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
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Zentrale Versorgung durch Speicher mit Begleitheizung an den Verteilleitungen
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Auch in dieser Variante findet die Wassererwärmung und –speicherung an einem zentralen
Punkt in der Überbauung statt. Die Mindesttemperatur wird jedoch nicht mittels Zirkulation
gewährleistet, sondern durch eine elektrische Begleitheizung. Auf diese Weise ist keine
Rücklaufleitung in den Speicher nötig. Auch diese Variante ist sehr einfach zu installieren
und betriebssicher. Der elektrische Energieverbrauch der Begleitheizung in grösseren
Überbauungen mit schlechter Wärmedämmung ist jedoch beträchtlich. Vor allem in
modernen energieeffizienten Überbauungen kommt die Begleitheizung dadurch immer mehr
in Beschuss.
Dezentrale Speicher, welche von der Zentralheizung aufgeladen werden
Vor allem in grossen Überbauungen trifft man oft eine Kombination von Heizungs- und
BWW-System an (Abb. 4). Dabei wird eine Heizungswärmepumpe zentral aufgestellt. Diese
versorgt einerseits die Heizungen und die dezentralen BWW Speicher mit Wärme. Je nach
Anforderungssignal der BWW-Speicher, wird die Temperatur im Heizverteilsystem
(Nahwärmenetz) auf über 60°C angehoben, um damit die dezentralen BWW Speicher zu
laden. Sind die BWW-Speicher über das Heizungssystem auf die vorgeschriebene Temperatur
angehoben, dann wird die Temperatur im Heizverteilsystem wieder auf die gewünschte,
niedrigere Vorlauftemperatur gesenkt. In diesem System gibt es mehrere Möglichkeiten den
Energieverbrauch unnötig zu erhöhen.
Problematisch ist einerseits, dass sich das Nahwärmenetz nur in der Heizsaison auf
Heiztemperatur befindet und dass ausserhalb der Saison jeweils ein beträchtlicher Anteil der
Wärme im Verteilnetz auskühlt. Das gesamte Netz, teilweise inklusive Heizungsspeicher,
muss somit auf die BWW-Temperatur gebracht werden, um die dezentralen Speicher zu
laden. Nach der Ladung kühlen Heizungsspeicher und Nahwärmenetz wieder aus. Diese
Wärme geht ungenutzt verloren. Besonders ungünstig für die Wärmepumpe ist der Fakt, dass
auch die Heizung über einen weiten Zeitraum mit hoher Vorlauftemperatur von über 60°C
betrieben werden muss. Vor allem in Grossanlagen kommt es verteilt über den Tag zu vielen
Wärmeanforderungen der BWW Speicher. Durch die meist grosse räumliche Ausdehnung des
Nahwärmenetzes steigen auch die ungenutzten Wärmeverluste an die Umgebung stark an.
Schlussendlich ist in diesen Systemen auch eine höhere Kondensationstemperatur in der
Wärmepumpe nötig, da die Vorlauftemperatur durch einen zusätzlichen Wärmeübergang im
Speicher um ca. 5°C höher ausfallen muss. Im Projekt Grosswärmepumpen [3] schnitt dieses
Art der BWW-Erzeugung energetisch oftmals schlecht ab.