Heizung des Hauses mit einer Wärmepumpe. Wie es funktioniert und wie viel es kostet

Ist es realistisch, die Heizkosten eines Landhauses um bis zu 70% zu senken? Die Antwort liegt in einer sehr ungew√∂hnlichen Energiequelle – den Eingeweiden der Erde. Wir informieren Sie √ľber das Ger√§t und das Funktionsprinzip von W√§rmepumpen und helfen Ihnen bei der Auswahl des Heizsystems.

Ein Haus mit einer Wärmepumpe heizen

Der stetig steigende Energiepreis gibt Anlass, √ľber modernere und wirtschaftlichere Mittel zur Erzeugung von W√§rme und Warmwasser nachzudenken. Bereits heute gibt es Dutzende innovativer M√∂glichkeiten, effiziente Heizsysteme auszur√ľsten, die absolut kostenlos sind..

Wärmepumpen und geothermische Klimaanlagen

Fast ein Viertel der heute weltweit erzeugten Energie ist umweltfreundlich, und ein Achtel wird ohne Verbrennung biologischer Massen gewonnen. Die effektivste und praktisch unersch√∂pflichste Energiequelle kann zu Recht als eine Ressource angesehen werden, die in den Tiefen unseres Planeten verborgen ist – die Erdw√§rme. Es ist bemerkenswert, dass die Richtung der Energie√ľbertragung umgekehrt werden kann: In der hei√üen Jahreszeit kann der Boden effektiv W√§rme absorbieren. Dieser Zwei-Wege-Prozess wird √ľblicherweise als geothermische Konditionierung bezeichnet..

Zum Sammeln und Umwandeln von Wärmeenergie werden spezielle Anlagen eingesetzt Рdie sogenannten Wärmepumpen. Aufgrund ihres hohen Wirkungsgrades und geringen Energieverbrauchs im Betrieb werden sie immer beliebter..

Ein Haus mit einer Wärmepumpe heizen

Die Idee des Betriebs solcher Anlagen ist alles andere als neu. In den 50er Jahren des 19. Jahrhunderts wurde bereits der erste Prototyp f√ľr die Massenproduktion entworfen und patentiert. Die damalige Idee von Lord Kelvin fand keine praktische Anwendung, da das Konzept einer Energiekrise noch unbekannt war, aber nach fast einem Jahrhundert begann Robert C. Webber, solche Systeme erfolgreich im Alltag und in der Industrie anzuwenden. Es f√§llt auf, dass bereits 1931 im ber√ľhmten Empire State Building eine Erdw√§rme-Technologie eingesetzt wurde, die auf dem Betrieb von W√§rmepumpen basiert. In Russland und im postsowjetischen Raum werden seit den Zeiten der UdSSR geothermische Energiequellen genutzt, und Industriekomplexe erm√∂glichen die Herstellung der erforderlichen Ausr√ľstung ohne Einbeziehung ausl√§ndischer Partner.

Wärmeenergie mit geringem Potential. Funktionsprinzip

Die zweite Regel der Thermodynamik besagt, dass die √úbertragung von W√§rmeenergie nur von einem st√§rker erhitzten auf einen weniger beheizten K√∂rper m√∂glich ist. Wenn jedoch eine Substanz mit variablen physikalischen Eigenschaften mit einem geringen Temperaturunterschied zwischen zwei Medien platziert wird, kann sie als Vermittler dienen, der den nat√ľrlichen Prozess der W√§rme√ľbertragung umkehren kann. Die Kette solcher Transformationen wird w√§hrend des Betriebs der W√§rmepumpe ausgef√ľhrt. Wenn Gase stark komprimiert werden, wird eine gro√üe W√§rmemenge freigesetzt, und das Gas selbst wird abgek√ľhlt und geht in einen fl√ľssigen Zustand √ľber. Dies wird als Komprimierung bezeichnet, und das Endergebnis dieses Prozesses ist W√§rme im Haushalt. Um den Kompressionszyklus unbegrenzt zu wiederholen, wird ein K√§ltemittel mit einem sehr niedrigen Siedepunkt als Gas verwendet. Es kann w√§hrend des Verdampfens bei Temperaturen bis zu + 10 ¬į C in einen gasf√∂rmigen Zustand zur√ľckgef√ľhrt werden. W√§rmeenergie mit geringem Potential wird in der Regel unterhalb der Gefriertiefe aus dem Boden gewonnen, kann aber auf andere Weise gewonnen werden. Im Allgemeinen ist das Funktionsprinzip einer W√§rmepumpe dem einer K√ľhleinheit direkt entgegengesetzt, obwohl es auf identischen Prozessen basiert..

