Wärmepumpen - Dolfen & Roese

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Geothermie - Erdwärme - Wärmepumpen  

Erdwärme  ist die in Form von Wärme gespeicherte Energie unterhalb der festen Erdoberfläche. Die Nutzung von Erdwärme gewinnt immer mehr an Bedeutung. Bei dieser Art der Energiegewinnung wird Primärenergie durch den  Einsatz einer praktisch unerschöpflichen und damit quasi regenerativen  Energiequelle gewonnen. Dies bringt positive Umweltauswirkungen mit sich  (z.B. Schonung fossiler Energiequellen, Verminderung der CO2-Reduktion)  und ist deshalb gesamtökologisch wünschenswert. Erdwärmesonden sind  eine Möglichkeit, die Erdwärme als regenerative Energiequelle zu  erschließen. Auch in Nordrhein-Westfalen wurden in den letzten Jahren  zunehmend Anlagen zur Nutzung von Erdwärme realisiert.
Die Aufschwung  und Gewinnung von Erdwärme unterliegt dem Geltungsbereich des  Bundesberggesetzes. Dieses gilt nicht, wenn die Erdwärme innerhalb eines  Grundstücks im Zusammenhang mit dessen baulicher oder städtebaulicher  Nutzung gewonnen wird - allein diesen Anwendungsfall will der  vorliegende Leitfaden erfassen. Bei der zulassungsrechtlichen  Beurteilung ist wesentlich Schäden und Beeinträchtigungen von den  natürlichen Lebensgrundlagen abzuwenden. Andererseits ist gerade bei der  Erdwärmenutzung zu berücksichtigen, dass die Erschließung regenerativer  Energiequellen wichtigen umweltpolitischen Belangen dient. Dies gilt es  bei der Abwägung mit anderen öffentlichen Interessen wie dem  vorsorgenden Grundwasserschutz und einer einwandfreien  Trinkwasserversorgung zu berücksichtigen.
FlächenkollektorIn den  vergangen Jahren hat sich die Zahl der neu installierten elektrisch  betriebenen Wärmepumpen überdurchschnittlich dynamisch entwickelt. So  zeigt die Statistik des Bundesverbands für Wärmepumpen (BWP) eine  Verdoppelung der Neuanlagen seit 1999 auf 9750 im Jahr 2003. Dies ist  zum einen darauf zurückzuführen, dass die Wärmepumpe besonders gut die  gesetzlichen Forderungen nach energiesparenden Techniken erfüllt. Zum  anderen aber auch darauf, dass die Wärmepumpe in Hinsicht auf Komfort  und Betriebskosten gegenüber einem konventionellen Heizsystem deutliche  Vorteile aufweist.
Beim Energieverbrauch in Wohngebäuden spielt  der Anteil der Wärmeenergie die entscheidende Rolle: 86 % des  Endenergiebedarfs privater Haushalte entfallen auf die Heizung und  Warmwasserbereitung und werden zum großen Teil durch Gas und Öl gedeckt.  Da die Verfügbarkeit dieser fossilen Energieträger zeitlich beschränkt  ist, sind hier Alternativen notwendig. Hier können regenerative Energien  – insbesondere Wärmepumpen – zukünftig eine bedeutende Rolle spielen.  Besonders deshalb, weil in unseren Breitengraden Angebot und Bedarf hier  zusammenfallen, was bei der Nutzung von Sonnenenergie leider nur  bedingt zutrifft.
Funktionsprinzip der Wärmepumpe


Ebenso  wie Wasser nicht bergauf fließt, so fließt auch Wärme immer nur von der  wärmeren Seite (Wärmequelle) zur kälteren Seite (Wärmesenke). Um also  Umgebungswärme aus der Erde, aus der Luft oder aus dem Grundwasser für  Heizung und Warmwasser nutzbar zu machen, ist es erforderlich diese  Wärme auf ein höheres Niveau zu „pumpen“. Der Kältemittelkreislauf  ermöglicht es, Wärme auf ein höheres Temperaturniveau zu „pumpen“ Das  Herzstück einer Wärmepumpe ist der durch einen Kompressor angetriebene  Kältemittelkreislauf. Er ist vom Aufbau her identisch mit dem  Kältemittelkreislauf der vielfach bewährten Kühlschränke und deshalb  auch von der Zuverlässigkeit her vergleichbar. Nur die Aufgabe ist hier  umgekehrt: Beim Kühlschrank wird dem Kühlgut Wärme entzogen und an der  Rückseite des Gerätes an den Raum abgegeben. Bei der Wärmepumpe wird der  Umwelt (Wasser, Erde, Luft) Wärme entzogen und dem Heizsystem  zugeführt.
In einem geschlossenen Kreislauf wird ein Arbeitsmittel,  das bereits bei niedrigen Temperaturen siedet, abwechselnd verdampft,  komprimiert, verflüssigt und entspannt.

(1) Verdampfer
Im  Verdampfer befindet sich das flüssige Kältemittel unter niedrigem Druck.  Es hat eine geringere Temperatur als die Temperatur der Wärmequelle.  Dadurch fließt Wärme von der Wärmequelle an das Kältemittel, wodurch es  zur Verdampfung des Kältemittels kommt.

(2) Kompressor
Das  gasförmige Kältemittel wird im Kompressor auf einen hohen Druck  verdichtet und erwärmt sich so stark, dass die Temperatur des  Kältemittels nach der Verdichtung höher ist als die Temperatur, die für  Heizung und Warmwasser erforderlich ist. Auch die vom Kompressor  geleistete Antriebsenergie wird in Wärme umgewandelt und fließt an das  Kältemittel.


(3) Verflüssiger
Das  sehr heiße und unter hohem Druck stehende Kältemittel gibt nun im  Verflüssiger die gesamte Wärme, also sowohl die Wärme aus der  
Wärmequelle als auch die als Wärme aufgenommene Antriebsenergie des  Kompressors an das Heizsystem (Wärmesenke) ab. Dadurch kühlt das Kältemittel stark ab und wird wieder flüssig.

(4) Expansionsventil
Anschließend  strömt das Kältemittel über das Expansionsventil zurück zum Verdampfer.  Im Expansionsventil findet die Entspannung auf den Ursprungsdruck  statt. Der Kreislauf ist wieder geschlossen.

Lassen Sie sich durch uns umfassend beraten.
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