Der Verflüssiger
Der Verflüssiger ist einer der vier zentralen Komponenten im Kältekreislauf einer Wärmepumpe. Seine Aufgabe ist entscheidend für die Effizienz der gesamten Anlage: Das vom Verdichter kommende, heiße und unter Druck stehende Kältemittelgas wird im Verflüssiger abgekühlt, verflüssigt sich dabei und gibt seine Wärme an das Heizungswasser des Gebäudes ab. Erst an dieser Stelle wird die im Kältekreislauf erzeugte Wärme tatsächlich nutzbar gemacht.
Im realen Betrieb ist der Verflüssiger einer der wichtigsten Stellhebel zur Effizienzoptimierung. Eine gute Auslegung und geringe Temperaturdifferenzen zwischen Kältemittel und Heizwasser können die Jahresarbeitszahl einer Wärmepumpe um 0,3 bis 0,8 Punkte verbessern. Damit hat der Verflüssiger einen deutlich größeren Einfluss auf den Stromverbrauch als viele andere Einzelkomponenten.
Der Verflüssiger kurz erklärt
- Bauteil: Wärmetauscher zwischen Kältemittel und Heizungswasser
- Funktion: Verflüssigung des gasförmigen Kältemittels und Wärmeabgabe an das Haus
- Temperaturen: ca. 50–60 °C Eintritt (gasförmig), ca. 28–40 °C Austritt (flüssig)
- Materialien: Kupfer, Aluminium oder Edelstahl
- Bauarten: Plattenwärmetauscher, Spiralwärmetauscher, Lamellenwärmetauscher
Position im Kältekreislauf
Der Verflüssiger befindet sich auf der Wärmeabgabeseite der Wärmepumpe. Der komplette Kältekreislauf besteht aus vier aufeinanderfolgenden Prozessschritten:
- Verdampfer
Das Kältemittel nimmt Umweltwärme auf und verdampft bei niedriger Temperatur. - Verdichter
Der Kältemitteldampf wird stark verdichtet, wodurch Druck und Temperatur ansteigen. - Verflüssiger
Das heiße Kältemittel gibt Wärme an das Heizungswasser ab und kondensiert. - Expansionsventil
Das flüssige Kältemittel wird entspannt und wieder zum Verdampfer geführt.
Der Verflüssiger ist damit der Punkt, an dem die Wärmepumpe ihre Heizleistung tatsächlich an das Gebäude überträgt.
Aufbau des Verflüssigers
Im Verflüssiger laufen drei thermodynamische Prozesse ab, die sich räumlich voneinander unterscheiden.
- Enthitzungszone
Zu Beginn wird das überhitzte Kältemittelgas abgekühlt, ohne seinen Aggregatzustand zu ändern. Diese Zone nimmt nur einen kleinen Teil der Fläche ein. - Kondensationszone
Hier findet die eigentliche Verflüssigung statt. Das Kältemittel wechselt vom gasförmigen in den flüssigen Zustand und gibt den größten Teil seiner Wärme ab. Diese Zone beansprucht den größten Flächenanteil. - Unterkühlungszone
Am Ende wird das bereits flüssige Kältemittel weiter abgekühlt. Eine Unterkühlung verbessert die Nutzung des Verdampfers und steigert die Gesamteffizienz.
Welche Bauarten gibt es?
Je nach Wärmepumpentyp kommen unterschiedliche Bauformen zum Einsatz:
Bauart | Eigenschaften |
Plattenwärmetauscher | Sehr kompakt, höchste Effizienz, Standard in modernen Anlagen |
Spiralwärmetauscher | Gute Effizienz, platzsparend, robust |
Lamellenwärmetauscher | Große Fläche nötig, geringere Effizienz durch Luft als Medium |
Wartung und Lebensdauer
Der Verflüssiger gilt als langlebiges Bauteil, ist aber nicht vollständig wartungsfrei. Kalkablagerungen oder Verschmutzungen auf der Heizwasserseite erhöhen die Grädigkeit und senken die Effizienz. Bereits dünne Ablagerungen können messbare Auswirkungen auf den Stromverbrauch haben.
Mit geeigneter Wasserqualität, regelmäßiger Kontrolle und gelegentlicher Spülung lässt sich eine Lebensdauer von 20 bis 30 Jahren ohne nennenswerten Effizienzverlust erreichen.