Wärmepumpen gehören zu den effektivsten Heizsystemen, da sie Sonnenenergie nutzen, die in der
Umgebungsluft, im Erdreich oder im Grundwasser gespeichert ist. Aus diesem kostenlosen Reservoir gewinnt die Wärmepumpe
ca. 75% der Heizenergie. Es sind nur etwa 25% Fremdenergie in Form von Strom erforderlich.
Bei den hier vorgestellten Objekten wird dem Erdreich und dem Grundwasser Energie entzogen. Die Wärmepumpe stellt
daraus ein für Heizzwecke nutzbares Temperaturniveau her.
Wärmepumpen werden bereits seit Jahren in kleineren Wohngebäuden eingesetzt. Dagegen ist die Verwendung
in städtischen Mehrfamilienhäusern neu.
Zum Einsatz kommen elektrisch angetriebene Kompressions-Wärmepumpen mit einem
Wasser-Frostschutzmittel-Gemisch als Wärmeträger. Diese Sole wird mit einer Umwälzpumpe in den Erdkollektor
gepumpt, wo sie dem Erdreich Wärme entzieht. Der Kollektor wird als Tiefensonde ausgeführt
(vertikale Bohrung). Die Sole zirkuliert in einem geschlossenen Kreislauf (Kunststoffrohre).
In der Wärmepumpe läuft folgender zyklischer Prozess ab:
- Im Verdampfer wird ein Kältemittel ohne Temperaturerhöhung verdampft. Die dafür notwendige Energie
entzieht das Kältemittel der Sole.
- Ein Kompressor verdichtet das Kältemittel, das heißt, Druck und Temperatur erhöhen sich. Gleichzeitig
wird der niedrige Druck im Verdampfer aufrecht erhalten.
- Im Verflüssiger kondensiert das dampfförmige Kältemittel. Dabei werden die vorher aus der Sole aufgenommene
Wärmeenergie und die Antriebsenergie an den Heizkreislauf abgegeben.
- Das noch unter Druck stehende Kältemittel strömt durch den Kondensator, wobei es sich ausdehnt. Der Druck wird
abgebaut, die Temperatur sinkt und das Kältemittel gelangt wieder in den Verdampfer.