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Brauchwasser-Wärmepumpe: Funktionsprinzip

Die Brauchwasser-Wärmepumpe ist speziell auf den Prozess der Wassererwärmung abgestimmt und zeichnet sich durch einen hohen Wirkungsgrad aus. Diese Technologie eignet sich deshalb mit ihren vergleichsweise niedrigen Investitionskosten besonders gut als Kosten- sowie CO2-Einsparungsmaßnahme. 

Die Erwärmung von Brauchwasser macht in einem Haushalt einen erheblichen Anteil des Energieverbrauchs aus. Ob im Neubau oder in Kombination mit einer bestehenden Heizung, eine Brauchwasser-Wärmepumpe trägt mit einen verhältnismäßig geringen Aufwand dazu bei, die laufenden Kosten und den CO2-Ausstoß zu senken. Grund hierfür ist ihr besonders hoher Wirkungsgrad. Beim Oekoboiler liegt der sog. COP zwischen 3,9 und 4,2, was einem durchschnittlichen Verhältnis von 1:4 bei Umwandlung von elektrischer in thermische Energie entspricht. Durch einen gut isolierten Speicherkessel kann das erhitzte Wasser über einen langen Zeitraum hinweg warmgehalten werden.

 

Aufbau einer Brauchwasser-Wärmepumpe am Beispiel Oekoboiler

 

So funktioniert's aus technischer Sicht

Eine Brauchwasser-Wärmepumpe ist eine Art von Wärmepumpensystem, das darauf ausgelegt ist, Warmwasser für den häuslichen Gebrauch zu erzeugen. Die grundlegende Funktionsweise basiert auf dem Prinzip der Wärmepumpe, bei dem Wärme aus einer Quelle niedrigerer Temperatur auf eine höhere Temperaturebene transferiert wird. Sie nutzen effizient die Wärme aus der Umgebungsluft, sei es aus dem Aufstellraum oder der Außenluft, um kaltes Wasser zu erwärmen. Dank ihres hohen Wirkungsgrades benötigt diese Art der Wärmepumpe für diese Aufgabe nur eine minimal geringe Menge an Strom, was sie im Vergleich zu anderen Heizsystemen besonders effizient macht. Das aufgeheizte Wasser wird in einem gut isolierten Behälter gespeichert und kann über mehrere Wochen hinweg seine Wärme bewahren.

1. Verdampfung:

  • Das Wärmepumpensystem enthält einen Kältemittelkreislauf, der bei niedrigen Temperaturen verdampft.
  • Die Wärme wird dem Umgebungsluft oder einer anderen Wärmequelle entzogen. In einigen Fällen kann auch Erdwärme oder Abwärme genutzt werden.

2. Kompression:

  • Das verdampfte Kältemittel wird durch einen Kompressor komprimiert. Durch die Kompression erhöht sich der Druck und die Temperatur des Kältemittels.

3. Kondensation:

  • Das hochkomprimierte Kältemittel gibt die aufgenommene Wärmeenergie bei höheren Temperaturen ab.
  • Diese freigesetzte Wärme wird für die Erwärmung des Brauchwassers genutzt.

4. Expansion:

  • Das abgekühlte und entspannte Kältemittel durchläuft einen Expansionsprozess, bei dem der Druck und die Temperatur des Kältemittels wieder sinken.

5. Wiederholung des Kreislaufs:

  • Das Kältemittel wird erneut dem Verdampfungsprozess zugeführt, um den Kreislauf von vorne zu beginnen.

 

In Kombination mit Photovoltaik

In Kombination mit erneuerbaren Energien, wie z. B. der hauseigenen Photovoltaik-Anlage können die laufenden Kosten sowie der CO2-Ausstoß deutlich gesenkt werden. Der Vorteil des Systems ist, dass (überschüssiger) Solarstrom in Form von Warmwasser gespeichert werden kann. Das tagsüber erhitzte Wasser kann dann abends oder am frühen Morgen genutzt werden.

 

Mehr Informationen zu den Einsatzmöglichkeiten einer Brauchwasser-Wärmepumpe finden Sie hier.

 

Video "Die Brauchwasser-Wärmepumpe am Beispiel Oekoboiler"

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