Wärmepumpen als Heizsystem, Einsatzmöglichkeiten im Neu

Herzlich willkommen
Wärmepumpe
VITOCAL
Viessmann Akademie
Wärmepumpen
Folie 1
2013
Referent
© Viessmann Werke
mit Eisspeicher
Wärmepumpen
Anwendungen
■ Typische Anwendungen:
Ein- und Zweifamilienhaus,
Mehrfamilienhaus,
Niedertemperaturheizung
■ Trends:
- Luft als Wärmequelle
- Split Luft/Wasser Geräte
- leise, kompakt
- zusätzliche Primärquellen
Wärmepumpen
Folie 2
2013
- Eisspeicher/Latentspeicher
© Viessmann Werke
- effizient
Argumente
Wärmepumpeneinsatz
■ Nutzung regenerativer Energie, somit Schonung der Ressourcen / Vermeidung von
Schadstoffen
■ unabhängig von Öl und Gas
■ Förderungen z. B. MAP
■ Stellschraube der EnEV, positive Auswirkung auf den Energieausweis
■ Flexibler Einbauort, kein Lagerraum für Brennstoff, kein Schornstein
Wärmepumpen
Folie 3
2013
© Viessmann Werke
■ Anforderungen EEWärmeG werden erfüllt
Fördermittel durch das BAFA-Marktanreizprogramm (MAP)
Wärmepumpen
Folie 4
2013
© Viessmann Werke
Basis- Inoovations- und Zusatzförderung Wärmepumpe, Stand: 01.04.2015
Primärenergiebedarf nach EnEV
Heizkessel und Wärmepumpe
Für die Ermittlung des Primärenergiebedarfs
bei Beheizung mittels Wärmepumpe ist der
Primärenergiefaktor für Strom relevant. Dieser
fließt zusammen mit weiteren geräte - und
anlagenspezifischen Faktoren als Anlagenaufwandszahl
[eP] in die EnEV-Berechnung ein.
Die Geräteaufwandszahl beziffert die Effizienz
der Energieumwandlung eines Heizsystems
und hängt damit bei einer Wärmepumpe
direkt von der Jahresarbeitszahl ab:
Quelle: Planungshandbuch Wärmepumpen
Wärmepumpen
Folie 5
2013
© Viessmann Werke
Je höher die Jahresarbeitszahl, desto niedriger die
Geräteaufwandszahl.
Einsatzbereiche
Wärmepumpen
■ Modernisierung und für
Anwendungen mit höchstem
Warmwasserkomfort
z. B. Vitocal 350
Wärmepumpen
Folie 6
2013
■ Anwendung im Neubau bei
geringstem Platzangebot,
einfache Handhabung
z. B. Vitocal 222
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■ Anspruchsvolle Anwendungen im
Neubau hinsichtlich Komfort und
Effizienz
z. B. Vitocal 300
Funktionsprinzip
Das Kältemittel verdampft bei niedrigen Temperaturen und nimmt dabei Wärme auf.
Das Verdichten erhöht die Temperatur des Dampfes und durch Kondensation wird die Wärme
wieder abgegeben.
