Stromverbrauch von Wärmepumpen

Neben dem Funktionsprinzip von Wärmepumpen ist eine der am häufigsten gestellten Fragen der Stromverbrauch dieser Geräte. In diesem Abschnitt werden wir den Stromverbrauch von Wärmepumpen und die Faktoren, die ihn beeinflussen, untersuchen.

Wärmepumpen beziehen ihre Energie aus der Natur und decken den Heiz- und Kühlbedarf des installierten Bereichs. Sie nehmen 70 % ihrer Energie aus der Natur auf, während 30 % der Stromrechnung des Nutzers entfallen. Der Stromverbrauch einer Wärmepumpe hängt von mehreren Faktoren ab, nicht nur von einem einzelnen Grund. Lassen Sie uns diese Faktoren im Detail betrachten.

1. Kompressorkonsum
   Der Hauptfaktor, der zum Stromverbrauch beiträgt, ist der Energieverbrauch des Kompressors. Wärmepumpen, die erneuerbare Energiesysteme sind, verfügen über mechanische Komponenten wie Kompressoren, Vier-Wege-Ventile und Expansionsventile. Damit eine Wärmepumpe funktioniert, müssen diese Komponenten den Kreislaufprozess abschließen. Damit der Kompressor arbeiten und das System starten kann, muss der elektrische Strom den Kompressor erreichen. Die vom Kompressor aufgenommene Leistung bestimmt den Stromverbrauch, und der stündliche Energieverbrauch des Kompressors wird in Kilowatt (kW) gemessen.

Die Art, Marke und Größe des Kompressors beeinflussen die Energie, die er zieht, und können den Verbrauch entweder erhöhen oder verringern. Einfache Kompressoren liefern Energie basierend auf ihrer Effizienz, unabhängig vom Energiebedarf des zu klimatisierenden Raums. Sie verbrauchen mehr Strom, da sie bei Temperaturschwankungen ein- und ausgeschaltet werden.

DC-Inverter-Kompressoren hingegen passen ihre Leistung an den Energiebedarf des klimatisierten Raums an und reduzieren ihren Stromverbrauch schrittweise, sobald die gewünschte Temperatur erreicht ist. Daher sind DC-Inverter-Kompressoren energieeffizienter als einfache Kompressoren, da sie nicht ein- und ausschalten müssen.

2. Art der Wärmepumpe
   Wärmepumpen beziehen einen Teil ihrer Energie aus natürlichen Quellen wie Luft, Wasser und Erde. Aufgrund der Natur dieser Quellen verbrauchen wasser- und erdgasbasierte Wärmepumpen weniger Strom als luftbasierte Wärmepumpen.

Luft-Wärmepumpen haben keinen festen Stromverbrauch. Wenn die Außentemperatur niedrig ist, müssen diese Systeme härter arbeiten, was zu einem höheren Stromverbrauch führt. Zudem verbrauchen die in Luft-Wärmepumpen eingebauten Lüfter eine kleine Menge Strom, was den Gesamtverbrauch weiter erhöht.

Wasser-Wärmepumpen beziehen ihre Energie aus unterirdischen Wasserquellen, die nicht einfrieren. Das bedeutet, dass die Wassertemperatur stabiler bleibt als die Außentemperatur. Daher verbrauchen Wasser-Wärmepumpen weniger Strom als Luft-Wärmepumpen.

Die effizienteste Art von Wärmepumpe sind geothermische (erdgebundene) Wärmepumpen. Unabhängig von Temperaturschwankungen bleibt die Erdtieftemperatur nahezu konstant, was geothermische Wärmepumpen zu den energieeffizientesten macht und den geringsten Stromverbrauch aufweist.

3. Heizsystem im Gebäude
   Wärmepumpen übertragen Wärme durch verschiedene Heizsysteme im Gebäude, wie Fußbodenheizung, Heizkörper, Fan-Coils und Wandheizung. Die Art des im Gebäude verwendeten Systems hat direkten Einfluss auf den Stromverbrauch. In einem traditionellen Heizkörper-System liegt die Eingangstemperatur zwischen 50–60°C, während Fußbodenheizung bei Temperaturen zwischen 10–35°C arbeitet. Daher wird mehr Strom verbraucht, um die höhere Temperatur für Heizkörper zu erreichen, als um die niedrigeren Temperaturen für die Fußbodenheizung zu erreichen. Fußbodenheizung hilft, den Stromverbrauch bei der Verwendung einer Wärmepumpe zu reduzieren.

4. Dämmung
   Die Wärmedämmung ist nicht nur für Wärmepumpen wichtig, sondern spart auch Energie bei fossilen Brennstoffen. Je nach Zustand des Gebäudes kann die Wärmedämmung zwischen 20 % und 70 % der Wärmeenergie sparen. Das bedeutet auch Einsparungen bei Brennstoffen und Kosten.

In einem Gebäude ohne Dämmung wird während der Berechnung der Wärmepumpenleistung eine Wärmepumpe mit einer höheren kW-Leistung gewählt, während in einem gut isolierten Gebäude eine Wärmepumpe mit niedrigerer kW-Leistung ausgewählt wird. Daher bedeutet eine größere Wärmepumpe einen höheren Stromverbrauch.

5. Lage des klimatisierten Raums
   Ein weiterer wichtiger Faktor bei der Bestimmung des erforderlichen Energiebedarfs einer Wärmepumpe ist der Standort des zu klimatisierenden Raums. Zum Beispiel ist die Wärmepumpe für zwei Häuser mit gleicher Quadratmeterzahl im Osten Anatoliens und in der Ägäis unterschiedlich. In kälteren Regionen bieten die Wärmepumpen höhere Effizienz, aber der Stromverbrauch ist aufgrund der harschen klimatischen Bedingungen ebenfalls höher.