Funktionsweise Wärmepumpen nutzen die Wärme des sie umgebenden Mediums Luft, Wasser oder Erde. Dabei wird ein bestehendes Temperaturniveau mittels eines elektrisch betriebenen Kompressors auf ein höheres Nieveau angehoben (gepumpt). Diese Funktionsweise ist vergleichbar mit der eines Kühlschrankes. In einem geschlossenen Kreislauf befindet sich ein Kältemittel, das die Eigenschaft besitzt bereits bei geringen Tempereturen vom flüssigen in den gasförmigen Zustand überzugehen. Das Kältemittel Gas wird durch die Umgebung erwärmt, vom Kompressor verdichtet, wodurch es noch wärmer wird (Fahrradluftpumpen Effekt) Anschließend gibt das erwärmte und verdichtete Kältemittel seine Energie über einen Wärmetauscher an den Heizkreislauf ab, bevor es wieder flüssig wird und der Vorgang von neuem beginnt. Durch dieses Funktionsprinzip, kann eine Wärmepumpe auch Wärme aus dem Heizkreislauf abziehen und sie an das Umgebungsmedium abgeben - und damit ein Gebäude kühlen.
Wärmegewinnung Wie effektiv eine Wärmepumpe arbeiten kann hängt zum Großteil von der Temperaturdifferenz zwischen dem Umgebungsmedium und dem Heizsystem ab. Es können Temperaturen bis zu 0° sinnvoll genutzt werden um Wärme zu gewinnen. Entsprechend können Luftwärmepumpen gewinnbringend nur dann eingesetzt werden, wenn die Lufttemperaturen im Winter in der Regel über 0° liegen. Vorteil dieser Anlagen: Sie können ohne großen Installationsaufwand an einem nahezu beliebigen Standort aufgestellt werden. Um die Geothermie oder die Wärme des Grundwassers nutzen zu können sind Grabungen oder Bohrungen notwendig. Mehrere Meter tiefe horizontal oder bis zu 100 Meter tief vertikal verlegte Rohre werden für den Kältemittelkreislauf benötigt. Um die Temperaturdifferenz zum Heizsystem klein zu halten bieten sich das Zusammenspiel von Wärmepumpen und Niedrigtemperaturheizungen (z.B. Fußbodenheizung) an, die mit Vorlauftemperaturen von 35° auskommen. Zum Vergleich: Herkömmliche Hochtemperatursysteme benötigen Vorlauftemperaturen bis zu 65°.
Elektrische Energie Der größte Teil der Wärmepumpen Energie wird aus dem Umgebungsmedium gewonnen, ein kleiner Teil über den Kompressor erzeugt, bzw. über einen nachgeschalteten Durchlauferhitzer. Beide beziehen ihre Energie über das normale Stromnetz. Das Verhältnis von gewonnener und elektrisch erzeugter Energie wird als Jahresarbeitszahl bezeichnet. Je höher also die Jahresarbeitszahl einer Wärmepumpe, umso weniger elektrische Energie muß aufgewendet werden, um die Nennheizleistung zu erzielen. In die Wirtschaftlichkeitsrechnungen einer Wärmepumpe sollte daher der konkrete Strompreis mit einbezogen werden. Manche Energieversorger bieten besonders günstige Wärmepumpentarife an, die teilweise 50% unter den normalen Stromtarifen liegen. Entsprechend können die Unterschiede in den Betriebskosten bei konventionellen Wärmepumpen recht hoch sein.
Die Wärmepumpe im IMMOSOLAR System Im Zusammenspiel mit Solarkollektoren und der IMMOSOLAR Regeltechnik kann die Effizienz unserer Wärmepumpen noch einmal drastisch gesteigert werden. Es ist ein solarer Deckungsbeitrag von fast 90% möglich (direkte Sonneneinstrahlung + solare Umweltwärme über die Wärmepumpe). Diese Energie kann auf vielfältige Weise gespeichert und bei Bedarf den Wärmeverbrauchern zugeführt werden.