Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe ist ein innovatives Heizsystem, das natürliche Energie aus der Luft nutzt, um Wärme für Ihr Zuhause zu erzeugen. Immer mehr Hauseigentümer in Deutschland entscheiden sich für diese Technologie als Ersatz für traditionelle Gasheizkessel – besonders in Städten wie Berlin, München und Hamburg, wo Energieeffizienz und Umweltverträglichkeit von entscheidender Bedeutung sind.
Aber funktioniert diese Technologie wirklich unter strengen Winterbedingungen? Wie lässt sich Wärme aus kalter Luft gewinnen? Schauen wir uns die technischen Aspekte des Betriebs von Luft-Wasser-Wärmepumpen im Detail an.
Problem: Wie arbeitet die Wärmepumpe bei Minusgraden?
Eines der häufigsten Anliegen potenzieller Nutzer von Wärmepumpen in Deutschland lautet: "Kann das System ein Haus bei Temperaturen von -20°C oder sogar -25°C effizient beheizen?" Viele Eigentümer nehmen fälschlicherweise an, dass eine Luft-Wasser-Wärmepumpe bei niedrigen Temperaturen ineffizient wird oder überhaupt nicht arbeitet.
Tatsächlich sind moderne BeeSmart-Wärmepumpen für den Betrieb bei Temperaturen bis zu -25°C ausgelegt, ohne ihre Funktionalität zu verlieren. Möglich wird dies durch einen innovativen Kältekreislauf, der Wärme aus der Außenluft in das Heizungssystem Ihres Hauses "transportiert".
Physik des Prozesses: Funktionsprinzip der Luft-Wasser-Wärmepumpe
In jeder Luft-Wasser-Wärmepumpe läuft ein Kältekreis ab, der aus vier Hauptphasen besteht:
- Verdampfung: Das Kältemittel R32 mit niedrigem Siedepunkt nimmt über den Wärmetauscher der Außeneinheit Wärme aus der Umgebungsluft auf und verdampft, selbst bei Minusgraden.
- Verdichtung: Das gasförmige Kältemittel gelangt in den Kompressor, wo sein Druck und damit seine Temperatur deutlich ansteigen (auf 80–120°C).
- Verflüssigung (Kondensation): Das heiße, unter Druck stehende Gas strömt durch den Verflüssiger der Inneneinheit, gibt Wärme an das Heizungswasser ab und wird flüssig.
- Expansion: Das Kältemittel passiert ein Expansionsventil, wobei der Druck stark sinkt. Dadurch verringert sich die Temperatur des Kältemittels vor dem nächsten Zyklus.
Eine Schlüsselrolle spielt dabei das Kältemittel R32 mit seinen besonderen physikalischen Eigenschaften. Bei Atmosphärendruck liegt sein Siedepunkt bei -51,7°C, was eine effektive Wärmeaufnahme selbst bei extrem niedrigen Außentemperaturen ermöglicht.
Genau durch diesen thermodynamischen Prozess kann die Wärmepumpe bei -25°C Wärme aus der Luft "gewinnen" und diese in Heizwasser mit +35°C oder sogar +55°C für Radiatorheizungen umwandeln.
Schlüsselkomponenten der Wärmepumpe und ihre Funktionen
Das Verständnis der einzelnen Komponenten hilft, die Funktionsweise einer Luft-Wasser-Wärmepumpe besser zu begreifen:
- Inverter-DC-Kompressor: Das Herz des Systems, das das Kältemittel verdichtet. Die Invertertechnologie ermöglicht eine stufenlose Leistungsregelung von 30% bis 100%, erhöht die Effizienz und senkt den Stromverbrauch deutlich.
- Lamellenverdampfer der Außeneinheit: Wärmetauscher mit großer Oberfläche für maximale Wärmeaufnahme aus der Luft. Ausgestattet mit einer automatischen Abtaufunktion zur Eisentfernung im Winter.
- Plattenverflüssiger: Hocheffizienter Wärmetauscher der Inneneinheit, der Wärme vom Kältemittel an das Heizungswasser überträgt.
- Elektronisches Expansionsventil: Dosiert den Kältemittelfluss präzise und optimiert die Effizienz bei unterschiedlichen Temperaturbedingungen.
- EC-Lüftermotoren: Energieeffiziente, elektronisch kommutierte Ventilatoren für einen optimalen Luftstrom durch die Außeneinheit.
- Temperatur- und Drucksensoren: Überwachen kontinuierlich die Systemparameter für maximale Effizienz und Sicherheit.
