Wärmepumpe aus einer Klimaanlage gemacht? Ist es sinnvoll? Günstige Alternative zur WP?

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Posted on: 2024-04-30
 

Der Hauptthema des Artikels ist der Trend der Umwandlung von Klimaanlagen in Wärmepumpen - ein umfangreiches und vielschichtiges Thema. Wir werden versuchen, es so umfassend wie möglich zu behandeln, unter Berücksichtigung der meisten seiner Aspekte. Unser Fokus liegt auf der Luft-Wasser-Wärmepumpe aus einer Klimaanlage, die ein Haus mit herkömmlicher Heizung (d.h. Wasserheizung, basierend auf Heizkörpern oder noch besser auf Fußbodenheizung) beheizen soll. Der folgende Artikel wird einen Hauch von DIY („Do it yourself“ - also „mach es selbst“) haben, ist aber nicht unbedingt ein Versuch, von "professionellen" Lösungen im Bereich der Wärmepumpen abzuraten. Vielmehr zielen wir darauf ab, das Thema dem Leser näher zu bringen.

Klimaanlage als Wärmepumpe - Wie viel kostet es und ist es rentabel?

Die Kosten sind wahrscheinlich das wichtigste Motiv für Personen, die sich entscheiden, eine Klimaanlage als Wärmepumpe zu nutzen, anstatt eine fertige Lösung von einem Unternehmen zu kaufen, das Wärmepumpen anbietet.
✅ Eine Wärmepumpe aus einer Klimaanlage ist definitiv eine kostengünstigere Lösung, die sich im Bereich von 1200 bis 5000 € bewegt, während fertige Geräte (mit vergleichbaren Parametern) zwischen 5000 € und 10000 € kosten. Die untere Grenze des Bereichs, 1200 €, würde jedoch eher die Verwendung einer alten Art von Klimaanlage erfordern - ohne Inverter, was sich auch auf die spätere Benutzerqualität und die Kosten auswirkt. Um Sinn zu machen, müssen Sie also mit einigen Tausend € rechnen.

Die meisten Menschen werden daher feststellen, dass es sich lohnt, einige wenige halten es jedoch für unrentabel - aber seien wir ehrlich, um das als unrentabel zu betrachten, müssen sie es sich leisten können. Daher ist der Preis definitiv verlockend, aber hinter dem Preis stehen konkrete Lösungen, die analysiert werden müssen. Es bleibt also viel Geld in der Tasche - was verlieren wir also?

Luft-Wasser-Wärmepumpe aus einer Klimaanlage - wie funktioniert das?

Um zu erklären, wie eine Luft-Wasser-Wärmepumpe aus einer Klimaanlage funktioniert, müssen wir ein allgemeines Verständnis dafür haben, wie Wärmepumpen funktionieren. Unser Ziel ist es nicht, dieses Thema auf äußerst professionelle Weise zu präsentieren, sondern es schnell und verständlich für Laien zu erläutern.

✅ Eine Wärmepumpe funktioniert, indem sie ein für viele Menschen ungewöhnliches Phänomen nutzt - sie erwärmt Wasser, während sie gleichzeitig die Luft draußen abkühlt, wo sich das Außengerät der Wärmepumpe befindet (oder... der umgebaute Klimaanlage). Es "zieht" einfach Wärme aus der Luft, auch wenn die Außentemperatur nicht sehr hoch ist. Dies scheint etwas gegen die Natur und die Gesetze der Physik zu sein - aber nicht ganz.

☑️ Die Funktionsweise von Wärmepumpen ist dank spezieller Gase möglich - sogenanntes Kältemittel, manchmal auch Freon (von dem wir heute viele verschiedene Arten kennen, und immer neuere Wärmepumpen verwenden seine immer modernere und effizientere Form, auch umweltfreundlicher usw.). Wir verwenden absichtlich den allgemeinen Begriff "Kältemittel", da sich das Thema ständig weiterentwickelt. Sie werden auch auf die Bezeichnung als "Kältemittel" stoßen. Mehr dazu können Sie in einem anderen unserer Artikel über Kältemittel lesen.

Das Kältemittel-Freon erwärmt sich beim Verdampfen und hat eine sehr niedrige Siedetemperatur - interessanterweise kann es sich auch bei niedrigen Temperaturen und sogar bei Frost erwärmen. Deshalb funktionieren Wärmepumpen auch bei Minustemperaturen (obwohl sie natürlich weniger effizient sind, aber sie funktionieren immer noch und das Kältemittel erwärmt sich). Dank der Lüfter des Außengeräts der Wärmepumpe - oder des umgebauten Klimaanlage - erwärmt sich das Kältemittel weiterhin, da selbst negative Temperaturen ausreichen, um es zu erwärmen, und diese Wärme "nur" an unsere Heizung oder unser Warmwasser übertragen werden muss.