Wärmepumpen
Folie 7
2013
Quelle: Planungshandbuch Wärmepumpen
© Viessmann Werke
Wärmepumpe
Scroll Verdichter
Wärmepumpen
Folie 8
2013
© Viessmann Werke
■ Hermetischer
high-tech-Verdichter
■ Kompakte Bauweise
■ Hohe Leistungswerte, Zuverlässigkeit
und Lebensdauer
■ Hohe Laufruhe durch kontinuierlichen
Verdichtungsablauf ohne oszillierende
Massen und Ventile
■ Nahezu berührungslose Arbeitsweise
Wärmepumpen
Folie 9
2013
© Viessmann Werke
Verdichtungsprozess
Funktionsweise des Scroll-Verdichters
Ansaugen
Ausstoßen
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Verdichten
Wärmepumpen
Folie 10 2013
Ansaugen
Leistungszahl
Leistungszahl
=
Leistungszahl
Jahresarbeitszahl
(COP) = Herstellerangabe, Laborwert
(JAZ) = Verhältnis der gewonnenen Wärme über ein Jahr zur
aufgewendeten Energie pro Jahr
Wärmepumpen
Folie 11 2013
abgegebene Heizleistung
4 kW
–––––––––––––––––––––––––– = ––––– = 4
aufgewendete elektr. Leistung 1 kW
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Jahresarbeitszahl
Leistungszahl und Heizsystemtemperatur
Generell gilt :
Je geringer die Differenz zwischen Umwelttemperatur und
Heizsystemtemperatur, desto höher die Leistungszahl
Folgerungen:
Wärmepumpen
Folie 12 2013
Sole/Wasser- und Wasser/Wasser-Wärmepumpen können
ganzjährig und monovalent heizen
■ Luft/Wasser-Wärmepumpen benötigen je nach Auslegung an kalten Tagen einen
zweiten Wärmeerzeuger
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■ Wärmepumpen sind ideal für Niedertemperatur-Heizsysteme
■ FB-Kreise so tief wie möglich auslegen (minimaler Verlegeabstand)
Effizienz und Verfügbarkeit der Wärmequellen
Effizienz
Verfügbarkeit
Erdreich
Luft
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Grundwasser
Luft
Wärmepumpen
Folie 13 2013
Erdwärme
Auswahl des Wärmepumpensystems
Wärmequelle
Luft
überall verfügbar
-15 ... +30°C
bivalent
monoenergetisch
Hinweis: genaue Dimensionierung besonders wichtig!
Eingangsgrößen: Norm- Heizlast, Sperrzeiten EVU,
Zuschlag für die Trinkwassererwärmung
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Grundwasser
Brunnenanlage
+7 ... +12°C
monovalent
Wärmepumpen
Folie 14 2013
Erdreich
überall verfügbar
- 4°C ... 10°C
monovalent
Heizen mit Eis
Quelle: Viessmann Top Technik
Wärmepumpen
Folie 15 2013
© Viessmann Werke
Effiziente und preisattraktive Wärmequelle für Wärmepumpen
Wärmepumpen
Folie 16 2013
© Viessmann Werke
Wärmepumpen Eisspeicher
Das kennen wir…
Wärmepumpen Eisspeicher
Warum ein neues System?
Genehmigung von Erdwärmebohrungen ist Ländersache
seit Jahren verschärft sich die Genehmigungssituation bei Sondenanlagen
Bohrtiefenbegrenzungen (Bayern, Baden-Württemberg)
geforderte garantierte Soleaustrittstemperatur aus der Wärmepumpe > 0°C
Genehmigung von Sonden mit Wasser als Wärmeträgermittel
vollständige Überwachung der Bohrung durch unabhängigen Geologen
Wärmepumpen
Folie 17 2013
© Viessmann Werke
neue Verordnung über Anlagen zum Umgang mit wassergefährdenden Stoffen (VAUwS)
(Genehmigungsverbot von Erdsonden in allen Wasserschutzzonen)
Wärmepumpe Eisspeicher
