Fachlexikon

Nutzen Sie unser Fachlexikon, um sich über die Technik und die Funktionsweise von Wärmepumpen sowie der Nutzung der diversen Wärmequellen zu informieren.
Im Kapitel Heißgasentwärmung und Direktkondensation erhalten Sie Informationen über zwei Lösungen, die von wenigen Herstellern neben der ino Wärmepumpen GmbH angeboten werden.


  • Eine Wärmepumpe ist ein Heizsystem, das Energie aus der Umwelt zieht. Als Energiequellen kommen das Erdreich, die Luft oder das Grundwasser in Frage. Über einen Kältekreislauf in der Wärmepumpe wird die Umweltenergie auf ein höheres Temperaturniveau, das zum Heizen eines Gebäudes geeignet ist, angehoben. Im Idealfall entzieht eine Wärmepumpe für die gesamte Gebäudeheizung bis zu 75 % Wärme aus der Umwelt. Die restlichen 25 % kommen aus elektrischer Energie, die die Wärmepumpe für das Verdichten des Kältemittels benötigt.

    Die Wärmepumpe kann man vom Funktionsprinzip mit einem Kühlschrank vergleichen.

    Beim Kühlschrank wird den Lebensmitteln die Wärme entzogen und nach außen abgegeben. Eine Wärmepumpe arbeitet nach dem gleichen Prinzip. Sie entnimmt die in der Umwelt gespeicherte thermische Energie in der Luft, Erde oder Wasser und wandelt diese zur Heizwärme um.

     

    Arbeitsweise der Wärmepumpe:
    Ein Wärmepumpenprozess kann in 4-Stufen eingeteilt werden, die sich durch die unterschiedlichen Zustände des Kältemittels unterscheiden:

    1. Verdampfung
      Als Verdampfer bezeichnet man den Wärmetauscher, in dem Kältemittel vom flüssigen Zustand in dampfförmigen übergeht. Die Verdampfung erfolgt unter Zufuhr von Wärmeenergie, die der Umgebung - Grundwasser, Erdreich oder Außenluft - entzogen wird.
    2. Verdichtung
      Das gasförmige Kältemittel wird vom Kompressor angesaugt und durch die Verdichtung auf hohen Druck und hohe Temperatur gebracht. Zusätzlich nimmt das Kältemittel noch die Wärme auf, die der Antriebsenergie des Kompressors entspricht.
    3. Kondensation (verflüssigen)
      Das dampfförmige Kältemittel wird mit hoher Temperatur in den Kondensator gedrückt und gibt dort seine Wärme an das Heizungswasser ab. Dabei kondensiert der Kältemitteldampf.
    4. Expansion (entspannen)
      Um den Kältekreislauf wieder zu schließen, muss das Kältemittel vom hohen Druck auf den Ausgangsdruck entspannt werden. Dabei wird das Kältemittel kalt und kann dann im Verdampfer wieder Energie aufnehmen.

    Auch eine Wärmepumpe benötigt wie ein Kühlschrank elektrischen Strom, damit das Gerät funktioniert. Der Unterschied zwischen Wärmepumpe und Kühlschrank ist, dass bei der Wärmepumpe die Wärme und bei Kühlschrank die Kälte genutzt wird.



  • Die Nutzung der Wärmequelle Luft ist durch eine Luft-Wärmepumpen sehr einfach. Hierfür ist nicht einmal eine Genehmigung erforderlich. Folgende drei verschiedene Bauarten nutzen die Wärme der Außenluft, auch bei Minusgraden:

    Luft - Split - Wärmepumpen

    Der Verdampfer wird hierbei im Freien aufgestellt und über eine Kältemittelleitung mit dem im Heizraum montierten Innengerät verbunden.

     

    Luft - Kompakt - Wärmepumpe

    Die komplette Wärmepumpe wird außen aufgestellt und steht damit im Freien. Die erzeugte Wärme wird über isolierte Rohre der Heizung im Haus zugeführt.

