Warmwasserbereitung (Wärmepumpe)

Es ist leicht einsehbar, dass für eine wirtschaftliche Warmwasserbereitung mit Wärmepumpen≡Wärmepumpe≡
Die Wärmepumpe als Heizgerät nimmt auf der Eingangseite Wärme mit geringer Temperatur auf und gibt Wärme mit höherer Temperatur auf der Heizungsseite wieder ab. Ein Arbeitsmittel verdampft infolge der Aufnahme von Umweltwärme (Luft, Erdreich, Wasser). Das leicht erwärmte gasförmige Arbeitsmittel wird durch einen Kompressor komprimiert, wodurch es eine höhere Temperatur bekommt. Das in dieser Weise stark erwärmte Arbeitsmittel kann die Wärme an das Heizungswasser übertragen, kühlt sich dabei ab und wird erneut in den Kreislauf geschickt. ein wesentlicher Faktor fehlt. Durch die recht hohe Warmwassertemperatur kann die Anlage nicht jene Arbeitszahlen≡Arbeitszahl≡
Die Arbeitszahl wird aus dem Verhältnis zwischen abgegebener Wärme und zugeführter Antriebsenergie über einen bestimmten Zeitraum errechnet. Da die Arbeitszahl Ausdruck der Effizienz einer Wärmepumpe ist, sollte sie möglichst hoch sein. Die in der Praxis meist schlechteren Betriebsverhältnisse als im Prüfstand führen dazu, dass die erreichbare Arbeitszahl kleiner ist als die im Prospekt angegebene Leistungszahl, die auf einen optimalen Arbeitspunkt bezogen ist. erreichen, wie bei einem reinen Heizungsbetrieb mit Vorlauftemperaturen≡Vorlauftemperatur≡
Mit Vorlauftemperatur bezeichnet man die Temperatur des zum Heizkörper hinfließenden Heizungswasser. Sie liegt je nach Außentemperatur bei außentemperaturgeführten Heizungsregelungen zwischen 35 und 70°C. Anlagen mit reinen Flächenheizungen (Fußboden-, Wandheizungen) kommen mit 25 bis 40°C aus. Bei Heizungsanlagen ohne Heizungsmischer ist die Vorlauftemperatur gleich der Temperatur des Kesselwassers. zwischen 25 °C und max. 35 °C.

Die Warmwasserbereitung mit der Wärmepumpe verschlechtert die bei Flächenheizungen≡Flächenheizung≡
Bei einer Flächenheizung sind Heizungswasser führende Rohrleitungen im Fußboden (Fußbodenheizung), der Wand (Wandheizung) oder der Decke (Deckenheizung) verlegt. Durch große wärmeübetragende Fläche kann mit niedrigen Heizwassertemperaturen geheizt werden, was Vorteile für die Brennstoffausnutzung ergibt. Durchgängig eingesetzte Flächenheizung sind auch Voraussetzung für den effektiven Einsatz von Wärmepumpe(n) oder Solarheizsystemen (solare Heizungsunterstützung). Flächenheizungen haben bei richtiger Dimensionierung einen hohen Behaglichkeitswert. Die Konvektionsleistung ist gering. mögliche günstige Leistungs≡Leistung≡
Die Leistung ist die pro Zeiteinheit umgesetzte oder verbrauchte Energiemenge (Wärme oder Strom). Die Einheit der Leistung ist das Watt (Kurzzeichen W, 1000 W = 1 kW - ein kiloWatt). Die in Anspruch genommene oder abgegebene Leistung ergibt sich, indem die verbrauchte Energiemenge (angegeben in kWh) durch die Zeit (in Stunden h) dividiert wird. Ein Heizgerät mit einer Leistung von 2 kW (Heizkörper, Elektrokonvektor o.ä.) verbraucht bei ununterbrochenem Betrieb in einer Stunde 2 kWh Wärme ab und verbraucht dabei auch 2 kWh Energie.- bzw. Arbeitszahl.

