Die Hochtemperatur-Wärmepumpe

Für höhere Vorlauftemperaturen gibt es Wärmepumpen, die Temperaturen bis zu 90°C erreichen können. Häufig werden diese sogenannten “Hochtemperatur-Wärmepumpen” als Sonderform der Wärmepumpen betrachtet. Erfahren Sie nachfolgend alles über die Thematik der Hochtemperatur-Wärmepumpe.

Dank ihrer Technologie kann eine Hochtemperatur-Wärmepumpe die Wärmequelle (Luft, Wasser, Erde) nutzen und ihre Temperatur erhöhen, um besonders hohe Heizlasten zu erreichen. Sie kommt daher immer dann zum Einsatz, wenn höhere Temperaturen für Heizung und warmes Wasser unumgänglich sind.

Auch Firmen nutzen für ihre industriellen oder gewerblichen Prozesse diese Art der Wärmepumpe. Dabei ist die Bezeichnung Hochtemperatur-Wärmepumpe kein feststehender Begriff. Früher gab es Definitionen, die hauptsächlich die Anwendung in der Industrie umfassten.

Heute ist aber die Einteilung üblich, jene Wärmepumpen als Hochtemperatur-Wärmepumpe zu bezeichnen, die eine Vorlauftemperatur im Bereich von 70 bis 100°C bereitstellen können.

Die Funktion einer Hochtemperatur-Wärmepumpe basiert auf einem Kreisprozess, ähnlich wie bei allen anderen Wärmepumpen auch. Im ersten Schritt des Kältekreislaufs nimmt die Wärmepumpe die Umweltenergie auf und überträgt diese mit einem Wärmetauscher auf das kalte flüssige Kältemittel. Dabei verdampft das flüssige Kältemittel durch die aufgenommene Energie und geht in den Gaszustand über. Daher heißt die Komponente der Wärmepumpe, die für diesen Schritt zuständig ist, Verdampfer.

Im zweiten Schritt saugt der Verdichter das gasförmige Kältemittel der Wärmepumpe an und  komprimiert es. Bei diesem Schritt steigen Druck und Temperatur des Kältemittels und es wird zum Heißgas. Wenn das Heißgas im dritten Schritt den Verflüssiger passiert, gibt es die Nutzwärme an den Heizkreis ab. Dabei kondensiert es zu einer Flüssigkeit, die nach wie vor unter hohem Druck steht. Daher ist im vierten Schritt die Entspannung und weitere Abkühlung im Expansionsventil notwendig, bevor der Kreisprozess erneut starten kann.

Die Vorlauftemperatur, die mit diesem Kreisprozess erreichbar ist, hängt vor allem von der Art des Kältemittels ab. Herkömmliche Kältemittel verdampfen bei Temperaturen von - 20 bis + 40°C und kondensieren unter den Druckverhältnissen in der Wärmepumpe bei 60 bis 80°C. Besonders effizient sind diese Kältemittel, wenn die Wärmepumpe etwa 55°C erzeugt.

WOLF etwa verwendet für die CHA-Monoblock, eine Luft/Wasser-Wärmepumpe, schon seit mehr als fünf Jahren das natürliche Kältemittel Propan (R290). Einer der vielen Vorteile dieses Kältemittels ist, dass es Vorlauftemperaturen von bis zu 70°C ermöglicht. Dadurch eignet sich eine Wärmepumpe, mit diesem Kältemittel auch für den Altbau.