Luft-Luft-Wärmepumpe: Funktion und Einsatz
Eine Luft-Luft-Wärmepumpe nutzt in der Umgebungsluft gespeicherte Energie, um die Raumluft direkt zu erwärmen. Sie kommt ohne wasserführende Rohre sowie Heizflächen aus und ist häufig Bestandteil einer Luftheizung. Immer öfter kommt das Wärmepumpensystem auch in Form von Split-Klimageräten zum Einsatz, die im Sommer kühlen und im Winter heizen. Doch wie funktioniert eine Luft-Luft-Wärmepumpe? Was unterscheidet sie von anderen Wärmepumpenarten und für wen lohnt sich die Anschaffung? Antworten auf diese Fragen geben wir in den folgenden Abschnitten.Funktionsweise und Unterschied zu anderen Wärmepumpenarten
Eine Wärmepumpenheizung macht Umweltwärme zum Heizen nutzbar. Möglich ist das mit einem technischen Prozess, der in aller Regel mit Strom funktioniert. Er nimmt thermische Energie aus der Umgebung auf, hebt das Temperaturniveau an und gibt Wärme an ein nachfolgendes System ab. Als Wärmequelle kommt bei einer Luft-Luft-Wärmepumpe die Außenluft oder die Abluft einer Lüftungsanlage infrage. Thermische Energie überträgt sie dann direkt auf die Raumluft oder die Zuluft der Lüftungstechnik. Auf diese Weise bringt die Anlage auch ohne Rohre oder Heizflächen ausreichend Wärme in einzelne Räume oder ganz Häuser ein.Im Detail erklärt: Wie funktioniert eine Luft-Luft-Wärmepumpe?
Im Inneren des Wärmeerzeugers läuft der gleiche Prozess wie bei jeder anderen Wärmepumpenart ab. Er basiert auf einem speziellen Kältemittel, das bei der Aufnahme thermischer Energie vom flüssigen in den gasförmigen Aggregatzustand übergeht. In dieser Form strömt es zu einem Verdichter, der mit dem Druck auch die Temperatur erhöht. Im nächsten Schritt passiert das heiße Kältemittel einen Wärmeübertrager, an dem es Wärme an die Raumluft oder die Zuluft einer Lüftungsanlage abgibt. Während sich diese erwärmt, sinkt die Temperatur des Kältemittels wieder ab. Ein Entspannungsventil reduziert den Druck, das Medium geht in den flüssigen Zustand über und nimmt erneut Wärme aus der Umgebung auf.Unterschied zwischen Luft-Luft- und Luft-Wasser-Wärmepumpe
Im Grunde basieren Luft-Luft- und Luft-Wasser-Wärmepumpe auf dem gleichen Funktionsprinzip. Der Unterschied liegt in der Nutzung der thermischen Energie. Während Luft-Wasser-Systeme thermische Energie auf das Heizungswasser übertragen, erwärmen Luft-Luft-Systeme die Raumluft direkt. Möglich ist das zum Beispiel in Kombination mit einer Lüftungsanlage. Ist die Luft-Luft-Wärmepumpe mit dieser verbunden, nimmt sie Wärme aus der verbrauchten Abluft auf. Sie hebt deren Temperaturniveau an und erhitzt Zuluft, die dann zu den verschiedenen Räumen strömt.
Verschiedene Bauarten der Luft-Luft-Wärmepumpe im Vergleich
Geht es um den Einsatz der Luft-Luft-Wärmepumpe, sind im Wesentlichen zwei Bauarten zu unterscheiden. So gibt es Kompaktgeräte in Form von Split-Klimaanlagen und Luft-Luft-Wärmepumpen für Luftheizungen.- Split-Klimageräte bestehen aus einer Innen- und einer Außeneinheit. Letztere saugt Umgebungsluft an, um dieser Energie zu entziehen. Sie enthält den Verdichter und leitet heißes Kältemittel zur Inneneinheit weiter. In dieser gibt das Medium Wärme an die Raumluft ab, die es im Umluftprinzip erhitzt. Damit das funktioniert, befindet sich neben einem Wärmeübertrager auch ein Ventilator zum Umwälzen der Raumluft in der Inneneinheit. Zu unterscheiden sind Single-Splitanlagen (eine Inneneinheit und eine Außeneinheit) sowie Multi-Splitanlagen (mehrere Inneneinheiten und eine Außeneinheit).
- Luftheizungen saugen verbrauchte Luft aus dem Haus ab, um diese über einen Wärmerückgewinner nach außen abzuführen. Gleichzeitig holt die Anlage frische Luft von außen herein. Sie leitet die Luftmassen über einen Wärmeübertrager (zum Beispiel Plattenwärmetauscher) und heizt sie mit der Energie der verbrauchten Abluft vor. Die Luft-Luft-Wärmepumpe greift die übrige Restwärme der Abluft auf und bringt die Zuluft auf höhere Temperaturen.