So funktioniert Erdwärme und die Erdwärmepumpe

Unser Team berät Sie gerne über die möglichen Förderungen für den Einbau einer Wärmepumpenanlage oder einer Wohnraumlüftungsanlage.

Wärmepumpe - Das Heizprinzip

So funktioniert Erdwärme. Unsere Umwelt stellt einen unerschöpflichen Energiespeicher dar. Aufgeladen wurde dieser über viele Jahrmillionen durch unsere Sonne sowie durch die Wärme im Inneren unserer Erde.

Besonders in den Wintermonaten liegt die Wärme in unserer Umwelt für unser Wohlbefinden auf einem zu tiefen Temperaturniveau. Um diese Wärme dennoch nutzen zu können, bedarf es der Wärmepumpe.

Was macht die Wärmepumpe?

Die Wärmepumpe entzieht unserer Umwelt Energie bzw. Wärme auf einem niedrigen Temperaturniveau.

Sie hebt diese kostenlose Umweltwärme auf
ein höheres Temperaturniveau an und stellt
sie dem Gebäude zur Verfügung.

Wo entziehe ich der Umwelt die Wärme?

Grundsätzlich könnte man allem Erdenklichen in unserer Umwelt Wärme entziehen.
Die unten aufgeführten 4 Systeme haben sich jedoch etabliert.

 
Erdwärmenutzung mit Erdkollektor

Erdwärmenutzung mit Erdkollektor

Ich verlege bei einem Erdkollektor Rohre, über welche die Erdwärme aufgenommen und zur Wärmepumpe geleitet wird, im Garten.

Erdwärmenutzung mit Erdkollektor
Erdwärmenutzung mit Erdsonde

Erdwärmenutzung mit Erdsonde

Ich bohre eine Erdsonde und nehme über die Rohre in der Erdsonde die Erdwärme auf, welche an die Oberfläche transportiert wird.

Erdwärmenutzung mit Erdsonde
Erdwärmenutzung mit Luftwärme

Erdwärmenutzung mit Luftwärme

Ich entziehe bei der Luftwärmepumpe der Außenluft Wärme und leite diese zur Wärmepumpe weiter.

Erdwärmenutzung mit Luftwärme
Erdwärmenutzung mit Grundwasser

Erdwärmenutzung mit Grundwasser

Ich grabe einen Brunnen, pumpe das Grundwasser zur Wärmepumpe, entziehe dem Wasser Wärme, lasse das abgekühlte Grundwasser wieder versickern.

Erdwärmenutzung mit Grundwasser
 

Grundsätzlich gilt:

Je mehr Grad Celsius die Wärmepumpe die kostenlose Umweltwärme anheben muss, umso mehr Strom benötigt sie dazu. Ideal ist es daher, wenn die Wärme auf einem relativ hohen Temperaturniveau aufgenommen (wie z.B. beim Grundwasser, der Erdsonde oder dem Erdkollektor) und auf einem relativ geringen Temperaturniveau(wie z.B bei der Fußbodenheizung) genutzt wird.

Je mehr Grad Celsius die Wärmepumpe die kostenlose! Umweltwärme anheben muss, desto kürzer ist die Lebensdauer der Wärmepumpe.

 

Wie macht das die Wärmepumpe?

Wie kann man die Wärme auf einem niedrigen Niveau entziehen? Und ist z.B. bei -10°C überhaupt noch Wärme da? Wir wollen hier stark vereinfacht das thermodynamische Prinzip erklären.

Der Wärmepumpen Kreislauf

 
 

Erklärung des Wärmpeumpen Heizkreislaufs

In dem Verdampfer (1) der Wärmepumpe strömt das Gas des Wärmepumpenkreislaufs mit -5°C ein. Die Umwelt mit z.B. +2°C erwärmt dieses Gas auf z.B. +1°C.
Das Gas wird vom Verdichter angesaugt und zusammengedrückt. Bei diesem hohen Druck wird es für die Moleküle „eng“ (2). Die kostenlose Umweltenergie befindet sich jetzt auf einem höheren Temperaturniveau. Sie wurde in diesem Fall von +1°C auf +36°C angehoben.
Das Wasser des Heizkreislaufes kühlt das warme Gas um 5°C ab und nimmt die kostenlose Umweltwärme auf.
Vor der Düse (4) haben es die Molekühle immer noch „eng“. Sie stehen hier immer noch unter einem hohen Druck, wobei sie jedoch bereits auf 30°C abgekühlt wurden.

So wie beim Verdichten (2) des Gases die Temperatur um 35°C stieg, so sinkt sie wieder um 35°C, wenn man den Druck nach der Düse auf dasselbe Niveau absenkt. Der Kreislauf beginnt wieder von vorne.

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