Bei der monoenergetischen Betriebsweise wird ein zweiter Wärmeerzeuger mit der gleichen Energieart betrieben. Zum Beispiel ist neben der elektrisch betriebenen Kompressions- Wärmepumpe ein elektrischer Heizwasser-Durchlauferhitzer im Heizungsvorlauf oder ein Elektro- Heizeinsatz im Heizwasser-Pufferspeicher installiert (vorwiegend bei Luft/Wasser-Wärmepumpen). Diese Lösung stellt einen guten Kompromiss zwischen der energetischen Effizienz und den Investitionskosten dar. Monoenergetische Anlagen werden vor allem in Ein- oder kleinen Zweifamilienwohnhäusern mit einheitlichem Nutzerverhalten und mit Fußbodenheizung eingesetzt.

Komponenten von Elektro- Kompressions- Wärmepumpen

Moderne Elektro-Wärmepumpen stellen heute kompakte Einheiten dar und sind technisch und optisch nicht mehr mit der Wärmepumpengenerationen der 80er Jahre zu vergleichen. Zu den Komponenten gehören Der Verdichter, Der Wärmetauscher, Der Sauggas- Wärmetauscher und die Regelung. In diesem Artikel werden alle Teile genauer beschrieben.

Ebenfalls mit Erdgas betrieben wird die so genannte Vuilleumier- Wärmepumpe.
Diese Wärmepumpe arbeitet nach dem Prinzip eines thermisch angetriebenen regenerativen Gas-Kreisprozesses ähnlich dem Stirling-Prozess. Als Arbeitsmedium wird das umweltneutrale Inertgas Helium eingesetzt. Der Vuilleumier- Prozess beruht auf einem Patent, das 1918 in Amerika an Rudolph Vuilleumier erteilt wurde. Die Besonderheit des Prozesses beruht darauf, dass zwei Wärmequellen mit unterschiedlichem Temperaturniveau genutzt werden können. Der “Antrieb” des Kreisprozesses erfolgt über einen Gasbrenner, als zweite Wärmequelle wird über einen Wärmetauscher beispielsweise die Wärme der Außenluft erschlossen.

Unter Sorption versteht man physikalisch- chemische Vorgänge, bei denen entweder eine Flüssigkeit oder ein Gas von einer anderen Flüssigkeit aufgenommen (Absorption) oder aber an der Oberfläche eines Festkörpers festgehalten wird (Adsorption). Diese Vorgänge kommen unter bestimmten Bedingungen durch physikalische Einwirkungen (Druck, Temperatur) zustande und können rückgängig gemacht werden. Aus dem Alltag bekannte Vorgänge dieser Art sind z. B.:
* Im Mineralwasser absorbierte (gelöste) Kohlensäure, die beim Öffnen der Flasche
(Verringerung des Drucks) wieder frei wird.
* Die Filterung von Gerüchen und Schadstoffen aus der Atemluft durch Aktivkohle (Adsorption).

Kompressions-Wärmepumpen gelten als Stand der Technik und sind deshalb am weitesten verbreitet. Ihre Arbeitsweise entspricht der von üblichen Kühlschränken – nur mit veränderter Zielvorgabe (Heizen statt Kühlen). Unterschieden wird in zwei Arten einmal die Elektro-Kompressions-Wärmepumpe und die Gasmotorische- Kompressions- Wärmepumpe. Der Unterschied besteht nur darin das die Gasmotorische Pumpe mit einem Verbrennungsmotor betrieben wird und durch die Abwärme des Verbrennungsprozesses mehr Ausnutzung für die Primärenergie vorhanden ist.

Des Weiteren werden jetzt die Grundlagen der Kompressions- Wärmepumpen erklärt.

Grundprinzip

Wärmepumpen nutzen erneuerbare Energien aus der Umwelt. Die gespeicherte Sonnenwärme im Erdreich, im Grundwasser und in der Luft wird mit Hilfe elektrischer Energie in komfortable Heizwärme umgewandelt. Wärmepumpen sind so effizient, dass sie ganzjährig als einziger Wärmelieferant eingesetzt werden können.