Inhalt Seite. 1 Einleitung l 2 Betrachtungen zur Ökologie und Ökonomie 3

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1 Inhalt Seite 1 Einleitung l 2 Betrachtungen zur Ökologie und Ökonomie Auswirkungen auf die Umwelt Betrachtungen zur Ökonomie - Entwicklung der Energiekosten Woher die Erdwärme kommt 7 3 Was ist eine Wärmepumpe und wie funktioniert sie? Warum heißt die Wärmepumpe Wärmepumpe"? Aufbau einer Wärmepumpe und deren Komponenten Der technische Kältekreislauf und die Funktion der Wärmepumpe Technischer Kältekreislauf einer Wärmepumpe mit Unterkühlung und Überhitzung Technischer Kältekreislauf einer Wärmepumpe mit Heißgasnutzung Beispiel zum prinzipiellen Aufbau einer Wärmepumpe Der Regler Der Kältekreislauf im p-h-diagramm Das Kältemittel Wasser-Wasser-Wärmepumpe Wasser-Wasser-Wärmepumpe ohne Systemtrennung Wasser-Wasser-Wärmepumpe mit Systemtrennung Sole-Wasser-Wärmepumpe Eine Sole-Wasser-Wärmepumpe mit Erdsonden Eine Sole-Wasser-Wärmepumpe mit Erdkollektoren Wärmepumpe mit Direktverdampfer Luft-Wasser-Wärmepumpe Kompaktanlagen Splitanlagen Boiler-Wärmepumpen Boiler-Wärmepumpen mit Wärmerückgewinnung aus der Fortluft Kühlen mit einer Wärmepumpe Die freie Kühlung" Reversibel arbeitende Wärmepumpe zum aktiven Kühlen Regelung beim Kühlbetrieb Gasbetriebene Wärmepumpen Gasmotor-Wärmepumpe Absorptionswärmepumpen Gegenüberstellung der beiden gasbetriebenen Wärmepumpen Zeolith-Gas-Adsorptionswärmepumpe Luft-Luft-Wärmepumpen Weitere Einsatzmöglichkeiten für Wärmepumpen 43 4 Leistung einer Wärmepumpe Leistungszahl Leistungszahl einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe Leistungszahl einer Sole-Wasser-Wärmepumpe Vergleich der Leistungszahl e einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe mit einer Sole-Wasser-Wärmepumpe Leistungszahl einer Luft-Wasser-Wärmepumpe Das Jahres-Verhalten verschiedener Wärmepumpen Das Jahres-Verhalten einer Wasser-Wasser-Wärmepumpenanlage Das Jahres-Verhalten einer Sole-Wasser-Wärmepumpenanlage 55

