Unsere Erdwärmeheizung
Seit 10 Jahren heizen wir unser Haus mit Erdwärme. Sie besteht aus einem Kompressor, der eine Kühlflüssigkeit in einer Röhre 90 m tief in den Erdbododen vor unserem Haus pumpt und dann das Wasser der Fußbodenheizung erwärmt- die Fußbodenheizung erzeugt eine angenehme (beständige) Wärme und ein schönes Rauklima.
Die Kosten für eine Erdwäremaanlag sind hoch (wir haben 2006 etwa 10.000€ mehr bezahlt als für eine gewöhnliche Heizung in Deutschland – das sind ca 50% mehr). Man benötigt auch eine Fußbodenheizung, aber nach der Installation ist nur noch Strom für die Pumpe nötig (für die es übrigens einen besonderen kostengünstigen Tarif gibt). D.h. unsere Heizkosten belaufen sich auf 0 €, die Stromrechnung hat sich natürlich erhöht, aber inzwischen hat sich die Investition amortisiert.
Ein Nachteil, den ich nicht verschweigen will, ist, dass man nicht einfach die Heizung einschalten kann und es in wenigen Minuten warm hat. D.h. man muss ein wenig vorausplanen, abe sobald das Wasser in der Fußbodenheizung warm ist, ist es sehr angenehm.
Das System wird im Folgenden von meinem Mann noch ein wenig technischer erklärt, als ich das kann.
Ganz am Ende der Seite gibt es noch ein paar Links zu (englischsprachigen Seiten), auf denen das ganze auch noch mal (teilweise mit Video) dargestellt wird.
Was ist eine Wärmepumpe?
Eine Wärmepumpe ist eine Gerät, das Wärme (thermische Energie) von einem Ort zu einem anderen Ort transportiert. Durch einen technischen Kniff, auf den gleich ich gleich noch eingehe, kann man dabei die Transportrichtung so wählen, dass sie dem von selbst ablaufenden Temperaturausgleich entgegengesetzt ist.
Normalerweise wird Wärme (thermische Energie) von einem wärmeren Ort (mit höherer Temperatur) zu einem kälteren Ort (mit niedrigerer Temperatur) „fließen“.
Eine Wärmepumpe kann thermische Energie nun auch von einem kälteren Ort an einen wärmeren Ort transportieren. Das funktioniert erfolgreich seit vielen Jahren in jedem Kühlschrank, in Klimaalnlagen und seit 10 Jahren auch bei der Wärmepumpe zur Heizung unseres Hauses.
Wie wird die natürliche Richtung des Wärmetransports umgedreht?
In einem geschlossenen Kreislauf befindet sich eine besondere Kühlflüssigkeit, die bei niedrigem Druck verdampft und bei hohem Druck wieder flüssig wird und beides bei nahezu der gleichem Temperatur. Dieser Kreislauf wird durch eine Drossel (2) und eine Pumpe (4) in zwei Abschnitte geteilt. 
Im Abschnitt Nr. 3, dem Verdampfer herrscht niedriger Druck.
Dort, im Verdampfer, wird die Kühlflüssigkeit – wegen des niedrigen Drucks – zu Dampf und kühlt dabei stark ab. Deswegen wird dort aus der Umgebung Wärme von der Kühlflüssigkeit aufgenommen.
Im Abschnitt Nr. 1, dem Kondensator wird die Kühlflüssigkeit wegen des hohen Drucks wieder flüssig. Beim Verflüssigen im Kondensator erwärmt sich die Kühlflüssigkeit stark. Daher kann beim Verflüssigen die (Kondensations-)Wärme an die Umgebung abgegeben werden.
Abbildung 1: Gemeinfrei, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=3216789
Durch diesen Trick kann man Wärme von einem kalten Ort, der nur wärmer sein muss als der sehr kalte Kühl(flüssigkeits)dampf, an einen warmen Ort, der nur kälter sein muss, als die heiße Kühlflüssigkeit, transportiert werden. Der physikalische Trick ist also der Druckunterschied im zweigeteilten Kreislauf und eine spezielle, geeignete Flüssigkeit. Mit Wasser funktioniert dieser Trick nicht!
Bei unserer Erdwärmepumpe befindet sich der Verdampfer nun als Erdwärmesonde in einer 90m tiefen Bohrung im Garten vor dem Haus. Der Kondensator steht als Heizgerät im Hausanschlussraum und gibt die Wärme an einen „normalen“ Wasserkreislauf weiter.
Videos:
https://www.youtube.com/watch?v=14MmsNPtn6U
https://www.youtube.com/watch?v=KH47xAXEEe0
Weitere Internetseiten:
http://energy.gov/energysaver/heat-pump-systems
https://en.wikipedia.org/wiki/Heat_pump
http://www.nrcan.gc.ca/energy/publications/efficiency/heating-heat-pump/6827
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