Wärmepumpen - Gemeinde Uetikon am See
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Wärmepumpen Was macht eine Wärmepumpe (WP)? In der Luft, in der Erde und im Wasser werden gewaltige Energiemengen gespeichert, die durch Sonneneinstrahlung und Niederschläge ständig erneuert werden. Mit einer Wärmepumpe ist es möglich, diese kostenlose erneuerbare Energie zum Heizen oder Kühlen zu nutzen. Wie funktioniert die Wärmepumpenheizung? Wärmepumpen (WP) erzeugen aus ca. 75% Umweltwärme mit Hilfe von ca. 25% Antriebsenergie (hauptsächlich Elektrizität, auch Gas möglich mit anderen Wirkungsgraden) 100% Nutzwärme, welche zur Raumheizung und Warmwassererwärmung gebraucht werden kann. Dabei bildet sich zum Teil ein geschlossener Kreislauf von Energien, denn die an die Umwelt abgehende Energie geht wieder zu ihrer Quelle (Luft, Erde, Wasser) zurück. Die Umweltwärme aus Luft, Erdreich oder Wasser wird dem Verdampfer zugeführt und so auf die WP übertragen. Die Flüssigkeit in der WP wird dank ihrem geringeren Siedepunkt verdampft. 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. Durch die WP wird somit Umweltwärme tieferer Temperatur in Heizwärme höherer Temperatur umgewandelt. Quellen von Umweltwärme Luft/Wasser- WP-Heizung • • • Umgebungsluft ist überall in beliebigen Mengen vorhanden und kann problemlos als Wärmequelle genutzt werden. Kostenlos und ohne besondere Bewilligung. Marktanteil: rund 55%. Wasser/Wasser-WP-Heizung • • A: Luft B: Grundwasser C1: Erdreich (Sonde) C2: Erdreich (Erdwärmeregister) • Grundwasser weist das ganze Jahr hindurch eine nahezu konstante Temperatur auf und ist deshalb als Wärmequelle für eine WPHeizung optimal. Auch Oberflächenwasser aus Seen, Flüssen, Bächen sowie Abwasser können als Energiequelle eingesetzt werden. Der Betrieb einer Wasser/Wasser-WP ist bewilligungs- und konzessionspflichtig. Marktanteil: rund 3%. Sole/Wasser-WP-Heizung • • • Die im Erdreich gespeicherte natürliche Energie lässt sich auf einfache Art nutzen: mit vertikalen bewilligungspflichtigen Erdwärmesonden, die 80 bis 300 Meter tief in die Erde vertieft werden. Weitere Möglichkeiten zur Erdwärmenutzung sind: Energiepfähle, Energiekörbe oder Erdregister. Der Einbau solcher Systeme kann bewilligungspflichtig sein. Marktanteil: rund 42%. Sekretariat Arbeitsgruppe Umwelt und Energie Gemeindeverwaltung Uetikon am See, Weissenrainstrasse 20 Postfach, 8707 Uetikon am See [email protected], www.uetikon.org, Tel: 044 922 72 58 1/2 Stand April 2012 Typische Fragen und Antworten zu Wärmepumpen Frage Antwort Wie viel Platz braucht eine WP? Die WP benötigt wenig Platz. Eine Luft/Wasser-WP kann auch im Freien aufgestellt werden. Da bei Sanierungen der Ölkessel wegfällt, kann der Tankraum für andere Zwecke benutzt werden. Sind die WP geruchsbelästigend? Nein, es gibt keine Geruchsbelästigungen wie bei Öl, Rauch oder Abgasen. Wie viel Zeitaufwand erfordert der Betrieb einer WP? Mit einer WP muss nicht jeden Tag zur Heizung geschaut werden. Ein Fühler misst die Aussentemperatur, und die Heizung schaltet von allein ein, wenn die Temperaturen es erfordern. Die gewünschte Temperatur wird mittels Thermostat bestimmt. Wieviel Strom braucht eine WP? Luft / Wasser-WP 30–40 % der resultierenden Nutzenergie Erdsonden-WP / Wasser-WP 20–30 % der resultierenden Nutzenergie Alle 112’800 Wärmepumpen (Stand Ende 2006) zusammen, machen jedoch nur 1,5% des gesamten Stromverbrauches aus. Was bedeutet COP? Kann mit einer WP ein Gebäude im tiefen Winter beheizt werden? COP (Coefficient of performance = Leistungszahl) ist ein Mass für die Effizienz. Der COP gibt bei der Wärmepumpe das Verhältnis zwischen Heizleistung und aufgenommener elektrischer Leistung. COP = 4.0 bedeutet dass die Wärmepumpe 4.0 mal soviel Leistung liefert als sie selber in Form von Strom aufnimmt. In diesem Fall 25% Strom braucht. Je kleiner die Temperaturdifferenz zwischen der zugeführten Umweltwärme und dem Vorlauf der Raumheizung, umso grösser ist die Effizienz. Dies bedeutet dass eine hohe Umwelttemperatur und z.B. ein Niedertemperatursystem von Vorteil sind. Entscheidend für die Effizienz des gesamten Systems ist auch, dass alle Nebenverbraucher, wie zum Beispiel Umwälzpumpen, so klein wie möglich dimensioniert werden. Grundsätzlich ja, denn alle eingesetzten Wärmepumpen sind bei den normalerweise benötigten unteren Einsatzgrenzen funktionsfähig. Es gibt jedoch für die verschiedenen Wärmepumpensysteme Unterschiede, die zu beachten sind (weiterführende Informationen unter: www.fws.ch) Kann man WPsysteme mit Solaranlagen kombinieren? Ja. Die Kombination eignet sich und erhöht die Anlageeffizienz im Sommer und in der Übergangszeit. Da Wärmepumpen Umweltenergie nutzen, ist die Verbesserung mit thermischen Sonnenkollektoren von geringerer Bedeutung und kaum amortisierbar. Welchen Einfluss hat die Temperatur auf die Effizienz einer WP? Woher kommt die Wärme für den geplanten Wärmeverbund in Uetikon? Über eine WP wird zentral Wärme produziert, wobei in erster Linie Abwärme der Zeochem AG genutzt wird. Ein Leitungsnetz bringt die Wärme für die Heizung und zur Warmwasserproduktion ins Dorfzentrum und verteilt diese an die Endkunden. Der Wärmeverlust im Leitungsnetz ist dabei minimal. Der Wärmeverbund ist sowohl ökologisch als auch ökonomisch vorteilhaft: Ökologisch, weil er mit mindestens 80% erneuerbarer Energie betrieben wird und ökonomisch, weil der Preis durchaus konkurrenzfähig ist zu konventionellen Systemen wie Öl und Gas. Quellen: Text: FWS – Fachvereinigung Wärmepumpe Schweiz – www.fws.ch Graphik: Viesmann Sekretariat Arbeitsgruppe Umwelt und Energie Gemeindeverwaltung Uetikon am See, Weissenrainstrasse 20 Postfach, 8707 Uetikon am See [email protected], www.uetikon.org, Tel: 044 922 72 58 2/2 Stand April 2012