Ein Haus mit einer Wärmepumpe heizen

Moderne Wärmepumpen

Solche in der modernen Welt verwendeten Systeme sind im Vergleich zu ihren Vorg√§ngern weiter fortgeschritten. Komplexe Gasverbindungen werden als K√§ltemittel verwendet, alle Strukturelemente und Aktuatoren werden mit einem gro√üen Spielraum an Verschlei√üfestigkeit und Zuverl√§ssigkeit hergestellt. Die Entwicklung der Feinmechanik hat es erm√∂glicht, geothermische Anlagen in Miniaturform nachzubilden. Tragbare W√§rmepumpen sind nicht von ihren industriellen Verwandten zu unterscheiden, und niedrige Preise und zunehmender Wettbewerb machen die Ger√§te f√ľr eine breite Palette von Verbrauchern verf√ľgbar.

Ein Merkmal von W√§rmepumpen, das sie von herk√∂mmlichen Heizger√§ten unterscheidet, ist die F√§higkeit, innerhalb eines klar definierten Bereichs von Au√üentemperaturen zu arbeiten, der durch die physikalischen Eigenschaften des K√§ltemittels und die Art des Systems bestimmt wird. Luftw√§rmepumpen k√∂nnen der Luft bei positiven Temperaturen W√§rmeenergie entziehen, funktionieren jedoch bei negativen Temperaturen nicht gut. Bodenpumpen sind in der Lage, ein Haus auch bei starkem Frost zu heizen, aber ihre Verwendung in der Herbst-Winter-Periode ist nicht immer gerechtfertigt. F√ľr jede Klimazone erfolgt die Auswahl der Ausr√ľstung individuell. Im Haushalt empfiehlt sich am besten eine Kombination verschiedener Ger√§tetypen.

Die sechs wichtigsten Fragen zu Wärmepumpen

Obwohl Wärmepumpen weithin bekannt sind, stellen viele häufig ihre wirtschaftlichen Vorteile in Frage. Es gibt jedoch nur sechs Fragen, deren Antworten ein vollständiges Bild der Vorteile von Wärmepumpen vermitteln..

Was ist ein geothermisches System in einem Privathaus?

In einem Landhaus nimmt das System so viel Platz ein, wie ein gew√∂hnlicher Gaskesselraum ben√∂tigen w√ľrde. Die Installation kann in zwei Teile unterteilt werden: sichtbar und versteckt. Der Eigent√ľmer hat Funktionselemente in Sicht: W√§rme- und Umw√§lzpumpen, Rohrleitungen, Wasserh√§hne, Filter, Messinstrumente und Automatisierung. Der tief unter der Erde verborgene Prim√§rw√§rmetauscher bleibt vor menschlichen Augen verborgen. Das System ist v√∂llig ger√§uschlos und kann auch im Freien aufgestellt werden. Montage und Inbetriebnahme k√∂nnen unabh√§ngig voneinander durchgef√ľhrt werden. Wenn Sie m√∂chten, k√∂nnen Sie sich jedoch an eine spezialisierte Installationsfirma wenden. Eine vollst√§ndige Palette von Dienstleistungen kostet ab 1000 US-Dollar.

Ein Haus mit einer Wärmepumpe heizen

Wie effizient ist die Pumpe?

Um ein angenehmes Klima in Wohnr√§umen zu gew√§hrleisten, reicht eine Wassertemperatur im Heizkreis von 40‚Äď45 ¬į C aus. Wenn Gaskessel Wasser im √úberma√ü erhitzen und ihre Automatisierung beim Ausl√∂sen auf einen wesentlich gr√∂√üeren Temperaturbereich ausgelegt ist, halten W√§rmepumpen eine konstante Temperatur aufrecht und arbeiten kontinuierlich. Wenn die R√§umlichkeiten geschlossen und nur regelm√§√üig bel√ľftet werden, k√∂nnen Sie sicher sein, dass die Temperatur in ihnen 30 Grad erreicht. Durch den Einsatz leistungsf√§higerer Ger√§te wird es m√∂glich, sowohl flie√üend hei√ües Wasser f√ľr den h√§uslichen Bedarf zu haben als auch Schwimmb√§der zu heizen..

Platzierungsoptionen f√ľr W√§rmetauscher

Viele Menschen, die mit TRP-Systemen konfrontiert sind, sind an der Platzierung des primären Wärmetauschers interessiert. Es kann bis zu drei Meter unter der Erde liegen und ist horizontal ausgerichtet. Gleichzeitig wird im angrenzenden Bereich des Hauses eine tiefe Grube gegraben, in der sich die Ringspule des Wärmetauschers befindet.

