Bekannte Technik aus dem Kühlschrank

Das Prinzip einer Wärmepumpe ist bereits aus dem altbekannten Kühlschrank bekannt. Genau genommen ist der Kühlschrank eine Wärmepumpe. Doch besteht zwischen einem Kühlschrank und einer Wärmepumpe im Sinne einer Heizung ein wesentlicher Unterschied. Der Kühlschrank entzieht seinem Innenraum die Wärme und gibt diese zusammen mit der Antriebswärme nach außen ab. Die Wärmepumpe als Heizung dagegen entzieht dem Außenbereich die Wärme. Die gewonnene Wärmeenergie wird nun als Heizenergie an das Haus abgegeben.

Somit erzeugt eine Wärmepumpe aus kostenlos und überall frei verfügbarer Umweltwärme der Umgebung und aus der hinzugefügten Antriebsenergie Wärme. Diese Wärme wird im weiteren Verlauf des Kreislaufes für die Heizung der Räume und zur Warmwasserbereitung verwendet. Auch andere Komponenten wie zum Beispiel ein Pool kann je nach Heizleistung eingebunden werden. Je nach Effizienz der Anlage bezieht diese bis zu 75% der gewonnenen Wärmeenergie aus der Umweltwärme und 25% aus der Antriebswärme.

Das funktioniert sehr einfach: wie in einem Kühlschrank zirkuliert in der Wärmepumpe ein Kältemittel. Bei bereits sehr niedrigen Temperaturen verdampft das Kühlmittel. Bei diesem Verdampfungsprozess wird der Umwelt (Wärmequellenkreislauf) die vorhandene Wärmeenergie entzogen. Das verdampfte Kältemittel wird in einem Kompressor durch Hinzuführen von aus elektrischem Strom gewonnener Antriebsenergie stark verdichtet. Da Druck physikalisch betrachtet Wärme erzeugt, steigt die Temperatur des Kältemittels weiter an. Sie kennen diesen Effekt vom Aufpumpen Ihres Fahrradreifens mit Hilfe einer Luftpumpe. In der nächsten Phase verflüssigt sich das Kältemittel wieder. Die gespeicherte Wärmeenergie – also die Umweltwärme und die hinzugefügte Antriebsenergie – wird dabei an das Heizsystem abgegeben.

Bei der Gewinnung der Wärmeenergie aus der Umgebung gibt es verschiedene Möglichkeiten. Über die verbreiteten Techniken der Wärmegewinnung aus der Erde, der Luft und aus dem Wasser hinaus gibt es noch die Möglichkeit, Wärme aus dem Abwasser zu gewinnen. Diese Technik beinhaltet ein großes Potential – besonders in Ballungsgebieten, da die Temperaturen des Abwassers ganzjährig oft über denen der anderen Wärmequellen liegen.

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