✅ Wenn wir uns die Konstruktion einer Klimaanlage und einer Wärmepumpe genauer ansehen, werden wir feststellen, dass es sich um sehr ähnlich aufgebaute Geräte handelt. Und hier liegt der ganze Schlüssel.

Freon, auch als Kältemittel bekannt - was ist das?

Im Grunde genommen hat die Mehrheit von uns vielleicht schon einmal von Freon gehört, da es auch zur Kühlung in Kühlschränken verwendet wird. Seine Verwendung in Wärmepumpen oder Klimaanlagen ist chronologisch jünger. In Klimaanlagen oder Wärmepumpen wird es jedoch sehr oft als "Kältemittel" bezeichnet - oder es wird durch seine spezifische Bezeichnung wie z.B. R404, R410 oder in letzter Zeit häufig R32 angegeben.

Die Preise für Wärmepumpen - warum sind sie so hoch?

Wenn man sie mit den Preisen für umgebaute Klimaanlagen zu Wärmepumpen vergleicht, ja, sie sind hoch. In diesem Bereich haben wir jedoch professionelle Geräte, die oft deutlich längere Garantiezeiten haben. Darüber hinaus verfügen sie zum Beispiel über ein Heizelementsystem, das hilft, das Haus zu heizen, wenn die Temperatur unter minus 12 oder minus 15 Grad Celsius fällt und die Wärmepumpe tatsächlich aufhört, Wärme zu erzeugen. Übrigens sind diese Heizelemente (mit einer Leistung von z.B. 8-10 kW) so stromintensiv, dass sie für die Besitzer von Wärmepumpen ein Ärgernis sind.

✅ Ein weiterer Faktor, der die Preise für Wärmepumpen erhöht, sind ... die Subventionen für Wärmepumpen. Ja, unabhängig von unterschiedlichen Meinungen darüber, ob der Staat oder die EU den Umstieg auf Wärmepumpen mit Subventionen unterstützen sollten - Untersuchungen haben gezeigt, dass die Subventionierung solcher Geräte in Höhe von mehreren zehn Prozent ihres Wertes zwangsläufig zu Preiserhöhungen führen muss. Darüber hinaus führt die künstliche Stimulierung der Nachfrage immer zu Preisanstiegen für ein bestimmtes Produkt, selbst wenn dies langfristig auch zu einem Anstieg des Angebots führen kann.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass unabhängig von meiner Sympathie für Wärmepumpen dies immer noch eine teure Technologie ist, manchmal übertrieben teuer, und wir sind noch weit davon entfernt, dass es sich in jedem Haushalt lohnt, wenn nur die Bewohner zur Mittelklasse gehören. Lassen Sie uns nichts vormachen - die Nachfrage wird auch durch politische Trends angeheizt, die durch den Klimawandel motiviert sind.

Rückgang des Verkaufs von Wärmepumpen?

☑️ Die neuesten Verkaufsstatistiken aus den Jahren 2023 und 2024 - laut Bloomberg - zeigen tatsächlich einen Rückgang des Anteils von Wärmepumpen am Verkauf von Heizgeräten (eine Analyse in 14 EU-Ländern, darunter Deutschland, Polen, Tschechien und die Niederlande). Ist ihre Expansion zum Stillstand gekommen? Oder ist es vielleicht nur der Einfluss etwas weniger großzügiger Regierungen bei der Subventionierung von Wärmepumpen? Es ist schwer zu sagen, dies ist ein Thema für einen anderen Artikel, aber der Preis spielt sicherlich eine Rolle. Der Trend der Umrüstung von Klimaanlagen auf Wärmepumpen hat sicherlich eine Zukunft vor sich.

Umbau einer Klimaanlage zu einer Wärmepumpe - wie wird das gemacht?

✅ Der Umbau einer Klimaanlage zu einer Wärmepumpe ist sicherlich nicht so einfach, dass sich jemand ohne Erfahrung mit solchen Geräten oder ohne Grundkenntnisse in der Hydraulik daran wagen sollte. Dennoch nehmen Personen mit Geschicklichkeit oft erfolgreich den Umbau einer Klimaanlage zu einer kostengünstigen elektrischen Heizung vor.