Ein Haus mit einer Wärmepumpe heizen

Moderne Systeme k√∂nnen auch mit einer vertikalen Anordnung des Prim√§rkreises arbeiten. Diese Option ist im Hinblick auf die Erhaltung der Landschaft des pers√∂nlichen Grundst√ľcks vorzuziehen, erfordert jedoch zus√§tzliche Ausr√ľstung – Hochdruckumw√§lzpumpen. Bei der vertikalen Anordnung des Prim√§rkreislaufs werden am Standort drei Bohrl√∂cher gebohrt, deren Tiefe in einigen F√§llen 100 m erreichen kann. Im Bohrloch befindet sich eine Rohrleitungsschleife (Sonde), die mit einem gemeinsamen Reservoir verbunden ist. Bohrungen k√∂nnen nicht ohne spezielle Ausr√ľstung durchgef√ľhrt werden, weshalb auf die Hilfe von Fachleuten zur√ľckgegriffen werden sollte. Die Kosten f√ľr einen solchen Service h√§ngen von den Arbeitsbedingungen und der Bohrtiefe ab. Sie sollten jedoch nicht mit weniger als 450 USD pro Ger√§t f√ľr ein Bohrloch rechnen..

Ein Haus mit einer Wärmepumpe heizen

Ausr√ľstungsservice

Das Funktionsprinzip und die Konstruktion von Automatisierungssystemen in W√§rmepumpen unterscheiden sich stark von denen, die zusammen mit Gasanlagen verwendet werden. Es zeichnet sich auch durch eine hohe technische Komplexit√§t und eine Reihe von Funktionseinheiten aus: Verdampfer, Kompressoren und Zwischenw√§rmeaustauschsysteme. Trotz der offensichtlichen Komplexit√§t m√ľssen W√§rmepumpen w√§hrend des Betriebs nicht gewartet werden. Das einzige Element, das starkem Verschlei√ü ausgesetzt ist, ist der Kompressor, der eine Lebensdauer von √ľber 30 Jahren hat und leicht auszutauschen ist. Die werkseitig montierte Pumpe selbst kann ohne planm√§√üige Reparaturen bis zu hundert Jahre betrieben werden. Das Automatisierungssystem erfordert auch keine spezielle Wartung und kann einfach √ľber eine einzige digitale Steuerung gesteuert werden..

Wie viel kostet es, mit dieser Methode Energie zu erzeugen?

Auf W√§rmepumpen basierende Heizsysteme zeichnen sich durch einen extrem geringen Energieverbrauch aus. Mit dem gr√∂√üten Temperaturunterschied zwischen Prim√§r- und Sekund√§rw√§rmetauschern erzeugt das System eine dreimal h√∂here W√§rmeleistung als die verbrauchte elektrische Leistung. Bei einem minimalen Temperaturunterschied zwischen Luft und W√§rmequelle (bis zu 12 bis 14 Grad) ist der Energieverbrauch siebenmal geringer als die erzeugte W√§rmemenge. Wenn der Verbraucher noch weiter gehen m√∂chte, um eine vollst√§ndige Autonomie des Systems zu gew√§hrleisten und Materialkosten f√ľr Strom zu vermeiden, k√∂nnen Sie auf Solarenergie zur√ľckgreifen: Eine 3-kW-Anlage ist kompakt und erfordert keine gro√üen Geldinvestitionen.

Ein Haus mit einer Wärmepumpe heizen

Mit welchen Beh√∂rden m√ľssen Sie die Installation solcher Ger√§te koordinieren

F√ľr die Installation der W√§rmepumpe sind keine Sondergenehmigungen oder Konstruktionsunterlagen erforderlich. Die einzige Ausnahme k√∂nnen gewerbliche Einrichtungen und kommunale Einrichtungen sein, deren Ausstattung mit einer solchen Heizung von Umweltvertr√§glichkeitspr√ľfungen und Zertifikaten f√ľr die verwendeten Ger√§te begleitet sein muss. Gl√ľcklicherweise sind W√§rmepumpen jeglicher Art umweltfreundlich und erf√ľllen alle Hygienestandards f√ľr Industrie und Haushalt..

Hersteller von Wärmepumpen

Die globalen und heimischen M√§rkte f√ľr W√§rmepumpen entwickeln sich aktiv, was zu einem hohen Wettbewerb und erheblichen Preisdumpings f√ľhrt. Dies bedeutet nicht, dass einige Hersteller anderen absolut √ľberlegen sind: Jeder hat seine eigenen Vor- und Nachteile. Es ist jedoch m√∂glich, den Hardwaremarkt in drei Segmente aufzuteilen.