Quelle: verschiedene Hersteller
Wärmepumpen
Folie 18 2013
© Viessmann Werke
Alternativen…
Energieeintrag in das System
Solarkollektoren
- Luft
Luftabsorber
- Erdreich
Oberfläche Speicher
Energienutzung in der Zeit ohne Energieeintrag:
- Kristallisationsenergie
Wärmepumpen
Folie 19 2013
-Sonne
© Viessmann Werke
Energieeintrag in das System
Energiepuffer Eisspeicher
Mustertext Titel
Vorlage 20 28.08.2008 © Viessmann Werke
SolarEis Speicher
Wärmepumpen
Folie 21 2013
© Viessmann Werke
Wärmepumpen Eisspeicher
… das ist neu
Wärmepumpe Eisspeicher
Volumen
Wasserinhalt
Wärmepumpen
Folie 22 2013
12 m³
10 m³
© Viessmann Werke
Primärquellenspeicher
Wärmepumpen
Folie 23 2013
© Viessmann Werke
SolarEis Speicher
12 m³
10 m³
9,5 t
Volumen
Wasserinhalt
Gewicht (leer)
Entzugswärmetauscher
Wärmepumpen
Folie 24 2013
© Viessmann Werke
Regenerationswärmetauscher
Wärmepumpen
Folie 25 2013
© Viessmann Werke
Eisspeicher
Eisspeicher
max. 3,5 m Entfernung, befestigter Weg erforderlich
min. Schachtmaß 3 x 3 m Tiefe 3,70 m
Wärmepumpen
Folie 26 2013
© Viessmann Werke
Lieferung frei Baustelle
Wärmepumpen
Folie 27 2013
© Viessmann Werke
Eisspeicher
Einbringen in Baugrube
Wärmepumpen
Folie 28 2013
© Viessmann Werke
Eisspeicher
Einbringen in Baugrube
Eisspeicher
Wärmepumpen
Folie 29 2013
© Viessmann Werke
Abdichten und letzte Kontrolle
Wärmepumpen Eisspeicher
Wärmepumpen
Folie 30 2013
© Viessmann Werke
Solar/Luft Absorber
Wärmepumpen
Folie 31 2013
© Viessmann Werke
Dachabsorber Schrägdach
Wert
Bruttofläche
m²
2,61
Absorberfläche
m²
2,34
Wärmetauscheroberfläche
m²
9,1
Höhe
mm
2100
Breite
mm
1225 (1285 inkl.Stuzen)
Tiefe
mm
50
Stutzenabstand
mm
2050
Leergewicht
kg
38
Kollektorinhalt
Liter
45
Nenndurchfluss
m³/h
0,25
Druckverlust
mWs
0,3 (bei Nenndurchfluss)
Max. Betriebsdruck
bar
2
Stillstandstemperatur
°C
60
Nominalleistung
kW/K
0,16(rein konvektiv, bei ca.1,5 m/s Wind)
Anschlüsse
mm
d = 30
Material
-
PE (Polyethylen), Recycling – Code PE-LD
Max. 8 Stück in Reihe, bei mehreren Feldern
Parallel im Tichelmann - System
Hydraulische Verschaltung
Abstand zwischen den
Kollektoren (Stutzen)
Zulässige Kollektorneigung
mm
60
20° - 50°
Wärmepumpen
Folie 32 2013
Einheit
© Viessmann Werke
Solar Luft Absorber
Wärmepumpen
Folie 33 2013
© Viessmann Werke
Wärmepumpe Eisspeicher
die Wärmepumpe
geeignete Wärmepumpen
Vitocal 300-G
Vitocal 350-G
Vitocal 333-G
Vitocal 343-G
nicht einsetzbar: Vitocal 200-G, Vitocal 222-G, Vitocal 242-G und alle AW Maschinen
Wärmepumpen
Folie 34 2013
Vitocal 300-G Pro
© Viessmann Werke
geregelte Kältekreise mit elektronischem Expansionsventil
Refrigerant Cycle Diagnostic System ( RCD System )
Elektrischer Heizwasser Durchlauferhitzer
Wärmepumpe Eisspeicher
Wärmepumpen
Folie 35 2013
© Viessmann Werke
Wärmequellenmanagment
Wärmepumpe Eisspeicher
Wärmepumpen
Folie 36 2013
© Viessmann Werke
Leistungsgröße : 6, 8,10 kW
Wärmepumpe Eisspeicher
Wärmepumpen
Folie 37 2013
© Viessmann Werke
Leistungsgröße : 12, 14, 16, 18, 21 kW
Wärmepumpe Eisspeicher
Wärmepumpen
Folie 38 2013
© Viessmann Werke
Das Viessmannsystem