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"Kältepumpe"
BAU-Forum: Nutzung alternativer Energieformen

"Kältepumpe"

Foto von Martin G. Halbinger

Ich überlege für meinen EFHAbk.-Neubau eine Grundwasser-Wärmepumpe mit Fußboden- und Wandheizung (Fußbodenheizung, Wandheizung) einzubauen. Nun kanm mir eine Idee:
  • Lässt sich eine Wärmepumpe in eine "Kältepumpe" umwandeln (z.B. durch Umschaltung der Kreise)?
  • Erfordert die damit verbundene Grundwassererwärmung eine separate Genehmigung?
  • Sind andere Probleme zu erwarten.

Hintergrund:
Im Hochsommer möchte ich auf diesem Weg die relativ massiven Innenwände (Ziegelbau) kühlen um so das Raumklima zu verbessern ohne dass eine Klimaanlage erforderlich ist.
Eine mechanische Lüftung ist sowieso vorgesehen, auch um einen Tauwasseranfall an den Innenwänden zu reduzieren
Vielen Dank für die Antworten

  1. hallo

    da ich kein Fachmann oder Experte in Sachen Klima / Heizung /Lüftung bin, bitte meinen Beitrag mit Vorsicht genießen. Ich melde mich trotzdem, da ich zumindest mal ein Mollier-Diagramm in der Hand hatte und demnach würde ich sagen, sobald Sie sich einen Körper kühlen, wird die Luft an dieser Stelle mit heruntergekühlt und muss zwangsläufig Ihr überschüssiges Wasser abgeben, für mich heißt dies, Ihre Kühlung wird schwitzen und naß werden. Sie müssen die Luft während des Kühlens entfeuchten, dann dürfte Ihr Aufbau klappen. Aber wie gesagt ich nichts weiß genau.
    • Name:
    • Herr Ber-180-Sob

  2. Kühlen bis 80 % relative Luftfeuchte

    dürfte kein Problem sein (ebenfalls keine diplomierte Meinung). Damit ist leider eine recht aufwendige Regelung notwendig, obs die von der Stange gibt, kann ich nicht beantworten.
    Und bei Gewitterneigung draußen hält sich die Kühlleistung damit auch in Grenzen.
    Wie wäre es denn, wenn man auch Gebiete mit hohem Eintrag (Dachfläche Richtung Süden) zusätzlich mit einer Kühlung versieht, die die Oberflächentemperaturen einfach auf Raumtemperatur hält (ebenso die Wandflächen regeln)? Das bringt zwar nicht immens viel, ist aber einfach zu regeln, verhindert sicher Tauwasseranfall und reduziert den Wärmeeintrag.

