenwärme
  2. Brunnen
  3. Grundwasser

Bei Nutzung der Bodenwärme besteht die Möglichkeit Rohrleitungen mindestens 2 m tief in das Erdreich zu verlegen. Die Verlegefläche sollte mindestens 3 x so groß sein wie die zu beheizende Wohnfläche, da die Rohre in entsprechendem Abstand von einander zu verlegen sind. Hier wird, wie vor angeführt, das Wasser im Kreis gepumpt. In das Gerät kommt das Wasser z. B.  mit 10°C , es werden ca. 5° C Wärme entzogen, das Wasser fließt mit 5° C zurück in den Kreislauf, nimmt etwa 5° C Bodenwärme auf und kommt das wieder ins Gerät.
 
Bei Brunnen ist die Tiefe zu berechnen, sie richtet sich nach der gewünschten Leistung,  35 – 50 m sind als Mindesttiefe anzusehen, es ist hier immer vorteilhaft wenn das Grundwasser angezapft werden kann oder eine Wasserader gefunden wird.  (Soweit sie eines Tages nicht versiegen)Es besteht auch bei größeren Tiefen die Erdwärme  zu nutzen, da würde sich das zurückfließende Wasser erwärmen.

Dann kennt man noch Bohrungen zur Wassergewinnung und als Wasserrücklaufmöglichkeit so genannte Schluckbrunnen, von denen das Wasser wieder versickert.  All diese Verfahren bergen erhebliche Risiken.
 
Grundwasserbohrungen / Tiefenbohrungen in NRW sind heute bis 300 m problemlos möglich, über 300 m bis 3000 m Tiefe sind möglich, bedürfen der Genehmigung. Das Wasser in größeren Tiefen ist  wärmer und meist ausreichend vorhanden, dieses Verfahren nutzt man bei größeren Leistungen. NRW ist geologisch erforscht und man bekommt Auskunft an welcher Stelle Wasser wie tief zu finden ist.


So funktioniert eine WärmepumpeSo funktioniert eine Wärmepumpe

Das Prinzip einer Wärmepumpe beruht darauf, dass Wärme aus der Umgebung auf ein besseres nutzbares Temperaturniveau angehoben wird, um das Haus oder das Brauchwasser zu erwärmen.

 Die Wärme aus der Umwelt (Luft, Erde oder Wasser) wird über einen Kälteträger in die Wärmepumpe transportiert und erwärmt so das zirkulierende Kältemittel.

Das Kältemittel wird dann in einem Kompressor verdichtet und die daraus entstehende hohe Temperatur genutzt um das Heizungswasser und das Brauchwasser zu erwärmen.

 

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