Allgemeine Funktionsweise einer Wärmepumpe

Eine Wärmepumpe ist ein Heizsystem, das Energie aus der Umgebungsluft, dem Grundwasser oder dem Erdreich gewinnt und zur Beheizung von Gebäuden verwendet. Die Funktionsweise einer Wärmepumpe basiert auf dem Prinzip des thermodynamischen Kreisprozesses. Eine Wärmepumpe besteht aus einem geschlossenen System, das aus einem Verdampfer, einem Kompressor, einem Kondensator und einem Expansionsventil besteht. Im Verdampfer wird die Wärmeenergie aus der Umgebung aufgenommen und das Kältemittel verdampft. Der Kompressor verdichtet das gasförmige Kältemittel, wodurch dessen Temperatur und Druck erhöht werden. Das erhitzte Kältemittel strömt dann in den Kondensator, wo es seine Wärmeenergie an das Heizsystem abgibt. Dabei kühlt es sich ab und wird wieder flüssig. Durch das Expansionsventil gelangt das flüssige Kältemittel schließlich zurück in den Verdampfer, wo der Kreislauf von neuem beginnt. Eine Wärmepumpe kann sowohl für die Raumheizung als auch für die Warmwasserbereitung genutzt werden. Im Winter arbeitet sie als Heizung, im Sommer kann sie durch den umgekehrten Kreisprozess als Klimaanlage genutzt werden. Die Effizienz einer Wärmepumpe wird durch den sogenannten COP-Wert (Coefficient of Performance) ausgedrückt. Der COP-Wert gibt das Verhältnis von abgegebener Heizleistung zur benötigten Antriebsenergie an. Eine hohe Effizienz der Wärmepumpe kann durch eine geeignete Dimensionierung, eine optimale Anordnung der Komponenten und den Einsatz von regenerativen Energiequellen erreicht werden.