IKZ Haustechnik SFA Sanibroy (Vorschau)

HEIZUNgSTECHNIK
Studie
will. Allerdings spielt auch das Nutzerverhalten
eine wichtige Rolle. Deshalb wurden
auch die Zapfzeiten und Wassermengen berücksichtigt.
Das allgemeine Zapfprofil für
die Studie ging von einem durchschnittlichen
privaten Warmwasserverbrauch mit
100 l pro Tag aus.
Energieeffiziente Lösung
Für die Zwecke der Studie wurde eine
Wärmepumpe (66 kW) mit relativ kleinem
Speicher (500 l) ausgewählt, um eine hinreichende
Vorlauftemperatur zu garantieren.
Die Ergebnisse wurden nicht auf Basis
der Leistungszahl (Coefficient of Performance,
COP) ausgewertet, sondern
anhand der Jahresarbeitszahl (JAZ). Im
Gegensatz zum COP betrachtet die JAZ
das gesamte Wärmepumpensystem einschließlich
Verteilungsmethode über ein
volles Jahr. Je höher die JAZ, desto energieeffizienter
arbeitet also das System. Der
COP ist demgegenüber ein vom Hersteller
genannter Standardwert. Anders als bei
der JAZ fließen hier keine externen Faktoren
ein – betrachtet wird lediglich die
Leistung der Wärmepumpe unter Idealbedingungen.
Die Studienergebnisse zeigen, dass die
JAZ der betrachteten Wärmepumpe unter
dem statischen COP-Wert liegt. Dies
geht unmittelbar auf den Stromverbrauch
der Wärmepumpe und das dynamische
Systemverhalten zurück. Insbesondere
kurze Schaltphasen führen zu deutlich
niedrigeren Durchschnittswerten. Dieser
Unterschied wird weiter verschärft,
wenn die Wärmepumpe mit einem
Zirkulationssys tem kombiniert wird.
Bei einer Rücklauftemperatur von 55 °C
oder mehr verhindert das Warmwasser
eine Wärmeschichtung im Speicher infolge
der Anordnung der Rücklaufleitung
in der oberen Speicherhälfte. Es entsteht
eine größere Vermischungszone, wodurch
sich die Wärmepumpe öfter einschalten
muss und in einem höheren Temperaturbereich
von 55 bis 60 °C arbeitet. Teilweise
ist daher eine elektrische Nachheizung
erforderlich, wodurch die JAZ sinkt und
der Betrieb der Wärmepumpe in Kombination
mit dem Zirkulationssystem an
Effizienz verliert.
Demgegenüber erreicht die Einrohrlösung
mit Temperaturhalteband aufgrund
der fehlenden Zirkulationsleitung infolge
der niedrigen Rücklauftemperatur an der
Wärmepumpe höhere JAZ-Werte. Weitere
Vorteile des Temperaturhaltebands sind
die geringere Schalthäufigkeit und die längere
Schaltzyklendauer der Wärmepumpe.
Bild 2: Jahresarbeitszahl der Wärmepumpe.
Bild 3: Primärenergieaufwand für Gesamtsystem, Wärmepumpe.
Insgesamt zeigen die Ergebnisse, dass
die Kombination aus Wärmepumpe und
Zirkulationssystem zur Kompensation der
Wärmeverluste etwa 40 % mehr Primärenergie
benötigt als die Variante mit Temperaturhalteband.
Zwar lässt sich der Mehrbedarf
durch ein Zirkulationssystem mit
Nachtabschaltung auf 27 % senken, die Lösung
mit Temperaturhalteband bleibt jedoch
im Vorteil. Sie ermöglicht nicht nur
deutliche Einsparungen, sondern wirkt sich
durch das günstigere Schaltprofil auch positiv
auf die Lebensdauer der Wärmepumpe
aus.
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Autor: Knut Bittner, Produkt- und Marketingmanager
bei Pentair Thermal Management.
www.thermal.pentair.com
Bild: TU Dresden
Bild: TU Dresden
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15/16/2013 IKZ-HAUSTECHNIK 21