Wie luft, erde und Wasser zu Feuer werden

 energie
Wie luft, erde und
Wasser zu Feuer werden
A
uf der Suche nach dem
perfekten Heizsystem
kommt man gegenwärtig
nicht daran vorbei, Wärmepumpen genauer unter die
Lupe zu nehmen. Faszinierend
daran ist, dass sich das eingesetzte Material nicht verbraucht, sie als wartungsfrei
gelten und in Kombination
mit Photovoltaik theoretisch
ohne Kosten betrieben werden können.
Wie funktionierts?
Die Wärmepumpe funktioniert wie ein Kühlschrank
nach dem Carnot–Prinzip,
nur wird das Prinzip umgekehrt genutzt. Dabei wird
der Umgebung Wärme entzogen, mittels Kompression
auf ein höheres Temperaturniveau gehoben und in
Nutzwärme umgewandelt.
Natürlich funktioniert dieser Prozess auch umgekehrt,
und sie kann zum kühlen genutzt werden.
Im Detail besteht die Wärmepumpenanlage aus der
Wärmequelle, der eigentlichen Wärmepumpe und der
Wärmeverteilung. Ein Wärmeüberträgermittel (meist
Wasser mit Frostschutzmittel)
wird durch eine Wärmequelle
(Luft, Erde, Wasser) erwärmt.
Diese überträgt mittels eines
Verdampfers die Wärme des
Quellenkreises an das Kältemittel im Inneren.
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| mostviertel magazin
Das flüssige Kältemittel,
welches im Kältekreis (Verdampfer) zirkuliert, wird erwärmt und verdampft. Dieser Dampf wird im Kompressor zu Gas verdichtet, damit
wird die Temperatur auf das
benötigte Niveau gehoben.
Die dabei erzeugte Wärme
wird über den zweiten Wärmeüberträger (Verflüssiger)
an die Heizungsanlage abgegeben. Dabei wird das
Kältemittel wieder flüssig,
es kondensiert. Im Expansionsventil wird der Druck,
der im Kompressor erzeugt
wurde, abgebaut und das
Kältemittel kann nun erneut
durch die Umweltwärme erwärmt werden. Der Kreislauf
beginnt von vorne.
Je nach Energiequelle stehen fünf unterschiedliche
Varianten zur Verfügung.
förmige Rohre aus Polyethylen eingesetzt, durch welche
die Wärmeträgerflüssigkeit
zirkuliert. Das Bohrloch wird
mit einem wärmeleitenden
Betongemisch aufgefüllt.
Die Wärmeträgerflüssigkeit
nimmt die Erdwärme an und
gibt sie an die Wärmepumpe
ab. Anschließend wird die
abgekühlte Trägerflüssigkeit
wieder zurück in die Erde
geleitet, wo sie sich erneut
auf das Temperaturniveau
des Erdreichs erwärmt. Der
Platzbedarf ist dabei gering:
Eine Sonde hat etwa 15cm
Durchmesser.
Erdwärmepumpe mit
Flächenkollektoren
Bei horizontalen Kollektoren
wird ca. 1,5 Meter unter der
Erdoberfläche ein Rohrsystem in Schlangen verlegt
– ähnlich einer Fußbodenheizung. Die Flächen, unter
denen die Kollektoren liegen,
dürfen nicht bebaut, versiegelt oder überdacht werden,
damit Sonnenstrahlen und
Regen den Boden erwärmen
Erdwärmepumpen
mit Sonden
Eine Erdwärmepumpe nutzt
– die Wärme des Erdbodens.
Eine vertikal gebohrte Sonde
bedient sich der mit zunehmender Tiefe ansteigenden
Durchschnittstemperaturen
im Erdreich. Bereits ab einer
Tiefe von 10 bis 15 Metern
liegen die Temperaturen
konstant bei rund 10 Grad
Celsius. Durchschnittliche
Sonden weisen eine Länge
von bis zu 100 Metern auf. In
das Bohrloch werden meist U-
sparsam Heizen – lustvoll Baden
KREIPL
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momag 309 | märz 2013