- Regler mit witterungsgeführter Logik: Steuert den Betrieb in Abhängigkeit von den Außenbedingungen und spart bis zu 20% Energie im Vergleich zu Systemen mit fester Vorlauftemperatur.
Modellreihe der BeeSmart-Wärmepumpen
Das Unternehmen Mycond bietet die BeeSmart-Serie von Wärmepumpen an, die für die Klimabedingungen in Deutschland optimiert ist:
| Modell | Heizleistung A7 W35 (kW) | COP A7 W35 | Max. Leistung A-7 W35 (kW) | COP A-7 W35 | Temperaturbereich t°C | Schallpegel (dB(A)) | Energieeffizienzklasse | Stromversorgung |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| MHCS 035 NBS/UBS | 9,2 | 4,38 | 5,7 | 2,97 | -25 bis +43 | 52 | A+++ | 230 V 50 Hz |
| MHCS 045 NBS/UBS | 11,6 | 4,3 | 7,65 | 2,99 | -25 bis +43 | 52 | A+++ | 230 V 50 Hz |
| MHCS 050 NBS/UBS | 15,35 | 4,78 | 10,5 | 3,27 | -25 bis +43 | 59 | A+++ | 400 V 50 Hz |
| MHCS 070 NBS/UBS | 18,5 | 4,47 | 12,6 | 3,12 | -25 bis +43 | 61 | A+++ | 400 V 50 Hz |
Hinweis: Die Bezeichnung A7 W35 bedeutet, dass die Parameter bei einer Außenlufttemperatur von +7°C und einer Heizwassertemperatur am Austritt von +35°C gemäß EN14511 gemessen wurden. Analog gibt A-7 W35 die Bedingungen bei einer Außenlufttemperatur von -7°C an.
Wann BeeSmart für Ihr Zuhause sinnvoll ist
BeeSmart-Wärmepumpen sind besonders in folgenden Fällen empfehlenswert:
- Wenn Sie einen zuverlässigen Betrieb bei extrem niedrigen Temperaturen bis -25°C benötigen (im Gegensatz zu Budgetmodellen mit -15°C-Grenze)
- Für Objekte mit Niedertemperatur-Heizsystemen (Gebläsekonvektoren), wo der höchste saisonale Effizienzkoeffizient (SCOP) erreicht werden kann
- Bei der Notwendigkeit der Integration mit anderen Wärmequellen dank Anbindung über das Modbus-Protokoll
- Für maximale Einsparungen (bis zu 20 %) dank witterungsgeführter Regelung
Ein wichtiges Argument zugunsten dieser Systeme ist die Heat Pump Keymark-Zertifizierung – ein europäisches Qualitätszertifikat, das bestätigt, dass die angegebenen Parameter durch unabhängige Tests verifiziert wurden.
Vergleich mit alternativen Heizsystemen
Bei der Wahl eines Heizsystems ist es wichtig, alle Optionen zu betrachten:
| Heizsystem | Investitionskosten | Betriebskosten | COP bei 0°C | COP bei -15°C | Umweltfreundlichkeit |
|---|---|---|---|---|---|
| BeeSmart Luft-Wasser-Wärmepumpe | Mittel | Niedrig | ~4,0 | ~2,5 | Hoch |
| Gasheizkessel | Niedrig | 3–4-mal höher | ~1,0 | ~1,0 | Niedrig |
| Geothermische Wärmepumpe | Um 40–60 % höher | Sehr niedrig | ~4,5 | ~4,5 | Sehr hoch |
| Monoblock-Wärmepumpe | Mittel | Niedrig | ~3,8 | ~2,3 | Hoch |
Besonderheiten von Installation und Betrieb
Für maximale Effizienz der BeeSmart-Wärmepumpe sind eine fachgerechte Installation und regelmäßige Wartung erforderlich:
- Hydraulisches Schema: Die Installation eines Pufferspeichers wird empfohlen, um den Systembetrieb zu stabilisieren und den Kompressor vor häufigem Takten zu schützen.
- Mischgruppen: Bei verschiedenen Verbraucherkreisen (Radiatoren W55 und Fußbodenheizung W35) sollten Mischgruppen installiert werden, um für jeden Kreis die optimale Temperatur sicherzustellen.
- Regelmäßige Wartung: Umfasst die jährliche Überprüfung des Kältemitteldrucks, die Reinigung der Wärmetauscher und die Kontrolle elektrischer Verbindungen.
