News aus der Wärmepumpen-Forschung - FWS

More documents

Recommendations

Info

News aus der Wärmepumpen-Forschung Stefan Bertsch, Prof. Ph. D. Bernhard Vetsch, BSc., Andreas Gschwend, BSc. NTB Hochschule für Technik Buchs Institut für Energiesysteme Werdenbergstrasse 4 CH-9471 Buchs stefan.bertsch@ntb.ch www.ntb.ch/ies 18. Tagung des BFE-Forschungsprogramms «Wärmepumpen und Kälte» 27. Juni 2012, HTI Burgdorf Seite 31 Optimierte Warmwasser-Produktion mit Wärmepumpen im Mehrfamilienhaus Zusammenfassung Die Anzahl von Wärmepumpen, die für die Bereitstellung von Brauchwarmwasser (BWW) in Mehrfamilienhäusern eingesetzt wird, hat in den letzten Jahren stark zugenommen. Meist wird in diesen Systemen das Wasser zentral erwärmt und über ein Netzwerk verteilt, was die Gesamteffizienz massiv beeinflussen kann. In der hier beschriebenen Studie wurde die Kombination von Wärmepumpen mit Zirkulationssystemen und elektrischer Begleitheizung theoretisch und messtechnisch untersucht. Allgemein zeigte sich, dass sich Wärmepumpen auch bei der BWW-Erzeugung in grossen Überbauungen eignen. Systeme mit einer dezidierten Zirkulationswärmepumpe verfügen über die beste Energieeffizienz. Herkömmliche Zirkulationssysteme benötigen circa 5% mehr Strom und Systeme mit elektrischer Begleitheizung zeigen bei einer grösseren Robustheit einen Mehrverbrauch von circa 10%. Anlagen, welche dezentrale Speicher via Nahwärmenetz mit der Heizungswärmepumpe laden, verbrauchen im Normalfall über das Doppelte an elektrischer Energie im Vergleich zu dezidierten BWW-Systemen. Abstract An increasing number of heat pumps is used for domestic hot water (dhw) supply in multiple family dwellings. The water is often heated in a centralized installation with a distribution network which can greatly affect the overall performance of the system. In this study several combinations of heat pumps with either a recirculation loop or some kind of electrical trace heating, as well as combined space heating and domestic hot water supply systems have been investigated theoretically and experimentally. It was found that generally dhw supply systems using heat pumps reach good performances. Installations featuring an externally reheated recirculation loop (using a dedicated heat pump) show the best efficiency. Using conventional recirculation, the overall efficiency is
News aus der Wärmepumpen-Forschung 18. Tagung des BFE-Forschungsprogramms «Wärmepumpen und Kälte» 27. Juni 2012, HTI Burgdorf Seite 32 reduced by at least 5%. Installations using electric heating cables are showing a performance reduction of about 10% compared to the most efficient systems. Finally, installations using a combined system for space heating and hot water supply are consuming about twice the amount of electrical energy compared to the other investigated systems. Einleitung In der hier zusammengefassten BFE-Studie „Warmwasserbereitstellung mittels Wärmepumpen in Mehrfamilienhäusern“ [1] soll die Gesamteffizienz von Systemen zur Erzeugung und Warmhaltung von Brauchwarmwasser untersucht werden. Im Fokus der Untersuchung stehen die Warmwasserzirkulation, elektrische Begleitheizung und die BWW- Ladung via Nahwärmenetz. Diese Systeme werden vornehmlich in Mehrfamilien- Überbauungen, Hotels und Spitälern eingesetzt, um die vorgeschriebene Mindesttemperatur an der Zapfstelle (meist 50°C) und im Speicher (mindestens 60°C) garantieren zu können. Diese Mindesttemperaturen werden für einen wirkungsvollen Legionellenschutz gefordert. Besonders bei Brauchwarmwasser-Erwärmungsanlagen mit Wärmepumpen (WP) als Wärmequelle und geschichteten BWW-Speichern entstehen signifikante Effizienzeinbussen, wenn die Speicher durch die Brauchwarmwasser-Zirkulation durchmischt werden. Um diese Vermischung des Speichers zu verhindern, werden alternativ auch Begleitheizungen mit elektrischem Heizband eingesetzt, welche jedoch ebenfalls zu einem höheren Strombedarf führen. Es gibt einige wenige Projekte, die sich bereits mit der Brauchwarmwasser-Zirkulation auseinandergesetzt haben. Kremer und Waider [2] schlagen verschiedene Bauarten von Trinkwassererwärmungsanlagen vor. Der Fokus liegt dabei allerdings nicht auf Wärmepumpen. Sitzmann [3] beschäftigte sich mit der Einbindung von solarthermischen Brauchwarmwasseranlagen in Mehrfamilienhäusern. Auch hier wurde das Thema der Warmhaltung nur am Rande behandelt. Das Grundproblem der Zirkulation und die hohen Wärmeverluste werden in den Berichten von Hubacher und Ehrbar [4, 5] thematisiert. Es zeigt sich, dass die Verluste in der Wärmeverteilung eklatant hoch sind. Ein dringender Handlungsbedarf wird bescheinigt. Nipkow und Real [6] beschäftigen sich mit Energieverlusten von Warmwasserverteilsystemen und zeigen Sparpotentiale in der Wärmeverteilung auf. Das Projekt wurde in verschiedenen Phasen durchgeführt. Zu Beginn wurden Workshops mit Planer und Installateuren, sowie Fachleuten aus der Sanitär- und Wärmepumpenbranche durchgeführt. Auf diese Weise konnte ein Überblick über den Stand der Technik geschaffen und die wichtigsten Varianten der BWW-Erzeugung und Warmhaltung identifiziert werden. Während des gesamten Projekts wurden drei Anlagen im Feld messtechnisch erfasst. Vorwiegend handelte es sich dabei um Vertragsobjekte der EKZ, die durch das Online- Monitoring bereits viele Datenpunkte liefern. Nach einer Begutachtung vor Ort wurde
Page 1 and 2: News aus der Wärmepumpen-Forschung
Page 31: News aus der Wärmepumpen-Forschung
Page 83 and 84:
News aus der Wärmepumpen-Forschung
Page 85 and 86:
Page 87 and 88:
Page 89 and 90:
Page 91 and 92:
Page 93 and 94:
Page 95 and 96:
Page 97 and 98:
Page 99 and 100:
Page 101 and 102:
Page 103 and 104:
Page 105 and 106:
Page 107 and 108:
Page 109 and 110:
Page 111 and 112:
Page 113 and 114:
Page 115 and 116:
Page 117 and 118:
Page 119 and 120:
Page 121 and 122:
Page 123 and 124:
Page 125 and 126:
Page 127 and 128:
Page 129 and 130:
Page 131 and 132:
Page 133 and 134:
Page 135 and 136:
Page 137 and 138:
Page 139 and 140:
Page 141 and 142:
Page 143:
Nutzen Sie unser Weiterbildungsange
show all

News aus der Wärmepumpen-Forschung - FWS

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?