     

    Luft -Wärmepumpe zur Außenaufstellung mit Direktkondensation

    Eine sehr innovative Lösung aus Luft-Kompakt Wärmepumpe und Speicher mit Frischwassersystem ist die Luft-Wärmepumpe zur Außenaufstellung mit Direktkondensation. Bei dieser Lösung wird im Raum lediglich ein Platz für den Speicher benötigt. Die Wärmepumpe im Außenbereich wird direkt über Kältemittelleitungen am Speicher angeschlossen. Es ist keine zusätzliche Ladepumpe zwischen Wärmepumpe und Speicher erforderlich.

     

    Luft - Kompakt - Wärmepumpe zur Innenaufstellung

    Die komplette Lösung steht hier im Haus und wird über zwei Lüftungsrohre mit der Außenluft verbunden. Die Außenluft wird über einen Ventilator angesaugt und über den Verdampfer dann abgekühlt wieder ins Freie geblasen.

     

    Luft Kompakt



  • Das Wärmeangebot von homogener, feuchter Erde ist in ca. 1,5m Tiefe zwischen +6°C und +10°C - je nach Jahreszeit – und damit ein idealer Wärmelieferant für eine Wärmepumpe.

    Zur Wärmegewinnung aus dem Erdreich wird durch im Erdreich verlegte Rohre eine Flüssigkeit (Glykolwasser oder auch Sole genannt) gepumpt. Die in den Rohren zirkulierende Sole fließt zum Verdampfer der Wärmepumpe, wird dort abgekühlt und über den Rücklaufverteiler wieder zurück in den im Erdreich verlegten Kreislauf geführt.

     

     

    Wie bieten folgende Lösungen für die Wärmegewinnung aus dem Erdreich an:

    • Erdwärmesonde
    • horizontal verlegter Erdkollektor
    • Grabenkollektor mit Einzelrohrverlegung
    • Grabenkollektor konisch


  • Das Grundwasser kann ohne chemische oder mechanische Wasseraufbereitung als Wärmequelle für eine Wärmepumpe genutzt werden. In einer Tiefe ca. 7 m ist das ganze Jahr eine konstante Temperatur von ca. 10°C.

    Zur Nutzung der Wärmequelle ist die Bohrung von zwei Brunnen erforderlich. Das Grundwasser gibt im Verdampfer der Wärmepumpe seine Wärme an das Kältemittel ab. Das um ca. 4 Grad abgekühlte Grundwasser wird unveränderte wieder zurückgepumpt.

     

     

    Zum Betreiben einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe kann nicht nur das Grundwasser, sondern auch die Wärme von Oberflächengewässern und Kühlkreisläufen genutzt werden.

    Die Nutzung von Wasser als Wärmequelle ist genehmigungspflichtig und muss beim zuständigen Landratsamt beantragt werden.



  • Die Heißgasentwärmung - ein schon seit Jahren bekanntes, aber nur bei speziellen Anwendungen genutztes Prinzip findet jetzt im Seriengerätebau Anwendung. Damit sind Brauchwassertemperaturen während des Heizbetriebs bis 65°C - bei hervorragender Leistungszahl – möglich.

    Voraussetzung zur Nutzung dieser hohen Temperaturen ist ein von der Firma ino Wärmepumpen GmbH angebotener System- oder Hygienespeicher.



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    Die innovative Kombination aus Luft-Kompakt Wärmepumpe und Speicher mit Frischwassersystem benötigt im Gebäude nur den Platz für den Speicher.

    Die Wärmepumpe im Außenbereich wird direkt über Kältemittelleitungen am Speicher angeschlossen. Es ist keine Ladepumpe zwischen Wärmepumpe und Speicher erforderlich und es wird auch kein Heizungswasser mehr in den Garten geführt. Damit besteht kein Risiko des Einfrierens bei Stromausfall.



ino Wärmepumpen GmbH


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