Warmwasser-Wärmepumpen
Warmwasser-Wärmepumpen verwenden die vorhandene Wärmeenergie aus der Umgebung und bereiten so das Warmwasser auf. Sie können auch für den optimalen Verbrauch von selbst erzeugtem Strom aus Photovoltaikanlagen verwendet und an ein bestehendes Luftverteilungssystem gekoppelt werden.
Wie funktioniert eine Warmwasser-Wärmepumpe?
Eine Warmwasser-Wärmepumpe besteht aus einer Einheit, die alle für den Wärmerückgewinnungsprozess notwendigen Komponenten enthält. Dazu gehören der Verdampfer, der Verdichter, der Verflüssigerund der Warmwasserspeicher. Je nach Modell ist ein weiterer Solarwärmetauscher integriert, der den Anschluss von Solarkollektoren ermöglicht.
Gewünschte Temperatur durch Verdichter
Die Warmwasser-Wärmepumpe nimmt während ihres Betriebs Wärme aus der Umluft oder der Abluft auf und leitet sie zum Verdampfer. Im Inneren des Verdampfers befindet sich ein Kältemittel, das bereits bei niedriger Temperatur sich erwärmt und dann dampfförmig wird. Da die Temperatur des verdampften Kältemittels noch nicht ausreichend hoch ist, um das Wasser zu erwärmen, wird als nächstes der Verdichtungsprozess durchgeführt. Der Dampf wird an einen stromgetriebenen Verdichter weitergeleitet, der ihn bis zum Erreichen der gewünschten Temperatur komprimiert.
In der letzten Phase überträgt der erhitzte Kältemitteldampf seine thermische Energie in den eingebauten Warmwasserspeicher, kühlt ab und kondensiert. Anschließend wird die Kältemittelflüssigkeit unter hohem Druck über ein Expansionsventil freigesetzt und dabei stark abgekühlt. Wenn das Kältemittel in den Ausgangszustand zurückkehrt, kann der Verdichtungsprozess wieder beginnen.
Betrieb mit Umluft
Warmwasser-Wärmepumpen können zur Wärmegewinnung entweder mit Umluft, Außenluft oder Abluft betrieben werden. Kellerräume, die in den Wintermonaten eine konstante und relativ hohe Temperatur haben, sind für eine Warmwasser-Wärmepumpe geeignet. Während des Betriebs wird die Temperatur im Keller um etwa zwei bis vier Grad gekühlt. Gleichzeitig wird die Kellerluft entfeuchtet. Ist die Temperaturdifferenz zwischen der Wärmequelle und dem Heizsystem gering, arbeitet die Warmwasser-Wärmepumpe äußerst effizient.
Betrieb mit Abluft
Optional können Wärmepumpen das Warmwasser auch mit Abluft erwärmen. Der obere Deckel der Wärmepumpe wird durch einen Abluftdeckel ersetzt und die Wärmepumpe an das vorhandene Luftverteilungssystem gekoppelt. Die Wärmepumpe wird mit der warmen Abluft aus mehreren Räumen versorgt, wodurch sie in der Lage ist, ein durchschnittliches Einfamilienhaus gut zu belüften. Die bei der Trinkwassererwärmung gekühlte Abluft wird als Fortluft nach außen abgegeben. Um Unterdruck zu vermeiden, muss Außenluft über separate Zuluftelemente zugeführt werden. Der Lüftungsbetrieb ist auch ohne Trinkwassererwärmung möglich.
Vorteile von Warmwasser-Wärmepumpen
Wenn die Wärmepumpe nur Warmwasser erzeugt, hat dies viele Vorteile für den Anlagenbetreiber. Dazu zählen die niedrigen Investitions- und Betriebskosten. Eine bei vielen Anlagen vorgesehene Wärmeerschließung entfällt, da die Energiequelle bereits vorhanden und kostenlos ist. Außerdem ist eine Wärmepumpe für Wasser emissionsfrei und somit ist ein Schornstein überflüssig. In Verbindung mit einer Solaranlage oder einem Luftverteilungssystem ist solch eine Wärmepumpe äußerst effizient.
Entfeuchtung des Aufstellungsortes
Die Entkopplung des Heizsystems bietet noch weitere Vorteile: Der Kessel kann in den warmen Monaten komplett abgeschaltet werden und benötigt somit keinen Strom. Die Installation einer Warmwasser-Wärmepumpe ist unkompliziert und schnell, da weder ein Gasanschluss noch ein Öltank notwendig sind. Da keine fossilen Brennstoffe für Warmwasser verbrannt werden, entlasten die Anlagenbetreiber dauerhaft die Umwelt sowie ihre Geldbörse. Des weiteren kann eine in einem Keller installierte Warmwasser-Wärmepumpe diesen Raum entfeuchten. Das reduziert die Schimmelgefahr und schützt das Mauerwerk.