Was ist eine Wärmepumpe ?

Eine gewöhnliche Wärmepumpe bewerkstelligt alle benötigten Arbeitsschritte, um thermische Energie aus einem Behältnis, in welchem sich eine Flüssigkeit mit niedrigerer Temperatur befindet, aufzunehmen. Dies geschieht durch technische Arbeit, woraufhin die besagte Flüssigkeit als Nutzwärme auf beispielsweise einen Heizkörper innerhalb eines Wohnhauses übertragen wird. Das hier genutzte Prinzip wird des Weiteren für den Prozess des Kühlens im altbewährten Kühlschrank verwendet. Der eigentliche Ausdruck Wärmepumpe findet im Allgemeinen jedoch ausschließlich Verwendung für den Vorgang des Heizens.

Technischer Aufbau und Funktionsweisen einer handelsüblichen Wärmepumpe
Um eine solche Wärmepumpe nun vollends betriebsbereit vorfinden zu können, bedarf es der in der Regel verwendeten Nutzung von Fluiden, welche bei besonders geringem Druck unter einer bestimmten Wärmezufuhr zum Verdampfen neigen. Das eigentlich entscheidende geschieht jedoch erst nach einer Umkehrung der besagten Gegebenheiten. Setzt man diese nun also einem höheren Druck unter Wärmeabgabe aus, so kondensieren selbige. Allerdings müssen hierbei für einen reibungslosen Ablauf weitere entscheidende Vorkehrungen getroffen werden. Die eigentlichen Temperaturen des so genannten Phasenwechsels müssen in einem bestimmten Maß optimal festgelegt werden, damit ein für eine erwünschte Wärmeübertragung ausreichender Abstand zu dem Temperaturniveau der eigentlichen Wärmequelle vorherrscht.

Man kann hierfür jedoch in keinster Weise eine Universalformel erstellen, da diese Drücke je nach entsprechend eingesetztem Fluid teilweise stark variieren können. Um den beschriebenen Prozess nun erfolgreich bewerkstelligen zu können, werden vier entscheidende Komponenten benötigt. Neben einem Verdampfer sowie Verdichter erscheint ein entsprechender Kondensator und eine Drossel als unabdingbar. In der Theorie könnte man diese Drossel außer Acht lassen, die in der Praxis teilweise entstehende Verdampfung hätte allerdings größere technische Probleme zur Folge. Zudem würde somit lediglich ein relativ geringer Energiegewinn nutzbar erscheinen.

Die unterschiedlichen Bauformen einer Wärmepumpe
Wärmepumpen können in den verschiedensten Erscheinungsbildern für die eigenen Zwecke genutzt werden, wobei man diese nach Art der Wärme- bzw. Kälte-Quelle unterscheiden kann. So gibt es hier beispielsweise Exemplare, welche die Außenluft nutzen und somit von den entsprechend jahreszeitlich bedingten Temperaturen profitieren. Ein vergleichbarer Prozess findet sich bei der Wärmepumpe mit einer Abluftnutzung wieder. Hierbei ist eben die Luft gemeint, welche aus einem bestimmten Raum wahlweise frei oder gezwungen entweicht. Mittels eines Förderbrunnens und eines Schluckbrunnens kann zudem das Grundwasser verwendet werden. Den größten Anteil an der Nutzung von Erdwärme hat die Nutzung über Erdwärmesonden, die in die Tiefe gebohrt werden (in der Regel bis zu 100 m) und somit absolut Jahreszeitenunabhängig arbeiten kann und dadurch eine sehr hohe Effektivität wie auch Sicherheit bietet. Weitere Möglichkeiten sind unter anderem die Nutzung des Oberflächenwasser über Erdwärmeflächenkollektoren (keine so hohe Effektivität, da Jahreszeitenabhängig), Abwärme von industriellen Anlagen sowie eine so genannte Abwasserwärmerückgewinnung.

Genutzt werden können solche Wärmepumpen für die unterschiedlichsten Zwecke. So findet diese ihre Verwendung im Prozess des Kühlen, Warmwasser oder gar Heizung. Das Hautpeinsatzgebiet dieser ist allerdings das zuletzt genannte. Diese kann frei nach Kundenwunsch mit einer Fußbodenheizung, mit Heizkörpern/Radiatoren sowie Klima-Konvektoren genutzt werden.

Selbstverständlich muss in jedem speziellen Fall vorab genauestens geprüft und wenn möglich von einem Fachmann beurteilt werden, welche entsprechende Wärmepumpe sich hier besonders empfiehlt. Ein professioneller Einbau selbiger ist ebenso empfehlenswert, da nur so garantiert werden kann, dass diese Wärmepumpe über einen möglichst langen Zeitraum einwandfrei funktioniert. Zudem lohnt sich eine Wärmepumpe in industriellen Großkraftwerken ungemein, da hier Unmengen an Abwärme entstehen und somit Unsummen an Heizkosten jährlich effektiv eingespart werden können. So können mitunter hohe Kapitalmengen eingespart und die Umwelt entlastet werden.