Luftwärmepumpen (ASHP) wurden als potenzielle Alternative zu Gaskesseln für die Raum- und Warmwasserbereitung vorgeschlagen. Obwohl sie derzeit hauptsächlich zum Heizen von Häusern ohne Gasanschlüsse verwendet werden , das britische Committee on Climate Change (CCC) und das Future Homes Standard-Konzept haben sogar vorgeschlagen, Gaskessel in Neubauten ab 2025 zu verbieten, indem kein Erdgasanschluss zugelassen wird.

Wärmepumpenarten und Grundprinzip

Wärmepumpen sind so konzipiert, dass sie Wärme von einer externen Wärmequelle aufnehmen und sie für die Raum- und Warmwasserbereitung im Haus verwenden. Die externe Wärme kann bezogen werden von:

• Luft (von Außenluft)
• Boden (normalerweise von einem Rohr, das in einem horizontalen Graben oder einem vertikalen Bohrloch vergraben ist)  ;
• Wasser (über einen Strohhalm).mende Fluss oder offenes Wasser)

Im Allgemeinen erhitzen Wärmepumpen Wasser für die Raumheizung und Warmwasserbereitung im Haushalt, und in diesem Artikel bezieht sich ein Verweis auf eine Luft-Wasser-Wärmepumpe auf eine Luft-Wasser-Wärmepumpe.< span> Nicht behandelt in diesem Artikel sind Luft-Luft-Wärmepumpen, die warme Luft direkt in jeden Raum bringen, anstatt Raumheizkörper zu verwenden. Diese werden immer beliebter in den letzten Jahren, obwohl für die Warmwasserbereitung eine separate Lösung erforderlich ist.

Eine Wärmepumpe kann verwendet werden, um der Wärmequelle (der Luft, dem Boden oder einem Gewässer) viel mehr Energie zu entziehen, als sie verbraucht. Wärmepumpen werden gemessen nach ihrem Leistungskoeffizienten oder COP (manchmal CP oder CoP) und produzieren typischerweise einen COP von 2,5-3,5. Das bedeutet, dass eine Wärmepumpe, die 1 kWh elektrische Energie verbraucht, z B. 3,0 kWh Wärme , wodurch es unter den richtigen Bedingungen mit fossilen Energieträgern konkurrieren kann, die zunächst pro kWh billiger erscheinen.

Der durchschnittliche Energiegewinn über das Jahr wird oft als saisonaler Leistungsfaktor (SPF) bezeichnet. Für eine ordnungsgemäß installierte ASHP wäre ein typischer SPF für Raumheizung 3,0 eine Wassererwärmungsleistung von 2,3. Das liegt daran, dass das Erhitzen von Wasser eine höhere Temperatur erfordert, mehr als 55 °C Gewinn, und der ASHP bei der Bereitstellung dieser höheren Temperaturen weniger effizient ist.   Im Vergleich dazu kann eine Raumheizung mit geringeren Temperaturgewinnen verwendet werden, typischerweise 35 °C.

Bei den Preisen von März 2019 lag Haushaltsstrom bei etwa 0,18 £/kWh und Gas bei etwa 0,04 £/kWh, was bedeutet, dass eine Wärmepumpe einen SPF von über 4,5 liefern müsste, um einen Kostenvorteil gegenüber den Betriebskosten zu erzielen.< span> Wenn die Preise für fossile Brennstoffe in Zukunft schneller steigen als für Strom (getrieben durch höhere Gaspreise oder eine CO2-Steuer?), würde dies einen Kostenvorteil bei einem niedrigeren COP bieten.< span> Einmalige Installationskosten sollten ebenfalls berücksichtigt werden; Es ist viel einfacher, eine neue Installation in einem neuen Haus durchzuführen, als einen vorhandenen Gaskessel zu betreiben, der durch eine Wärmepumpe ersetzt wird.< /span>

Warum Luftwärmepumpen (ASHP)?

Luft-Wasser-Wärmepumpen sind im Allgemeinen billiger und einfacher im Haus zu installieren als Boden- oder Wasser-Wasser-Wärmepumpen, obwohl ihre „saisonale“ COP niedriger sein wird. < /span >Dies liegt daran, dass die Nutzung des Erdreichs oder fließenden Wassers als Wärmequelle im Winter Zugang zu einer wärmeren und konstanteren Temperatur als die Luft bietet. Alle drei Arten von Wärmepumpen lassen sich am besten installieren neue Häuser, die gut isoliert sind, wo der Bedarf an Raumwärme gering ist. Erdwärmepumpen können teurer in der Installation sein und erfordern das Bohren eines tiefen Bohrlochs (normalerweise etwa 20-50 m tief). , kann aber tiefer sein  Rohre können auch in flachen Gräben verlegt werden, aber dies erfordert eine viel größere Landfläche, die für das durchschnittliche Haus nicht verfügbar ist.  span>Wasser-Wärmepumpen werden mit großen Gewässern wie einem See oder Fluss und o. in Verbindung gebracht ok, diese sind oft nicht für den durchschnittlichen Haushalt zugänglich.

