Elektrisch angetriebene Wärmepumpen erzeugen aus 25 Prozent Antriebsenergie und 75 Prozent Umweltwärme 100 Prozent
Nutzwärme, die für die Raumheizung und die Aufbereitung von Warmwasser eingesetzt werden kann (siehe Figur).
Die Umweltwärme ist überall in der nahen Umgebung verfügbar. In der Luft, in der Erde und im Wasser sind gewaltige Energiemengen gespeichert,
die durch Sonneneinstrahlung, Niederschläge und den Wärmenachfluss aus dem Erdinnern ständig auf natürliche Art erneuert werden.
Quelle: Energieschweiz
Die Umweltwärme aus Luft, Erdreich oder Wasser wird dem Verdampfer zugeführt und so auf die Wärmepumpe übertragen.
Dank eines tiefen Siedepunktes wird dabei rasch ein dampfförmiger Zustand erreicht. Im Verdichter wird der Dampf komprimiert und
dadurch erhitzt. Und im Kondensator gibt der heisse Dampf schliesslich seine Wärme an den Wasserkreislauf des Heizsystems ab.
Am Expansionsventil wird dann der Druck abgebaut, und der ganze Kreislauf beginnt von vorne. In der Schweiz wurde die erste
grosse Wärmepumpe 1931 im Zürcher Rathaus installiert. Noch heute wird es mit einer Wärmepumpe sauber und energieeffizient beheizt.
Durch die Wärmepumpe wird Umweltwärme tieferer Temperatur in Heizwärme höherer Temperatur umgewandelt. Diese Umwandlung
geschieht im Verdichter (Kompressor) der Wärmepumpe. Um ihnanzutreiben, braucht es elektrische Energie. Die Effizienz einer
Wärmepumpe widerspiegelt sich in deren Leistungszahl. Diese verbessert sich laufend. Berechnet wird sie als Koeffizient der
Heizleistung in kW und der elektrischen Antriebsleistung in kW. Dieser Wert fällt umso günstiger aus, je kleiner die Temperaturdifferenz zwischen der zugeführten Umweltwärme und dem Vorlauf der Raumheizung ist. Entscheidend für die Effizienz des gesamten Systems ist auch, dass alle Nebenverbraucher, wie zum Beispiel Umwälzpumpen, so klein wie möglich dimensioniert werden.
Wird die Heizwärme in einem Haus ausschliesslich durch eine Wärmepumpe erzeugt, spricht man von einem monovalenten
Betrieb. Die grosse Mehrheit der installierten Wärmepumpen wird monovalent betrieben. Die Aufbereitung des Brauchwassers erfolgt
sinnvollerweise mehrheitlich mit der Wärmepumpe. Wird die Wärmepumpe durch einen zusätzlichen Wärmeerzeuger, zum Beispiel eine
Holzfeuerung (auch Warmluft-Cheminée) oder Solarenergie, ergänzt, spricht man von einer bivalenten Anlage.
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