News aus Wärmepumpen- Forschung und -Markt - FWS

News aus Wärmepumpen-Forschung
und -Markt
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17. Tagung des BFE-Forschungsprogramms
«Wärmepumpen, Wärme-Kraft-Kopplung,
Kälte» 29. Juni 2011, HTI Burgdorf
Peter Kurmann, Dipl.-Ing FH; wissenschaftlicher Mitarbeiter
Thierry Ursenbacher, Prof., Dr. sc. techn. EPFL; Dozent Fluiddynamik
Fachhochschule für Technik und Architektur Freiburg
Boulevard de Pérolles
CH-1705 Freiburg
peter.kurmann@hefr.ch
www.eia-fr.ch
Seite 57
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Optimierung der Einbindung eines 28m 3 -
Wasserspeichers in die Beheizung und die WW-
Versorgung mit WP und Solarthermik
Zusammenfassung
Das vom BFE unterstütze Forschungs- und Monitoring Projekt OPTIGEN (Optimierung mit
genetischen Algorithmen) untersucht ein EFH, gebaut nach SIA-380/1:2009 Norm mit 40m 2
Solarkollektoren, einer 6.2 kW WW-Wärmepumpe mit Erdwärmesonde und einem 28m 3
Saisonspeicher. Im Vordergrund der Untersuchungen stehen die optimale Integration des
Saisonspeichers in die Anlage und deren Potential zur Effizienzsteigerung der Gesamt-
Energiebilanz und Jahresarbeitszahl der WP sowie der gesamten Anlage (JAZWP und
JAZAnlage). Die Analyse des Saisonspeichers hat gezeigt, dass nach 3 Monaten ca. 27°C durch
thermische Verluste verloren gehen, wenn während dieser Zeit weder Wärme zu- noch
abgeführt wird. Beim Betrieb der Anlage mit der Erdwärmesonde greift die WP auf
Quellentemperaturen zwischen 8-13°C zu; mit dem Saisonspeicher kann die
Quellentemperatur bis zu 25°C (max. für WP) heraufgehoben werden, was den
Temperaturhub der WP verkleinert und demnach die JAZ der WP wie auch der Gesamtanlage
wesentlich steigert. Die JAZ der WP liegt momentan bei 4.9, ein Wert von 5.5 wurde aber als
Ziel gesetzt. Die Analyse der Anlagensimulation mit Optimierungs-Algorithmen zeigt dass vor
allem die Effizienz des Nutzspeichers (1650l) für bessere JAZAnlage wichtig ist, während das
Volumen sowie die Effizienz des Saisonspeichers beim Betrieb mit der WP nur zweitrangig
sind.
Résumé
Le projet de recherche et monitorage OPTIGEN (Optimisation avec algorithmes génétiques)
a comme objective d’analyser une maison familiale équipée d’une pompe à chaleur (PAC,
6.2kW) avec une sonde géothermique (150m), des collecteurs solaire thermiques (40m 2 ) et un
stockage de chaleur saisonnier (28m 3 ). Le but principale de ce projet est d’intégrer de
manière optimale le stockage de chaleur dans la production et distribution de chaleur afin