✅ Zunächst muss die Außeneinheit der Klimaanlage an die Heizungsanlage unseres Hauses angeschlossen werden. Sie wird das Herzstück der gesamten Anlage bilden, die auf diese Weise Wärme erzeugt. Um dies zu tun, benötigen wir einen Plattenwärmetauscher (am besten mit Wärmedämmung), der jedoch sorgfältig ausgewählt werden muss. Es sollte nicht einfach das erste Modell von Allegro sein. Darüber werden wir weiter unten schreiben.

Außerdem benötigen wir natürlich eine Umwälzpumpe, die den Kreislauf erzwingt. Dann beginnt die Arbeit immer fachmännischer zu werden - d.h. es wird erforderlich sein, die Steuerungstechnik so zu konfigurieren, dass der gesamte Heizprozess ordnungsgemäß funktioniert. Dafür ist ein Fachmann erforderlich, und hier empfehlen wir dringend, die Dienste eines Unternehmens in Anspruch zu nehmen, das sich damit befasst. Es sei denn, jemand hat entsprechende Personen in seinem Bekanntenkreis.

Auswahl des Wärmetauschers für die Wärmepumpe aus einer Klimaanlage - Tipps

✅ Um den richtigen Wärmetauscher für die Wärmepumpe aus einer Klimaanlage auszuwählen, müssen wir auf mehrere Aspekte achten. Dadurch vermeiden wir Undichtigkeiten - denn man muss wissen, dass das erwärmte Kältemittel zu bestimmten Temperaturen einen hohen Druck im System erzeugt, der den Wärmetauscher beschädigen könnte. Daher:

  • ✔️ Es muss sich um einen Hochdruck-Wärmetauscher handeln - das heißt, er muss in der Lage sein, mit dem Kältemittel zu arbeiten, normalerweise sind sie für Drücke bis zu 45 bar zertifiziert. Es sollte kein gewöhnlicher Flüssig-Flüssig-Wärmetauscher sein - da diese normalerweise zu niedrigen Arbeitsdrücken haben. Zusammengefasst, ein Druck von 20-30 bar reicht nicht aus.
  • ✔️ Der Wärmetauscher sollte Anschlüsse für das Kältemittel in Form von Rohren haben - bereit zum Löten. Dies erleichtert unsere Arbeit und beschleunigt den gesamten Umbau.
  • ✔️ Der Wärmetauscher für die Wärmepumpe aus einer Klimaanlage sollte entsprechend seiner Leistung dimensioniert sein. Es ist am besten, ihn mit einem gewissen Sicherheitspuffer auszuwählen - das bedeutet, dass der Wärmetauscher auch eine etwas höhere Leistung als unsere Klimaanlageneinheit bewältigen können sollte. +2kW sollten ausreichen (natürlich sprechen wir von der Leistung des Wärmetauschers für diesen charakteristischen Betriebsmodus). Das heißt, für eine Einheit mit 5kW wählen wir einen Wärmetauscher für das Kältemittel mit einer Mindestleistung von 7kW - zur Sicherheit.
  • ✔️ Alternativ können wir prüfen, ob der Wärmetauscher mit Glykol arbeiten kann - wenn wir beabsichtigen, das System mit einer Glykol-Wasser-Lösung zu füllen, um es vor dem Einfrieren zu schützen (z. B. wenn wir dies in einem Ferienhaus tun).

Was passiert, wenn der Wärmetauscher für die Klimaanlage zu klein ist?

✅ Die einfache Antwort ist, dass deine Wärmepumpe aus der Klimaanlage nicht funktionieren wird - es gibt keine andere Möglichkeit, Wärme in die Anlage zu übertragen. Wenn der Wärmetauscher zu klein ist, wird er nur in geringem Maße unterdimensioniert sein - er wird funktionieren, aber halbherzig, und es wird keinen realen Nutzen daraus geben. Außerdem wird deine Wärmepumpe sich oft ausschalten, weil keine Wärme abgenommen wird. Dadurch wird das gesamte System sehr ineffizient arbeiten und große Mengen Energie verbrauchen.

Professionelle Wärmepumpe vs. Wärmepumpe aus einer Klimaanlage

✅ Tatsächlich unterscheidet sich eine professionelle Wärmepumpe kaum von solchen Umbauten in Bezug auf das Grundkonzept. Es handelt sich auch um Außeneinheiten mit Ventilatoren, die mit einem entsprechenden Wärmetauscher ausgestattet sind, um Wärme auf ein Medium zu übertragen. Auf diese Weise funktioniert auch eine Luft-Wasser-Wärmepumpe - und unsere Wärmepumpe aus der Klimaanlage, wenn sie sorgfältig hergestellt wird, ist nicht so unprofessionell.

