Wärmepumpen mit Kühlfunktion – Kostengünstig heizen und kühlen

Wärmepumpen mit Kühlfunktion liefern im Winter nicht nur preiswert und klimafreundlich Heizwärme, sie können im Sommer auch zur Kühlung ganzer Gebäude genutzt werden. Dabei ist zwischen aktiver und passiver Kühlung zu unterscheiden. Mehr Informationen zu Wärmepumpen mit Kühlfunktion erhalten Sie hier.

29.06.2018
Mit seiner Wärmepumpe „Splydro“ bietet Dimplex eine besonders komfortable und kosteneffiziente Lösung für ganzjähriges Heizen, Kühlen und Warmwasserbereitstellung auf Basis der kostenlos verfügbaren Wärmequelle Außenluft. Die Splydro Außeneinheit enthält den Luftwärmetauscher und kann flexibel an der Gebäudeaußenwand aufgestellt werden. Über Kältemittelleitungen ist die Außeneinheit mit der Inneneinheit verbunden, dem Dimplex Hydro-Tower. Dieser vereint alle zum Betrieb notwendigen Komponenten in einem platzsparenden Gehäuse. Foto: Dimplex | Zur Fotostrecke

Zusammenfassung:

  • Bei Wärmepumpen mit Kühlfunktion unterscheidet man zwei Systeme: die aktive und die passive Kühlung.
  • Bei der passiven Kühlung nutzt die Wärmepumpe die in Erdreich oder Grundwasser gespeicherte Kühle, um für angenehme Raumtemperaturen zu sorgen.
  • Bei der aktiven Kühlung kehrt eine Regelung die Betriebsweise der Wärmepumpe einfach um und arbeitet quasi wie ein Kühlschrank.
  • Die Betriebskosten bei Wärmepumpen mit Kühlfunktion hängen von der Leistungszahl EER ab.

Dass sich mit einer Wärmepumpe kostengünstig und klimafreundlich Heizwärme und Warmwasser bereiten lässt, davon haben wohl schon die meisten gehört. Dass dieselbe Anlage in den Sommermonaten gleichfalls für ein angenehm kühles Raumklima sorgen kann, dürfte hingegen nur den wenigsten bekannt sein. Oder hätten Sie gewusst, dass Sie mit einer Wärmepumpe auch die Möglichkeit haben, Ihre Räume zu kühlen?

Im Sommer mit einer Wärmepumpe kühlen

Egal, ob Luft-Wasser-Wärmepumpe, Sole-Wasser-Wärmepumpe oder Wasser-Wasser-Wärmepumpe: Sind die notwendigen technischen Voraussetzungen erfüllt, dann lassen sich Wärmepumpen auch zur Kühlung der Wohnräume einsetzen. Dabei wird zwischen zwei Betriebsweisen, dem passiven und aktiven Kühlen, unterschieden.

Baulexikon

  • Taupunkt: Die Temperatur, bei der die Luft gerade vollkommen mit Dampf gesättigt ist (relative Luftfeuchtigkeit 100 Prozent). Wird diese Temperatur unterschritten, schlägt sich der Wasserdampf als feine Wassertröpfchen an kalten Oberflächen nieder (Kondensation).
  • Tauwasserausfall: In Abhängigkeit zur Temperatur, kann Raumluft eine bestimmte Menge an Feuchtigkeit speichern. Dabei gilt: Je wärmer die Luft, desto mehr Wasser kann sie aufnehmen. Trifft nun die mit Feuchtigkeit angereicherte Luft auf eine kalte Oberfläche, kühlt sie ab und gibt einen Teil des in ihr gespeicherten Wassers ab. Es kommt zum Tauwasserausfall. Tauwasser verursacht Bauschäden, führt zur Schimmelbildung und reduziert die Dämmleistung einer Wärmedämmung.

