Kapitel 3 Wärmepumpen Logatherm/Logafix - Buderus

WPL/WPWLogafix Heizungs-WärmepumpenNeuanlagenWärmebedarfDie genaue Berechnung des maximalen stündlichenWärmebedarfs Qh erfolgt nach landespezifischenNormen. Eine überschlägige Ermittlungdes Wärmebedarfs ist über die zu beheizendeWohnfläche A (m 2 ) möglichWärmebedarf (kW)= beheizte Fläche (m 2 ) xSpezifischer Wärmebedarf (kW/m 2 )q = 0,03 kW/m 2Niedrig-Energiehausq = 0,05 kW/m 2Nach Wärmeschutzverordnung 1995q = 0,08 kW/m 2Bei normaler Wärmedämmung(ab ca. 1980)Auslegung der VorlauftemperaturenBei der Auslegung des Wärmeverteilsystemsvon Wärmepumpenheizungsanlagen ist daraufzu achten, dass der benötigte Wärmebedarfbei möglichst niedrigen Vorlauftemperaturenübertragen wird, da jedes Grad Temperaturabsenkungbei der Vorlauftemperatur eineEinsparung im Energieverbrauch von ca. 2,5%bringt. Ideal sind großflächige Heizflächen wiez.B. Fußbodenheizungen. Generell sollte diebenötigte Vorlauftemperatur max. 55°C betragen,um den Einsatz von Niedertemperatur-Wärmepumpen zu ermöglichen.Auswahl der WärmequelleDie Entscheidung, ob die Wärmequelle Luft,Sole (Erdwärmekollektor, Erdwärmesonde)oder Wasser (Brunnenanlage) eingesetzt wird,sollte in Abhängigkeit der folgenden beidenEinflussgrößen erfolgen.• Investitionskosten Neben den Kosten für dieWärmepumpe und der Wärmenutzungsanlagewerden die Investitionskosten entscheidendvon den Erschließungskosten der Wärmequellebeeinflusst.• Betriebskosten Die zu erwartenden Jahresarbeitszahlender Wärmepumpen-Heizungsanlagehaben entscheidenden Einfluss aufdie Betriebskosten. Diese werden in ersterLinie durch den Wärmepumpentyp, diedurchschnittliche Wärmequellentemperaturund die benötigten Heizungs-Vorlauftemperaturenbeeinflusst. Die vorgenannten Jahresarbeitszahlensind bei Luft/Wasser-Wärmepumpenzwar geringer als bei WasserundErdreichanlagen, dafür ist der Aufwandfür die Erschließung der Wärmequellenanlageniedriger.Zusätzlicher Leistungsbedarf - Sperrzeitender EVUDie meisten Energieversorgungsunternehmen(EVU) bieten für Wärmepumpen ein Sonderabkommenmit einem günstigeren Strompreisan. Dafür muss nach der Bundestarifverordnungdas EVU in der Lage sein, bei Lastspitzenim Versorgungsnetz, Wärmepumpenabzuschalten und zu sperren. Während derSperrzeiten steht die Wärmepumpe zur Beheizungdes Hauses nicht zur Verfügung. Deshalbist in den Wärmepumpen-FreigabezeitenEnergie nachzuschieben, was zur Folge hat,dass die Wärmepumpe entsprechend größerzu dimensionieren ist.Üblich sind Sperrzeiten der EVU von bis zu 4Stunden pro Tag, die mit einem Faktor von 1,2berücksichtigt werden.DimensionierungDie errechneten Wärmebedarfswerte für dieHeizungs- und Warmwasserbereitung sind zuaddieren. Soll auf die Zuschaltung eines 2.Wärmeerzeugers während der Sperrzeit verzichtetwerden, muss die Summe der Wärmebedarfswertemit dem Dimensionierungsfaktorf multipliziert werden.Im Allgemeinen genügt bei massiv gebautenHäusern, insbesondere bei Fußbodenheizung,das vorhandene Wärmespeichervermögen,um auch längere Sperrzeiten mit nur