Wärmepumpen

Warum eine Wärmepumpe?
Der hohe Anteil fossiler Energieträger an unserer Energieversorgung hat schwerwiegende Folgen für unsere Umwelt. Bei der Verbrennung werden Schadstoffe, wie Schwefeldioxid und Stickoxide, in großen Mengen freigesetzt. Die Raumheizung mit fossilen Energieträgern trägt erheblich zum Schadstoffausstoß bei, da aufwändige Abgasreinigungsmaßnahmen - wie in modernen Kraftwerken - nicht durchgeführt werden können. Aufgrund der begrenzten Vorräte an Öl und Gas ist der hohe Anteil der fossilen Energieträger an unserer Energieversorgung problematisch. Die Art der Produktion von Elektroenenergie wird sich in Zukunft in Richtung zu mehr regenerativen bzw. neuentwickelten Erzeugungsmethoden verändern. Nehmen Sie automatisch an dieser Entwicklung teil, denn Strom ist die zukunftsorientierte Antriebsenergie einer Wärmepumpe. Was macht die Wärmepumpe? Die Wärmepumpe ist ein „Transportgerät“, das die kostenlos zur Verfügung stehende Umweltwärme auf ein höheres Temperaturniveau bringt.

Wie wandelt die Wärmepumpe Wärme niedriger Temperatur in Wärme hoher Temperatur um?
Sie entzieht der Umgebung – Erdreich, Wasser (z.B. Grundwasser) und Luft (z.B. Außenluft) – gespeicherte Sonnenwärme und gibt diese zusätzlich zur Antriebsenergie in Form von Wärme an den Heiz- und Warmwasserkreislauf ab. Wärme kann nicht von selbst von einem kälteren auf einen wärmeren Körper übergehen. Sie fließt immer von einem Körper hoher Temperatur zu einem Körper mit niedrigerer Temperatur(Zweiter Hauptsatz der Wärmelehre). Daher muss die Wärmepumpe die aufgenommene Wärmeenergie aus der Umgebung unter Einsatz von hochwertiger Energie – z. B. Strom für den An-triebsmotor – auf ein zum Heizen und Warmwasserbereiten notwendiges Temperaturniveau bringen. Eigentlich arbeitet die Wärmepumpe wie ein Kühlschrank. D. h. mit gleicher Technik, aber mit umgekehrtem Nutzen. Sie entzieht einer kalten Umgebung Wärme, die zum Heizen und Warmwasserbereiten genutzt werden kann.

Betriebsarten der Wärmepumpe

1. Monovalenter Betrieb
Bei dieser Betriebsart deckt die Wärmepumpe den Wärmebedarf des Gebäudes das ganze Jahr über – 100%ig – allein. Üblicherweise werden Sole/Wasser- oder Wasser/Wasser-Wärmepumpen monovalent betrieben. Die tatsächlichen Wärmeleistungen bei den jeweiligen Vorlauftemperaturen und minimalen Wärmequellentemperaturen lassen sich direkt aus den jeweiligen Geräteinformationen entnehmen.

2. Monoenergetischer Betrieb
Luft/Wasser-Wärmepumpen werden überwiegend als monoenergetische Anlagen betrieben. Die Wärmepumpe sollte dabei den Wärmebedarf zu mindestens 95% decken. Bei tiefen Temperaturen und hohem Wärmebedarf wird automatisch ein elektrisch betriebener Tauchheizkörper zugeschaltet. Die Dimensionierung der Wärmepumpenleistung beeinflusst insbesondere bei monoenergetischen Anlagen die Höhe der Investitionen und die Höhe der jährlich anfallenden Heizkosten. Je höher der von der Wärmepumpe gedeckte Jahresheizenergiebedarf, desto höher sind die Investitionskosten und desto niedriger sind die jährlich anfallenden Betriebskosten. Erfahrungsgemäß ist in Deutschland eine Wärmepumpenleistung anzustreben, die bei einer theoretischen Grenztemperatur(bzw. Bivalenzpunkt) von ca. –5°C die Heizkennlinie schneidet. Bei dieser Auslegung ergibt sich gemäß DIN 4701 T10 bei einer bivalent-parallel betriebenen Anlage ein Anteil des 2. Wärmeerzeugers (z.B. Tauchheizkörper) von 2%.

3. Bivalent–paralleler Betrieb
Bei einem bivalent-parallelen Betrieb (z.B. Altbau) wird die Wärmepumpe mit einem zweiten Wärmeerzeuger (z.B. Öl- oderGaskessel) kombiniert. Dabei gibt die Regelung der Wärme-pumpe bedarfsabhängig unterhalb einer einstellbaren Außentemperatur (Bivalenzpunkt < 4°C) den zweiten Wärmeerzeuger frei. Bei Großanlagen mit hohem Wärmebedarf decken Wärmepumpen bei relativ geringer Heizleistung hohe Anteile der Jahresheizarbeit. Die Heizleistung der Wärmepumpe ist so zu dimensionieren, dass die Wärmepumpe in der Übergangszeit die benötigte Heizleistung alleine decken kann. Bei erhöhtem Wärmebedarf schaltet der Regler bedarfsabhängig den zweiten Wärmeerzeuger zu. Die hohe Anzahl an Betriebsstunden der Wärmepumpe führt zu deutlichen Einsparungen. Zusätzlich verbessert sich durch den Wegfall kurzer Laufzeiten der Wirkungsgrad des zweiten Wärmeerzeugers (z.B. Ölkessel).Voraussetzung einer bivalenten Anlage ist, dass ein dauerhafter bivalenter Anlagenbetrieb geplant ist.

4. Bivalent regenerativer Betrieb
Zur Einbindung regenerativer Wärmeerzeuger, wie Festbrennstoffkessel oder thermische Solaranlagen, stellt der Wärmepumpenmanager eine eigene Betriebsart zur Verfügung. In der Vorkonfiguration kann die sogenannte Betriebsart „Bivalent-Regenerativ“ gewählt werden. In diesem Betriebsmodus verhält sich die Wärmepumpen-Heizungsanlage wie eine monoenergetische Anlage, bei regenerativem Wärmeanfall wird die Wärmepumpe automatisch gesperrt und die regenerativ erzeugte Wärme dem Heizsystem beigemischt. Die Mischerausgänge des Bivalenzmischers sind aktiv. Bei ausreichend hoher Temperatur im regenerativen Speicher wird die Wärmepumpe auch während einer Warmwasserbereitung oder Schwimmbadanforderung gesperrt.

Aktuelle Infos

27.01.2012
Das EEG ab 01. Januar 2012
Die Einspeisevergütung beträgt,

1. bis 30 kW 24,43 Cent pro kWh
2. bis 100 kW 23,23 Cent pro kWh
3. bis 1 MW 21,98 Cent pro kWh
4. ab 1 MW 18,33 Cent pro kWh
5. Freiflächenanlagen auf Konversionsflächen 18,76 Cent... [ weiterlesen ]

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