Toplotne črpalke - enostavni princip, učinkovito delovanje
 

Delovanje toplotne črpalke je primerljivo s hladilnikom - samo da deluje ravno obratno.

Pri hladilniku se prenaša toplota od znotraj navzven. Toplotna črpalka pa deluje ravno obratno. Toplota iz zraka ali zemlje se preko ogrevalnega sistema dopelje v bivalni prostor. Za povišanje temperature se para hladilnega sredstva komprimira, tako da je temperatura dovolj visoka za ogrevanje in pripravo tople sanitarne vode. Toplotna črpalka Vitocal 350-G doseže pri tem do 72 °C, Vitocal 300-A in Vitocal 350-A pa do do 65 °C. Tako so toplotne črpalke primerne tudi za posodobitev bivalnih prostorov z radiatorji, ker dosegajo visoke temperature predtoka.
 

Energiequellen für die Wärmepumpe

Die im Einzelfall beste Wärmequelle für die Wärmepumpe hängt von den örtlichen Gegebenheiten und dem Wärmebedarf ab. Viessmann Wärmepumpen können verschiedene Energiequellen nutzen:

• Luft
• Erdreich
• Wasser
• Abwärme
• Eisspeicher

Energiequelle Luft – unbegrenzte Verfügbarkeit, geringste Investitionskosten

Luft ist überall und kostenfrei vorhanden. Darüber hinaus enthält Umgebungsluft immer Wärme – auch wenn es sich draußen klirrend anfühlt. Der untere Temperaturgrenzwert liegt physikalisch bei -273,15 Grad Celsius. Das bedeutet, jede Temperatur, die darüber liegt, enthält noch thermische Energie, die man nutzen könnte. Auch wenn es in der Theorie möglich ist, lässt sich ein wirtschaftlicher Betrieb mit einer Wärmepumpe nur bis etwa -20 Grad Celsius erreichen. Die Aufstellung der Wärmepumpe ist sowohl innerhalb als auch außerhalb des Gebäudes möglich. Wann sich der Betrieb einer Luft-Wärmepumpe rentiert, was zu beachten ist und wie die Funktionsweise im Detail aussieht, erklärt der Abschnitt Luft-Wasser-Wärmepumpen.

Energiequelle Erdreich – über Erdkollektoren oder Erdsonden

Ähnlich wie die Umgebungsluft befindet sich im Erdreich auch immer Wärme, die das Heizen mit Wärmepumpen ermöglicht. Das Besondere am Erdreich als Energiequelle sind die verhältnismäßig hohen und konstanten Temperaturen. Ab einer Tiefe von etwa 10 Metern bleiben diese selbst im gesamten Winter auf einem verhältnismäßig hohen Niveau. Mit zunehmender Tiefe steigen die Temperaturen und mit ihnen die Menge an thermischer Energie, die mithilfe von Erdsonden angezapft werden könnte.

Neben der Energiegewinnung durch Erdsonden besteht auch die Möglichkeit, oberflächennah Wärme zu gewinnen. Dazu werden Erdkollektoren wie Flächenkollektoren oder Grabenkollektoren oder Energieabsobermatten verwendet. Wie die Technologien im Detail funktionieren, erfahren Sie im Abschnitt Sole-Wasser-Wärmepumpen.

Energiequelle Wasser – besonders hohe Effizienz und zu beachtende Wasserqualität

Neben der Umgebungsluft und dem Erdreich hat das Grundwasser auch ganzjährig hohe Wärmeenergie, die als Energiequelle für eine Wärmepumpe infrage kommt. Um die thermische Energie nutzen zu können, ist eine Brunnenanlage bestehend aus Saug- und Schluckbrunnen notwendig. Je nach Standort sind diese Anlagen aus Umwelt- und Gewässerschutzgründen nicht zugelassen.

Aber auch in Gegenden, wo eine Brunnenanlage erlaubt ist, bedeutet das nicht automatisch einen wirtschaftlichen Betrieb. Denn die Wasserzusammensetzung hat einen entscheidenden Einfluss auf den reibungslosen und effizienten Wärmepumpenbetrieb. Ist die Nutzung einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe nicht möglich, bietet sich in der Praxis die Sole-Wasser-Wärmepumpe mit Eisspeicher oder Erdkollektoren als gute Alternative an.