Ein typisches Luftwärmepumpensystem

Die ASHP selbst sieht aus wie eine in sich geschlossene Klimaanlage (siehe vereinfachtes Bild) und befindet sich außerhalb Ihres Hauses. Wie ein Gasboiler sorgt sie für Wärme Wärme für die Warmwasserbereitung und Raumheizung. In der Abbildung nicht dargestellt sind die Regelsysteme zur Steuerung der Wärmeströme zur Raum- und Warmwasserbereitung. Das Betriebsgeräusch des ASHP ist relativ gering, es ist jedoch ratsam, es nicht in der Nähe eines offenen Schlafzimmerfensters aufzustellen.

Um Systemzyklen zu reduzieren und die Effizienz zu verbessern, empfehlen einige Hersteller und Installateure manchmal die Verwendung eines 60-100-Liter-Pufferspeichers, um das erwärmte Wasser im Heizsystem zu erhöhen. Das bedeutet, dass Der Wasserdurchfluss ist auch dann verfügbar, wenn der ASHP nicht in Betrieb ist. Der ASHP kann einige Minuten länger weiterlaufen, selbst wenn keine Raumheizung oder Warmwasserbereitung benötigt wird, wodurch die Systemzyklen verkürzt werden . Puffertanks werden eher in größeren Häusern mit vielen isolierten Bereichen empfohlen.jk geregelte Heizzonen.

Unterschiede zu einem Gaskessel

Wärmepumpen arbeiten am effizientesten bei einem Wasserdurchfluss von etwa 35 °C und nicht bei 60 °C, die normalerweise von einem Gasboiler bereitgestellt werden. Da die Wassertemperatur niedriger ist, Heizkörper sollten größer sein als Heizkörper, die für Gaswarmwasserbereiter verwendet werden.  Rohre sollten ebenfalls größer sein, da die Durchflussraten höher sind, um die niedrigere Wassertemperatur auszugleichen. Unterflur Eine Heizung, die ohnehin eine viel niedrigere Temperatur erfordert, ist eine gute Option, wenn sie als Teil der Betonbodenplatte installiert werden kann. Diese Unterschiede machen es im Allgemeinen kostengünstiger, eine Wärmepumpe zu installieren um ein neues Haus zu installieren, anstatt eine bestehende Gaszentralheizung ersetzen zu müssen. der Wärmebedarf wird geringer und macht eine Luft/Wasser-Wärmepumpe attraktiver.

Bei einer Wärmepumpe ist es am besten, das System länger eingeschaltet zu lassen, da die momentane Heizleistung geringer ist als bei einer Gastherme. Das Haus braucht mehr Zeit zum Heizen kalte Temperatur auf die gewünschte Temperatur als bei einer Gastherme. Sofern dies berücksichtigt wird, kann das Haus genauso warm sein wie bei einer Gastherme. Ein An einem kalten Tag kann die ASHP-Heizung kontinuierlich eingeschaltet sein, anstatt der intermittierenden Stöße eines Gasboilers. Die Erfahrung hat gezeigt, dass das kontinuierliche Belassen von Wärmepumpen die niedrigsten Betriebskosten bietet, da Wärmepumpen am besten funktionieren wenn sie niedrigere Temperaturen liefern. Bei einem Gasboiler kann ein Heizkörper auf 60 °C eingestellt werden, während er bei einem ASHP auf 20 °C kühler sein kann.

Luft/Wasser-Wärmepumpen werden außerhalb des Hauses installiert, daher gibt es einige Überlegungen, wo die Pumpe montiert werden kann (nicht näher als einen Meter an der Grundstücksgrenze) und um optische Störungen zu vermeiden (insbesondere in monumentalen Gebäuden). ).

Bei eisigem Wetter muss das System gelegentlich in eine Abtauroutine wechseln, um eine Eisbildung auf dem Wärmetauscher zu verhindern.

Leistung einer Luftwärmepumpe im Vergleich zu einem Gaskessel

ASHPs für den Hausgebrauch sind im Allgemeinen im Leistungsbereich von 4–15 kW erhältlich, verglichen mit 12–30 kW für Gasboiler.

Wärmepumpen eignen sich am besten für die Installation in höherwertigen, besser isolierten Häusern, die eine geringere Wärmeabgabe benötigen. Aber auch Menschen sind am besten für gute Qualität geeignet isolierte Häuser! Es ist klug, Ihr Zuhause so energieeffizient wie möglich zu gestalten, bevor Sie sich für Art und Größe eines Raumheizungssystems entscheiden.