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Autor/innen Thomas Lasikowski MSc Ingegnere ambientale, Dipl.Ing. Reg A Casa Gioia, 6963 Cureggia IFEC Consulenze SA , Casella postale 505, 6802 Rivera-Monteceneri thomas.lasikowski@ifec.ch Stefan Brägger Dipl. El. Ing HTL Espelstrasse 45, 8308 Illnau Stadtwerk Winterthur, Untere Schöntalstrasse 12, 8406 Winterthur stefan.braegger@win.ch Der vorliegende Bericht wurde von den Studierenden des CAS Energieeffizienz im Rahmen einer Zertifikatsarbeit erarbeitet. Es muss an dieser Stelle darauf hingewiesen werden, dass die Arbeit nicht im Rahmen eines Auftragsverhältnisses erstellt wurde. Weder die Autor/innen noch die <strong>Fachhochschule</strong> <strong>Nordwestschweiz</strong> können deshalb für Aktivitäten auf der Basis dieser Studierendenarbeit planerische Haftung übernehmen. Zertifikatsarbeit CAS EF13, Institut Energie am Bau 2/30
Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit wird der optimierte Betrieb von Luft-Wasser-Wärmepumpen untersucht. Ein kostenoptimierter Betrieb zu Strom Niedertarifzeiten wird mit einem energieoptimierten Betrieb zu Zeiten mit hohen Quellentemperaturen verglichen. Es werden sowohl der Energieverbrauch, die Energiekosten, die Anlageneffizienz als auch der Nutzerkomfort berücksichtigt. Nach theoretischen Betrachtungen der Zusammenhänge und Einflussfaktoren werden mittels Polysun Wärmepumpensysteme realitätsnah simuliert. Polysun greift dabei auf Klimadaten der verschiedenen Standorte zu, verwendet die Prüfdaten von realen Wärmepumpen und berechnet das Verhalten von konkreten Gebäuden mit all ihren Eigenschaften. Die Simulation erfolgt für die drei Standorte Bern, Zermatt und Lugano. Der Betrieb von Warmwassererzeugung und Heizung wird zur Erhöhung der Transparenz separiert analysiert. Es werden keine regelbaren Wärmepumpen eingesetzt, da diese in Polysun noch nicht unterstützt werden. Die Analysen zeigen, dass durch eine Verschiebung der Betriebszeit von Luft- Wasser-Wärmepumpen Energie in der Grössenordnung von einigen Prozent eingespart werden kann. Für einen durchschnittlichen Standort wie Bern beträgt die Einsparung in der geprüften Konfiguration 5%. Die Jahresarbeitszahlen erhöhen sich dabei für den Warmwasserbetrieb um 5% und für den Heizungsbetrieb um knapp 4%. Die Komfortbedingungen können für alle Betriebsfälle eingehalten werden. Am kostengünstigsten ist nach wie vor der Betrieb zu Niedertarifzeiten. Die energieoptimierte Variante zeigt trotz Energieeinsparungen, Mehrkosten von 33%. Der energieoptimierte Betrieb ist mit den in der Arbeit verwendeten einfachen Steuerungen nach wirtschaftlichen Gesichtspunkten nicht begründbar. Die Verhältnisse sind an den Standorten Zermatt und Lugano bei der Warmwassererzeugung ähnlich. Bei der Heizung gehen die Werte deutlich auseinander. Während in Lugano eine Einsparung bis 10 % berechnet wurde, ist diese in Zermatt gerade mal 3%. Die Analysen zeigen auch, dass durch den Einsatz von regelbaren Wärmepumpen und intelligenten Steuerungen die Optimierungspotentiale deutlich besser ausgenutzt werden könnten. Zertifikatsarbeit CAS EF13, Institut Energie am Bau 3/30
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Seite 5 und 6: 1. Einführung Ausgangslage Wärmep
Seite 7 und 8: Nicht geeignet für hohe Temperatur
Seite 9 und 10: Verschiedene Abtautechniken kommen
Seite 11 und 12: Heizgrenze Abbildung 7: Leistungsku
Seite 13 und 14: zeigt, dass relativ grosse Wassersp
Seite 15 und 16: 00:00 bis 01:00 des zweiten Tages i
Seite 17 und 18: genaueren Prüfung unterzogen. Die
Seite 19 und 20: Abbildung 17: Einstellmöglichkeite
Seite 21 und 22: Abschätzung des Optimierungsfaktor
Seite 23 und 24: Bei optimiertem Betrieb zu Niederta
Seite 25 und 26: 3.10. Zusammenzug und Gesamtanalyse
Seite 27 und 28: ist naturgemäss ebenfalls tiefer a
Seite 29 und 30: algorithmen sind schwierig nachzuvo

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