☑️ Allerdings verfügt eine "professionelle" Wärmepumpe zusätzlich über eine Vielzahl von Sensoren und eine automatisierte Arbeitsweise, die zum Beispiel um WLAN-Module erweitert werden kann, was eine Vielzahl von Möglichkeiten zur Überwachung der Leistung des gesamten Systems bietet. Dies ist sicherlich ein Vorteil, der manchmal nicht zu unterschätzen ist. Sie ist absolut einfach zu steuern - oft sogar von unserem Smartphone aus.

An dieser Stelle müssen wir entscheiden, ob diese Vorteile den Preisunterschied wert sind - denn der Unterschied in der Wärmeerzeugung ist nicht immer sehr groß. Natürlich sollte davon ausgegangen werden, dass professionelle fertige Lösungen immer zugunsten neuer technischer Lösungen optimiert werden, um den Heizprozess zu optimieren und den Energieverbrauch zu reduzieren. Dies können wir nicht unbedingt von Klimaanlagen erwarten - dennoch sind die Unterschiede in der Effizienz zumindest derzeit nicht überwältigend.

Welche Klimaanlage für eine Wärmepumpe?

✅ Wenn wir maximale Vorteile bei relativ niedrigen Kosten für unsere häusliche Wärmepumpe sicherstellen möchten und ein effizientes und modernes System haben wollen, sollten wir eine sogenannte Inverter-Klimaanlage wählen. Eine Inverter-Klimaanlage ist einfach eine, die die Arbeitsweise des Kompressors über einen Inverter steuern kann und die Klimaanlage so einstellt, dass die gewünschten Ergebnisse erzielt werden (d.h. die gewünschten Temperaturen). Mit anderen Worten, eine Inverter-Klimaanlage wird die Leistung modulieren können, je nach Bedarf. Eine Inverter-Klimaanlage arbeitet "halbe Kraft", wenn die Außentemperaturen günstig sind, um Strom zu sparen. Sie wird jedoch ihr volles Potenzial ausschöpfen, wenn es erforderlich ist.

Alternative zur Inverter-Klimaanlage - was noch für eine Wärmepumpe geeignet ist

Die einzige Alternative ist eine ältere Art von Klimaanlage, die keinen Inverter hat - und daher auch keine Modulation hat. Sie wird definitiv günstiger sein - man kann sie z.B. für 600-800 € kaufen - aber sie wird die Leistung nicht an die Anforderungen der Jahreszeit oder des Gebäudes anpassen. Es wird eher kein wirtschaftliches System im Stromverbrauch sein.
❌ Der Umbau einer Klimaanlage ohne Inverter ist keine gute Idee und sollte dringend abgeraten werden.

Ist es möglich, die Luft im Haus mit einer Klimaanlage zu heizen, auch nachdem der Klimaanlagenumbau zu einer Luft-Wasser-Wärmepumpe durchgeführt wurde?

✅ Ja, das ist möglich, aber es handelt sich um ein komplexeres System, das beim Bau und beim Design anspruchsvoller ist. Natürlich müssen wir in diesem Fall beachten, dass wir auch eine Inneneinheit benötigen, also den eigentlichen Gebläse der Klimaanlage. In diesem Fall können wir sozusagen zwei Wärmeempfänger an den Kreislauf des Kältemittels in der Außeneinheit anschließen - die Inneneinheit (Luft) und den Wärmetauscher, der die Wärme an das Wasser überträgt. Es ist möglich, die Möglichkeit zum Umschalten des Wärmeempfängers zu berücksichtigen - einfache Absperrventile am Wärmetauscher können ausreichen, um den Wärmetauscher vom System abzutrennen.

Potenziell besteht jedoch auch die Möglichkeit, sowohl das Gebläse als auch das Wasser gleichzeitig zu erwärmen. Die Voraussetzung dafür ist eine ausreichend große Außeneinheit der Klimaanlage, die in der Lage ist, genügend Wärme zu erzeugen, um beide Wärmeempfänger mit Wärmeenergie zu versorgen. Der Wärmetauscher muss dann so dimensioniert sein, dass er nicht die gesamte Leistung der Klimaanlage abzapft, sondern nur einen Teil davon, je nach Bedarf (abhängig davon, wie viel Wärme wir für unser Haus benötigen). Hierbei gibt es jedoch eine objektive Schwierigkeit bei der korrekten Berechnung davon, und dies sollte definitiv von einem Fachmann durchgeführt werden.