2 4.2.3 Das Jahres-Verhalten einer Luft-Wasser-Wärmepumpenanlage Vergleichende Betrachtungen zum Jahres-Verhalten der verschiedenen Wärmepumpenanlagen Jahresarbeitszahl Die Jahresarbeitszahl einer Wasser-Wasser-Wärmepumpenanlage Die Jahresarbeitszahl einer Sole-Wasser-Wärmepumpenanlage Die Jahresarbeitszahl einer Luft-Wasser-Wärmepumpenanlage Berechnung der Jahresarbeitszahl gem. VDI Primärenergiefaktor fp und Energieaufwandszahl e P 5 Projektierung einer Wärmepumpenanlage Die Aufgaben eines Architekten und Beraters Beratung und Planung durch den Architekten und Berater Beratung und Planung durch den Architekten und Berater und Sonderwünsche Beheizungvon Schwimmbädern Beheizungvon Nebengebäuden Betreuung und Bauüberwachung durch den Architekten und Berater Ermittlung der Leistung einer Wärmepumpe Ermittlung der Leistung einer Wärmepumpe für einen Neubau Ermittlung der Leistung einer Wärmepumpe für den Baubestand Wärmepumpen im Baubestand Wärmepumpen im Baubestand mit Fußbodenheizung und Heizkörpern Wärmepumpen im Baubestand mit Heizkörpern Rettet den Ruf der Wärmepumpen! Ermittlung der Leistung einer Wärmepumpe für Industriehallen Berechnungsbeispiel der Heizleistung eines Einfamilienhauses gem. Wärmegesetz Ermittlung der Leistung einer Wärmepumpe für ein Schwimmbad Wärmepumpen im gewerblichen Einsatz Wärmepumpen in Wohnsiedlungen und Wärmepumpengroßanlagen Wasser-Wasser-Wärmepumpenanlagen Sole-Wasser-Wärmepumpenanlagen Luft-Wasser-Wärmepumpenanlagen Schlussbetrachtungen zu Wärmepumpen in Wohnsiedlungen und Wärmepumpengroßanlagen Wärmepumpen für stark gedämmte Häuser und Passivhäuser Projektierung einer Wasser-Wasser-Wärmepumpenanlage Hydrologische und geologische Bedingungen Die Wasserqualität Förder- und Schluckbrunnen Eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe auch bei Eisen/Mangan im Wasser Projektierungsbeispiel einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe Projektierung einer Sole-Wasser-Wärmepumpenanlage Berechnung der Kälteleistung Erdsonden Projektierung von Erdsonden Erstellen von Erdsonden Projektierungsbeispiel einer Sole-Wasser-Wärmepumpenanlage mit Erdsonden Projektierung von Erdkollektoren Projektierungsbeispiel einer Sole-Wasser-Wärmepumpenanlage mit Erdkollektoren Energiematten - Eine Alternative zu Erdkollektoren?

3 5.4.7 Projektierung von Energiekörben Grabenkollektor Dachabsorber, Energiezäune, Massivabsorber, etc Seeabsorber/Flussabsorber Projektierung einer Luft-Wasser-Wärmepumpenanlage Auslegung einer Luft-Wasser-Wärmepumpenanlage auf Tiefsttemperatur Ermittlung des Bivalenzpunktes einer Luft-Wasser-Wärmepumpenanlage Projektierungsbeispiel einer Luft-Wasser-Wärmepumpenanlage Gegenüberstellung von Wasser-Wasser-Wärmepumpen, Sole-Wasser-Wärmepumpen und Luft-Wasser-Wärmepumpen Qualitätsmerkmale einer Wärmepumpe Projektierung der Elektroinstallation einer Wärmepumpe Beantragungen und Genehmigungen von Wärmepumpenanlagen Förderungen von Wärmepumpenanlagen Bedeutung einer Flächenheizung für Wärmepumpen Grundwasserschutz Gesetzliche Bestimmungen Geo-Protector Sole-Wasser-Wärmepumpen und deren Gefährdungspotenziale Die Funktion des Geo-Protectors Umweltrelevante und wirtschaftliche Betrachtungen Kosten-Nutzen-Betrachtungen Empfehlungen zur Realisierung der neuen Grundwasserschutzeinrichtung (Geo-Protector) C0 2 -Sonden Hydraulik Die Primärpumpe Die Unterwasserpumpe und deren Überwachung Projektierungsbeispiel einer Wasserversorgung mit Unterwasserpumpe und Rohrleitungen Die Sole-Umwälzpumpe Projektierungsbeispiel des Sole-Kreislaufnetzes mit einer Sole-Umwälzpumpe und Rohrleitungen Die Sekundärpumpe oder Ladepumpe Beispiel: Ermittlung der Sekundärpumpe oder Ladepumpe Der Pufferspeicher Die Warmwasserbereitung Warmwasserbereitung über Durchlauferhitzer Warmwasserbereitung mittels Elektroheizstab in einem separaten Warmwasserspeicher Warmwasserbereitung mit der Wärmepumpe über einen Warmwasserspeicher Warmwasserbereitung mit einer Wärmepumpe und einer zusätzlichen Solaranlage Hygienische Warmwasserbereitung im Durchlaufprinzip Dimensionierung der Warmwasserleitung Elektrotechnik und Wärmepumpen Elektrische Einspeisung Steuerspannungen Wächter und Sensoren 164

