Der Verdampfer
Der Verdampfer in der Wärmepumpe hat die Aufgabe, Wärme aus der Umgebung aufzunehmen. Diese holt er je nach Art der Wärmepumpe aus verschiedenen Wärmequellen, beispielsweise der Außenluft, dem Erdreich oder dem Grundwasser.
Ohne den Verdampfer würde die Wärmepumpe nicht funktionieren. Er bildet sozusagen das Herzstück der Technik, denn ohne ihn könnte keine Umwandlung der Umweltwärme in Heizenergie stattfinden.
Der Verdampfer kurz erklärt
- Wärmetauscher zur Aufnahme von Umweltenergie
- Kältemittel verdampft von flüssig zu gasförmig
- Temperaturdifferenz: 3–12 Kelvin zwischen Quelle und Kältemittel
- Luft-Verdampfer anfällig für Vereisung bei 0–5 °C
- Regelmäßige Wartung erhält Effizienz und verlängert Lebensdauer
Wie funktioniert ein Verdampfer genau?
- Abkühlung des Kältemittels
- Das Kältemittel kommt flüssig aus dem Expansionsventil
- Dabei sinkt der Druck stark (von Hoch- auf Niederdruck)
- Folge: Das Kältemittel kühlt sich deutlich ab
→ meist auf −10 bis +10 °C
- Aufnahme von Umweltwärme
- Im Verdampfer trifft das kalte Kältemittel auf Umweltenergie
(Außenluft, Erdreich oder Wasser) - Selbst bei starken Minusgraden ist noch nutzbare Wärme vorhanden
- Ein kleiner Temperaturunterschied (3–12 Grad Celsius) reicht aus,
damit Wärme durch den Wärmetauscher fließt
- Verdampfung des Kältemittels
- Durch die aufgenommene Wärme beginnt das Kältemittel zu sieden
- Es wechselt von flüssig zu gasförmig
- Dieser Übergang findet über einen großen Teil des Verdampfers statt
(die sogenannte Zweiphasenzone)
- Warum dabei so viel Energie aufgenommen wird
- Beim Verdampfen wird viel Energie gebunden
- Diese Energie dient nicht zum Erwärmen, sondern
für den Zustandswechsel von flüssig zu gasförmig - Am Ende verlässt das Kältemittel den Verdampfer vollständig gasförmig
und wird zum Verdichter weitergeleitet
Welche Verdampfertypen gibt es?
Je nach Wärmepumpentyp und Wärmequelle kommen unterschiedliche Verdampfer-Bauarten zum Einsatz. Sie unterscheiden sich vor allem in Aufbau, Platzbedarf, Wartung und Vereisungsanfälligkeit.
Kurzüberblick der wichtigsten Bauarten
Bauart | Typischer Einsatz | Vorteile | Nachteile |
Lamellen-Verdampfer | Luft-Wasser-Wärmepumpen | kompakt, leicht, hohe Oberfläche | vereisungs- und schmutzanfällig |
Plattenwärmetauscher | Sole- und Grundwasser-Wärmepumpen | sehr effizient, platzsparend | entkalkungspflichtig bei hartem Wasser |
Rohrbündel-Verdampfer | größere Anlagen mit Flüssigkeitsquellen | robust, langlebig, wenig Wartung | größerer Platzbedarf |
Überfluteter Verdampfer | industrielle Großanlagen | höchste Wärmeübertragung | technisch aufwendig, wartungsintensiv |
Einordnung in Kürze
- Lamellen-Verdampfer sind der Standard bei Luftwärmepumpen. Sie nutzen viele dünne Lamellen, um möglichst viel Wärme aus der Luft aufzunehmen, reagieren aber empfindlich auf Eis und Verschmutzung.
- Plattenwärmetauscher kommen bei Erd- und Grundwasserwärmepumpen zum Einsatz. Sie übertragen Wärme besonders effizient, benötigen bei hartem Wasser jedoch regelmäßige Pflege.
- Rohrbündel-Verdampfer sind sehr robust und langlebig, benötigen aber mehr Platz und werden eher in größeren Anlagen eingesetzt.
- Überflutete Verdampfer finden sich fast ausschließlich in industriellen Systemen, da sie hohe Effizienz mit hohem technischem Aufwand verbinden.
Die Vereisung beim Verdampfer
Die Vereisung des Verdampfers entsteht, wenn seine Oberflächentemperatur unter den Taupunkt der Außenluft fällt. Besonders bei milden Wintertemperaturen um den Gefrierpunkt und hoher Luftfeuchtigkeit kondensiert Wasserdampf am Verdampfer und gefriert zu Eis. Das reduziert den Luftstrom und die Heizleistung und macht Abtauvorgänge notwendig.
Bei starkem Frost tritt dieses Problem oft nicht auf, da der Taupunkt und die absolute Luftfeuchtigkeit dann sehr niedrig sind.
Den Verdampfer warten
Eine regelmäßige Wartung des Verdampfers ist entscheidend, um Heizleistung, Effizienz und Lebensdauer der Wärmepumpe dauerhaft zu erhalten.
- Jährliche Sichtprüfung
Kontrolle der Lamellen auf Verschmutzung, Verformung und Korrosion.
Ablagerungen über ca. 2 mm sollten entfernt werden. Grünliche oder weiße Korrosionsspuren können auf Materialschäden oder Undichtigkeiten hinweisen. - Reinigung des Verdampfers
Laub, Pollen und Insekten werden vorsichtig entfernt, meist per Hochdruckreinigung mit reduziertem Druck, um die feinen Lamellen nicht zu beschädigen.
Kosten: ca. 150–300 € - Entkalkung bei Wasser- oder Soleanlagen
Bei hartem Wasser können Kalkablagerungen die Wärmeübertragung deutlich verschlechtern. Eine chemische Spülung ist je nach Wasserqualität alle 5–8 Jahre sinnvoll.
Kosten: ca. 200–500 € - Filter im Kältemittelkreislauf prüfen
Ein verschmutzter Filtertrockner beeinträchtigt den Kältemittelfluss und kann die Heizleistung stark reduzieren.
Austauschkosten: ca. 80–180 €