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Wasser Wärmepumpe

Wie die Erdwärmepumpe, der Kühlschrank und die Klimaanlage überträgt auch die Wasser-Wärmepumpe Wärme entgegen dem Temperaturgefälle aus einem Reservoir niedrigerer Temperatur (in diesem Fall das Grundwasser oder ein Gewässer) auf eines mit höherer Temperatur. Meist handelt es sich auch bei dem Heizmedium, das die Wärme aufnimmt, um Wasser.

Wärme aus dem Grundwasser

Die Wasser-Wärmepumpe beruht auf zwei Prinzipien: 1. Die Temperatur, bei der Flüssigkeiten verdampfen beziehungsweise Gase kondensieren, ist druckabhängig. 2. Eine Flüssigkeit nimmt beim Verdampfen aus ihrer Umgebung Wärme auf - auch, wenn ihre Temperatur dabei konstant bleibt; ein kondensierendes Gas gibt Wärme ab.

Durch den Pumpenkreislauf einer Wasser-Wärmepumpe zirkuliert ein sogenanntes Kältemittel. Der Pumpenkreislauf besteht aus Verdichter und Drossel sowie je einem als Wärmeaustauscher ausgelegten Kondensator und Verdampfer, die mit dem Wärmereservoir (niedrige Temperatur) und dem Heizmedium (höhere Temperatur) in Kontakt stehen.

Das Kühlmittel wird im Verdichter komprimiert und verflüssigt sich im Kondensator unter Wärmeabgabe an die Heizanlage. Danach passiert es ein Drosselventil, worauf es bei niedrigem Druck im Verdampfer gasförmig wird und dabei Wärme aus dem Wärmereservoir aufnimmt. Schließlich wird das gasförmige Kühlmittel im Verdichter erneut komprimiert, und der Zyklus beginnt von vorn. Um das Kühlmittel zu komprimieren, muss ein Elektro- oder Verbrennungsmotor im Verdichter mechanische Arbeit leisten.

Arbeitet die Wasser-Wärmepumpe mit Grundwasser, werden ein Förderbrunnen und ein Schluckbrunnen gebohrt. Die beiden müssen einen Mindestabstand voneinander haben, damit es nicht zur Abkühlung des Wassers im Förderbrunnen kommt. Aus dem Förderbrunnen wird das Grundwasser entweder direkt am Verdampfer vorbeigeführt oder gibt seine Wärme an ein Übertragungsmedium ab, bevor es über den Schluckbrunnen wieder in die Erde geleitet wird.

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