1 und WPS - Buderus

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3 Auslegung von Wärmepumpen
Dimensionierung für die Sperrzeitüberbrückung
Bei monovalentem und monoenergetischem Betrieb
muss die Wärmepumpe größer dimensioniert werden, um
trotz der Sperrzeiten den erforderlichen Wärmebedarf
eines Tages decken zu können.
Theoretisch berechnet sich der Faktor für die Auslegung
der Wärmepumpe wie folgt:
24 h
f = -------------------------------------------------------------
24 h – Sperrzeit pro Tag
In der Praxis zeigt sich aber, dass die benötigte Mehrleistung
geringer ist, da nie alle Räume beheizt werden und
die tiefsten Außentemperaturen nur selten erreicht
werden.
Folgende Dimensionierung hat sich in der Praxis bewährt:
Gesamte Sperrdauer
[h]
Dimensionierungsfaktor
f
2 1,05
4 1,10
6 1,15
Tab. 17 Dimensionierungsfaktor zur Berücksichtigung
von Sperrzeiten in der Heizlast
Deshalb genügt es, die Wärmepumpe ca. 5 % (2 Sperrstunden)
bis 15 % (6 Sperrstunden) größer zu dimensionieren.
Im bivalenten Betrieb stellen die Sperrzeiten keine
Beeinträchtigung dar, da ggf. der zweite Wärmeerzeuger
startet.
3.6 Auslegung gemäß Betriebsart
Da zu groß bemessene Wärmepumpen deutlich erhöhte
Investitionskosten bedeuten und häufig auch ein unangemessenes
Betriebsverhalten (Takten) zeigen, ist die passende
Auslegung hier – anders als bei konventionellen
Gas- oder Öl-Heizkesseln – besonders wichtig. Für die
Auslegung einer Wärmepumpenanlage muss die
gewünschte Betriebsart berücksichtigt werden.
Folgende Betriebsarten sind üblich:
Monovalente Betriebsart:
• Die Wärmepumpe deckt die gesamte Heizlast für Heizung
und Warmwasserbereitung.
Monoenergetische Betriebsart:
• Die Wärmepumpe deckt den überwiegenden Teil der
Heizlast für Heizung und Warmwasserbereitung. Ein
elektrischer Zuheizer übernimmt Bedarfsspitzen.
Bivalent-parallele Betriebsart:
• Die Wärmepumpe deckt den überwiegenden Teil der
Heizlast für Heizung und Warmwasserbereitung. Ein
zweiter Wärmeerzeuger (z. B. Öl- oder Gas-Heizkessel)
übernimmt Bedarfsspitzen.
Grundlegende Informationen zu den Betriebsarten finden
Sie auf Seite 8.
3.6.1 Monovalente Betriebsart
Die Wärmepumpe muss so ausgelegt sein, dass sie
selbst am kältesten Wintertag die gesamte Heizlast für
Heizung und Warmwasserbereitung deckt. Ist die Wärmepumpe
aufgrund von Sperrzeiten der EVU nicht permanent
verfügbar, muss zusätzlich der passende
Dimensionierungsfaktor berücksichtigt werden.
Beispiel zur Berechnung der Wärmepumpenleistung
bei monovalenter Betriebsart
Rahmenbedingungen:
Ein Gebäude hat eine Wohnfläche von 120 m 2 und eine
spezifische Heizlast von 50 W/m 2 . Die Normaußentemperatur
beträgt –12 °C. Zu berücksichtigen sind
4 Personen mit 80 l Warmwasserbedarf pro Tag, also
200 W pro Person (� Seite 44). Die tägliche Sperrzeit
der EVU wird mit 4 Stunden angesetzt. Eingebaut werden
soll eine Wärmepumpe im Betrieb Sole-Wasser 0/35.
Berechnung der Wärmepumpenleistung:
• Die Heizlast für die Heizung QH beträgt:
QH 120 m 2 50 W/m 2
= × = 6000 W
• Die zusätzliche Wärmeleistung zur Warmwasserbereitung
Q WW beträgt:
QWW = 4 × 200 W = 800 W
• Die Summe der Heizlasten für Heizung und Warmwasserbereitung
QHL beträgt somit:
QHL = QH + QWW QHL = 6000 W + 800 W = 6800 W
• Für die Sperrzeiten wird ein Dimensionierungsfaktor
(� Tabelle 17) berücksichtigt, der die Leistung in diesem
Fall um ca. 10 % erhöht. Die gesamte von der
Wärmepumpe zu erbringende Leistung Q WP beträgt
also:
QWP = 1,1 × QHL QWP = 1,1 × 6800 W =
7480 W
Benötigt wird eine Wärmepumpe mit ca. 7,5 kW Leistung.
Verwendet werden können also die Wärmepumpen
WPS 8-1 oder WPS 8 K-1, die jeweils eine Leistung von
7,6 kW haben.
Sole-Wasser-Wärmepumpe – 6 720 803 662 (2012/07)