Telefonische ExpertenberatungKostenloses AngebotInternationale Markenhersteller

Grundlagen

Der Verdichter einer Wärmepumpe

Die Effizienz einer Wärmepumpe hängt entscheidend von der Effizienz des eingebauten Verdichters ab. Doch was ist eigentlich ein Verdichter und für welchen Verdichter sollte ich mich beim Kauf einer Wärmepumpe entscheiden?

Was ist ein Verdichter?

Ein Verdichter, oder auch Kompressor, ist eine Maschine, die Gase komprimiert. Das Grundprinzip eines Verdichters stellt sich wie folgt dar: Gasförmige Substanzen mit niedrigem Druck werden durch Zufuhr von mechanischer Arbeit auf ein höheres Druckniveau geführt. Diese Verdichtung führt gleichzeitig auch einen Temperaturanstieg herbei.

Diese Aufgabe hat der Verdichter in einer Wärmepumpe

Eine Wärmepumpe heizt, indem sie ihrer Umgebung Wärmeenergie entzieht. Je nach Wärmequelle haben wir es mit einer Luft- , Wasser- oder Erdwärmepumpe zu tun. Die entzogene Wärme wird anschließend an ein Kältemittel weitergegeben, welches bereits bei niedrigen Temperaturen verdampft.

An dieser Stelle kommt nun der Verdichter der Wärmepumpe ins Spiel. Der Verdichter saugt das gasförmige Kältemittel an und komprimiert es. Hierdurch erhöht sich der Druck und die Temperatur des Dampfes. Die mechanische Energie zur Verdichtung stammt aus einem strombetriebenen Elektromotor. Die Kompression des Kältemittels ist der entscheidende Schritt für die Funktion einer Wärmepumpe, denn nur durch Verdichtung erreicht die entzogene Umgebungsenergie ein zum Heizen ausreichendes Temperaturniveau.

Erhöht man den Druck eines Gases, so erhöht sich auch sein Siedepunkt. Nach der Verdichtung ist der Druck nun so hoch, dass der Siedepunkt des Gases noch nicht erreicht ist. Daher verflüssigt sich das Kältemittel wieder und gibt seine Kondensationswärme an den Heizkreislauf ab.

Funktion Wärmepumpe

                                                                      Schema Funktionsweise einer Wärmepumpe

Der Verdichter bestimmt die Effizienz einer Wärmepumpe

Die Effizienz einer Wärmepumpe wird häufig durch den COP oder die Jahresarbeitszahl (JAZ) gemessen. Sowohl der COP als auch die JAZ bilden das Verhältnis der abgegebenen Heizwärme zu der hierzu nötigen Antriebsenergie ab. Je weniger Antriebsenergie in Form von Strom zur Erzeugung einer Kilowattstunde Heizwärme benötigt wird, desto effizienter arbeitet die Wärmepumpe.  

Da der Strom hauptsächlich im Verdichter der Wärmepumpe verbraucht wird, ist ein effizienter Verdichter entscheidend. Wie viel Strom ein Verdichter benötigt hängt jedoch nicht nur von der eingesetzten Verdichtertechnik ab. Wichtig ist auch welche Temperaturdifferenz (Differenz zwischen Außen- und Vorlauftemperatur) überwunden werden muss und welches Kältemittel zum Einsatz kommt. Muss eine Heizungsvorlauftemperatur über 50 Grad erzeugt werden, nimmt der Stromverbrauch des Verdichters überproportional zu.

Verdichtertypen

Verdichter sind in verschiedensten Bauweisen erhältlich. Bei Wärmepumpen für Wohn- oder Gewerbegebäude werden vor allem Hubkolben-, Rollkolben- und Scrollverdichter eingesetzt. Der Scrollverdichter ist hierbei der mit Abstand am häufigsten genutzte Verdichtertyp.

Die hier vorgestellten Verdichter sind zumeist vollhermetisch / hermetisch geschlossen. Das bedeutet der Verdichter und der Elektromotor befinden sich in einem vollverschweißten Gehäuse. Durch diese hermetische Abriegelung kann verhindert werden, dass Kältemittel aus der Wärmepumpe austritt.

Hubkolbenverdichter

Ein Hubkolbenverdichter saugt das gasförmige Kältemittel durch einen sich in einem Zylinder bewegenden Kolben an. Der Kolben verfügt über ein Ansaugventil. Bewegt sich der Kolben im Zylinder nach unten wird das Gas angesaugt, bewegt er sich nach oben wird das angesaugte Gas verdichtet. Der Hubkolbenverdichter ist ein robuster und erprobter Verdichter. In Wärmepumpen wird er allerdings in jüngster Zeit vermehrt durch den Scrollverdichter ersetzt.

Rollkolbenverdichter

Ein Rollkolbenverdichter ist ein Verdichter, bei dem der Kolben vollständig rotiert. Daher werden Rollkolbenverdichter auch Rotations- oder Umlaufverdichter genannt. Dieser Verdichtertyp wird meist bei Luft-Luftwärmepumpen eingesetzt und hat höhere Leistungszahlen als etwa Hubkolbenverdichter.

Scrollverdichter

Die meisten Wärmepumpen werden heute mit einem Scrollverdichter betrieben. Dieser besitzt zwei ineinander verschachtelte Spiralen, die das Gas durch ihre gegenläufige Bewegung verdichten. Eine Spirale ist hierbei fest, die andere rotiert. Während des Rotationsvorgangs bilden die Spiralen bei jeder Bewegung kleiner werdende Kammern. So wird das Gas angesaugt, in der Spirale verdichtet und in der Mitte der Spirale über einen Anschluss ausgestoßen.

Scrollverdichter haben den Vorteil, dass sie vergleichsweise geräuscharm betrieben werden können. Zudem kann ein Scrollverdichter, im Gegensatz zu anderen Verdichtertypen, nicht so leicht beschädigt werden sollte einen geringe Menge flüssiges Kältemittel in den Verdichter gelangen.

Reparaturaufwand

Da die meisten in Wärmepumpen eingesetzten Verdichter hermetisch sind und sich in einem verschweißten Gehäuse befinden, muss bei einer Störung der ganze Verdichter ersetzt werden. In der Regel treten aber nur in seltenen Fällen Defekte am Verdichter auf und neue Verdichter sind relativ günstig erhältlich. Tritt kurz nach der Inbetriebnahme der Wärmepumpe eine Störung am Verdichter auf, können Ersatz- bzw. Reparaturkosten problemlos über die Herstellergarantie abgewickelt werden.

Welche Verdichter sind besonders geräuscharm?

Die heutzutage in Wärmepumpen eingesetzten hermetischen Scrollverdichter sind im Betrieb bereits deutlich leiser als Hubkolbenverdichtern und reduzieren die Lautstärke einer Wärmepumpe spürbar. Soll die Wärmepumpe jedoch in einer Umgebung aufgestellt werden in der Lärm besonders kritisch ist, sollten Sie eine Wärmepumpe wählen, die den Verdichter in besonderer Weise schallisoliert. Die Panasonic Wärmepumpe “Aquarea T-Cap Super Quiet” isoliert den Verdichter so zum Beispiel mit absorbierenden Materialien, die auch im Fahrzeugbau oder für die Schalldämmung von Computern verwendet werden.

Wärmepumpe planen und kostenloses Angebot erhalten

Ähnliche Artikel