Erdwärmepumpen

Erdwärmepumpen – Die Grundlagen

Die Umgebungswärme im Boden kann erfasst und zur Beheizung Ihres Hauses verwendet werden. Die Sonne erwärmt die Erde und dann können im Garten vergrabene Rohre verwendet werden, um die Wärme aus diesem Boden zu extrahieren. Erdwärmepumpen konzentrieren diese Wärme für den Einsatz in Heizkörpern, Fußbodenheizungen und Warmwassersystemen. Selbst in Tiefen von nur 1 Meter bleibt der Boden das ganze Jahr über auf einer relativ konstanten Temperatur von etwa 12 ° C, so dass eine Erdwärmepumpe auch in kälteren Monaten eingesetzt werden kann. Die moderneren Systeme kompensieren das Wetter draußen und liefern mehr Wärme im Inneren, wenn die Außentemperatur sinkt.

Erdwärmepumpendiagramm mit Erdverrohrung

Erdwärmepumpendiagramm mit Erdverrohrung

Sie können bis zu £ 1.000 in Energiekosten pro Jahr mit einer Erdwärmepumpe sparen, wenn Sie derzeit elektrische Heizung verwenden. Über diese Einsparungen hinaus gibt es staatliche Zuschüsse in Höhe von £ 1250 für den Einbau einer Erdwärmepumpe, und in Zukunft können sie sich für den Anreiz für erneuerbare Wärme qualifizieren, der Ihre Renditen noch besser macht. Sie können auch ganz oder teilweise über das Green Deal-Programm finanziert werden, das die Installationskosten übernimmt. Sie zahlen dann das System zurück, indem Sie die Einsparungen bei Ihren Energiekosten verwenden, wodurch die Installation für Sie kostenlos wird.

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Funktionsweise von Erdwärmepumpen

Sie benötigen genügend Platz in Ihrem Garten, um eine Rohrleitungsschleife namens ‚Erdschleife‘ zu vergraben, die dem Boden Wärme entzieht, obwohl die Erdschleife in vertikalen Bohrlöchern vergraben werden kann, wenn der Platz begrenzt ist.

Erdwärmepumpensystem mit allen Komponenten des Systems

Erdwärmepumpensystem mit allen Komponenten des Systems

  • Eine Mischung aus Wasser und Frostschutzmittel fließt durch die Erdschleife – die im Boden vergraben ist. Diese Flüssigkeit absorbiert die Wärme von der Erde
  • Die erwärmte Erdschleifenflüssigkeit wird dann in einen Wärmetauscher gepumpt und überträgt die Wärme auf ein Kältemittel
  • Das Kältemittel wird in einem Verdichter komprimiert, der die Wärme auf eine höhere Temperatur konzentriert. Die Wärme ist jetzt heiß genug, um Wasser zum Heizen oder Warmwasser zu erhitzen.
  • Die Erdschleifenflüssigkeit wird an dieser Stelle wieder abgekühlt und fließt zurück in den Boden, wo sie mehr Wärme entzieht, wobei der Vorgang wiederholt wird
  • Die Länge der Erdschleife, die Sie benötigen, hängt davon ab, wie groß Ihr Haus ist und wie viel Wärme und Warmwasser Sie benötigen. Je länger die Schleife ist, desto mehr Wärme kann sie dem Boden entziehen und desto mehr Platz nimmt sie in Ihrem Garten ein

Es gibt andere Arten von Wärmepumpen, die nach einem sehr ähnlichen Prinzip arbeiten und stattdessen Wärme aus verschiedenen Quellen extrahieren:

  • Luftwärmepumpen: Sie entziehen der Außenluft Wärme und sind eine attraktive Option, da sie wirtschaftlich und einfach zu installieren sind, insbesondere wenn Sie in einer Stadt mit wenig Außenraum leben.
  • Wasserwärmepumpen: Dies ist ein ähnliches System wie eine Erdwärmepumpe, mit der Ausnahme, dass die Erdschleife in einer lokalen Wasserquelle wie einem Fluss oder See angeordnet ist.
  • MVHR (Mechanische Lüftung und Wärmerückgewinnung): Dies ist im Wesentlichen eine Abluftquelle; Dieses System gewinnt die Wärme aus der warmen Luft zurück, die Ihr Zuhause über Lüftungsschlitze verlässt. Dieses System ist am effizientesten in luftdichten, gut zugfesten Häusern.

Erdwärmepumpen installieren

In England, Schottland und Wales benötigen Erdwärmepumpen normalerweise keine Baugenehmigung, Sie sollten sich jedoch bei Ihrer örtlichen Behörde erkundigen, ob für Ihr Projekt keine Genehmigung erforderlich ist. Um sich für die Förderung erneuerbarer Wärme zu qualifizieren, muss das System von einem MCS-akkreditierten Installateur montiert werden. Übliche Standorte für die Pumpe sind Ihr Hauswirtschaftsraum, Keller oder sogar in der Garage.