Ein wirtschaftlicher Betrieb ist daher nur eingeschränkt möglich. Bei einem hohen Anteil der Warmwasserbereitung kann die Wirtschaftlichkeit der Gesamtanlage sogar völlig in Frage gestellt sein.

Falls dennoch eine Warmwasserbereitung in einer Kombi-Anlage erfolgen soll, gibt heiz-tipp.de für die Auslegung der Anlagentechnik folgende Empfehlungen:

• Auswahl eines Warmwasserspeichers mit großem Wasservolumen
• Fläche des Wärmetauschers≡Wärmetauscher≡
  Ein Wärmetauscher (auch Wärmeübertrager) ist ein Gerät, das Wärme eines Mediums an ein anderes oder das gleiche Medium übertragen kann, ohne dass sich die Medien dabei vermischen. Wärmetauscher findet man u. a. in Warmwasserspeichern in Form von gewickelten Rohren oder Rohrbündeln zur Übertragung der Heizwasserwärme an das Trinkwasser. In Be- und Entlüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung werden z. B. Kanalwärmetauscher zur Entwärmung der Abluft und Übertragung der Wärme an die kältere Zuluft eingesetzt. im Speicher möglichst groß
• Senkung der Speichertemperatur auf maximal 45 °C - 50 °C, also so niedrig, dass möglichst kein kaltes Wasser beigemischt werden muss
• Trennung der Anlage in Bade- bzw. Duschwasserbereitung und Küchenwarmwasserbereitung (Fettlösetemperatur 50 °C), für die Küche Durchlauferhitzer vorsehen

Mit Luft-Wasser-Wärmepumpen≡Luft-Wasser-Wärmepumpe≡
Die Luft-Wasser-Wärmepumpe ist eine Wärmepumpe, die Wärme der Umgebungsluft (innerhalb oder außerhalb des Hauses) entzieht und an Wasser für die Beheizung oder Warmwasserbereitung übergibt. Da Luft ein schlechter Wärmeträger ist, also sehr wenig Energie enthält, muss eine vergleichsweise große Menge Luft durch den Wärmtauscher der Wärmepumpe geführt werden. Bei kalter Außenluft erreichen solche Wärmepumpen daher nur eine geringe Leistungszahl., die ausschließlich der Warmwasserbereitung dienen, ist ein wirtschaftlicher Betrieb kaum möglich.

Im Übrigen: Das Argument Wärmepumpen für die Warmwasserbereitung einzusetzen, weil die Wirkungsgrade≡Wirkungsgrad≡
Der Wirkungsgrad stellt das Verhältnis von nutzbarer zu aufgewendeter Energie bzw. Arbeit oder Leistung dar. Bei Wärmeerzeugern, die Brennstoffe wie Öl, Gas, Holz oder Kohlen verbrennen, unterscheidet man: Feuerungswirkungsgrad, Normnutzungsgrad, Jahresnutzungsgrad. Bei Wärmepumpen wird der Wirkungsgrad mit der Leistungszahl ausgedrückt. mit herkömmlichen Heizkesseln sehr schlecht seien, ist zwar noch immer üblich und leider auch werbewirksam, aber stark veraltet und vor allem falsch. Moderne Niedertemperaturheizkessel oder gar Brennwertheizgeräte≡Brennwertheizgerät≡
Ein Brennwertheizgerät ist ein Heizkessel bzw. eine Therme, das bzw. die in der Lage ist, den Brennwert, also den vollständigen Energieinhalt eines Brennstoffes zu nutzen. Die dazu erforderliche Rückgewinnung der Verdampfungswärme des bei der Verbrennung entstehenden Wasserdampfes wird durch besondere konstruktive Maßnahmen im Gerät realisiert. Diese haben eine maximale Kondensation des Wasserdampfes zum Ziel. Die Energieeinsparung liegt je nach Brennstoff gegenüber Niedertemperatur-Heizkesseln bei 10 % bis 15 %. haben auch bei der sommerlichen Warmwasserbereitung gute bis sehr gute Wirkungsgrade. Die zusätzliche Anschaffung einer Wärmepumpe verschlechtert nur die Wirtschaftlichkeit beider Komponenten!

siehe auch