Energiequellen Luft, Erdreich und Sonne – Eisspeicher mit hoher Effizienz

Innovativ ist die Nutzung eines Eisspeichers als Energiequelle. Dabei handelt es sich um eine Zisterne mit eingebauten Wärmetauschern, die im Garten vergraben und mit normalem Leitungswasser gefüllt wird. Auf dem Dach des Hauses entziehen Solar-Luftabsorber die Wärme aus der Umgebungsluft sowie der Sonnenstrahlung und führen diese dem Speicher zu. Darüber hinaus bezieht der Eisspeicher Wärme direkt aus dem Erdreich.

Energiequelle Abwärme – abhängig von Verfügbarkeit, Menge und Temperaturniveau

Vor allem an kalten Tagen ist die Luft in einem bewohnten Raum deutlich wärmer als die Außenluft. Diese Wärme lässt sich mit einer Warmwasser-Wärmepumpe nutzen. Diese übernimmt unabhängig von der vorhandenen Heizungsanlage problemlos die Warmwasserbereitung. Warmwasser-Wärmepumpen von Viessmann sind für den Umluft- oder Abluftbetrieb ausgelegt und wahlweise mit integriertem Solar-Wärmetauscher und Solarregelung zur direkten Nutzung der Solarenergie erhältlich.

Letno delovno število kot kazalnik

Koeficient učinkovitosti COP (COP = Coefficient of Performance) je razmerje med  oddajanjem toplote in odvzemom električne moči. Letno delovno število je povprečje vseh med tekočim letom nastopajočih koeficientov učinkovitosti (COP).

Letno delovno število je namenjeno primerjanju toplotnih črpalk v pogledu učinkovitosti – COP vrednost velja le v določeni obratovalni točki pod definiranimi temperaturnimi pogoji. 

Za načrtovanje ogrevalnega sistema je potrebno obratovanje obravnavati kot celoto preko celega leta. V ta namen se preko celega leta oddana količina toplote postavi v razmerje s celotno električno močjo, ki jo je v tem obdobju odvzela ogrevalna naprava s toplotno črpalko. Pri tem se upoštevajo tudi deleži električne energije, ki jih odvzamejo črpalke, regulacije, itd. Rezultat te primerjave je letno delovno število

Förderung der Wärmepumpe

Das Heizen mit Wärmepumpen sichert nicht nur dauerhaft niedrige Heizkosten, sondern entlastet zudem die Umwelt. Denn fossile Energieträger wie Erdgas oder Erdöl müssen nicht mehr verbrannt werden, wodurch der CO₂-Ausstoß stagniert. Anlagenbesitzer leisten mit dem Kauf und dem Betrieb einer Wärmepumpe somit auch einen Beitrag zum Klimaschutz. Aus diesem Grund fördert der Staat die Investition mit attraktiven Programmen. Die zwei wichtigsten Säulen stellen dabei das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) sowie die Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW).

Anlagenbesitzer erhalten vom BAFA lukrative, direkte Zuschüsse, die in der Höhe abhängig von der eingesetzten Wärmepumpentechnik ist. Die Förderung von der KfW gibt es hingegen nur in Form von zinsgünstigen Krediten. In einigen Bundesländern profitieren Hausbesitzer von weiteren Fördermitteln. Selbst Kommunen und Energieversorger unterstützen Anlagenbesitzer in einigen Fällen. Ausführliche Informationen hierzu finden Sie im Abschnitt Förderung der Wärmepumpe.

*Hinweis zur Fördermittelabfrage

Die über die Online-Anfrage veröffentlichten Informationen und Angaben sind mit Sorgfalt zusammengestellt. Für die Fehlerfreiheit und Vollständigkeit der Angaben kann jedoch keine Gewähr übernommen werden. Allein maßgeblich sind die jeweils gültigen Gesetze, Verordnungen und Richtlinien - rechtsverbindliche Angaben erhalten Sie bei den jeweils genannten Institutionen.

Ein Rechtsanspruch auf Förderung besteht nicht. Ausnahmen können sich aus gesetzlichen Regelungen ergeben wie z.B. für die Einspeisevergütung über das Erneuerbare-Energien-Gesetz und das Kraft-Wärme-Kopplungs-Gesetz.

Bewilligungen werden im Übrigen ausschließlich im Rahmen der zur Verfügung stehenden Haushaltsmittel von der jeweiligen Bewilligungsstelle erteilt.