Wärmepumpen made in Europe

Einer der Hauptlieferanten von Geothermie-Ger√§ten ist Europa, wo solche Anlagen seit sehr langer Zeit eingesetzt werden und die Technologie f√ľr ihre Herstellung sorgf√§ltig entwickelt wurde. Es gibt keine besonderen Unterschiede zwischen europ√§ischen Marken, au√üer dass einige Unternehmen bestrebt sind, Installationen kompakter und leiser zu gestalten. Die technischen Eigenschaften der W√§rmepumpen des Schweizer Konzerns NIBE sind perfekt kombiniert.

Ein Haus mit einer Wärmepumpe heizen

Zu den Vorteilen dieses Herstellers geh√∂rt die gro√üe Erfahrung in der Massenproduktion von Heizger√§ten. Das Unternehmen ist speziell auf die Erstellung und Verbesserung von Anlagen spezialisiert, die mit umweltfreundlichen Energiequellen betrieben werden. Seit 1949 hat NIBE √ľber zwanzig der gr√∂√üten Hersteller von Pr√§zisionsger√§ten in Europa, Asien und Nordamerika √ľbernommen. Dies erm√∂glichte es dem Unternehmen, seine Ger√§te durch die Verwendung von Komponenten der weltweit bekanntesten Hersteller mit der l√§ngsten Lebensdauer zu versorgen. Der Preis f√ľr eine solche Anschaffung ist jedoch angemessen: ab 7 Tausend Euro f√ľr eine Pumpe mit einer W√§rmeleistung von 5 kW.

Russische Hersteller von Wärmepumpen

Der russische Markt bewegt sich ebenfalls vorwärts. In nur wenigen Jahrzehnten entstanden in Russland mehrere große Unternehmen, die sich auf die Herstellung von Wärmepumpen spezialisiert haben..

Die größten und aktivsten Verbesserungen ihrer Produkte sind PEA, ALTAL und Henk. Das Hauptmerkmal des einheimischen Herstellers ist das beste Preis-Leistungsverhältnis. Wenn das Gerät eine Lebensdauer von 50 Jahren hat und Garantie und Wartung bietet, haben Pumpen mit geringer Leistung einen Preis im Bereich von 2,6 bis 3,7 Tausend US-Dollar.

Ein Haus mit einer Wärmepumpe heizen

Die meisten russischen Unternehmen stellen Ger√§te unter ausl√§ndischen Patenten und Franchise-Unternehmen her. Dies garantiert, dass die Ger√§te von hoher Qualit√§t sind und f√ľr den Einsatz unter inl√§ndischen Bedingungen geeignet sind.

Wärmepumpen made in China

In China hergestellte W√§rmepumpen haben die niedrigsten Kosten. In China gibt es keine produzierenden Unternehmen als solche: Jede Pumpe hat eine enge Modellpalette, die als kurze Abk√ľrzung bezeichnet wird.

Ein charakteristisches Merkmal chinesischer Hersteller ist ein sehr niedriger Preis und eine zweifelhafte Qualit√§t. Somit kostet eine W√§rmepumpe mit einer Nutzleistung von 12 kW 1100-1300 USD ohne Z√∂lle und Transportkosten. In Bezug auf die Qualit√§t der Produkte ist es nicht m√∂glich, eine eindeutige Schlussfolgerung zu ziehen: Einige Ger√§te arbeiten ein Jahr lang und fallen aus, aber es gibt solche, die seit 5 oder 7 Jahren regelm√§√üig W√§rme erzeugen. Gl√ľcklicherweise haben chinesische Pumpen ein Blockdesign und alle Komponenten k√∂nnen leicht ausgetauscht werden..

In den n√§chsten zehn Jahren werden nach Ansicht vieler Energieunternehmen 95% der Haushaltsheizger√§te W√§rmepumpen sein. Dies wird durch ihre Sicherheit und Unpr√§tenti√∂sit√§t sowie den wachsenden Wunsch der Menschheit, nat√ľrliche Ressourcen zu schonen, erleichtert. Das Hauptargument ist jedoch der st√§ndig steigende Preis f√ľr Gas und Strom, der die Verbraucher dazu zwingt, nach alternativen, kosteng√ľnstigeren Heizoptionen zu suchen..

Artikel bewerten
An Freunde weitergeben
Empfehlungen zu jedem Thema von Experten
Einen Kommentar hinzuf√ľgen

Durch Klicken auf die Schaltfläche "Kommentar senden" stimme ich der Verarbeitung personenbezogener Daten zu und akzeptiere die Datenschutzrichtlinie