  3. Eigentlich ist das Grundwasser kalt genug ...

    was heißen soll: Das Grundwasser hat so ca. 10 °C. Das sollten Sie zum Kühlen des Gebäudes gar nicht weiter runterkühlen.
    Aber erstmal ein Hinweis vorweg: ich bin keiner der Experten  -  nur ein angehender Bauherr. Und so kann ich bestenfalls mein hier und anderswo angelesen Baulaienwissen zum Besten geben.
    Wieder zum Thema: Mit einer großzügig dimensionierten Wandheizung haben Sie sicherlich gute Voraussetzungen um damit auch Ihr Haus kühlen zu können. Das Grundwasser an sich ist schon kalt genug  -  da brauchen Sie Ihre Wärme- / Kältepumpe überhaupt nicht. Alles was Sie machen müssten wäre (vereinfacht gesagt), die Sole in Ihren Erdsonden umzuwälzen und über einen einfachen Plattenwärmetauscher das "Heizwasser" Ihrer Wandheizung zu kühlen. Da pümpeln dann zwei Umwälzpumpen und halten Ihr Haus mit geringstem Energieeinsatz (Strom) kühl.
    Das wäre erstmal das Grundprinzip. Ein paar Dinge gilt es dabei zu beachten. Wie BS schon angeführt hat, kann u.U. die in der Raumluft enthaltene Luftfeuchtigkeit an den Wänden kondensieren. Das gilt es auf jeden Fall zu vermeiden. Dagegen gibt es Raumtemperaturregler die sowohl das Heizen als auch das Kühlen steuern. Diese RTR gibt es mit integrierter Taupunkterkennung. Meines Erachtens müsste es auch mit einem Temperatursensor und einem Luftfeuchtigkeitssensor und ein bisschen Software gehen  -  aber lassen wir das mal vorerst, das können wir gerne nochmal später diskutieren.
    Übrigens: Zum Kühlen könnte die Lüftungsanlage sogar kontraproduktiv sein! Im ungünstigsten Fall fördert die Lüftungsanlage sogar den Tauwasseranfall! Wenn die Anlage tagsüber (im Sommer) läuft, dann befördert sie die feuchte, warme Luft von draußen nach innen  -  und damit ungewünschte Feuchtigkeit, die dann an den Wänden kondensieren kann. Schlecht. Selbst mit Erdwärmetauscher besteht diese Gefahr  -  wenn auch deutlich verringert. Im EWT wird die Luft abgekühlt und ein Teil des darin enthaltenen Wassers kondensiert im EWT  -  aber die Luft die Sie dann in die Wohnung bekommen hat dann 100 % rel. Luftfeuchtigkeit. Je nach Auslegung des EWT ist die Luft immer noch zu warm (und zu feucht). Kann auch schlecht sein (wieder Kondensat an den gekühlten Wänden).
    Also, die Aufgabenstellung lautet: Luftfeuchtigkeit gering halten, dann kann gut gekühlt werden. Ich würde im Hochsommer tagsüber mit geringstmöglichem Luftwechsel durch einen EWT lüften, mit der Wandheizung kühlen und per Software die Vorlauftemperatur über einen Mischer so regeln, dass garantiert kein Kondenswasser auf den Wänden ausfallen kann. Ersatzweise auch per RTR  -  schauen mer mal. Und nachts fährt dann die Lüftungsanlage hoch um mit der kühlen Außenluft das Haus in der Nacht zu kühlen.
    Eine Frage stellt sich mir: Warum wollen Sie die Innenwände kühlen? Ich gehe davon aus, dass Sie die Wandheizung primär auf den Außenwänden installieren (Gebäudehülle). Oder nicht?
    Und einen Link den hier im Forum Daniel Rinninsland empfohlen hatte sollten Sie sich vielleicht auch mal anschauen. Dieses "Handbuch der passiven Kühlung" enthält eine ganze Menge hilfreicher Informationen zu Ihrem Anliegen.
    Und nochmal: Das sind nur die Gedanken eines angehenden Bauherren  -  keine fundierte Expertenmeinung.
    • Name:
    • Reg2023-Wolfgang

  4. DRI war schon da ...

    ... sollte ich vielleicht doch nicht mitten im Schreiben eines Beitrags zu Abend essen und danach weiterschreiben. So haben sich die Beiträge in bisserl überschnitten.
    • Name:
    • Reg2023-Wolfgang

  5. warum nicht ...

    Deckenkühlung?
    kommen doch bestimmt Betondecken mit e. höheren Wärmekapazität als Mauerwerk,
    die Anordnung der "Kühlkörper" (natürlich sind's genau betrachtet Kühlschlangen)
    dürfte auch ergonomisch ideal sein.
    nicht zuletzt (falls meine Prämisse stimmt): einbetonieren ist einfacher als einmauern.

  6. Wenn schon Lüftung

    • warum dann nicht das Kühlregister gleich im Zuluftgerät einbauen? Wenn hier der Taupunkt unterschritten wird (bei 10 °C Wasser auf jeden Fall!) kann das anfallende Wasser absolut problemlos über den Kondensaatablauf entsorgt werden. Regelungstechnisch absolut kein Problem. Kühlung über Kapillarrohrmatten an Decken (oder über Wärmetauscher und kalte Wandheizungen?) sind sicher auch eine feine Sache. Auf jeden Fall müssen dann die Regler mit Taupunktsensoren ausgerüstet werden. Bei gekühlten Wandheizungen würde ich noch das Problem der "Zugerscheinung" durch die kalte Wand bedenken. Deckenkühler haben da die "bessere Thermik".