- Automatischer Abtauzyklus: Ein spezieller Algorithmus erkennt Eisbildung am Außenwärmetauscher und schaltet das System für 5–10 Minuten automatisch in den Abtaubetrieb, um auch bei Frost einen stabilen Betrieb sicherzustellen.
Häufige Fragen zu Luft-Wasser-Wärmepumpen
Kann die Wärmepumpe bei minus 25 Grad arbeiten?
Ja, BeeSmart-Wärmepumpen sind speziell für den Betrieb bis -25°C ausgelegt. Obwohl die Effizienz (COP) bei sehr niedrigen Temperaturen sinkt, liefert das System weiterhin Heizwärme.
Wie viel Strom verbraucht eine Wärmepumpe?
Der Stromverbrauch hängt vom Wärmebedarf des Hauses und der Außentemperatur ab. Bei +7°C benötigen BeeSmart-Wärmepumpen etwa 1 kW Strom, um 4–4,8 kW Wärme zu erzeugen.
Was sind COP und SCOP einer Wärmepumpe?
COP (Coefficient of Performance) ist der Leistungskoeffizient, der das Verhältnis von erzeugter Wärme zu verbrauchter elektrischer Energie unter bestimmten Bedingungen angibt. SCOP (Seasonal COP) ist der saisonale Koeffizient, der die Effizienz über die gesamte Heizperiode unter Berücksichtigung der Temperaturschwankungen abbildet.
Warum ist die Wärmepumpe im Winter lauter?
Eine höhere Geräuschentwicklung im Winter kann mit erhöhter Kompressor- und Lüfterleistung bei niedrigen Temperaturen sowie mit dem Abtauzyklus zusammenhängen. BeeSmart-Wärmepumpen verfügen über eine optimierte Schalldämmung zur Minimierung von Geräuschen.
Wird ein Reservekessel benötigt?
Für BeeSmart-Systeme, die bis -25°C arbeiten, ist ein Reservekessel nicht zwingend erforderlich. Für zusätzliche Betriebssicherheit oder sehr große Objekte kann jedoch eine Reservewärmequelle vorgesehen werden, die sich über die Modbus-Schnittstelle einfach integrieren lässt.
Wie oft muss Kältemittel nachgefüllt werden?
Bei korrekter Installation ist das System hermetisch dicht und das Kältemittel muss nicht nachgefüllt werden. Eine jährliche Kontrolle des Kältemittelstands wird im Rahmen der vorbeugenden Wartung empfohlen.
5 Schlüsselparameter bei der Auswahl einer Wärmepumpe
- Arbeits-Temperaturbereich: Stellen Sie sicher, dass die Pumpe für die in Ihrer Region typischen Temperaturen ausgelegt ist.
- COP unter Standardbedingungen: Je höher der COP, desto effizienter das System.
- COP bei niedrigen Temperaturen: Besonders wichtig für kalte Regionen.
- Vorhandensein einer Leistungsmodulation: Inverter-Systeme sind deutlich effizienter als nicht-invertierende.
- Vorhandensein von Qualitätszertifikaten: Heat Pump Keymark garantiert die Konformität mit den angegebenen Leistungsdaten.
Berechnung der saisonalen Effizienz SCOP
Zur Bewertung der realen Heizkosten wird die SCOP-Berechnungsformel verwendet:
SCOP = Jährlich erzeugte Wärmemenge (kWh) / Jährlicher Stromverbrauch (kWh)
Für BeeSmart-Systeme liegen die SCOP-Werte unter den klimatischen Bedingungen in Mitteldeutschland in der Regel bei 3,5–4,2 für Radiatorheizungen und 4,0–4,8 für Fußbodenheizungen.
Typische Fehler bei der Installation von Wärmepumpen
- Unzureichende Größe des Pufferspeichers
- Falsche Leistungswahl (zu gering oder zu groß)
- Unzureichende Wärmetauscherfläche im Gebäude
- Ignorieren des hydraulischen Abgleichs der Anlage
- Falsche Positionierung der Außeneinheit mit unzureichender Luftzirkulation
Machen Sie den Schritt in eine energieeffiziente Zukunft
BeeSmart Luft-Wasser-Wärmepumpen von Mycond sind eine technologisch ausgereifte Lösung, die Komfort, Einsparungen und Umweltfreundlichkeit vereint. Für die richtige Modellauswahl für Ihr Objekt kontaktieren Sie unsere Ingenieure über das Kontaktformular auf der Website.
Unsere Spezialisten wählen die optimale Wärmepumpen-Modellvariante aus und bieten eine Komplettlösung für Ihren Komfort – selbst unter den strengsten Winterbedingungen.
