Funktionsbeschrieb der Wärmepumpe

Fachwissen

Wärmepumpen erzeugen aus 75% Umweltwärme mit Hilfe von 25% Antriebsenergie (Elektrizität)100% Nutzwärme, welche zur Raumheizung und Warmwassererwärmung gebraucht werden kann. Solche Umweltwärme ist überall in der nahen Umgebung verfügbar. In der Luft, in der Erde und im Wasser werden gewaltige Energiemengen gespeichert, die durch Sonneneinstrahlung, Niederschläge und dem Wärmenachfluss aus dem Erdinnern ständig auf natürliche Art erneuert werden.

Wärmequelle Luft

Luft-WPUmgebungsluft ist überall und in beliebigen Mengen vorhanden und kann deshalb problemlos und auf einfache Art und Weise als Wärmequelle genutzt werden. Die Nutzung dieser Wärmequelle ist kostenlos und verlangt keine besondere Bewilligung (evtl. Baube-willigung). Luft/Wasser-Wärmepumpen geben die gewonnene Wärme an ein herkömmliches Heizungssystem (Bodenheizung, Radiatoren) oder an eine Wassererwärmungsanlage ab.

Die Umgebungsluft wird über Luftkanäle zur Wärmepumpe gebracht. Die genutzte, um einige Grad abgekühlte Umgebungsluft wird über Luftkanäle wieder ausgeblasen.

Wärmequelle Erdreich (Erdwärme)

Erdsonden-WPDie im Erdreich gespeicherte natürliche Energie lässt sich auf einfache Art nutzen: mit vertikalen Erdwärmesonden, die bis 300 Meter tief in den Untergrund verteuft werden. Der Einbau von Erdwärmesonden ist immer bewilligungspflichtig (Kantone, Gemeinden). Diese Systeme haben gemeinsam, dass sie auf der Quellenseite alle aus geschlossenen Kreisläufen bestehen. Im Untergrund wird also kein Material ausgetauscht sondern nur Wärme. Im Rohrsystem im Untergrund zirkuliert vorwiegend eine Sole, welche aus Wasser und Frostschutzmittel besteht. Die Wärmepumpe wird deshalb als eine Sole/Wasser-Wärmpumpe bezeichnet. Mit der Wärmequelle Erdreich kann nicht nur geheizt, sondern auch gekühlt werden.

Über 99% der Erdkugel ist wärmer als 1000 Grad. Der geothermische Wärmefluss strömt aus dem Erdinneren nach aussen. Von der Erdoberfläche bis 300 Meter Tiefe steigt die Temperatur linear auf knapp 20°C an (12°C bei 100 Meter von der Oberfläche und danach Temperatureinstieg von 3°C pro 100 Meter). Der von der Erdwärmesonde abgekühlte Untergrund wird durch natürliche Wärmeleitung laufend wieder erwärmt. Die Wärme fliesst von allen Seiten nach. Je nach Untergrundeigenschaften kann dies schneller oder langsamer geschehen.

Wärmequelle Wasser

Wasser-WPGrundwasser weist das ganze Jahr hindurch eine nahezu konstante Temperatur auf und ist deshalb als Wärmequelle für eine Wärme-pumpen-Heizung optimal. Aber auch Ober-flächenwasser aus Seen, Flüssen und Bächen können als Wärmequelle eingesetzt werden. Der Betrieb einer solchen Wasser/Wasser-Wärmepumpe ist immer bewilligungs- und konzessionspflichtig (Kantone, Gemeinden).

Der Grundwasserleiter wird über eine Brunnenbohrung erschlossen. Dies erfordert immer eine hydrogeologische Vorabklärung (Geologen) und im Zweifelsfall eine Wasser-analyse. Das Rohrsystem, welches zur Wärmequelle führt, fasst das zu nutzende Wasser und leitet es zur Wärmepumpe. Das abgekühlte Wasser wird über eine Rohrleitung in der Regel wieder ins Herkunftssystem zurückgeführt. Es ist also kein geschlossenes, sondern ein offenes System. Mit der Wärmequelle Wasser kann nicht nur geheizt, sondern auch gekühlt werden.

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