Heizungen - Wärmepumpen
Was ist eine Wärmepumpe?
Eine Wärmepumpenheizung entzieht der Umwelt (umgebende Luft, Grundwasser oder Erdreich) Wärmeenergie und hebt diese mittels eines Verdichters auf ein verwertbares höheres Temperaturniveau an, um damit Gebäude oder andere Einrichtungen beheizen zu können.
Wärmepumpen sind die erste Wahl, wenn es darum geht, Heizkostenersparnis und umweltscho-nende Wärmeerzeugung zusammenzubringen. Denn die Energie, die eine Wärmepumpe nutzt, stellt die Umwelt unbegrenzt zur Verfügung. Und kostenlos. Das vollwertige Heizsystem benötigt nur die Stromkosten für Antrieb und Pumpe. Damit sind Sie unabhängig von fossilen Brennstoffen und tragen aktiv zur Reduzierung des CO2-Ausstoßes und zum Klimaschutz bei.
Diese Energiequellen kann eine Wärmepumpe nutzen?
Energiequelle Erdreich: Über Erdkollektor oder Erdsonde, hohe Effizienz
Die Sole/Wasser-Wärmepumpe nutzt die Wärme aus dem Erdreich. Dort herrscht ganzjährig eine fast gleichmäßige Temperatur. Ein Erd-Kollektor in 1,5 m Tiefe, wie eine Heizschlange verlegt, entzieht der Erde die Wärme. Die Alternative zum Erdkollektor ist die Wärmegewinnung mit einer platzsparenden Erdsonde. Die Erdwärme wird dabei mit speziellen Erdsonden entnommen, die bis zu 100 m tief in die Erde führen. Die Temperatur liegt dort ganzjährig konstant bei ca. 10°C.
Energiequelle Wasser: Besonders hohe Effizienz, Wasserqualität ist zu beachten
Die Wasser/Wasser-Wärmepumpe bezieht die Wärme aus dem Grundwasser, dessen Temperatur unabhängig von der Jahreszeit und der Außentemperatur konstant ist. Aus einem Saugbrunnen wird das Grundwasser entnommen und nach der Wärmegewinnung in einen Schluckbrunnen zurückgeführt.
Energiequelle Luft: Praktisch unbegrenzte Verfügbarkeit, geringste Investitionskosten
Die Luft/Wasser-Wärmepumpe nutzt die von der Sonne erwärmte Außenluft.
Jahresarbeitszahl (JAZ)
Über das Jahr verteilt ändern sich die Temperaturen, unter denen die Wärmepumpe arbeiten muss. Auch die gesamte Auslegung eines Wärmepumpen-Heizungssystems hat Einfluss auf seine Effizienz. Außerdem schwankt die von der Wärmepumpe abzugebende Wärmeleistung sehr stark durch Änderung der Luft- Außentemperatur zwischen Nennleistung und Null.
Daher wird für das gesamte Wärmepumpenheizungssystem die sogenannte Jahresarbeitszahl (JAZ) verwendet. Sie gibt das Verhältnis der über das Jahr abgegebenen Heizenergie zur aufgenommenen elektrischen Energie an und liegt in der Größenordnung von 3 bis maximal 4,5. Wärmepumpenhersteller geben in der Regel eine unter optimalen Bedingungen ermittelte Jahresarbeitszahl an.
Sperrzeiten
Zu Zeiten hohen Gesamtenergiebedarfs aus dem Stromnetz, beispielsweise Vormittags und am Abend, können Wärmepumpenheizungen nach den Technische Anschlussbedingungen (TAB) bis zu 3mal täglich für je 2 Stunden (auch ferngesteuert) abgeschaltet werden.
Allerdings können viele Energieversorgungsunternehmen (EVU) von dieser Möglichkeit nach unten abweichen, da sie die Sperrzeiten mittels der Rundsteuerempfänger bezogen auf die tatsächliche Last steuern.
Die Sperrzeiten sind dann relativ kurz, so dass ein erhöhter technischer Aufwand für eine Sperrzeitüberbrückung nicht notwendig wird.
Pufferspeicher sind für die Überbrückung von Sperrzeiten daher nur bedingt einsetzbar, da für die Abschaltzeit der Wärmepumpe vom EVU kein Vorsignal gegeben wird. Daher könnte der Temperaturfühler im Pufferspeicher bei Eintritt der Sperrzeit gerade das „Ein“-Signal zum Anlauf der WP geben. Tritt dieser Fall ein, befindet sich im Pufferspeicher kein oder nur ein geringes nutzbares Temperaturgefälle. Jedoch ist die Gefahr, dass ein Gebäude durch eine Sperrzeit abkühlt, relativ gering, aber in begrenztem Umfang möglich (Abkühlung 1-2 K), etwa bei einem Gebäude ohne oder mit nur wenig Speichermassen.