Was ist ein Inverter bei der Wärmepumpe und welche Vorteile hat diese Technik?
Neuerdings wird bei Wärmepumpen ein integrierter Inverter beworben. Was es mit der Technologie eines Inverters auf sich hat und welche Vorteile er bringt, erklären wir dir hier.
Inhalt des Blogartikels
Was ist ein Inverter?
Übersetzt bedeutet Inverter „Wandler“. In der Elektrotechnik wird damit ein Gerät bezeichnet, das Wechselstrom in Gleichstrom umwandelt oder umgekehrt. Gebräuchlich sind auch die Begriffe „Gleichrichter“ (Wechsel- in Gleichstrom), „Wechselrichter“ (Gleich- in Wechselstrom) oder allgemein „Umrichter“.
In der Wärmepumpe hat der Inverter gleich beide Funktionen. Zunächst wandelt er den Wechselstrom aus dem Hausnetz in Gleichstrom um und im Anschluss wandelt er diesen wieder in Wechselstrom um.
So funktioniert der Inverter bei einer Wärmepumpe
Wie bereits beschrieben, wandelt der Inverter im ersten Schritt den Wechselstrom aus der Steckdose in Gleichstrom um. Im Anschluss überführt er den Gleichstrom wieder in Wechselstrom.
Der Strom kommt mit einer konstanten Frequenz von 50 Hertz aus der Steckdose. Durch den Inverter ist die Frequenz zwischen 30 und 90 Hertz nun stufenlos regelbar. Mit der variablen Frequenz lässt sich die Drehzahl des Elektromotors regeln, der in der Wärmepumpe den Verdichter antreibt. Dabei bleibt die Kraft (das Drehmoment) des Motors gleich.
Mit der Drehzahl des Verdichtermotors wird die Leistung der Wärmepumpe geregelt. Bei niedriger Drehzahl liefert die Wärmepumpe weniger Wärme und bei höherer Drehzahl entsprechend mehr.
Warum ist eine Inverter-Wärmepumpe sinnvoll?
Die klassische Wärmepumpe ohne Inverter erwärmt das Heizungswasser im Vorlauf immer auf die Vorlauftemperatur. Das ist die Temperatur, die bei der Planung der Heizungsanlage vorgesehen wurde. Diese Heizleistung ist der Maximalwert, für den die Anlage entwickelt wurde. Du benötigst sie nur, wenn die Außentemperatur auf dem für die Planung prognostizierten niedrigsten Wert liegt.
Mit anderen Worten: Dieser Maximalwert ist nur an kalten Wintertagen erforderlich. Zwar muss die Heizung im Frühjahr oder Herbst auch laufen, um eine angenehme Raumtemperatur zu gewährleisten, aber hier benötigst du nicht die maximal mögliche Heizleistung. Würde die Wärmepumpe dennoch durchlaufen, droht die Überhitzung der Räume und eine Verschwendung der Heizenergie.
Das Problem wird gelöst, indem ein Heizungsregler die Wärmepumpe beim Überschreiten einer bestimmten Temperatur abschaltet. Daraufhin kühlt sich das Heizungswasser langsam ab. Wenn eine bestimmte niedrige Temperatur erreicht ist, schaltet sich die Wärmepumpe wieder an. Das bedeutet, dass sie sich in bestimmten Intervallen ab- und anschaltet. Die Vorlauftemperatur der Wärmepumpe ist niemals konstant, sondern schwankt um einen Mittelwert.
Bei der Inverter-Wärmepumpe hingegen wird die Heizleistung durch den Inverter geregelt. Das passiert über die Drehzahlregelung des Verdichtermotors mithilfe der im Inverter erzeugten Frequenz des Motorstroms. Das macht den Betrieb effizienter, da die Heizleistung an den Wärmebedarf der Heizungsanlage angepasst wird, ohne dass die Wärmepumpe sich ständig an- und ausschalten muss.
Vorteile im Überblick
Die Wärmepumpe mit Inverter bietet einige Vorteile gegenüber der klassischen Wärmepumpe.
Du profitierst von einer Wärmepumpe mit höherer Lebensdauer
Wärmepumpen ohne Inverter laufen im eingeschalteten Zustand ständig unter Volllast. Hinzu kommt das intervallartige Ein- und Ausschalten, um die Raumwärme anzupassen. Beides führt zu einem höheren Verschleiß und damit einer geringeren Lebensdauer. Da Inverter-Wärmepumpen diesen Belastungen nicht unterliegen, profitierst du länger von ihnen.
