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Wie funktioniert eine Hydronik-Luft-Wasser-Wärmepumpe?

Suchen Sie nach einer kostengünstigen Möglichkeit, Ihr Zuhause oder Büro zu heizen, ohne Ihr Budget zu belasten? Dann sollten Sie eine Erdwärmepumpe in Betracht ziehen, auch bekannt als Luft-Wasser-Wärmepumpe. Diese innovative Technologie gewinnt weltweit an Beliebtheit und bietet zahlreiche Vorteile, darunter exzellente Temperaturkontrolle, niedrigere Betriebskosten und reduzierte Treibhausgasemissionen.

Sie kann sowohl in modernen als auch in älteren Häusern problemlos installiert werden, ohne unerträgliche Störungen zu verursachen, und erzeugt weniger Lärm im Vergleich zu herkömmlichen Klimaanlagen. Sie ist eine kosteneffizientere und umweltfreundlichere Möglichkeit, die Energiekosten für Wohn- oder Gewerbegebäude zu senken.  

Was ist eine Flüssigkeitskreislauf-Wärmepumpe (Luft-Wasser)?

Eine Erdwärmepumpe ist eine Luft-Wärmepumpe, die Wärme aus der Außenluft entzieht und sie über ein zirkulierendes Heizsystem ins Gebäudeinnere verteilt. Sie wird als Flüssigkeitskreislaufsystem bezeichnet, weil sie Wasser zur Wärmeverteilung verwendet.

Die aus der Außenluft gewonnene Wärme wird verwendet, um Wasser zu erhitzen, das dann durch Heizkörper oder Fußbodenrohre zirkuliert, um die Wärme in das Gebäude abzugeben. Dies können Radiatoren, Trench-Konvektoren, Handtuchwärmer oder Paneelheizkörper sein.

Umgekehrt, wenn die Innentemperatur des Gebäudes zu hoch ist, entzieht die Wärmepumpe überschüssige Wärme und leitet diese nach draußen durch dasselbe System. Daher können Luft-Wasser-Wärmepumpen sowohl zum Heizen als auch zum Kühlen von Gebäuden verwendet werden, einschließlich Wohn- und Gewerbebauten, und sie liefern auch Warmwasser für den Hausgebrauch.  

Was sind die Komponenten einer Luft-Wärmepumpe?

Luft-Wärmepumpen bestehen typischerweise aus einer Inneneinheit und einer Außeneinheit. Diese beinhalten einen Kompressor, Kondensator, Expansionsventil, Verdampfer und Kältemittel. Im Winter entzieht die Außeneinheit Wärme aus der Außenluft zur Nutzung im Gebäude.

Das Design dieser Technologie ist darauf ausgelegt, auch bei Temperaturen bis zu -15 °C Wärme zu gewinnen. Andererseits entzieht die Inneneinheit während der warmen Jahreszeiten überschüssige Wärme aus dem Haus, um ein angenehmes Innenklima zu erhalten.  

Wie funktioniert eine Luft-Wasser-Wärmepumpe?

Der Betrieb einer Luft-Wasser-Wärmepumpe basiert auf dem Kältekreislauf, der typischerweise mit Verdichtung, Kondensation, Expansion und Verdampfung beginnt.

Verdichtung:  

Wenn das Gebäude beheizt werden muss, nimmt das Kältemittel Wärme aus der Außenluft auf und verwandelt sich dabei in Gas oder Dampf. Das Gas oder der Dampf wird dann durch einen Kompressor geleitet, wo der Druck und die Temperatur schnell steigen. Das komprimierte Kältemittel gibt die Wärme über einen Wärmetauscher an das Wasser im Heizkreislaufsystem ab.

Kondensation:  

Nachdem die Wärme an das Flüssigkeitskreislaufsystem abgegeben wurde, gelangt das Gas oder der Dampf in einen Kondensator, wo es wieder in den flüssigen Zustand übergeht.

Expansion:  

Wenn das Gebäude gekühlt werden muss, fließt das kondensierte Kältemittel durch ein Expansionsventil, das den Druck schnell senkt, was dazu führt, dass es verdampft und Wärme aus der Innenluft aufnimmt.

Schließlich gelangt das Kältemittel zurück zur Außeneinheit, und der Kreislauf beginnt erneut. Dieser kontinuierliche Prozess des Wärmeaufnehmens und -abgebens sorgt dafür, dass das Innere des Hauses unabhängig vom Wetter angenehm bleibt und gleichzeitig Warmwasser für den Hausgebrauch bereitgestellt wird.