Erdwärmeleitungen im Graben verlegt

Erdwärmeleitungen im Graben verlegt

Normalerweise wird die Schleife in Gräben von etwa zwei Metern Tiefe verlegt, und ein typisches Haus würde etwa 600 Fuß benötigen. Eine typische Bodenquelleninstallation für ein 2-Bett-Einfamilienhaus würde (mindestens) zwei Gräben von etwa 12 Zoll Breite und etwa 45 m Länge benötigen. Die Gräben müssen auch etwa 15 Fuß (5m) voneinander entfernt sein. Die Gräben sind idealerweise eben, um zu vermeiden, dass die Pumpe zu hart arbeitet, und je feuchter der Boden, desto besser, da mehr Wärme geleitet wird. Wenn Sie nur wenig Platz in Ihrem Garten haben, kann die Schleife vertikal im Boden vergraben werden, normalerweise bis zu einer Tiefe von 10 Metern für ein typisches Zuhause.

Prüfen Sie, ob eine Wärmepumpe für Ihr Zuhause geeignet ist

Checkliste für die Installation von Erdwärmepumpen

Sie müssen Folgendes beachten:

Graben mit ausgefüllten Erdwärmeheizrohren

Graben mit ausgefüllten Erdwärmeheizrohren

  • Installieren einer Erdungsschleife: Sie benötigen viel Platz im Freien, um die Erdungsschleife zu begraben, aber wenn Sie nicht viel Platz im Freien haben, ist es möglich, ein Bohrloch zu graben. Dies bedeutet, dass Grabmaschinen in der Lage sein müssen, auf den Raum zuzugreifen, in den die Bohrung führen wird
  • Hausisolierung: Damit das System effizient ist, ist es wichtig, dass Ihr Haus zugfest und gut isoliert ist. Erdwärmepumpen erzeugen Wärme mit einer niedrigeren Temperatur als herkömmliche Heizkessel, weshalb Zugluft sie viel weniger effizient macht
  • Vorhandene Brennstoffquelle: Wenn Ihr aktuelles Heizsystem elektrisch, Festbrennstoff- oder ölbasiert ist, sollte eine Erdwärmepumpe erhebliche Energieeinsparungen liefern. Häuser, die ein Gassystem verwenden, werden eine geringere Einsparung sehen. Aus diesem Grund haben Haushalte im Gasnetz derzeit keinen Anspruch auf eine Prämienzahlung für erneuerbare Wärme; Haushalte, die ein Gassystem nutzen, können jedoch im Rahmen des Anreizsystems für erneuerbare Wärme, das im Sommer 2013 eingeführt wird, regelmäßige Zahlungen für die Wärmeerzeugung erhalten. Häuser, die Gas verwenden, qualifizieren sich auch für die Finanzierung durch den Green Deal
  • Heizsystem: Größere Heizkörper, Fußbodenheizungen oder Niedertemperatur-Gebläsekonvektoren (Warmluftheizung) sind aufgrund der niedrigeren Wassertemperaturen, die durch das Wärmepumpensystem erzeugt werden, effizienter als herkömmliche heizkörperbasierte Systeme, wenn sie mit der Wärmepumpe verwendet werden.
  • Haben Sie weitere Bauprojekte im Sinn? Möglicherweise können Sie die Kosten für die Pumpeninstallation erheblich senken, indem Sie sie mit anderen von Ihnen geplanten Bauarbeiten kombinieren.

 Verlegung von Rohrleitungen für Fußbodenheizungen

Verlegung von Rohrleitungen für Fußbodenheizungen

Der Wirkungsgrad einer Wärmepumpe wird durch seinen Leistungskoeffizienten (CoP) gemessen; Dies ist ein Maß für das Verhältnis von Wärmeabgabe zu Stromaufnahme einer Wärmepumpe. Wärmepumpen können für jedes Kilowatt Strom, mit dem sie diese Energie erzeugen, bis zu 4 Kilowatt Wärmeenergie erzeugen.

Eine alternative Maßnahme, die als System Efficiency Ratio (SER) bekannt ist, wurde vom Energy Saving Trust (EST) entwickelt. Dies ist das Verhältnis der Anzahl der Stromeinheiten, die das gesamte Heizsystem benötigt, um zu laufen, verglichen mit der Anzahl der Wärmeeinheiten, die die Pumpe erzeugt. Sowohl der SER als auch der CoP liegen zwischen 1 und 4. Eine kürzlich durchgeführte Studie zur Leistung von Wärmepumpen ergab, dass der mittlere SER für Erdwärmepumpen bei 2,3 bis 2,5 lag, wobei die effizientesten Einheiten 3,3 erreichten.

Installationszeit der Erdwärmepumpe

Die Installationszeit für ein Erdwärmepumpensystem variiert und hängt von der Größe des Systems ab. Sie können möglicherweise eine erhebliche Menge an Geld auf Ihrer Installationsrechnung sparen, indem Sie die Installation mit anderen Bauarbeiten kombinieren.

Erdwärmepumpeninstallateure

Nur von MCS akkreditierte Installateure können Installationen validieren, die sich für die Zahlungssysteme für erneuerbare Wärmeanreize und erneuerbare Wärmeprämien der Regierung qualifizieren. Installationen, die über den Green Deal durchgeführt werden, müssen Green Deal-Installateure verwenden.

