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Abbildung 22: Einstellung Schaltuhr für Heiz und Warmwasser Betrieb Optimierung durch günstigere Wahl der Betriebszeiten Aus der Betrachtung des Temperaturverlaufs kann gelesen werden, dass um ca. 15:00 typischerweise das Maximum der Tagestemperaturen erreicht wird. Einfach betrachtet könnte somit mit Schaltzeiten von 11:00 bis 19:00 die optimalen Aussentemperaturen genutzt werden. Eine Betriebszeit von acht Stunden ist nur in Extremsituationen notwendig. Typischerweise sind die Betriebszeiten kürzer. Eine Wahl der Freigabezeiten ab 13:00 optimiert das Resultat weiter. Die Betriebszeit wird wie folgt aufgeteilt: - Heizung 13:00 -16:00 und 17:00 bis 23:00 (Polysun Schaltuhr 14 ...16 und 18...23) - Warmwasser 16:00 -17:00 und 23:00-24:00 (Polysun Schaltuhr 17 und 24) Falls in einem der Szenarien der Energiebedarf nicht grösstenteils gedeckt ist, werden weitere Stunden gegen hinten angehängt. Abbildung 23: Einstellung Schaltuhr für Heiz und Warmwasser Betrieb 3.8. Simulation der Optimierung für den Heizbedarf Als Basis für die Optimierungssimulation für den Heizbedarf wird das separierte Anlagenschema gemäss Graphik unten verwendet. Es werden nacheinander die zwei Szenarien „Niedertarifoptimiert“ und „Energieoptimiert“ geprüft. In der folgenden Tabelle sind die Resultate der Simulation aufgelistet. Zusätzlich werden die verschiedenen Jahresarbeitszahlen sowie die prozentuale Optimierung berechnet . Abbildung 24: Anlageschema Gebäudeheizung Zertifikatsarbeit CAS EF13, Institut Energie am Bau 22/30
Bei optimiertem Betrieb zu Niedertarif Zeiten ergibt sich mit den gewählten Komponenten bereits eine ansehnliche JAZsys von 4.26. Diese kann durch die Erhöhung der Quellentemperatur in der Variante „Energieoptimiert“ auf 4.42 gesteigert werden. Die JAZsys erhöht sich so um 3.7 %. Analyse Verhalten Quellentemperatur, Anlagenleistung, Vorlauftemperatur Die Analyse zeigt, dass die Optimierung den theoretisch angenäherten Wert nicht erreichen kann. Grund dafür ist ein teilweise selbstkompensierender Effekt im Zusammenhang mit den verschiedenen Temperaturniveaus. Da die abgegebene Leistung der Wärmepumpe bei höheren Quellentemperaturen ansteigt, steigt bei gleich bleibender Last auch die Vorlauftemperatur des Heizkreises. Diese erhöhte Temperatur bewirkt, dass ein Teil der Optimierung der JAZ wieder zunichte gemacht wird. Die Detailanalyse dieses Effektes ist in der untenstehenden Grafik visualisiert. Eine Änderung der Aussentemperatur um +14° bewirkt aufgrund der höheren Wärmepumpen-Leistung eine Erhöhung der Vorlauftemperatur um 6.5°. In der Praxis kann somit in Anlagen ohne Regelung der Wärmepumpe nur ein Teil des Optimierungspotentials genutzt werden. Abbildung 25: Verhältnisse Vorlauftemperatur zur Aussentemperatur Einsparung durch verminderte Energieabgabe an Nutzer Ein weiterer Effekt aus der Analyse der Verbräuche zeigt, dass sich der Energiebedarf (Energie an Nutzer) des Systems im Szenario energieoptimiert ebenfalls um ca. 1.7% verringert hat. Diese Verringerung ist auf eine Verschiebung der Heizungsfreigabe auf die Zeit nach dem Mittag zurückzuführen. Der Einfluss der Sonnenenergie durch Fenster macht sich hier bemerkbar. Da der Heizbedarf erst nach Nutzung der solaren Einstrahlung bestimmt wird, ist dieser automatisch energieoptimiert. Ein Nachteil davon ist der längere Zeitraum, der bei bedecktem Wetter ohne Energiezufluss überbrückt werden muss. Die Zeiten mit etwas geringerer Raumtemperatur werden so etwas erhöht. Der Effekt der verminderten Energieabgabe an den Nutzer schlägt sich im Jahresverbrauch und in den Jahreskosten nieder, nicht aber in der JAZ des Systems. Zertifikatsarbeit CAS EF13, Institut Energie am Bau 23/30
Seite 1 und 2: Energetische Betriebsoptimierung un
Seite 3 und 4: Zusammenfassung In der vorliegenden
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: Abschätzung des Optimierungsfaktor
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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