Passive Kühlung: „Natural Cooling“

Die passive Kühlung, auch „Natural Cooling“ genannt, ist ausschließlich mit Sole-Wasser- oder Wasser-Wasser-Wärmepumpen möglich, denn nur im Erdreich oder Grundwasser ist auch im Sommer das Kältereservoir groß genug, um damit die Raumtemperatur senken zu können.
Bei der passiven Kühlung durchströmt etwa 18 Grad Celsius kaltes Wasser (bei einer Fußbodenheizung) das Wärmeverteilsystem und entzieht den Wohnräumen die Hitze. Über einen Wärmetauscher wird diese dann in das Erdreich abgeleitet. Um bis zu maximal 3 Grad Celsius lässt sich auf diese Weise die Raumtemperatur reduzieren. Ein sogenannter Taupunktfühler, der das Luftfeuchtigkeitsniveau in allen Räumen kontrolliert und die Vorlauftemperatur entsprechend steuert, verhindert, dass es zu Tauwasserausfall kommt und sich am Fußboden Kondenswasser bildet. Abgesehen von der Regelungseinheit und der Umwälzpumpe ist die Wärmepumpe beim passiven Kühlen außer Betrieb, wodurch sich die Energiekosten auf ein Minimum beschränken.

Aktive Kühlung

Bei der aktiven Kühlung ist im Gegensatz zum passiven Kühlen die Wärmepumpe in Betrieb, so dass die Kühlleistung aber auch der Energieaufwand höher ist. Dabei wird die Funktionsweise der Wärmepumpe einfach umgekehrt und wie bei einem Kühlschrank aktiv Kälte erzeugt. Für das aktive Kühlen eignen sich alle entsprechend ausgestatteten Wärmepumpentypen. Das bedeutet, dass auch mit einer Luft-Wasser-Wärmepumpe den Räumen im Sommer unangenehme Wärme entzogen werden kann.

Baulexikon

  • Wärmepumpe: Stark vereinfacht ausgedrückt funktioniert eine Wärmepumpe wie ein Kühlschrank. Während jedoch der Kühlschrank seinem Innenraum Wärme entzieht und nach außen leitet, entzieht eine Wärmepumpe dem Außenbereich Wärme und leitet diese ins Innere eines Gebäudes. Dies geschieht so: Ein Kältemittel, das bereits bei sehr niedrigen Temperaturen in einen gasförmigen Zustand übergeht, zirkuliert innerhalb der Wärmepumpe. Dabei nimmt es aus dem Wärmequellenkreislauf Wärme auf. Durch den Einsatz elektrischer Antriebsenergie wird das gasförmige Kältemittel in einem Kompressor stark verdichtet, was die Temperatur weiter steigen lässt. Im Anschluss wird das Kältemittel wieder verflüssigt. Dabei gibt es die in ihm gespeicherte Wärme an das Heizsystem des Hauses ab. Danach beginnt der Kreislauf von vorne. Der Wirkungsgrad einer Wärmepumpe wird durch die Jahresarbeitszahl (JAZ) und die Leistungszahl (COP) bestimmt.
    Mit geringen technischen Modifikationen können Wärmepumpen auch zur Kühlung eingesetzt werden. Die Kühlleistung hängt dabei von der Betriebsweise (aktive oder passive Kühlung) des Systems ab.

Betriebskosten für Wärmepumpen mit Kühlfunktion

Die Betriebskosten für Wärmepumpen mit Kühlfunktion hängen maßgeblich von der Leistungszahl EER (Energy Efficiency Ratio) ab. Ähnlich wie die Leistungszahl COP (Coefficient of Performance) einer Wärmepumpe im Heizbetrieb das Verhältnis zwischen abgegebener Wärmeleistung und elektrischer Antriebsenergie widerspiegelt, spiegelt die EER das Verhältnis im aktiven Kühlbetrieb wider. Je höher die EER, desto wirtschaftlicher arbeitet die Wärmepumpe! Dabei gilt das Prinzip: Je geringer der Temperaturunterschied zwischen Raumtemperatur und dem Wärmemedium (Grundwasser, Erdreich oder Umgebungsluft), desto weniger Energie ist für die Kühlung notwendig und desto geringer fallen natürlich auch die Betriebskosten der Wärmepumpe aus.

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