Wärmeverteilung
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Optimierung der Wärmeverteilung bei Wärmepumpen

 

Morgens aus dem warmen Bett ins kalte Badezimmer – das geht eigentlich gar nicht. Gleichzeitig möchte aber keiner viel Energie „durch den Schornstein jagen“, nur damit es im Bad während der paar Minuten für die morgendliche Dusche mollig warm ist. Lösen lässt sich das Problem beispielsweise durch eine Wärmepumpe mit optimierter Wärmeverteilung – und einer zusätzlichen Infrarotheizung.

Wärmepumpen sind eine hervorragende Technik, um ein Haus oder eine Wohnung wirtschaftlich und ökologisch zugleich zu beheizen: Sie beziehen etwa 75 Prozent ihrer Leistung aus der Umweltwärme, nur 25 Prozent werden als Antriebsstrom benötigt.

Für die Effizienz der Wärmepumpe ist dabei wichtig, dass die Temperaturdifferenz zwischen der Wärmequelle, also der kostenlosen Umweltwärme, und der Wunschtemperatur (für Heizung und Warmwasser) nicht zu groß ist. Der Fachmann spricht hier vom sogenannten Temperaturhub, den die Wärmepumpe schaffen muss. Soll zum Beispiel bei 5 °C Außentemperatur ein Raum auf 26 °C aufgeheizt  werden, braucht die Wärmepumpe natürlich mehr elektrische Leistung als zum Beispiel bei einer Raumtemperatur von nur 20 °C. Für ein Badezimmer mit 26 °C Wohlfühltemperatur gilt das natürlich genauso.

So funktioniert eine Wärmepumpe

Eine Wärmepumpe funktioniert wie ein Kühlschrank, nur umgekehrt: Dort wird die Luft aus dem Kühlschrank gezogen und über einen Kompressor abgekühlt. Die dabei entstehende Wärme geht in die Raumluft. Die Wärmepumpe wiederum nutzt die Wärme aus der Umwelt (Luft, Erde oder Wasser), verdichtet sie in einem (strombetriebenen) Kompressor und bringt sie so auf ein höheres Temperaturniveau. Das kann dann zur Raumbeheizung oder Warmwassererzeugung genutzt werden. Damit das funktioniert, genügen oft schon Außentemperaturen knapp über dem Gefrierpunkt.

Mehr Infos zur Funktionsweise einer Wärmepumpe gibt es hier.

Nachhaltige Wärmepumpe

Wärme wie ein Bild: Infrarotheizungen sind viel mehr als eine Heizung, sie sind Ausstattungsdesign

Abhilfe schaffen hier natürlich eine Verringerung des Wärmebedarfs, aber vor allem eine Optimierung der Wärmeverteilung. Worauf muss man dabei aber achten?

Als erster Schritt sollte die Art der Wärmeverteilung geprüft werden. Flächenheizungen brauchen beispielsweise eine deutlich geringere Heiztemperatur als Radiatoren, also klassische Heizkörper. Dafür benötigt eine Fußbodenheizung mehr Zeit, um Temperaturerhöhungen an den Raum abzugeben. Für kurzzeitig höhere Temperaturen im Bad ist das schwierig. Dafür kann man sich aber, im zweiten Schritt zur Optimierung der Wärmeverteilung, eine höchst effiziente Infrarot-Heizung installieren lassen. Die wandelt mit einem optimalen Wirkungsgrad elektrische Leistung direkt in sofort spürbare Strahlungswärme von 24 bis 26 °C um. Dem spontanen Entschluss, ein Entspannungsbad am Abend zu nehmen, steht also nichts mehr im Wege.

Ökologisch besonders perfekt und kostensparend ist es, wenn der Strom dafür direkt vom eigenen Hausdach kommt, von einer Photovoltaik-Anlage (PV). Ein Batteriespeicher im Keller stellt dann sicher, dass dieser Strom rund um die Uhr zur Verfügung steht.

Durch die frühzeitig geplante Optimierung der Wärmeverteilung kann die Wärmepumpe deutlich bedarfsgerechter ausgelegt werden, als wenn mit „Sicherheitszuschlägen“ gerechnet werden muss. Das kommt sowohl der Wirtschaftlichkeit als auch der Effizienz der Wärmepumpe zugute. Wärmepumpen sind dadurch besonders nachhaltig.

Woher kommt die Umweltwärme?

Wärmeverteilung bei Wärmepumpen

Luft/Wasser-Wärmepumpen sind einfach zu installieren, gleichzeitig aber besonders wirtschaftlich und effizient in der Wärmeerzeugung.

Die Nachhaltigkeit einer Wärmepumpe und ihre Leistung hängen ganz eng mit der Quelle für die Umweltwärme zusammen.

Erdwärme ist als Energiequelle immer dann erste Wahl, wenn Erdsonden gebohrt werden können. Die bringen gleichmäßig über das Jahr verteilt zwischen 30 und 50 Watt pro Meter Tiefe. Bei üblichen 90 Meter Bohrtiefe entspricht das Entzugsleistungen von 2.700 bis 4.500 Watt! Die nutzbare Energiemenge aus oberflächennahen Erdkollektoren liegt bei etwa 10 bis 25 Watt pro Quadratmeter.

Kann (Grund)Wasser als Wärmequelle angezapft werden, bringt das hingegen bis zu 1.000 Watt pro Stunde! Ungefähr genau so viel „Input“ an Umweltwärme gibt es, wenn Luft als Wärmequelle für die Wärmepumpe genutzt werden kann.

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