Die Wärmepumpe funktioniert im Prinzip wie ein Kühlschrank. Beim Kühlschrank entzieht das Kühlmittel dem Kühlschrankinneren (Umgebung) die Wärme um zu kühlen. Die Wärmepumpe entzieht im Unterschied dazu der Umgebung die Wärme um zu heizen. Da die gewonnene Wärme nur über eine niedere Temperatur verfügt, muss eine Wärmepumpe auf ein nutzbares Temperaturniveau „hochgepumpt“ werden, um sie in der Hausheizung nutzen zu können.

Für dieses Hochpumpen benötigt die Wärmepumpe Energie: z.B. STROM.

Je mehr Energie die Wärmepumpe im Gegensatz zur eingesetzten Energie erzeugt, umso besser ist der Wirkungsgrad, welcher mit verschiedenen Leistungszahlen beschrieben wird.

1. Verdampfen
   Mittels eines Wärmetauschers nimmt das Kältemittel Energie aus der Erde, dem Wasser bzw. der Luft auf und verdampft mit zunehmender Temperatur.
2. Verdichten
   Mit Hilfe eines Kompressors wird das dampfförmige Kältemittel verdichtet und somit erhitzt. Es verlässt den Verdichter als Heißgas.
3. Verflüssigen/Kondensieren
   Das Heißgas kommt anschließend in den Verflüssiger und gibt Energie an das Heizsystem ab. Es verlässt den Kondensator als warmes, flüssiges Kältemittel.
4. Entspannen
   Zum Schluss gelangt das warme, flüssige Kältemittel zum Expansionsventil. Dort wird der Druck schlagartig gesenkt und dadurch nimmt die Temperatur ebenso schlagartig ab. Im Anschluss wird das flüssige Kältemittel dem Verdampfer zugeführt und der Kreislauf beginnt wieder von neuem.

Die Wärme, die aus einer Wärmepumpe abgegeben wird, besteht immer aus einem Anteil Umweltwärme und einem Anteil elektrischem Strom.

Je höher das Temperaturniveau ausfällt, welches erreicht werden soll, desto größer ist der Aufwand an elektrischer Energie. Das Hochpumpen auf 30-35°C Vorlauftemperatur für die Heizung ist somit nicht so kostenaufwändig wie das Hochpumpen auf eine Warmwasser-Temperatur von 55-60°C, wie es für Duschen, Baden und Haushalt erforderlich ist.

Im hohen Temperaturbereich und an kalten Tagen benötigt die Wärmepumpe meistens Unterstützung – in vielen Fällen wird dann allerdings auf eine Stromdirektheizung (Elektrostab) zurückgegriffen, was allerdings die Energiekostenabrechnung erhöht.

• Luft/Wasser Wärmepumpe
  Eine Luft/Wasser Wärmepumpe nutzt die Außenluft als Wärmequelle. Über einen Ventilator wird die Umgebungsluft angesaugt und dem Verdampfer der Luft/Wasser Wärmepumpe zugeführt.
  Luft/Wasser Wärmepumpen sind einfache und kostengünstige Systeme, haben jedoch eine geringere Effizienz und höhere Geräuschentwicklung als andere Wärmepumpen-Systeme. Dies zeigt sich vor allem im Winter, wenn die Außenlufttemperatur am geringsten und der Energiebedarf am größten ist.

• Sole/Wasser Wärmepumpe über Erdkollektoren
  Eine Sole/Wasser Wärmepumpe nutzt das Erdreich als Wärmequelle. Bei der Verlegungsart „Erdkollektoren“ werden Rohre oder Matten im Erdreich knapp unterhalb der Frostgrenze verlegt. Die Verlegetiefen sind zwischen 1,5 und 2 Metern. Da die Temperaturen im Erdreich in dieser Tiefe nicht besonders hoch sind, benötigt diese Art der Verlegung viel Fläche und eignet sich somit nur für Grundstücke mit großer Grundfläche. Die verlegte Fläche darf nicht überbaut werden, da sonst das Erdreich nicht mehr durch den Regen regeneriert werden könnte.

• Sole/Wasser Wärmepumpe über Tiefensonde
  Eine Sole/Wasser Wärmepumpe nutzt das Erdreich als Wärmequelle. Neben der Verlegung von Erdkollektoren gibt es auch ein System über Tiefensonden. Dabei werden ein oder mehrere Tiefenbohrung durchgeführt. Im Anschluss wird in das/die gebohrte/n Loch/Löcher das Rohrsystem, die sogenannte Sonde eingebracht. Die Länge der Sonde hängt von der benötigten Heizleistung und der Geologie des Untergrundes ab.

• Wasser/Wasser Wärmepumpe
  Eine Wasser/Wasser Wärmepumpe nutzt das Grundwasser als Wärmequelle. Ist Grundwasser in vertretbarer Tiefe und ausreichender Menge, sowie mit entsprechender Temperatur vorhanden, so ist dieses System das effizienteste Wärmepumpensystem. Über ein Brunnensystem – den Saugbrunnen – wird Grundwasser zur Wärmepumpe gefördert, dort abgekühlt und über einen Schluckbrunnen wieder zurückgegeben. Die Tiefe des Brunnensystems richtet sich nach der Höhe des Grundwasserspiegels. Die beiden Brunnen sollten einen Abstand von ca. 15 m haben, wobei der Saugbrunnen in der Fließrichtung des Grundwassers vor dem Schluckbrunnen angeordnet werden muss.

Quelle:
www.energie-tirol.at
www.esv.or.at