geringerKomforteinbuße zu überbrücken, so dass aufdie Zuschaltung eines zweiten Wärmeerzeugers(z.B. Heizkessel) verzichtet werden kann.Die Leistungserhöhung der Wärmepumpe istjedoch wegen der erforderlichen Wiederaufheizungder Speichermassen erforderlich.Sperrdauer/h(gesamt)Dimensionierungsfaktor2 1,14 1,26 1,3Trinkwasser-ErwärmungBei normalen Komfortansprüchen muss mit einemWarmwasserbedarf von 80-100 Liternpro Person und Tag, bezogen auf 45°C Warmwassertemperaturgerechnet werden. In diesemFall ist die Heizleistung mit 0,2 kW proPerson zu berücksichtigen.Bei der Dimensionierung sollte man von dermaximal möglichen Personenzahl im Regelfallausgehen und zusätzlich besondere Benutzergewohnheitenberücksichtigen (z.B. Whirlpool).Die Addition des Warmwasser-Energiebedarfszum Heizungswärmebedarf ist nichtnotwendig, wenn die Warmwasser-Erwärmungim Auslegungspunkt (z.B. im tiefen Winter)nicht mit der Heizungs- Wärmepumpe bereitetwird.ZirkulationsleitungenZirkulationsleitungen erhöhen anlagenseitigden Wärmebedarf für die Warmwasser-Erwärmung.Der Mehrbedarf ist abhängig von derZirkulationsleitungslänge und der Güte derLeitungsisolierung und ist entsprechend zu berücksichtigen.Kann aufgrund von langen Leitungswegenauf eine Zirkulation nicht verzichtetwerden, sollte eine Zirkulationspumpe eingesetztwerden, die sich durch einen Durchfluss-Sensorbei Bedarf aktiviert. Der Wärmebedarffür die Zirkulationsleitung kann erheblichsein.Gemäß EnEV hängt der spezifische Wärmebedarfder Verteilung für Trinkwasser von derNutzfläche und der verwendeten Zirkulationab. Bei einer Nutzfläche von 150 m 2 und einerVerteilung im beheizten Bereich ist der spezifischeWärmebedarf mit Zirkulation ca. doppeltso hoch(mit Zirkulation 9,8 [kWh/m 2 a] - ohne Zirkulation4,2 [kWh/m 2 a])Festlegung der Wärmepumpen-Leistung-Luft/Wasser-Wärmepumpe (monoenergetischerBetrieb)Luft/Wasser-Wärmepumpen werden überwiegendals monoenergetische Anlagen betrieben.Die Wärmepumpe sollte dabei den Wärmebedarfbis ca. –5°C Außentemperatur (Bivalenzpunkt)vollständig decken. Bei tiefenTemperaturen und hohem Wärmebedarf wirdautomatisch ein elektrisch betriebener Wärmeerzeugerzugeschaltet. Die Dimensionierungder Wärmepumpenleistung beeinflusstinsbesondere bei monoenergetischen Anlagendie Höhe der Investitionen und die Höhe derjährlich anfallenden Heizkosten. Je höher dieLeistung der Wärmepumpe, desto höher sinddie Investitionen der Wärmepumpe und destoniedriger sind die jährlich anfallenden Heizkosten.Nach der nachstehenden Jahresdauerkennlinieder Außentemperatur ergeben sich wenigerals 10 Tage im Jahr mit einer Außentemperaturvon unter –5 °C. Erfahrungsgemäß isteine Wärmepumpenleistung anzustreben, diebei einer Grenztemperatur (bzw. Bivalenzpunkt)von ca. –5 °C die Heizkennlinie schneidet,weil sich ein günstiges Preis- Leistungsverhältniseinstellt. Bei dieser Auslegung ergibtsich gemäß DIN 4701 T10 bei einer bivalent-parallelbetriebenen Anlage ein Anteil des2.Wärmeerzeugers (z.B. Heizstab) von 2%.3Katalog Teil 4 – Regenerative Energien – 2009 3131