Muss man das selbst machen?

✅ Definitiv nicht. Das Umbauen von Klimaanlagen zu Wärmepumpen ist in unserem Land zu einer Art Mode geworden, und um das Thema herum hat sich bereits ein gewisses wirtschaftliches Mikroklima entwickelt, das von Unternehmen und Experten wahrgenommen wurde. Genauso wenig wie du in der Regel deine Klimaanlage selbst installierst, ist es hier ratsam, nach Angeboten zu suchen. Neben der Möglichkeit, bereits umgebaute Geräte zu kaufen, kann man praktisch in jeder Region Unternehmen finden, die die Umrüstung von Klimaanlagen auf Wärmepumpen anbieten - inklusive Montage und Integration des Systems mit der Heizungsanlage.

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Hier ist der kurze Wörterbuch der Begriffe zum Thema

Außengerät - Klimageräte (oder Wärmepumpen), die sich außerhalb des Gebäudes befinden (bei Luft-Wasser-Geräten), ausgestattet mit einem Lüfter usw.

Freon - Kältemittel in Klimaanlagen - im Grunde genommen einer seiner umgangssprachlichen Namen, tatsächlich verwenden Fachleute eher den Begriff Kältemittel. Freon ist in der Tat ein Handelsname, der von einem französischen Unternehmen, das es patentiert hat, geschaffen wurde (das Wort hat in einigen Ländern Eingang in den allgemeinen Gebrauch gefunden). Es hat die Fähigkeit, Wärme aus der Umgebung zu absorbieren, auch bei Minustemperaturen, weshalb es in Klimaanlagen, Wärmepumpen und sogar Kühlschränken verwendet wird.

F-Gase - fluorierte Treibhausgase, die als Kältemittel in Klimaanlagen, Kühlschränken, Gefriergeräten, Wärmepumpen verwendet werden --> (siehe: Kältemittel), können auch im Zusammenhang mit dem Thema auftreten, es ist wichtig zu wissen, dass für ihre Verwendung Qualifikationen erforderlich sind.

Inverter in Klimaanlagen - Einrichtung, die in neueren Klimaanlagen verwendet wird und eine sanfte Regelung der Kompressorleistung ermöglicht, um den Energieverbrauch und die Leistung an die Bedürfnisse anzupassen.

Inverter-Klimaanlage - eine Art Klimaanlagenaggregat, das einen Inverter zur Regelung der Kompressorleistung verwendet, wodurch die Leistung und der Energieverbrauch je nach Bedarf angepasst werden können. Es ist definitiv effizienter und wirtschaftlicher im Gebrauch und bequemer als ältere Modelle ohne Inverter.

Kältemittel - einer der Gase, die in Klimaanlagen und Wärmepumpen verwendet werden, es gibt viele Arten davon, z. B. R404, R407c, R410a oder R32; (siehe auch: Kältemittel)

R32, R290, R410A, R407c - die Namen einiger spezifischer Gase - d.h. Kältemittel -, die in Wärmepumpen und Klimaanlagen verwendet werden.

Überdimensionierung des Wärmetauschers / Kondensators - Auswahl eines Wärmetauschers, der als Kondensator mit etwas mehr Leistung als die Leistung der jeweiligen Klimaanlageneinheit arbeiten soll. Dieser Schritt wird aus Sicherheitsgründen und zur Vermeidung potenzieller Fehler bei der Berechnung empfohlen.

Wärmepumpen-Kondensator - Element des WPs-Systems, das für die Umwandlung des Kältemittels von der gasförmigen (flüchtigen) Phase in die flüssige Phase verantwortlich ist, indem es Wärme an ein anderes Medium oder die Umgebung abgibt. In unserem Fall wollen wir, dass die Wärme aus dem erhitzten Kältemittel der Klimaanlage in das Wasser gelangt und in unser Heizsystem. In Eigenbau-Lösungen werden Plattenwärmetauscher als Kondensatoren verwendet.

WP - gängige Abkürzung für Wärmepumpe

 
Posted in: Wärmetauscher, Allgemeine, Wärmepumpen und alle Aspekte ihrer Funktionsweise

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Comments

  • ... [Titel vom Moderator entfernt]
    By: Umbaumeister On 2024-06-21

    Man kann sicherlich auch aus Ventilatoren Klimaanlagen bauen. Aber aus einer Klimaanlage eine WP? Falls es funktioniert, Respekt! Gehört sicherlich viel Fachwissen und der richtige Umgang mit Elektronik Werkzeug dazu.

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