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Wärmepumpe und Leistungsdaten

Wärmepumpen werden in deren Leitungsfähigkeit in dem Verhältnis von aufgewendeter Energie zu erzeugter Energie angegeben. Dies ist der sogenannte COP-Wert. Dieser Wert ist jedoch für jede Umgebungstemperatur und Steuerung der benötigten Energie ein anderer. Er ist eine physikalische Größe und wie alles auf unserer Erde ein fixer Wert, der mit Werbung nicht verbessert werden kann. Die Nennleistung wird in der Regel immer bei einer fixen Außentemperatur als Referenzwert angegeben.

Das Kernstück der Wärmepumpe ist der Kompressor, der allein die Leistung der Wärmepumpe bestimmt. Die Erzeugung verfügbarer Wärme ist abhängig von der möglichen Druckerzeugung durch den Kompressor selbst. Je höher der Druck des Kältemittels, um so höher die erzeugte Temperatur. AUER Wärmepumpen arbeiten mit dem grünen umweltfreundlichen und ungiftigen Kältemittel R 290.

Das am meisten noch verwendete Kältemittel R 410 a marktgängiger Produkte, begrenzt physikalisch die Leistung des Kompressors, wobei nur unter Grenzbedingungen +55°C erreichbar sind, in der Regel ist das weniger, da der Kompressor seine volle Leistungsfähigkeit nur im Neuzustand besitzt. Auch die Leistung bei niederen Außentemperaturen ist bei minus 5°C absolut erreicht, darunter arbeitet nur noch eine elektrische Zusatzheizung, auch Back-up genannt, welche an sich vermieden werden sollte.

Ausgenommen Hochdruck-Kompressoren in Bezug auf das eingesetzte Kältemittel, die auch noch bei -20°C einen verfügbaren vernünftigen Energiegewinn garantieren. Werbefachleute übergehen die physikalischen Größen mit großen Worten und umschreiben die Grenzen der beworbenen Produkte mit technischen Daten in dem Wissen, dass diese mit einfachen Mitteln nicht nachweisbar sind und sich auch niemand die Mühe macht das zu tun.

Nur sollte man wissen, dass die Physik natürliche Grenzen setzt. Die AUER-Wärmepumpe HRC 70 hat einen hermetisch geschlossenen Kreislauf, im Gegensatz zu solchen mit getrenntem Verdichter und Kondensator wie bei Splitgeräten. Während in Pumprichtung das Kältemittel unter Druck gesetzt wird, damit erzeugt sich Wärme, wird das Kältemittel über ein Expansionsventil in einen Wärmetauscher expandiert, dort wird Energie in Form von Kälte durch die Verdampfung (Expansion) durch die Zuluft der Außentemperatur wieder ersetzt, welches danach als Wärme zur Verfügung steht. Der Wärmeaustausch erfolgt mittels eines Ventilators.

Die Verdampfungstemperatur beträgt etwa -30 bis -40°C bei Hochdruck-Kompressoren und verwendeten Kältemitteln. Noch niedere Verdampfungstemperaturen bedingen geeignete Kältemittel und Kompressoren. Je geringer die Verdampfungstemperatur, um so höher ist der Wirkungsgrad einer Wärmepumpe und die Möglichkeit eines Energiegewinnes aus der kalten Außenluft.

Das heißt, wenn die Außentemperatur schon -20° beträgt mit dem Inhalt hoher Feuchtegrade, dann ist die mögliche Energieaufnahme von der Umgebungstemperatur der Luft physikalisch sehr gering. Kalte Luft enthält in der Regel hohe Feuchtesättigung, sodass der Wärmetauscher häufig durch Kondensation Eis ansetzt. Da ein vereister Wärmetauscher keine Energie mehr aufnehmen kann wird ein Enteisungsvorgang eingeleitet, das geschieht über die elektronische Steuerung automatisch.

Dieser Vorgang führt dazu, dass die Leistung der Wärmepumpe einfach mit der sinkenden Umgebungstemperatur abnimmt, das ist mit wohlklingenden Worten nicht zu verbessern. Nur wenn die Nennleistung der Wärmepumpe einen genügend hohen COP-Wert ausweist, kann auch davon ausgegangen werden, dass die verfügbare Wärmeleistung bei niederen Temperaturen bessere Werte besitzt.

Da die Nenn-COP-Werte abhängig von Umlufttemperatur, Kompressor, verwendeten Kältemittel und elektronischer Steuerung sind, sind diese meist keine nützliche Größe, um die Leistung einer Wärmepumpe zu bestimmen. Da die Kompressoren, d.h. der Kältemittelkreislauf bei einer modernen Wärmepumpe einer elektronischen Steuerung unterliegt, sind die Angaben der Daten schlichtweg nicht korrekt und nachvollziehbar zur Bestimmung der tatsächlichen Leistung.

Aus diesem Grunde wird, dies von AUER erstmalig, zukünftig der Energieverbrauch per kW/h und verfügbaren COP in den 3 verschiedenen Kategorien ermittelt, bei warmen, durchschnittlichen und kalten Klimaverhältnissen. Das setzt voraus, dass die Gebäudehülle eine ausreichend gute Außenisolierung aufweist und der Wärmeverlust (Watt pro m² Wohnfläche/pro Jahr) nicht höher als durchschnittlich 80W/m²/a beträgt.

Der Leistungsbedarf sollte erst nach einer Isolierung der Gebäudehülle ermittelt und danach die Leistung einer Wärmepumpe bestimmt werden. AUER-Wärmepumpen arbeiten ab der Leistungsgröße von 17 kW mit 2 Kompressoren, diese sind geregelt und stellen erst bei sehr niederen Temperaturen ihre volle Leistung zur Verfügung.

Daher sind die angegebenen Leistungsdaten bei diesem sehr kostensparenden System niemals volle Leistungsdaten, sondern bezeichnen nur die benötigte bzw. verfügbare von der Außentemperatur abhängige Leistung.