Simulation von Wärmepumpen in Verbindung mit Solaranlagen
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Tabelle 1 Randbed<strong>in</strong>gungen der <strong>Simulation</strong>en<br />
Parameter Wert<br />
Leistung der Wärmepumpe<br />
10,4 kW bei Sole/Wasser (B0/W35, EN 14511)<br />
9,7 kW bei Luft/Wasser (A7/W35, EN 14511)<br />
Kollektorfläche 6 m²<br />
Heizlast 7,5 kW<br />
Durchschnittlicher Tr<strong>in</strong>kwarmwasserverbrauch<br />
220 l/Tag<br />
Solltemperatur Warmwasser 50 °C<br />
TWW-Lastgang (Verbrauchsprofil) E<strong>in</strong>familienhaus (Abendspitze)<br />
Volumen WW-Speicher 400 l<br />
Standort Würzburg<br />
Erdreich-Dichte 2000 kg/m³<br />
Erdreich-Wärmeleitfähigkeit 1 W/(mK)<br />
Erdreich-Wärmekapazität (massespez.) 800 J/(kgK)<br />
Temperaturabhängigkeiten der Arbeitszahl<br />
Mit den <strong>in</strong> T*SOL vorhandenen Möglichkeiten der grafischen Ergebnisausgabe kann<br />
das thermodynamische Verhalten der Wärmepumpe im Detail dargestellt werden.<br />
Abbildung 3 zeigt die Änderung der Arbeitszahl (AZ, ▲) aufgrund der drei im We-<br />
sentlichen das Leistungsverhalten bestimmenden Temperaturen: der Quelltempera-<br />
tur ( ), der heizkreisseitigen Vorlauftemperatur (▼) und der heizkreisseitigen<br />
Rücklauftemperatur (□).<br />
Alle Größen s<strong>in</strong>d für den 1. Februar über der Uhrzeit aufgetragen.<br />
Zwischen sieben und neun Uhr morgens ist e<strong>in</strong>e Energielieferung für die Tr<strong>in</strong>kwarm-<br />
wassererwärmung dargestellt, im Anschluss daran wird der Speicher wieder beladen<br />
und die Vorlauftemperatur der Wärmepumpe erhöht sich entsprechend, um das Ni-<br />
veau für die Tr<strong>in</strong>kwarmwassererwärmung zu erreichen. Der Anstieg der Vorlauftem-<br />
peratur hat e<strong>in</strong>en Anstieg der Arbeitszahl und der Rücklauftemperatur zur Folge.<br />
Nach erfolgter Speicherbeladung, kurz vor und elf Uhr, fallen Vor- und Rücklauftem-<br />
peratur wieder und <strong>in</strong>folge dessen steigt die Arbeitszahl wieder an.<br />
Besonders auffällig ist, dass <strong>in</strong> dem Zeitraum, <strong>in</strong> dem Vor- und Rücklauftemperatur<br />
gleichzeitig fallen, der Anstieg der Arbeitszahl besonders hoch ist, was sich durch die<br />
verbesserten Wärmeübertragungsbed<strong>in</strong>gungen bei niedrigen Rücklauftemperaturen<br />
am Verflüssiger der Wärmepumpe erklären lässt. Die Grafik zeigt da<strong>mit</strong>, dass der<br />
<strong>Wärmepumpen</strong>rechenkern nicht nur die Abhängigkeit der Arbeitszahl vom Tempera-<br />
turhub, sondern auch die <strong>von</strong> der heizkreisseitigen Spreizung an der Wärmepumpe<br />
simuliert.
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