News aus der Wärmepumpen-Forschung - FWS

News aus der Wärmepumpen-Forschung
18. Tagung des BFE-Forschungsprogramms
«Wärmepumpen und Kälte»
27. Juni 2012, HTI Burgdorf
Seite 89
high expectations and proven, that the interactions between good individual components provides
high potential to improve, but also to worsen system performance. Based on profound analyses of
a combined solar HP system, the most significant aspects determining an ideal balance of energy
and expenses were investigated.
The simulations (and measurements) have proven that high HP SPF (4.6-4.8) and also system
SPF (up to 4.6) can be achieved with the combination of Solar+HP. Adapting the HP operating
time restriction, for example, has a major impact on operational costs (better use of low and high
electricity rates), and permits 10-20% of annual economies on the electricity bill. Furthermore,
an adjustment of the HP-operating time can potentially help decrease peak electricity charges in
the distribution network.
Different conditions were calculated for the use of the seasonal storage as energy source of the
heat pump to guarantee efficient operation from an economic and energetic point of view. These
conditions are valid for all installations using thermal solar energy indirectly as source of the
heat pump (not only installations with seasonal storage) and can be established with the HP and
solar panel factsheets.
Einleitung
Bei der Integration von Wärmepumpen in die Beheizung und BWW Vorbereitung wird
schnell klar, dass der Primärenergiebedarf steigt, umso grössere Temperaturhube überwunden
werden müssen. Da die obere Temperatur für BWW aus hygienischen Gründen nicht unter
60°C fallen darf [2], bleibt als Einsparungsmöglichkeit um den Temperaturhub und somit den
Primärenergiebedarf zu senken, nur die Quellentemperatur anzuheben. Die Vorlauftemperatur
der Heizung wiederum, hängt von der Dimensionierung und der thermischen Isolation der
Gebäude ab, und kann somit kaum verringert werden ohne bauseits Änderungen am Gebäude
durchzuführen (Isolation, FBH anstatt Radiatoren etc.). Mit Sonnenkollektoren, so die weit
verbreitete Meinung, kann die Quellentemperatur der WP immer auf einem hohen Niveau
gehalten werden, und somit der Temperaturhub klein und ein grosses Energieersparnis
erreicht werden. Was in der Theorie alles einfach und genial erscheint, wird bei genauerer
Betrachtung, z.B. mit einer reellen Anlage, deutlich komplizierter. Erstens muss die zu
liefernde Wärme quellenseitig von der Solaranlage zur Verfügung stehen und gespeichert
werden können (Synchronisationsproblem: Winter=Bedarf Sommer=Produktion).
Zweitens muss der Betrieb der Solaranlage wirtschaftlich und energetisch effizienter sein, als
z.B. eine vergleichbare Anlage ohne Solarwärme.
In diesem Bericht werden daher insbesondere Wechselwirkungen zwischen den
verschiedenen Komponenten der Anlage untersucht, um die grössten Verbesserungspotentiale
zu finden, und um Konflikte bei der Steuerung zu identifizieren, welche die Energiebilanz
verschlechtern. Aus den Resultaten sollen einfache Regeln zur optimierten Steuerung für
kombinierte Solar+ WP Anlagen, bzw. Integration von Saisonspeichern folgen, welche dazu
dienen, an heute zur Verfügung stehenden Steuerungen den Stromverbrauch zu senken und
somit die Energiebilanz der Systeme zu verbessern.