1 und WPS - Buderus

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1 Grundlagen
1.2 Leistungszahl und Jahresarbeitszahl
1.2.1 Leistungszahl
Die Leistungszahl ε, auch COP (engl. Coefficient Of Performance)
genannt, ist eine gemessene bzw. berechnete
Kennzahl für Wärmepumpen bei speziell definierten
Betriebsbedingungen, ähnlich dem normierten Kraftstoffverbrauch
bei Kraftfahrzeugen.
Die Leistungszahl ε beschreibt das Verhältnis der nutzbaren
Wärmeleistung zur aufgenommenen elektrischen
Antriebsleistung des Kompressors.
Dabei hängt die Leistungszahl, die mit einer Wärmepumpe
erreicht werden kann, von der Temperaturdifferenz
zwischen Wärmequelle und Wärmesenke ab.
Für moderne Geräte gilt folgende Faustformel für die Leistungszahl
ε, berechnet über die Temperaturdifferenz:
T
ε 0,5 × -------------- 0,5
T– T0 ΔT T + 0
= = × ------------------
ΔT
Form. 1 Formel zur Berechnung der Leistungszahl über
die Temperatur
T Absolute Temperatur der Wärmesenke in K
T0 Absolute Temperatur der Wärmequelle in K
Berechnet über das Verhältnis Heizleistung zu elektrischer
Leistungsaufnahme gilt folgende Formel:
Q N
ε = COP = -------
P el
Form. 2 Formel zur Berechnung der Leistungszahl über
die elektrische Leistungsaufnahme
P el Elektrische Leistungsaufnahme in kW
Q N Abgegebene Nutzleistung in kW
1.2.2 Beispiel zur Berechnung der Leistungszahl
über die Temperaturdifferenz
Gesucht ist die Leistungszahl einer Wärmepumpe bei
einer Fußbodenheizung mit 35 °C Vorlauftemperatur und
einer Radiatorenheizung mit 50 °C bei einer Temperatur
der Wärmequelle von 0 °C.
Fußbodenheizung (1)
• T = 35 °C = (273 + 35) K = 308 K
• T 0 = 0 °C = (273 + 0) K = 273 K
• ΔT = T – T 0 = (308 – 273) K = 35 K
Berechnung gemäß Formel 1:
T
ε 0,5 ------
308 K
= × = 0,5 × --------------- = 4,4
ΔT 35 K
Radiatorenheizung (2)
• T = 50 °C = (273 + 50) K = 323 K
• T 0 = 0 °C = (273 + 0) K = 273 K
• ΔT = T – T 0 = (323 – 273) K = 50 K
Berechnung gemäß Formel 1:
T
ε 0,5 ------
323 K
= × = 0,5 × --------------- = 3,2
ΔT 50 K
COP
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
0
Das Beispiel zeigt eine 36 % höhere Leistungszahl
für die Fußbodenheizung gegenüber
der Radiatorenheizung.
Daraus ergibt sich die Faustregel:
1 °C weniger Temperaturhub = 2,5 % höhere
Leistungszahl
1
2
6 720 619 235-02.1il
Bild 2 Leistungszahlen gemäß Beispielberechnung
COP Leistungszahl ε
ΔT Temperaturdifferenz
1 ΔT = 35 K, ε = 4,4
2 ΔT = 50 K, ε = 3,2
10 20 30 40 50 60 70
ΔT (K)
Sole-Wasser-Wärmepumpe – 6 720 803 662 (2012/07)