Bosch Compress 7000i AW Planungsunterlage Seite 14

Grundlagen
2 Grundlagen
2.1 Funktionsweise von Wärmepumpen
Circa ein Viertel des Gesamtenergieverbrauchs entfal-
len in Deutschland auf private Haushalte. In einem
Haushalt werden dabei rund drei Viertel der verbrauch-
ten Energie für die Beheizung von Räumen verwendet.
Mit diesem Hintergrund wird klar, wo Maßnahmen zur
Energieeinsparung und Minderung von CO
sinnvoll ansetzen können. So können durch Wärme-
schutz, z. B. verbesserte Isolierung, moderne Fenster
und eine sparsame, umweltfreundliche Heizungsanlage
gute Ergebnisse erzielt werden.
Bild 2 Energieverbrauch in privaten Haushalten
[1] Heizen 78 %
[2] Warmwasser 11 %
[3] Sonstige Geräte 4,5 %
[4] Kühlen, Gefrieren 3 %
[5] Waschen, Kochen, Spülen
[6] Licht 1 %
Eine Wärmepumpe zieht den größten Teil der Heiz-
energie aus der Umwelt, während nur ein kleinerer Teil
als Arbeitsenergie zugeführt wird. Der Wirkungsgrad
der Wärmepumpe (die Leistungszahl) liegt zwischen
3 und 6, bei einer Luft-Wasser-Wärmepumpe zwischen
3 und 4,5. Für ein energiesparendes und umweltscho-
nendes Heizen sind Wärmepumpen daher ideal.
Bild 3 Temperaturfluss Luft-Wasser-Wärmepumpe (Bei-
spiel)
[1] Luft 0 °C
[2] Luft –5 °C
[3] Heizungsvorlauf 35 °C
[4] Heizungsrücklauf 28 °C
[5] Antriebsenergie
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Heizen mit Umgebungswärme
Mit einer Wärmepumpe wird Umgebungswärme aus Er-
de, Luft oder Grundwasser für Heizung und Warmwas-
serbereitung nutzbar.
Funktionsweise
Wärmepumpen funktionieren nach dem bewährten und
-Emissionen
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zuverlässigen „Prinzip Kühlschrank". Ein Kühlschrank
entzieht den zu kühlenden Lebensmitteln Wärme und
gibt sie auf der Kühlschrank-Rückseite an die Raumluft
ab. Eine Wärmepumpe entzieht der Umwelt Wärme und
gibt sie an die Heizungsanlage ab.
Dabei macht man sich zunutze, dass Wärme immer von
der „Wärmequelle" zur „Wärmesenke" (von warm nach
kalt) strömt, genauso wie ein Fluss immer talabwärts
(von der „Quelle" zur „Senke") fließt.
Die Wärmepumpe nutzt (wie auch der Kühlschrank) die
natürliche Fließrichtung von warm nach kalt in einem
geschlossenen Kältemittelkreis durch Verdampfer,
Kompressor, Kondensator und Expansionsventil. Die
Wärmepumpe „pumpt" dabei Wärme aus der Umge-
bung auf ein höheres, zum Heizen nutzbares Tempera-
turniveau.
Der Verdampfer [1] enthält ein flüssiges Arbeitsmittel
mit sehr niedrigem Siedepunkt (ein sogenanntes Kälte-
mittel). Das Kältemittel hat eine niedrigere Temperatur
als die Wärmequelle (z. B. Erde, Wasser, Luft) und ei-
nen niedrigen Druck. Die Wärme strömt also von der
Wärmequelle an das Kältemittel. Das Kältemittel er-
wärmt sich dadurch bis über seinen Siedepunkt, ver-
dampft und wird vom Kompressor angesaugt.
Der Kompressor [2] wird über einen Frequenzumrich-
ter (Inverter) mit Spannung versorgt und geregelt. Da-
durch wird die Kompressordrehzahl immer
bedarfsgerecht angepasst. Beim Kompressorstart wird
ein hohes Anlaufdrehmoment mit gleichzeitig niedri-
gem Anlaufstrom sichergestellt. Der Kompressor ver-
dichtet das verdampfte (gasförmige) Kältemittel auf
einen hohen Druck. Dadurch wird das gasförmige Käl-
temittel noch wärmer. Zusätzlich wird auch die An-
triebsenergie des Kompressors in Wärme gewandelt,
die auf das Kältemittel übergeht. So erhöht sich die
Temperatur des Kältemittels immer weiter, bis sie hö-
her ist als diejenige, die die Heizungsanlage für Heizung
und Warmwasserbereitung benötigt. Sind ein bestimm-
ter Druck und Temperatur erreicht, strömt das Kälte-
mittel weiter zum Kondensator.
Im Kondensator [3] gibt das heiße, gasförmige Kälte-
mittel die Wärme, die es aus der Umgebung (Wärme-
quelle) und aus der Antriebsenergie des Kompressors
aufgenommen hat, an die kältere Heizungsanlage
(Wärmesenke) ab. Dabei sinkt seine Temperatur unter
den Kondensationspunkt und es verflüssigt sich wie-
der. Das nun wieder flüssige, aber noch unter hohem
Druck stehende Kältemittel fließt zum Expansionsven-
til.
Die beiden elektronisch angesteuerten Expansionsven-
tile [4] sorgen dafür, dass das Kältemittel auf seinen
Ausgangsdruck entspannt wird, bevor es wieder in den
Verdampfer zurückfließt und dort erneut Wärme aus
der Umgebung aufnimmt.
Compress 7000i AW/7400i AW – 6 721 836 891 (2021/08)