News aus Wärmepumpen- Forschung und -Markt - FWS

News aus Wärmepumpen-Forschung
und -Markt
17. Tagung des BFE-Forschungsprogramms
«Wärmepumpen, Wärme-Kraft-Kopplung,
Kälte» 29. Juni 2011, HTI Burgdorf
Seite 89
�
Neben den Minimaltemperaturen müssen auch gewisse maximale Ausstosszeiten bei voll
geöffneter Warmwasser-Armatur erreicht werden. Diese Werte sind in Tabelle 2
zusammengefasst. Diese Bedingungen werden einerseits aus Komfortgründen für den Kunden
vorgegeben und anderseits aus energetischen Gründen, da durch eine lange Ausstosszeit der
Verbrauch an Warmwasser signifikant ansteigen kann.
Sanitärapparat Ausstosszeit ohne
Warmhaltung
Waschtisch
Handwachbecken
Dusche, Badewanne
Spültisch (Küche)
Putzausguss
Ausstosszeit mit
Warmhaltung
15 s 10 s
10 s 7 s
Tabelle 2: Ausstosszeit: Bis 40°C an der Entnahmestelle erreicht ist.
Da die elektrische Begleitheizung in den Zeiten der MINERGIE Standards mehr und mehr in
Verruf gerät, werden in grossen Überbauungen häufig Zirkulationssysteme eingesetzt.
Generell schafft man mit einem Zirkulationssystem zusätzliche Wärmeverluste bedingt durch
die Verdoppelung der Leitungslängen (Rücklauf in den Speicher) und die ständige
Durchströmung mit Brauchwarmwasser. Zusätzlich wälzt eine Pumpe den
Zirkulationskreislauf um, was einen elektrischen Energiebezug bedeutet. Dies gilt sowohl für
herkömmliche Anlagen, als auch Anlagen mit Wärmepumpe als Wärmeerzeuger.
Wärmepumpen reagieren im Vergleich zu fossilen Heizungen besonders empfindlich auf
diese Zirkulation. Dies ist mit zwei Punkten zu begründen. Zum einen hat der
Zirkulationsrücklauf starken Einfluss auf die Schichtung des Brauchwarmwasserspeichers. Ist
die Schichtung gestört, so erhöht sich die Kondensationstemperatur im
Wärmepumpenkreislauf signifikant, eine Nachladung muss öfters erfolgen. Die Faustregel aus
[3] attestiert eine Reduktion der Jahresarbeitszahl (JAZ) um 2.5 % pro Kelvin
Temperaturerhöhung der Wärmesenke. Zum zweiten muss die Brauchwarmwassertemperatur
und Geschwindigkeit der Zirkulation dem „ungünstigsten“ Bezüger angepasst werden, was
wiederum zu einer hohen Kondensationstemperatur führt. Auch hierbei gilt die Faustregel
bezüglich der JAZ-Erhöhung [3].
Es gibt einige Projekte die sich bereits mit der Brauchwarmwasser-Zirkulation
auseinandergesetzt haben. Die Publikationen [6] und [7] beschäftigen sich mit zentraler
Brauchwarmwassererwärmung und möglichen Umsetzungsvarianten jedoch nicht gezielt in
Bezug auf die Anforderungen von Wärmepumpen. Im Projekt [8] wird detailliert auf ein
Simulationsmodell für die Berechnung der Verluste in Zirkulationssystemen eingegangen und
kann in diesem Projket als gute Grundlage für die Simulationen eingesetzt werden.
Ziel des hier vorgestellten Projektes ist die Analyse des Energieverbrauches und der
Machbarkeit von Warmwasseraufbereitungssystemen mit Wärmepumpe als Energiequelle.