Wie effizient ist eine Erdwärmepumpe?

Wenn Sie über den Einsatz einer Wärmepumpe nachdenken, möchten Sie sicherlich wissen, ob sie hilft, Ihre Energiekosten zu senken. Bei Wärmepumpen bedeutet dies, die Effizienz, auch als Leistungszahl (COP – Coefficient of Performance) bezeichnet, zu prüfen.

Der COP misst das Verhältnis zwischen der abgegebenen Wärmeleistung und dem Energieeinsatz. Je höher der COP, desto effizienter arbeitet die Erdwärmepumpe. Der COP der meisten Luft-Wasser-Wärmepumpen liegt zwischen 3 und 4.

Das bedeutet, dass für 1 Kilowatt Strom 3 bis 4 Kilowatt Wärme erzeugt werden. Dies ist viel effizienter als Holzöfen, Gasboiler oder Elektrokessel, die in der Regel COP-Werte unter 1 haben. Hier liegen die Vorteile der Erdwärmepumpen.

Hocheffizient und energiesparend:

Wie bereits erwähnt, benötigen Erdwärmepumpen weniger Energie, um dieselbe Heizlast wie Elektro-, Gas- oder Holzheizsysteme zu liefern. Erdwärmepumpen erzeugen keine Wärme; sie transportieren sie lediglich. Traditionelle Systeme hingegen erfordern die Erzeugung von Wärme, was die Energiekosten und den ökologischen Fußabdruck erhöht.

Kostenwirksamer Betrieb:  

Der Betrieb einer Wärmepumpe ist günstiger als der Betrieb von Elektro-, Gas- oder Holzheizsystemen. Studien haben gezeigt, dass der Betrieb einer Wärmepumpe für 960 Stunden, was 120 Tagen entspricht, mit einer Heizlast von 20 Kilowatt in einem 200 Quadratmeter großen Gebäude etwa 1.500 US-Dollar kosten würde. Im Vergleich dazu würde der Betrieb eines Elektroboilers über denselben Zeitraum in einem ähnlichen Gebäude etwa 5.000 US-Dollar kosten. Die relativen Betriebskosten für Holzheizsysteme und Erdgasheizsysteme liegen bei 2.200 bzw. 1.800 US-Dollar.

Geringerer Stromverbrauch:

Luft-Wasser-Wärmepumpen verbrauchen weniger Strom als ihre Power-Eingabe. Tatsächlich wird ihr Stromverbrauch im Vergleich zu herkömmlichen elektrischen Warmwasserbereitern um 60 % gesenkt. Darüber hinaus würde der Einsatz eines netzgekoppelten Hauses, das mit einem Solarenergie-Erzeugungssystem betrieben wird, zu noch größeren Einsparungen führen, ganz zu schweigen von den Umweltvorteilen. Wenn man eine Wärmepumpe für einen standardisierten 300-Liter-Erdwärmepumpenbetrieb betreibt, würden nur etwa 3,5 kWh Strom pro Tag benötigt, was die meisten Solarpanels je nach Standort leicht erzeugen können. Darüber hinaus kann die Wärmepumpe Wärme zu den heißesten Zeiten des Tages durch Programmierung entziehen und speichern. Das bedeutet einfach, dass das erhitzte Wasser in einem unter dem Boden befindlichen Wassertank für eine spätere Verwendung gespeichert wird.

Komfort:

Wärmepumpen sorgen für ein angenehmes Raumklima, unabhängig vom Klima. Sie liefern Wärme, selbst wenn die Außentemperatur -15 Grad Celsius beträgt. Daher behalten Wärmepumpen auch unter ungünstigen äußeren Bedingungen ihre Effizienz bei.

Vielseitigkeit:

Wie bereits erwähnt, sind Luft-Wasser-Wärmepumpen so konstruiert, dass sie bei Bedarf Häuser heizen und kühlen, wenn es zu warm wird. Dies sorgt für ganzjährigen Komfort, ohne separate Heiz- und Kühlsysteme kaufen zu müssen. Darüber hinaus können sie dabei helfen, den Warmwasserbedarf für Haushalte zu decken.

Gleichmäßige Wärmeverteilung:  

Flüssigkeitskreislauf-Wärmepumpen können Wärme gleichmäßig verteilen, weil Wasser das primäre Medium für die Wärmeverteilung ist. Wasser ist ein hervorragender Wärmeleiter und transportiert Wärme 4.000-mal effizienter als Luft. Allerdings erfordert die Erhöhung der Wassertemperatur mehr Energie, was einen Vorteil darstellt, da es eine einfachere Anpassung der Heiz- oder Kühlrate der Flüssigkeitskreislauf-Wärmepumpe ermöglicht.

