Kurz erklärt: Wie funktioniert eine Wärmepumpe?

Eine Wärmepumpe funktioniert so: Ein Kältemittel wird an einer bestimmten Stelle, wo die Energie entzogen werden soll, mit der Umgebung in Verbindung gebracht über einen Wärmetauscher. Und dabei nimmt das Kältemittel die Wärme auf von der Umgebung. Das Kältemittel verdampft dabei und von dort wird dieses verdampfte Kältemittel in einem Kreislauf weitergeführt zu einem Verdichter. Bei dem Verdichter wird Druck auf das Kältemittel ausgeübt und das Kältemittel verflüssigt sich und gibt Wärme ab. Danach, nachdem die Wärme abgegeben wird, wird das ganze verflüssigte Kältemittel in seiner kalten Form zurück an die Abgabestelle gebracht und der gleiche Prozess beginnt wieder von vorne. In diesem Kältekreis wird im Endeffekt die, die Wärme produziert eigentlich wie ein Kühlschrank, bloß genau umgedreht.

Kurz erklärt: Wie funktioniert eine Wärmepumpe? Im Video erklärt unser Geschäftsführer Kilian Schramm kurz und knapp wie eine Wärmepumpe funktioniert.

Eine Wärmepumpe funktioniert so: Ein Kältemittel wird an einer bestimmten Stelle, wo die Energie entzogen werden soll, mit der Umgebung in Verbindung gebracht über einen Wärmetauscher. Und dabei nimmt das Kältemittel die Wärme auf von der Umgebung. Das Kältemittel verdampft dabei und von dort wird dieses verdampfte Kältemittel in einem Kreislauf weitergeführt zu einem Verdichter. Bei dem Verdichter wird Druck auf das Kältemittel ausgeübt und das Kältemittel verflüssigt sich und gibt Wärme ab. Danach, nachdem die Wärme abgegeben wird, wird das ganze verflüssigte Kältemittel in seiner kalten Form zurück an die Abgabestelle gebracht und der gleiche Prozess beginnt wieder von vorne. In diesem Kältekreis wird im Endeffekt die, die Wärme produziert eigentlich wie ein Kühlschrank, bloß genau umgedreht.

Vorteile von PVT-Modulen

Im Vergleich zu einzelnen PV- und Solarthermie-Anlagen bieten PVT-Solarmodule einige Vorteile: Der offensichtlichste Vorteil ist die höhere Gesamteffizienz bei der Nutzung der Solarenergie, die durch die gleichzeitige Erzeugung von Solarstrom und Wärme entsteht. So kann eine einzelne Photovoltaik-Anlage etwa 20 % der Solarenergie in Strom umwandeln, als Solarthermie-PV-Hybrid-Anlage jedoch einen Wirkungsgrad von bis zu 80% erzielen.

Durch Photovoltaik-Solarthermie-Hybrid-Module ist es auch möglich, eine Schwäche von PV-Modulen auszugleichen. Denn die Effizienz von Solarzellen ist im Sommer, wenn die Sonne viel und stark scheint, besonders hoch. Allerdings vertragen die Module selbst keine starke Hitze. Hybrid-Module transportieren die Hitze teilweise ab, um sie als Wärme im Haus zu nutzen und schonen gleichzeitig die PV-Module, deren Wirkungsgrad dadurch steigt. Praktischer Nebeneffekt: Durch die mit den Solarthermie-Modulen erzeugte Wärme schmilzt im Winter der Schnee auf den Photovoltaik-Modulen.

Die Kombination beider Technologien in einer Anlage hat zudem den Vorteil, dass sie weniger Platz in Anspruch nimmt als zwei separate Anlagen. Photovoltaik-Solarthermie-Hybrid-Module ermöglichen die Nutzung von Photovoltaik und Solarthermie auch auf kleineren Flächen und können deshalb auch auf Dächern installiert werden, die für zwei separate Anlagen zu klein wären.

Auch bei den Investitionskosten sind die Hybrid-Anlagen im Vorteil: Zwar ist der PVT-Module Preis aktuell noch höher als der von herkömmlichen Solarzellen in einer einzelnen Photovoltaik- oder Solarthermie-Anlage. Doch im Vergleich zu dem Einzelkauf beider Anlagen (Photovoltaik und Solarthermie) sind PVT-Module schon jetzt günstiger.

Und schließlich ist hier auch die Optik zu nennen. Denn durch die Photovoltaik-Solarthermie-Hybrid-Module ist das äußere Erscheinungsbild bei einer PVT-Anlage einheitlicher als bei zwei separaten Anlagen (Photovoltaik und Solarthermie).

PVT-Solarmodule und ihre Herausforderungen

Durch die Kombination zweier Technologien sind PVT-Module technisch komplexer als einzelne Photovoltaik-Module. Umso wichtiger für eine korrekte und sichere Funktionsweise ist eine professionelle Installation und Montage. Vertrauen Sie hier auf die Expertise und Erfahrung eines Fachbetriebs, um die sichere Inbetriebnahme und den fehlerfreien Betrieb zu gewährleisten.

PVT-Anlagen sind noch relativ neu auf dem Markt und erst von einigen Anbietern erhältlich. Dementsprechend hoch sind derzeit noch die Preise. Setzt sich die Hybrid-Technologie jedoch weiterhin durch und kommen mehr Anbieter auf den Markt, wird der PVT-Module Preis schon bald sinken und die Anlagen damit noch attraktiver für Immobilienbesitzer.

Wer PVT-Module kaufen möchte, sollte wissen: Auch diese können staatlich gefördert werden. Zum einen sind - ähnlich wie bei der Solarthermie - Zuschüsse von bis zu 25 % der Kosten möglich, sofern sich diese auf mehr als 2.000 Euro belaufen. Wird eine Kombination mit einer Wärmepumpe installiert, um eine frühere Gas- oder Ölheizung zu ersetzen, sind sogar Förderungen von bis zu 40 % möglich.

Anwendungsbereiche für PVT-Module

Da PVT-Anlagen das ganze Jahr über Strom und Wärme erzeugen, eignen sie sich vor allem für Gebäude, die ganzjährig einen hohen Wärmebedarf haben. Das können öffentliche Gebäude wie Krankenhäuser oder Hotels sein, aber auch Ein- und Mehrfamilienhäuser, deren Wärmebedarf bei durchschnittlich 2000 kWh liegt.

Mit einem Saisonspeicher lässt sich die im Sommer erzeugte Wärme jedoch über längere Zeit speichern, sodass sie auch im Winter genutzt werden kann. Aufgrund der noch relativ hohen Anschaffungskosten der Speicher kommt es auf den Wärmebedarf an, ob sich die Investition finanziell lohnt.

Photovoltaik-Thermie-Anlagen lassen sich aber auch gut mit einer Wärmepumpe kombinieren. Dadurch muss die Wärmepumpe nicht so viel Wärme aus der Umgebung ziehen und der Stromverbrauch sinkt. Mehr zur PVT-Wärmepumpe

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