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Erdwärmepumpen (GHPs) 2022-11-02

Geothermische Wärmepumpen (GHPs), manchmal auch als GeoExchange, erdgekoppelte, Erdwärme- oder Wasserwärmepumpen bezeichnet, werden seit den späten 1940er Jahren verwendet. Sie nutzen statt der Außenlufttemperatur die relativ konstante Temperatur der Erde als Austauschmedium.

Obwohl viele Teile des Landes saisonalen Temperaturextremen ausgesetzt sind – von sengender Hitze im Sommer bis zu Minusgraden im Winter – bleibt der Boden einige Meter unter der Erdoberfläche auf einer relativ konstanten Temperatur. Je nach Breitengrad reichen die Bodentemperaturen von 45 °F (7 °C) bis 75 °F (21 °C). Wie eine Höhle ist diese Bodentemperatur im Winter wärmer als die Luft darüber und im Sommer kühler als die Luft. Das GHP nutzt diese günstigeren Temperaturen, um hocheffizient zu werden, indem es Wärme mit der Erde über einen Erdwärmetauscher austauscht.

Wie jede Wärmepumpe können Erdwärme- und Wasserwärmepumpen das Haus heizen, kühlen und, wenn sie so ausgestattet sind, mit Warmwasser versorgen. Einige Modelle von geothermischen Systemen sind mit zweistufigen Kompressoren und variablen Ventilatoren für mehr Komfort und Energieeinsparungen erhältlich. Im Vergleich zu Luftwärmepumpen sind sie leiser, langlebiger, wartungsärmer und unabhängig von der Temperatur der Außenluft.

Eine Dual-Source-Wärmepumpe kombiniert eine Luft-Wasser-Wärmepumpe mit einer Erdwärmepumpe. Diese Geräte vereinen das Beste aus beiden Systemen. Dual-Source-Wärmepumpen haben höhere Wirkungsgrade als Luftquellen-Einheiten, sind aber nicht so effizient wie geothermische Einheiten. Der Hauptvorteil von Dual-Source-Systemen besteht darin, dass ihre Installation viel weniger kostet als eine einzelne geothermische Einheit und fast genauso gut funktioniert.

Auch wenn der Installationspreis eines geothermischen Systems ein Vielfaches des Preises eines Luftquellensystems mit der gleichen Heiz- und Kühlleistung betragen kann, können sich die zusätzlichen Kosten in 5 bis 10 Jahren in Form von Energieeinsparungen auszahlen, je nach Energiekosten und verfügbare Anreize in Ihrer Nähe. Die Systemlebensdauer wird auf bis zu 24 Jahre für die inneren Komponenten und über 50 Jahre für die Masseschleife geschätzt. Jedes Jahr werden in den Vereinigten Staaten ungefähr 50.000 geothermische Wärmepumpen und 50.000 Wärmepumpenthermostate installiert.

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