Erdwärmepumpenkosten

Nach den einmaligen Installationskosten von £ 6.000- £ 18.000 hängt die Betriebskosten des Systems von einer Reihe von Überlegungen ab – einschließlich der Größe und Isolierung Ihres Hauses. Einsparungen von mehr als £ 610 auf Ihre Energiekosten können jährlich erreicht werden, wenn Sie von einem Öl- oder Elektroheizsystem umstellen.

Haus zeigt Erdwärmeheizung Rohrleitungen im Gartenbereich verlegt und wie es mit dem Kessel verbunden ist

Haus zeigt Erdwärmeheizung Rohrleitungen im Gartenbereich verlegt und wie es mit dem Kessel verbunden ist

Sie könnten auch einen Zuschuss in Höhe von £ 1.250 für die Kosten des Systems durch das Renewable Heat Premium Payment Scheme und regelmäßige Zahlungen für die durch den Renewable Heat Incentive erzeugte Wärme erhalten. Um mehr über die Erneuerbare-Wärme-Subventionen zu erfahren, besuchen Sie unsere Erneuerbare-Wärme-Incentive-Seite.

Sie können Ihre Erdwärmepumpeninstallation auch teilweise oder vollständig über das Green Deal-Programm finanzieren lassen. Der Green Deal ist effektiv ein erschwinglicher Kreditservice für grüne Heimwerkerarbeiten. Das System zahlt für die Installation und Sie zahlen das System monatlich mit dem Geld zurück, das Sie auf Ihrer Energierechnung gespart haben. Dies bedeutet, dass die Installation für Sie „kostenlos“ ist und Sie insgesamt sparen sollten, aber es ist nicht ganz so günstig wie die Installation selbst zu bezahlen, da Zinsen in Ihren Zahlungen enthalten sind.

Wärmepumpen arbeiten anders als Öl- und Gaskessel, da sie Wärme bei niedrigeren Temperaturen über viel längere Zeiträume erzeugen. Aus diesem Grund ist es in den Wintermonaten am besten, sie ständig eingeschaltet zu lassen, um Ihr Zuhause effizient zu heizen. Dies mag zunächst kontraintuitiv erscheinen, erfordert jedoch eine andere Denkweise, um effizient zu arbeiten.

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Die Vorteile von Erdwärmepumpen

Sie könnten mehr als £ 610 pro Jahr bei Ihren Heizkosten sparen, obwohl der Betrag von Ihrem vorhandenen Heizsystem abhängt. Sie können auch eine einmalige Zahlung von £ 1.250 über das Renewable Heat Premium Payment Scheme und vierteljährliche Zahlungen für die von Ihnen erzeugte Wärme erhalten, wenn die Pumpe von einem von MCS akkreditierten Installateur montiert wird. Es gibt einige zusätzliche Vorteile:

  • Minimieren Sie Ihre Kohlenstoffemissionen: Wärmepumpensysteme reduzieren die Kraftstoffmenge, die Sie zum Heizen Ihres Hauses verbrennen müssen, und reduzieren die Kohlenstoffemissionen Ihres Hauses
  • Keine Kraftstofflieferungen: Es ist nicht erforderlich, dass Kraftstoff zu Ihnen nach Hause geliefert wird, da die Wärmepumpe nur Strom benötigt
  • Kein Kessel erforderlich: In einem Wärmepumpensystem muss das mit einem Kessel erzeugte Warmwasser nicht nachgefüllt werden
  • Geringe Wartungskosten: Wärmepumpen benötigen wenig Wartung und werden daher als Fit-and-Forget-Technologie bezeichnet

Erdwärmepumpen – Maximieren Sie Ihre Einsparungen

Die Einsparungen, die Sie durch die Installation einer Wärmepumpe erzielen, hängen von mehreren Faktoren ab:

  • Wie Wärme verteilt wird: Fußbodenheizung anstelle von Heizkörpern ist effektiver, da das Wasser nicht so heiß ist und eine größere Oberfläche benötigt, um die Wärme in den Raum zu übertragen
  • Das aktuelle Heizsystem: Je weniger effizient Ihr aktuelles Heizsystem ist, desto wahrscheinlicher ist es, dass Sie mit einer Wärmepumpe geringere Betriebskosten erzielen
  • Ob Sie die Pumpe zum Erhitzen von heißem Wasser verwenden: Dies kann den Wirkungsgrad der Pumpe verringern. Eine solarthermische Anlage könnte installiert werden, um heißes Wasser in heißeren Monaten aufzufüllen
  • Wie das System verwendet wird: Wärmepumpe sind effektiver, wenn die Heizung jeden Tag für einen längeren Zeitraum eingeschaltet ist, aber die Thermostattemperatur kann ohne Beschwerden reduziert werden, da Sie eine viel konstantere Temperatur erfahren

Alle Projektinhalte wurden von Mike Edwards, Gründer von DIY Doctor und Branchenexperte für Gebäudetechnik, geschrieben und produziert.

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