Die moderne Wärmepumpen-Technik ist den Kinderschuhen entwachsen

Kernstück der Wärmepumpen-Technik ist der Verdichter, der das Temperaturniveau von der Wärmequelle zum Heizkreis erhöht. Im Gegensatz zu älteren Modellen der Wärmepumpen-Technik läuft die neue Generation vollhermetischer Scroll-Verdichter für Elektro-Wärmepumpen bis zu 15 Jahre wartungsfrei und erreicht im Betrieb lediglich die Lautstärke eines leistunsgleichen Kühlschranks. Der Grund für die lange wartungsfreie Laufleistung ist die hermetische Abdichtung des Verdichters. Ein Spiralverdichter (Scroll-Verdichter) mit zwei archimedischen Spiralen verdichtet das Arbeitsmedium. Der exzentrische Antrieb einer der Spiralen bewirkt, dass jeweils zwei gegenüberliegende halbmondförmige Volumen eingeschlossen und von außen nach innen bewegt werden. Dabei verkleinert sich das eingeschlossene Volumen. Die bewegten Massen sind auf wenige Teile reduziert, die eine kreisende Bewegung ausführen. Vibrationen entstehen durch diese bauliche Anordnung und das Fehlen oszillierender Massen erst gar nicht. Die sehr präzise Fertigung macht Dichtungselemente an den Spiralspitzen überflüssig. Ein Ölfilm bewirkt zudem, dass die eingeschlossenen Volumenelemente gegeneinander gasdicht abgeschlossen sind.

Die Wärmepumpen-Technik arbeitet heute in der Regel mit Kältemitteln, also mit Stoffen, die bei niedrigen Temperaturen verdampfen und gleichzeitig eine hohe innere Wärme besitzen. Dazu gehören R 407 C, R 410 A, R 404 und R 134. Sie sind FCKW- und H-FCKW-frei, ungiftig, biologisch abbaubar und nicht brennbar.

Wärmetauscher

Mit der Ausnahme von Luft/Wasser-Wärmepumpen werden vorzugsweise Edelstahl-Plattenwärmetauscher als Verdampfer und Kondensatoren in der Wärmepumpen-Technik eingesetzt. Sie haben im Gegensatz zu Rohrbündel-Wärmetauschern kein laminares, sondern ein turbulentes Strömungsbild, das für eine bessere Wärmeübertragung sorgt. Zusätzlicher Vorteil: Der kompakte Aufbau spart Platz.

Zwischen-Wärmetauscher

Ein Zwischen- oder Zusatzwärmetauscher nutzt die Restenergie, die im vorherigen Prozess nicht zum Einsatz gekommen ist. Dabei wird - abhängig vom jeweiligen Arbeitsmedium - dieses Medium vor dem Eintritt in den Verdichter überhitzt. Wenn das Kältemittel aus dem Verflüssiger kommt, ist es wärmer als nach dem Austritt aus dem Verdampfer. Ein Teil dieser Wärme wird im Zusatz-Wärmetauscher nun zur Überhitzung des Kältemittels aus dem Verdampfer benötigt. So verdampfen auch die restlichen Flüssigkeitstropfen.

Regelung

Regelungstechnisch hatte die Wärmepumpen-Technik in der Vergangenheit erhebliche Defizite. Doch nun bieten Wärmepumpen bei der Regelung Funktionen wie Witterungsführung, Heizkurvenauswahl, Timerfunktionen für Absenk- und Ferienbetrieb an. Displays zeigen grafisch aufbereitete Hilfemenüs an, erlauben eine menügesteuerte Bedienerführung und BUS-Ankopplungen, so dass eindeutige Betriebs- und Fehlermeldungen möglich sind. Neueste Regelungstechniken integrieren beispielsweise Sonnenkollektoren und das "Natural cooling" in der Wärmepumpen-Technik.