Eine Wärmepumpe ist ein Multitalent in puncto Raumklima

Auf der Basis innovativer, zukunftsweisender und äußerst spezifischer Weiterentwicklungen der umweltfreundlichen Heizaggregate, zu denen die Wärmepumpe gehört, lassen sich diese Geräte für mehrere Zwecke einsetzen. Das heißt, dass ganz nach Typus und Bauweise der Wärmepumpe die Anlage zum

  • Heizen und Belüften von Räumen sowie zum
  • Kühlen von Innenbereichen und zum
  • Zubereiten von Warmwasser

genutzt werden kann. Diese Mehrfachfunktion haben sich die Hersteller von den üblichen Kühlschränken abgeschaut und erfolgreich auf die Wärmepumpen übertragen.

Somit sind diese Produkte ideal, um kostengünstig, mit einer verringerten Schadstoffbelastung der Luft und mit kostenfreien Energiequellen ein angenehmes und behagliches Raumklima in jeder Jahreszeit zu gewährleisten.

Mit Wärmepumpen kühlen funktioniert ganz einfach

So wie für das Temperieren und Erwärmen von Räumen die im Grund- und Oberflächenwasser, in der Umgebungsluft oder im Erdreich vorhandene Wärmeenergie ausgebeutet werden kann, so dienen das Erdreich und die Sole gleichermaßen als Kühlquellen.

Das heißt, dass beim Umkehren des Erwärmungsprinzips aus der natürlichen Wärme eine Kühlenergie entstehen kann. Verteilt wird die kühle Luft durch Ventilatoren oder Ausstoßgebläse oder durch Fußboden- und Wandheizungen.

Prinzip des Kühlens durch eine Wärmepumpe

Das Erwärmen und Kühlen von Wärmepumpen ist eine Doppelfunktion, die mittlerweile sowohl im aktiven als auch im passiven Verfahren realisiert werden kann. Grundsätzlich betrachtet werden beim Kühlen mit einer Wärmepumpe die zuvor als Wärmespender eingesetzten natürlichen Medien jetzt als Wärmeaufnahme eingesetzt.

Passives Kühlen durch eine Wärmepumpe

Bei dieser Arbeitsweise erfolgt das Kühlen der Raumtemperatur durch das sogenannte "natural cooling". Dabei wird die aus dem Innenbereich über das Kühlmittel abgeführte Wärmeenergie in das Erdreich oder in das Grundwasser abgeleitet. Dieser Vorgang erfolgt über den Wärmetauscher, der unmittelbar im Heizkreislauf integriert ist.

Das natürliche Kühlen wird durch die kühle Umgebungstemperatur unterstützt, die sich optimal zum Abkühlen eignet. Die Wärmepumpe bleibt während dieses Prozesses außer Betrieb.

Lediglich die Regelkomponenten und die Umwälzpumpe arbeiten, um das Kühlmittel ständig durch den Kreislauf zu befördern. Das passive Kühlen beruht auf dem Grundwasser oder den eingebrachten Tiefensonden.

Die aktive Kühlmethode

Um diesen Prozess zu gewährleisten, kommt es einfach zu einer Umkehr des eigentlichen Betriebes einer Wärmepumpe. Die Voraussetzung dafür ist eine sogenannte reversible Funktionsart. Der Kältekreislauf unterliegt einer internen Umkehr und die Wärmepumpe arbeitet in eine entgegengesetzte Richtung.

Das kann unter anderem durch eine externe Umkehrschaltung von primären und sekundären Anschlüssen ausgelöst werden. Die Wärmepumpe gibt dadurch selbst Kälte ab.

Diese Vorgehensweise wird in Fachkreisen auch als "active cooling" bezeichnet, denn das Aggregat wird währenddessen nicht abgeschaltet. Das aktive Kühlen begründet sich auf einer kompletten Umkehr des Wärmepumpenprozesses.

Mehrfacheffekte beim Kühlen durch eine Wärmepumpe

Mit einer Wärmepumpe zum Kühlen werden mehrere Zielstellungen gleichzeitig erreicht. Das sind im Einzelnen:

  • Der Innenraum wird um bis zu drei Grad in Abhängigkeit vom Feuchtigkeitsgehalt der Raumluft gekühlt.
  • Eine Verbesserung des Raumklimas tritt ein.
  • Das Erdreich kann sich durch die Wärmezufuhr wieder regenerieren.

Die Auslegung macht´s

Die Möglichkeiten der zusätzlichen aktiven und passiven Wärmepumpenkühlung sind zwar recht umfangreich, haben aber dennoch auch ihre Grenzen, Vorteile und Nachteile.

Gerade bei Letzterem ist es interessant, einmal die positiven und negativen Eigenschaften zu beleuchten, die sich je nach Auslegung mehr oder weniger stark präsentieren können. Aktive Kühlungen zeichnen sich durch eine hohe Kühlkapazität aus und lassen eine Entfeuchtung der Innenraumluft über die Gebläse zu.

Als nachteilig erweisen sich die umfangreichen Installationsmaßnahmen, die zugleich mit einem höheren Aufwand an Energie- und Anschaffungskosten verbunden sind. Bei der passiven Kühlung sind vor allen Dingen die geringeren Kosten und der niedrige Bedarf an elektrischer Energie hervorzuheben.

Allerdings ist das Kühlergebnis an Tagen mit schwülwarmer Luft stark eingeschränkt. Je nachdem, welches System eventuell beabsichtigt ist, sollte die Planung in Hinsicht auf die bedarfsgerechte Auslegung entsprechender Wärmepumpen nach den gültigen DIN-Vorschriften und nach VDI 2078 (Ermittlung der Kühllast) durchgeführt werden.

Reversible und mit Hydraulik-Umschaltung arbeitende Kühl-Wärmepumpen

Zweifelsohne gibt es auch bei diesen Systemen ein Pro und Kontra, sodass es nicht immer einfach ist, spontan das richtige Anlagensortiment zu finden.

Um die Suche nach einer Wärmepumpe mit Kühlfunktion etwas zu erleichtern, werden die jeweiligen Vor- und Nachteile häufig auf einen Blick zusammengefasst.

Zu beachten sind außerdem technische und physikalische Kennzahlen, die sich unter anderem als Taupunkttemperatur und Vorlauftemperatur darstellen und bei der Berechnung der Jahresarbeitszahl nicht unerheblich sind. Relevant sind zusätzlich dazu die aktuellen Strompreise, die Anzahl der Erdsonden und die Verschiedenartigkeit der verfügbaren Kühlverfahren.

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