Außerdem erwärmen Luft-Wasser-Wärmepumpen nicht direkt die Luft, sondern die Objekte im Raum durch Strahlung. Dies trägt dazu bei, eine gleichmäßige und konsistente Wärmeverteilung sicherzustellen. Zudem sind die meisten Wärmepumpen mit Thermostaten ausgestattet, die helfen, die Wärme auf verschiedene Bereiche des Hauses zu lenken und so kalte Stellen zu eliminieren.

Umweltfreundlich:

Luft-Wasser-Wärmepumpen können den Kohlenstoffausstoß und die Lärmbelastung reduzieren. Wie bereits erwähnt, verbrauchen Wärmepumpen weniger Strom als herkömmliche Heizsysteme. Darüber hinaus trägt die Verbesserung des Stromverbrauchs durch Solarenergie dazu bei, den CO2-Fußabdruck Ihrer Immobilie zu verringern. Wärmepumpen stören zudem Ihr Zuhause oder Ihren Schlaf nicht, da sie viel leiser sind als herkömmliche Heizsysteme.  

Geringer Wartungsaufwand:

Ein weiterer Vorteil von Luft-Wasser-Wärmepumpen ist der geringe Wartungsaufwand. Sie haben weniger bewegliche Teile im Vergleich zu traditionellen Heizsystemen. Der Vorteil davon ist, dass sie weniger anfällig für Schäden durch Faktoren wie Reibung sind.

Deshalb müssen Sie keine häufigen Reparaturkosten tragen, was Ihnen Geld spart. Außerdem wird die Lebensdauer der Geräte durch das Fehlen vieler beweglicher Teile verlängert. Tatsächlich können hochwertige Wärmepumpen bis zu 20 Jahre halten.  

Welche Anwendungen haben Erdwärmepumpen?  

Luft-Wasser-Wärmepumpen können in Wohn-, Industrie- oder Gewerbeumgebungen eingesetzt werden. Hier einige spezifische Anwendungen:

Wohnheizung und -kühlung:  

Erdwärmepumpen können in Verbindung mit Wohnradiatoren, Trench-Konvektoren, Handtuchwärmern oder Paneelheizkörpern integriert werden, um das Haus je nach Wetterbedingungen zu heizen oder zu kühlen. Sie können auch helfen, den Warmwasserbedarf von Haushalten zu decken.

Schwimmbadheizung:

Wie bereits erwähnt, können Flüssigkeitskreislauf-Wärmepumpen Hotels bei der Deckung ihres Warmwasserbedarfs unterstützen, einschließlich der Warmwasseranforderungen für Schwimmbäder. Das warme Wasser aus dem zirkulierenden Heizsystem kann ins Schwimmbad übertragen werden, sodass die Gäste auch bei kaltem Wetter ein warmes Schwimmbad genießen können.

Industrielle Heizung und Kühlung:

Luft-Wasser-Wärmepumpen können in industriellen Umgebungen eingesetzt werden, darunter Werkstätten, Lagerhäuser und Fertigungsfabriken. Diese Systeme bieten sowohl Heiz- als auch Kühlmöglichkeiten und sorgen für ein komfortables Innenklima für die Mitarbeiter.  

Zusammenfassung:  

Heizung und Kühlung machen mindestens ein Drittel des Energieverbrauchs einer Immobilie aus. Angesichts steigender Strom- und Gaspreise lohnt es sich, alternative Heiz- und Kühlsysteme wie Erdwärmepumpen zu untersuchen. Erdwärmepumpen benötigen mindestens 60 % weniger Strom als herkömmliche Heizsysteme, um die gleiche Heizlast zu erzeugen.

Sie sind umweltfreundlich, haben niedrige Betriebs- und Wartungskosten, können sowohl in neuen als auch in älteren Häusern installiert werden und verursachen weniger Aufwand. Für hochwertige Wärmepumpen kontaktieren Sie Shenling. Mit über 25 Jahren Erfahrung auf dem globalen Wärmepumpenmarkt bieten wir EN14511-zertifizierte Wärmepumpen, die mit CCC, CB, CE, SAA, ROHS, ERP, TUV und KEYMARK-Zertifikaten ausgezeichnet sind. Lassen Sie unser Team Ihnen helfen, die richtige Luft-Wasser-Wärmepumpe für Ihre Immobilie zu finden.  

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