Deine Wärmepumpe läuft ruhiger
Ohne die häufigen Schaltvorgänge klassischer Wärmepumpen und das längere Arbeiten in Teillastbereichen laufen Inverter-Wärmepumpen sehr viel ruhiger und verursachen kaum Arbeitsgeräusche.
Du sparst Kosten und heizt energieeffizient
Elektromotoren benötigen im Einschaltmoment mehr Strom als beim konstanten Arbeiten. Das häufige Schalten bei Wärmepumpen ohne Inverter führt damit zu einem erhöhten Stromverbrauch. Dadurch erhöhen sich natürlich auch die Stromkosten für die Wärmepumpe. Durch das sanfte Einregeln der optimalen Heizwassertemperatur entfällt das Überschwingen über den Temperatursollwert, das ebenfalls Energie kostet. Damit nutzen Inverter-Wärmepumpen die zugeführte Elektroenergie effizienter und sparen Kosten.
Deine Solltemperatur wird schneller erreicht
Wie die Erfahrungen in der Nutzung von Wärmepumpen mit Inverter zeigen, erreichen diese die gewünschte Solltemperatur um bis zu 30 Prozent schneller als klassische Wärmepumpen.
Du erhälst eine exakte Temperatureinstellung
Mit der Inverter-Regelung kannst du die Sollwerttemperatur nicht nur schneller erreichen, sondern auch genauer einstellen. Das sichert eine optimale Temperierung aller Räume.
Du benötigst keinen Heizstab
Die Wärmepumpe ist nicht auf sehr kalte Außentemperaturen ausgelegt, weshalb ihre Leistung dann stark abfällt. Für diese Fälle verbauen die Hersteller Elektroheizstäbe, um die fehlende Leistung zu ersetzen.
Allerdings verbrauchen Heizstäbe viel Strom und verursachen damit hohe Kosten im Betrieb. Wärmepumpen mit einem Inverter passen sich durch ihre Regelung an die sehr niedrigen Außentemperaturen an und benötigen den Heizstab nur als Notlösung, wenn die Wärmepumpe komplett ausfällt.
Du kannst die Wärmepumpe mit einer Photovoltaikanlage verbinden
Wenn die klassische Wärmepumpe eingeschaltet ist, läuft sie unter Volllast und benötigt den maximalen Strom, um deine Räume zu wärmen. Es kann sein, dass die Photovoltaikanlage die gesamte Leistung nicht zur Verfügung stellen kann. Dann musst du Strom aus dem Netz zukaufen.
Ist die Wärmepumpe aus, verbraucht sie keinen Strom. Dann musst du den Solarstrom eventuell einspeisen, wenn du ihn nicht direkt anders nutzen kannst. Auch hier bietet der Inverter Vorteile: Eine Inverter-Wärmepumpe läuft überwiegend im Teillastbereich, daher nimmt sie stetig Strom ab, ohne die Leistungsfähigkeit von Photovoltaik zu überfordern. Dadurch kannst du mehr Solarstrom unmittelbar verbrauchen und musst weniger Netzstrom hinzukaufen.
Der Nutzen eines Inverters im Pool
Die eben genannten Vorteile kommen auch bei Wärmepumpen für das Heizen von Wasser im Pool zum Tragen. Durch den Inverter arbeitet die Poolheizung energieeffizienter als klassische Wärmepumpen. Geräte mit Inverter sind bei niedrigeren Außentemperaturen einsetzbar, halten die Temperatur im Wasser deines Pools konstant und stören nicht durch laute Arbeitsgeräusche. Letzteres ist wichtig, weil sich die Wärmepumpe oft in unmittelbarer Nähe des Pools befindet.
Kosten einer Wärmepumpe mit Inverter
Die Kosten für eine Wärmepumpe mit Inverter belaufen sich auf 8.000 bis 14.000 Euro. Dazu zählen die Anschaffung, das Zubehör und die Montage. Die Kosten hängen auch vom Preisniveau der Handwerkerleistungen bei dir vor Ort ab. Deshalb lohnt es sich, Angebote von verschiedenen Anbietern einzuholen. Außerdem hast du so bei Problemen und für die Wartung gleich einen Ansprechpartner in deiner Nähe.
Die Installation einer Wärmepumpe unterstützt der Staat mit einem attraktiven Zuschuss. Die Voraussetzung ist, dass du die Förderung für die Wärmepumpe beantragst, bevor du mit dem Projekt beginnst und die Materialien kaufst.
