Wenn es wärmer wird, hat die Heizung in der Regel Sommerpause, höchstens sie kann auch zum Kühlen verwendet werden. Wärmepumpen bieten eine effiziente und umweltschonende Methode, in der kalten Jahreszeit für eine angenehm warme Raumtemperatur zu sorgen. Weniger bekannt ist, dass diese auch zur Kühlung und Klimatisierung genutzt werden können und eine echte Alternative zu Klimaanlagen bzw. Split-Klimageräten darstellen.
Beim Kühlen mit der Wärmepumpe unterscheiden wir grundsätzlich zwei Formen der Kühlung:
Der Verdichter der Wärmepumpe ist in Betrieb und wird für erhöhte Kühllasten oder Komfortwünsche eingesetzt. Technisch sind alle Wärmequellen – also auch Luftwärmepumpen – dazu geeignet.
Die überschüssige Wärme aus dem Gebäude wird, lediglich durch Betrieb der Umwälzpumpen, in den kühleren Untergrund abgeführt. Daher sind nur erd- und grundwasser-gekoppelte Systeme dazu geeignet. Die Kühlung eines passiven Systems ist begrenzt, da sich das Erdreich durch die Dauer der Kühlungsphase erwärmt und die Kühlleistung somit abnimmt.
Die Temperaturen im Estrich (Fußbodenheizung) oder der Wandheizung sind nicht beliebig absenkbar, da die in der Raumluft enthaltene Feuchtigkeit zu Kondensatbildung führen kann. Daher sollte bei der passiven und aktiven Kühlung die eingespeiste Vorlauftemperatur nicht unter ca. 18° C liegen.
Man spricht hier von einer trockenen Kühlung bzw. Raumtemperierung. Diese liegt bei ca. 3°C bis 5°C unter der Außentemperatur. Dies hört sich zunächst nach wenig an, wobei hier wir von Strahlungskühlung (keine bewegte Luft) sprechen. Dies wird als viel angenehmer und vor allem kühler wahrgenommen. Eine echte Alternative zu Klimageräten und Split-Klimaanlagen.
Im Kühlbetrieb ist die Effizienz bei Wärmepumpen gegenüber herkömmlichen Klimageräten um einiges höher, da die im Kühlprozess entstehende Wärme zur Erzeugung z.B. von Warmwasser genutzt wird. Anschließend wird der Überschuss ins Erdreich abgeleitet, wo diese gespeichert werden kann und wieder für eine mögliche Effizienzsteigerung der Anlage dient.
Schematische Darstellung der Wärme- bzw. Kälteverteilung einer Wärmepumpe im Heizbetrieb (links) und im Kühlbetrieb (rechts).
Diese wird für besonders hohe Kühlleistungen oder aus technisch erforderlichen Prozessen eingesetzt. Im Gegensatz zur Naturkühlung läuft der Kompressor “aktiv“ mit und erreicht so erheblich tiefere Kühltemperaturen. Hieraus ergeben sich höhere technische Anforderungen an das Übergabesystem. Regelungstechnisch können wir hier die überschüssige Temperatur für die Erwärmung für das Brauchwasser nutzen bzw. anschließend in die Tiefensonde einspeisen.
Dies ist die günstigste Art ein Gebäude zu kühlen, da hier die Tiefensonde / Erdsonde dazu genutzt wird, die überschüssige Wärme vom Gebäude ins Erdreich abzuleiten. Am besten dazu geeignet sind Fußbodenheizung, Wandheizung oder Deckenheizung. Heizkörper sind wegen der Taupunktunterschreitung weniger dafür geeignet. Nur wenn diese gegen Gebläseheizkörper getauscht werden, ist dies meistens möglich.
Im gewerblichen Bereich können Wärmepumpen noch viel mehr ihre „kühle“ Seite ausspielen. Durch die * F‑Gas-Verordnung sind größere Mengen an Kältemittel in Anlagen nicht mehr zeitgemäß und zukünftig ein großes finanzielles Risiko für den Betreiber. Standard-Wärmepumpen können ohne Probleme über geeignete Übergabegeräte oder Bauteile diese mit 5°C Vorlauftemperatur versorgen. Wichtig ist hierbei, dass das Trägermedium kein Kältemittel, sondern ein Glykol-Wassergemisch ist. Dieses ist gerade bei großen Kühlanlagen erheblich kostengünstiger und fällt nicht unter den strengen Prüfpflichten für solche Anlagen.
Je nach Auslegung sind bei Kühltruhen und Kühlhäusern Mediumtemperaturen weit unter ‑0°C möglich. Der erhebliche Vorteil zu konventionellen Kühl Aggregaten ist, dass mit Wärmepumpen die Abwärme nicht wie üblich in die Luft abgeblasen wird, sondern zur Erwärmung von Warmwasser oder Gebäuden sinnvoll genutzt werden kann. Technisch lässt sich die Kühlung bei Neubauten meistens ohne großen Aufwand umsetzen. Im Gebäudebestand sind hier einige Dinge im Vorfeld abzuklären und sind nur durch fachmännische Erfahrung, Planung und Ausführung zielführend.
*Die F‑Gasverordnung ist vielen Betreibern unbekannt bzw. wird wegen ihren Auswirkungen bewusst verdrängt. Hier werden Kältemittel wie z.B. 404A bewusst die Verkaufsmengen am Markt verringert und steigen somit erheblich im Preis. Es sind bereits Kältemittel von ca. € 30.- auf über € 300.- pro Kilogramm gestiegen. Eine Wartung oder Reparatur kann hier schnell zum finanziellen Fiasko werden.
(Quelle: Text/Textausschnitte/Bilder Bundesverband Wärmepumpe e.V. Berlin)
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