4 8 Leitfaden zur Projektierung einer Wärmepumpenanlage Darstellung verschiedener Wärmepumpenanlagen Eine einfache Wasser-Wasser-Wärmepumpenanlage Eine Sole-Wasser-Wärmepumpenanlage mit freier Kühlung Eine Sole-Wasser-Wärmepumpenanlage mit freier Kühlung, Solaranbindung und Kachelofen Wärmepum pengerätetypen Einzelwärmepumpengeräte Kompaktanlagen Wirtschaftliche Betrachtungen Lohnt sich eine Wärmepumpe? Einsparmöglichkeiten für Kommunen und Länder Betrachtungen zu Amortisationen verschiedener Heizungsanlagen Billig oder gut? - Ich bin zu arm, um billig zu kaufen! Gesetze und Einrichtungen zum Schutz der Umwelt und Personen Normen und Richtlinien Schutz des Erdreiches sowie des Grund- und Oberflächenwassers Inbetriebnahme von Wärmepumpenanlagen Inbetriebnahme einer Wasser-Wasser-Wärmepumpenanlage Inbetriebnahme einer Sole-Wasser-Wärmepumpenanlage Inbetriebnahme einer Luft-Wasser-Wärmepumpenanlage Trockenheizen und Aufheizen Häufige Fehler bei Wärmepumpen Fehler beim Brunnenbau Fehler bei Erdsonden/Erdkollektoren Fehler bei der Hydraulik Fehler in der Installation Fehlermeldungen und deren mögliche Ursachen Fehler beim Betrieb Schlussbetrachtungen und Aussichten Übungsaufgaben Projektierung einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe Projektierung einer Sole-Wasser-Wärmepumpe mit Erdsonden Projektierung einer Sole-Wasser-Wärmepumpe mit Erdkollektoren Projektierung einer größeren Wärmepumpenanlage Berechnung des Bivalenzpunktes einer Luft-Wasser-Wärmepumpe Berechnung verschiedener Energieaufwandszahlen Berechnung der Energieaufwandszahl eines EFH mit einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe für die Beheizung des Gebäudes, einschließlich Warmwasserbereitung Berechnung der Energieaufwandszahl eines EFH mit einer Sole-Wasser-Wärmepumpe für die Beheizung des Gebäudes mit elektrischer Warmwasserbereitung mittels Elektroheizstab Fragen Beispiele Wärmepumpenanlagen Ein besonderes Beispiel kommunaler Weitsicht in Dorsten-Wulfen 217

5 18 Lösungen zu den Übungsaufgaben aus Kapitel Projektierung einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe (Aufgabe 15.1) Projektierung einer Sole-Wasser-Wärmepumpe mit Erdsonden (Aufgabe 15.2) Projektierung einer Sole-Wasser-Wärmepumpe mit Erdkollektoren (Aufgabe 15.3) Projektierung einer größeren Wärmepumpenanlage (Aufgabe 15.4) Berechnung des Bivalenzpunktes einer Luft-Wasser-Wärmepumpe (Aufgabe 15.5) Berechnung verschiedener Energieaufwandszahlen (Aufgabe 15.6) Berechnung der Energieaufwandszahl e P eines EFH mit einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe für die Beheizung des Gebäudes, einschließlich Warmwasserbereitung Berechnung der Energieaufwandszahl e P eines EFH mit einer Sole-Wasser-Wärmepumpe für die Beheizung des Gebäudes mit elektrischer Warmwasserbereitung mittels Elektroheizstab und Antworten Stichwortverzeichnis Bildquellenverzeichnis Tabellenquellenverzeichnis Adressen 276