Sole Wasser Wärmepumpen
Eine Sole-Wasser-Wärmepumpe hat ihren Namen von dem sogenannten Wärmeträgermittel, das genutzt wird. Dieses Wärmeträgermittel fließt durch den Kollektor oder die Erdsonde und nimmt dabei die Wärme des umgebenden Erdreichs auf. Die Sole besteht normalerweise aus einem ein Wasser-Frostschutz-Gemisch.
Diese Mischung ist wesentlicher Bestandteil des Kreislaufprozesses der Sole-Wasser-Wärmepumpe. Ein vierstufiger Prozess kennzeichnet die Wärmepumpe. 1. Verdampfer: Die Sole zirkuliert durch den Kollektor, nimmt dort die Erdwärme auf und gibt im Verdampfer diese Wärme an das Kältemittel ab. Dieses Kältemittel wird schon bei niedrigen Temperaturen gasförmig (verdampft). 2. Verdichter: Nun wird dieses Kältemittel im Kompressor verdichtet, also ein höherer Druck erzeugt. Dadurch steigt auch die Temperatur des Kältemittels steigt. 3. Verflüssiger: Dann wird im Kondensator diese Wärme über den zweiten Wärmetauscher an das Heizungswasser abgegeben, sodass das Kältemittel sich abkühlt und wieder flüssig wird. 4. Zum Schluss wird das Kältemittel in einem Expansionsventil entspannt, und der Prozess beginnt von vorne.
Sole-Wasser-Wärmepumpen sind in verschiedene Bauarten erhältlich, hier werden Systeme mit Erdkollektoren oder Erdsonden beschrieben.
Erdkollektoren
Bei der Nutzung von Erdkollektoren in Sole-Wasser-Wärmepumpen werden Rohre aus Metall oder Kunststoff im Erdreich verlegt. In diesen Rohren zirkuliert die Sole. Die Erdkollektoren werden in einer Tiefe von ein bis zwei Metern verlegt. Das können handwerklich begabte Eigentümer auch selbst übernehmen. Um genügend Wärme aus dem Erdreich aufnehmen zu können, ist allerdings vergleichsweise viel Platz notwendig. Für ein durchschnittliches Einfamilienhaus kann eine Fläche von rund 250 Quadratmetern für den Erdkollektor erforderlich sein. Nur dann kann die Sole-Wasser-Wärmepumpe wirtschaftlich arbeiten und den Bedarf abdecken. Erdkollektoren haben also den Nachteil, viel Platz zu benötigen. Dieser Platz darf dann auch nicht bebaut werden, damit über die Sonneneinstrahlung und den Regen das Erdreich die nutzbare Wärme erhält. Andererseits haben Sole-Wasser-Wärmepumpen, die Erdkollektoren nutzen, den Vorteil, recht preiswert in der Anschaffung zu sein.
Erdsonden
Als Alternative bieten sich Sole-Wasser-Wärmepumpen mit Erdsonden an. Erdsonden werden aber im Gegensatz zu Erdkollektoren senkrecht in die Erde eingebracht. Dazu ist vorher eine Bohrung für die Sonde notwendig, die je nach den geologischen Gegebenheiten bis zu einige Hundert Meter tief sein kann. Die meisten Erdsonden sind allerdings nur zwischen 50 und 100 Meter tief in die Erde eingelassen. In dieses Bohrloch wird dann die Erdsonde, die aus einem Bündel U-förmiger Rohre für die Sole besteht, eingelassen. Der Zwischenraum wird wieder aufgefüllt. Auch bei dieser Bauart einer Sole-Wasser-Wärmepumpe findet der oben beschriebene Kreislauf statt. Da die Erdsonde aber sehr tief ins Erdreich eingelassen werden kann, wo die Temperatur während des ganzen Jahres eine gleichbleibende Höhe von mindestens zehn Grad hält, sind Erdsonden besonders effizient. Sie haben auch den Vorteil, dass sie nur sehr wenig Platz auf dem Grundstück beanspruchen. Daher werden Erdsonden insbesondere bei kleinen Grundstücken oder bei nachträglichem Einbau empfohlen. Sole-Wasser-Wärmepumpen mit Erdsonden erreichen hohe Wirkungsgrade. Im Sommer können sie sehr effizient zur Kühlung eingesetzt werden. Als Nachteil sind allerdings die vergleichsweise hohen Kosten für die Bohrung zu nennen.
Bei Sole-Wasser-Wärmepumpen fließt Sole durch die Rohre von Erdkollektoren oder Erdsonden. Diese Sole nimmt die Wärme des umgebenden Erdreichs auf und gibt sie in der Wärmepumpe an die Heizung ab. Beide Systeme haben Vor- und Nachteile: Systeme mit Erdkollektoren sind preiswerter, benötigen aber mehr Platz. Erdsonden sind wegen der Bohrung teurer, aber platzsparend und für den nachträglichen Einbau gut geeignet.
