Kühlen und Heizen auf einen Schlag


Wärmepumpe: Kühlen und Heizen mit einem Schlag

Mit einer Wärmepumpe nicht nur heizen, sondern auch kühlen, geht das?

Das oberste Ziel beim Hausbau bzw. bei der Haussanierung ist, dass man effizient und umweltfreundlich seine eigenen vier Wände heizen kann. Mittels Wärmepumpen ist dies möglich und noch darüber hinaus, was viele nicht wissen, können sie sogar kühlen.  Hier erfahren Sie wie die Kühlung mit einer Wärmepumpen funktioniert.


Wärmepumpe als Klimaanlage

Heutzutage ist fast jedes Haus mit einer Heizungsanlage ausgestattet, doch nur wenige Gebäude verfügen über eine Klimaanlage, obwohl in den meisten Häusern hohe Temperaturen im Sommer vorherrschen. Es lohnt sich jedoch in den meisten Fällen nicht, für die wenigen heißen Sommertage, sein zuhause mit einer Klimaanlage nachzurüsten. Vor allem auch aus diesem Grund, weil die rein strombetriebene Kühlung durch Klimaanlagen sehr kostenintensiv ist.

Jedoch gibt es eine andere Möglichkeit – nämlich das Heizen und Kühlen mit einer Wärmepumpe. Man kann mit den Wärmepumpen sein eigenes zuhause heizen und kühlen und das für wenig Strom, da diese für den Betrieb hauptsächlich die Umgebungswärme verwenden. So wird beispielsweise die Fußbodenheizung im Sommer zur Fußbodenkühlung.


Funktionsweise der Kühlung mit Wärmepumpe

Ein Kühlschrank und eine Wärmepumpe funktionieren im Wesentlichen nach dem gleichen Prinzip. Sie unterscheiden sich einzig und allein durch die unterschiedliche Richtung des Wärmeflusses. Verdampfer, Verdichter, Verflüssiger und Expansionsventil sind deshalb auch in beiden Geräten zu finden. Die Optimierung hinsichtlich ihrer jeweiligen Aufgabe, die im einen Fall die Erhöhung und im anderen Fall die Senkung der Raumtemperaturen bezweckt, ist anders.

Um mit einer Wärmepumpe kühlen zu können, reicht es bereits aus, die Förderrichtung des Verdichters und des Expansionsventil umzudrehen oder die Wärme ganz ohne Kompression zu nutzen. Je nach Intensität der benötigten Kühlleistung und dem vorhanden Abgabesystem setzt man dabei ein aktives oder passives Wärmepumpenkühlen ein. Doch was bedeutet das?

  1. Aktive Kühlung:
    Die Wärmepumpe läuft auf normalen Betrieb, mit dem einzigen Unterschied, dass sich die Arbeitsrichtung umkehrt, um kühlen statt heizen zu können. Hierbei wird der Verdichter der Wärmepumpe weiterhin verwendet.
  2. Passive Kühlung:
    Hingegen wird bei einer passiven Kühlung der Verdichter umgangen. Diese Methode kann nur bei Erdwärme- bzw. Sole-Wasser-Wärmepumpen eingesetzt werden, da das Erdreich auch im Sommer Temperaturen von 10 Grad aufweist. Die Außenluft, die als Wärmequelle von Luftwärmepumpen dient, ist im Sommer für Kühlzwecke zu warm.

Mithilfe eines Wärmetauschers wird bei der passiven Kühlung die überschüssige Wärme im Haus automatisch in die nun kühleren Erdsonden abgeführt. Dies ist durch ein einfaches Ventil möglich, dass die Wärmepumpe umgeht und die Wärme natürlich vom heißen zum kalten fließen lässt. Ein Nachteil der passiven Kühlung ist, dass der Kühleffekt nur langsam eintritt. Auch hat das System eine geringere Intensität als die aktive Kühlung.


Kühlen mit einer Luft-Wasser-Wärmepumpe

Luft-Wasser-Wärmepumpen entziehen ihre Wärme der Außenluft. Damit man mit diesem Gerät kühlen statt heizen kann, muss die Wärme der Innenluft entzogen werden. Der Verdichter bleibt hier, bei der aktiven Kühlung in Betrieb. Hier liegt nur eine Richtungsänderung vor. Die Funktionsweise der Wärmepumpe bleibt bestehen.

Damit die Richtungsänderung überhaupt möglich ist, muss ein 4-Wege-Ventil als auch ein zweites Expansionsventil im Kältemittelkreislauf integriert werden. Durch das 4-Wege-Ventil wird die Fließrichtung umgeschaltet. Außerdem ermöglicht das Ventil unabhängig voneinander das Heizen und das Kühlen.  Denn im Sommer ist die Wärmeerzeugung für die Raumbeheizung zwar überflüssig, das Brauchwasser muss aber weiterhin erwärmt werden. So bedarf es für die Kühlfunktion einer Wärmepumpe lediglich einer Kältekreisumkehr (4-Wege-Ventil). Aus diesem Grund kann die Kühlung bei einer Luft-Wasser-Wärmepumpe einfach nachgerüstet werden.

Bei allen anderen Wärmequellen muss bereits bei der Bestellung bekannt sein, dass eine Kühlung erwünscht ist. Für die engere Auswahl einer Pumpe im privaten Wohnbereich empfiehlt es sich
zuerst die gewünschte Wärmequelle auszuwählenErdreich, Grundwasser oder Luft – und die benötigte Heiz- bzw. Kühlleistung des Hauses zu eruieren.


Kühlung: tolles Raumklima

Wenn man mit Wärmepumpen kühlt, ist man ein Warmwasser-Heizsystem gebunden. Klassische Heizkörper sprich Radiatoren, sind jedoch für die Kühlung mit Wärmepumpen ungeeignet, da nur eine beschränkte Übertragung der kühlen Raumluft möglich ist. Außerdem besteht die Gefahr von Kondenswasserbildung.

Geeignet sind hingegen die Fußbodenheizung/ -kühlung, die Wandflächenheizung/ -kühlung oder die Gebläseheizung/ -kühlung. Am einfachsten erfolgt die Temperierung des Hauses über die Fußbodenheizung, die bei heißen Sommertagen zur Fußbodenkühlung wird. Möglich ist auch die Kühlung über die Decke, was sogar zur besseren Kühlung führt. So können bei heißen Sommertagen Raumtemperaturen von ungefähr 23 – 24 Grad erzielt werden. Möchte man mit einer Fußbodenheizung kühlen, besteht oft die Befürchtung kalte Füße zu bekommen. Diese Angst ist jedoch unbegründet, denn auch im Kühlbetrieb bleibt die Fußbodentemperatur bei über 20 Grad.


Fazit

Wer eine Fußbodenheizung und Wärmepumpe kombiniert, kann heizen und kühlen mit nur einem System. Ein äußerst angenehmes Raumklima, keine aufgewirbelte Luft und keine Geräuschentwicklungen gehen mit dem System umher. Wärmepumpen-Kühlung ist sowohl beim Neubau als auch in der Sanierung umsetzbar. Die spezielle Zusatz-Technik, die zum Kühlen benötigt wird, schlägt sich bei der Anschaffung mit vergleichsweise geringen Zusatzkosten nieder. In Österreich haben sich einige Produzenten bereits seit Jahren auf diese Techniken spezialisiert (z.B. Stiebel Eltron,…).

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