    Kermit

    • Name:
    • Reg2023-Herr Kermit

  7. Danke

    Foto von markus l. sollacher, dipl.-ing.

    Erst mal vielen Dank für die umfangreichen Antworten.
    • Die Möglichkeit der Deckenkühlung werde ich gerne aufgreifen, zum Einen wegen der Thermik, zum Anderen, da die Decke selten mit Möbeln zugebaut wird.
    • Kann jemand was zum Wasserrecht sagen; darf ich das Grundwasser einfach so erwärmen bzw. Ist das bereits in der Genehmigung für das "Grundwasserkühlen" (Wärmepumpe) enthalten?

  8. Bei Flächenkühlung muss ein Taupunktfühler eingebaut werden!

    Da sonst schon bei entsprechender Luftfeuchte auch bei 15 Grad C Oberflächentemperatur schon Tauwasser auftreten kann!
    Es gibt WP Systeme welche schon die Umschaltung der Wand o. Fußbodenheizungskreise auf Kühlung mit integriert haben.
    Zur Flächenkühlung mit Kapillarmatten siehe Link

  9. Habe bei DRI was nicht verstanden ...

    > ... zusätzlich mit einer Kühlung versieht, die die Oberflächentemperaturen einfach auf Raumtemperatur hält ...
    Ist damit 21 °C gemeint, dann kondensierts bei 36 °C außen auch recht heftig. Oder die jeweils aktuelle RT? Ja, dann ist es keine Kühlung mehr.
    Zur Lüftung mit WRG: Die Regelung sollte den Sommer-Bypass schließen, wenn es draußen wärmer ist als drinnen. Damit nutzen wir die (noch) kühle Raumluft zum Kühlen. Zum Kühlregister: hat schon jemand Erfahrung mit 'einer Verdunstungskühlung in der Abluft?

  10. Versuch

    Foto von Jochen Ebel, Dipl.-Physiker

    Habe das mal probiert. Aber ohne industriellen Zerstäuber. Ich hatte den Eindruck es bringt was. Ich musste den Versuch aus 2 Gründen abbrechen: Es muss eine ganz feine Versprühung erfolgen, damit auf kurzer Weglänge die Abluft tatsächlich 100 % Feuchte erreicht (im Sommer ist manchmal der Abstand der Feuchte zu 100 % nicht hoch)  -  und da verstopfen Düsen ganz leicht und 2. das nicht verdunstdete Wasser muss kontrolliert abfließen können. Und wenn die Anlage nicht zur Verdunstungskühlung vorgesehen ist, kann das überflüssige Wasser einen vielleicht schadensträchtigen Weg gehen.

  11. Bei meiner Aussage war ein Fehler

    Einfach nur die Oberflächentemperatur = Raumtemperatur ansetzen, hilft nicht weiter. Wenn die Kühlung funktioniert (was wir ja hoffen) wird der Raum doch deutlich kühler als die Außenluft, Kondensat kann anfallen. Ein Taupunktfühler muss so ausgewertet werden, dass an der Kühlfläche nicht mehr als 80 % Luftfeuchte entstehen können, Herr Ebel hatte dazu schon einiges geschrieben.
    Zum Kühlen über die Zuluft hilft das kleine Programm im Link. Als Heizleistung mal -2 kW angeben (ist nicht phänomenal) und auf die Luftvolumenströme achten;-)

  12. Nochmal zu "keine Kühlleistung" und Deckenkühlung

    Mein Ansatz war im ersten Posting, die Decke, durch die ein erheblicher Wärmeeintrag kommen dürfte, soweit herunterzukühlen, dass keine Wärme mehr hereinkommen kann. Dadurch gibt es zwar keine Kühlleistung, aber auch keine Wärmeleistung.
    Sicherer ist aber auch jeden Fall der Einsatz von Feuchterechnern.

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