Die Wärmepumpe

Die Wärmepumpe hat die Aufgabe den Speicher mit Wärme zu befüllen. Die Wärme wird aus dem Boden über eine Erdsondenbohrung gewonnen.

Abbildung 10 Wärmepumpe

Abbildung 11 Inneres der Wärmepumpe

Die Beiden Anschlüsse links sind die Anschlüsse der Erdsonde
Die beiden Anschlüsse rechts sind die Verbindungsleitungen zum Speicher

Abbildung 12 Schaltschrank Wärmepumpe

Wirkungsweise:

Im Betrieb transportiert die Wärmepumpe -4 Grad kaltes Glykol in die Erdsonde. Das Glykol wird in der Erde erwärmt und tritt als 0 Grad warmes Wasser wieder zurück in die Wärmepumpe. Die Wärmepumpe entzieht dem 0 Grad warmen Wasser die Wärme um 55 Grad heisses Wasser zu erzeugen, und kühlt dabei das Glykol wieder auf –4 Grad ab.

Die Wärmepumpe arbeitet in 2 verschiedenen Modi

1.      Gleitende Betriebsart

Über den Aussenfühler ermittelt die Heizungsregelung die Vorlauftemperatur die auf die Heizkörper gelangen muss. Unterschreitet die Temperatur im mittleren Bereich des Speichers den geforderten Sollwert, so lädt die Wärmepumpe Wärme nach bis die Solltemperatur wieder erreicht wird.

2.      Speicherladung

Ab 22:00 Uhr (billiger Strom Niedertarif) wechselt die Wärmepumpe in den Speicherladungsmodus.  Dabei arbeitet die Wärmepumpe, bis die Endtemperatur im mittleren und oberen Bereich des Speichers von 55 Grad  erreicht ist.

Technische Daten Wärmepumpe:

Hersteller	Integral Wärmepumpe Fa. Grünenfelder (vormals Neucalora)
Wärmeleistung	8.7 kW
Elektrische Leistungsaufnahme	2.3 kW
Erdsondenbohrung	120 Meter Tiefe

Das bedeutet, dass ca. 30% der gesamten Wärmeleistung in Form von elektrischer Energie geliefert werden muss, und 70% der Wärmeleistung kommt aus dem Erdreich.

Erfahrungen und Messwerte

Das untenstehende Diagramm zeigt den Betrieb der Wärmepumpe über ein Jahr verteilt. Im Diagramm erkennt man, dass diese vom Mai bis Oktober praktisch nicht in Betrieb ist. Das heisst:  Während dieser Zeit wird der Wärmebedarf von der Solaranlage vollständig geliefert.

Abbildung 13 Betriebszeit des Kompressors

Die gesamte Heizungsanlage ist über einen separaten Stromzähler angeschlossen, und der Verbrauch an elektrischer Energie für die Solaranlage / Wärmepumpe kann damit separat gemessen werden.

Stromverbrauch / Jahr          im Mittel kann mit Fr. 0.15 / kWh gerechnet werden.
Jahr	Totalverbrauch Haus		davon für Warmwasswer und Heizung
	(Licht,Wärme,Kraft...)
Sommer 03	3280 kWh	10300 kWh	4900 kWh
Winter 03/04	7020 kWh
Sommer 04	3703 kWh	10702 kWh	5130 kWh
Winter 04/05	6999 kWh
So05	3690 kWh	10917 kWh	5020 kWh
Wi05/06	7227 kWh
So06	3354 kWh	9880 kWh	4405 kWh
Wi06/07	6526 kWh

Die gelbe Spalte zeigt den gesamten Energieverbrauch des Einfamilienhauses inkl. Wärmepumpe / Kochherd / Licht anhand der erhaltenen Stromrechnungen.
Die rote Spalte zeigt den Verbrauch an elektrischer Energie der Heizung alleine.

Von einem gesamten elektrischen Energieverbrauch von 10000 kWh wird ca. die Hälfte für die Heiz- und Warmwasseraufbereitung verwendet.

Die Wärmepumpe arbeitet sehr leise, da sie in einem schallisolierten Gehäuse untergebracht ist. Man hört lediglich ein leises Brummen, wenn man im Heizungsraum steht. 

Die Wärmepumpe ist seit November 1995 in Betrieb und hatte bisher eine einzige kleinere Reparatur wegen eines überhitzten Magnetventils.

In untenstehender Grafik sieht man die Betriebszeit der Heizanlage von 1995 bis 2007

Anlageteil	Betriebszeit (seit  12 Jahren)	Prozentualer Anteil An gesamt Betriebszeit
Erdsonden Pumpe	1.9 Jahre	16%
Wärmepumpen Kompressor	1.7 Jahre	14%
Heizpumpe für die Heizkörper	3.7 Jahre	31%
Elektrische (Notfall) Zusatzheizung	0.1 Jahre	0.8%

Die Heizung ist während einem Drittel des Jahres in Betrieb.

Kosten der Wärmepumpe:  

Material	Betrag	Lieferant
Pauschalpreis Wärmepumpe inkl Montage und installation	23'000	NC Neucalora AG / Casty Trin
Erdsondenbohrung 120m	9'600	Otto Bohr AG Thusis
Erdsonden Bohr Bewilligung	300	Amt für Umweltschutz Graubünden
Total	32'900