Wärmepumpen Empfehlungen zu Planung und Ausführung
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- Heiko Weber
- vor 7 Jahren
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1 Thema: Referent: Wärmepumpen Empfehlungen zu Planung und Ausführung Beat Hinder Dipl. Ing. FH Leiter Verkauf Energiecontracting Ostschweiz
2 Inhaltsübersicht Einbindung von Wärmepumpen Grundsätze Hinweise Wärmequellensysteme Eigenschaften Planungshinweise Energiecontracting Praxisbeispiel Resort Walensee, Unterterzen 2 Energieapéro Chur / Beat Hinder / 8. September 2010
3 Einbindung von Wärmepumpen 1/5 Grundsätzlich ist eine optimale Einbindung einer Wärmepumpe eine einfache Sache. Doch in der Praxis liegt man sehr schnell inmitten eines Spannungsfeldes von Sachzwängen (Finanzen, Platzverhältnisse, Kundenwünsche etc.) 3 Energieapéro Chur / Beat Hinder / 8. September 2010
4 Einbindung von Wärmepumpen 2/5 Richtige Auslegung (Heizleistungsbedarf, Sperrstunden etc.) Neubau: SIA 380/1; SIA 384/201 Altbau: Dimensionierungshilfen ( Reserven nur für die Sperrstunden (keine Angstzuschläge, keine Nachtabsenkungen) Gute Wärmepumpe Gütesiegel ( Hohe Quellentemperatur Erdwärmesonden (neu SIA 384/6) 4 Energieapéro Chur / Beat Hinder / 8. September 2010
5 Einbindung von Wärmepumpen 3/5 Niedrige Vorlauftemperatur 5 Energieapéro Chur / Beat Hinder / 8. September 2010
6 Einbindung von Wärmepumpen 4/5 Einfaches System Eindeutige Zustände ( offen / zu ) Standardschaltungen 6 Energieapéro Chur / Beat Hinder / 8. September 2010
7 Einbindung von Wärmepumpen 5/5 Kleiner elektrischer Verbrauch der Nebenaggregate Dimensionierung Umwälzpumpen Sommerabschaltung Sorgfältige Inbetriebsetzung und Einregulierung Protokollierung Abnahme erst nach einigen Betriebswochen Kontinuierliche Betriebsüberwachung Einbau von Elektro- und Wärmezähler (Jahresbilanz, Durchfluss) Stunden- und Anlaufzähler (Verhältnis durchschnittliche Betriebsdauer) Betreiberverhalten Raumtemperaturen tief halten (nicht aber einzelne Räume abschalten!) Lüften (Stosslüften) 7 Energieapéro Chur / Beat Hinder / 8. September 2010
8 Wärmequellensysteme Eigenschaften Hinweise 8 Energieapéro Chur / Beat Hinder / 8. September 2010
9 Eigenschaften Luft/Wasser-Wärmepumpen allgemein Vorteile: Keine Bewilligung nötig Geeignet für mono- und bivalenten Betrieb Die günstigste Wärmepumpen-Variante bei der Beschaffung Kann vielerorts eingesetzt werden Nachteile: Schlechtere Leistungscharakteristik bei tiefen Aussentemperaturen Schlechtere Leistungscharakteristik gegenüber den anderen WP-Typen Benötigen eine Abtauung Wichtig: Luftkurzschlüsse vermeiden Lärmemissionen müssen beachtet werden 9 Energieapéro Chur / Beat Hinder / 8. September 2010
10 Eigenschaften Luft/Wasser-Wärmepumpen Innenaufstellung Vorteile: In den Kanälen kann, bei Bedarf, eine zusätzliche Schalldämmung eingebaut werden. Nachteile: Modulgrösse ist limitiert, da die Maschine ins Gebäude eingebracht werden muss (Türen, Treppen etc.) Die Wärmepumpe kann bei schlechter Gehäuseisolation Raumwärme nach draussen abführen (Schwitzen des Gehäuses oder der Luftkanäle) Bei schlechter Isolation der Wanddurchführung, resp. der Aussenwand Kondenswasser und Schimmelbildung an der Innenwand möglich 10 Energieapéro Chur / Beat Hinder / 8. September 2010
11 Eigenschaften Luft/Wasser-Wärmepumpen Aussenaufstellung Vorteile: Modulgrösse bietet keine Einschränkungen Geringer Platzbedarf im Gebäude, da die Hauptinstallation im Freien ist Kein Kanalsystem nötig Nachteile: Eine nachträgliche Schallsanierung ist aufwändig Optisch etwas gewöhnungsbedürftig Sie ist subjektiv lauter, da man sie sieht Frostsicherheit des Kondenswasserablaufs muss sichergestellt sein Frostsicherheit für die Heizhydraulik muss sichergestellt sein 11 Energieapéro Chur / Beat Hinder / 8. September 2010
12 Eigenschaften Sole/Wasser-Wärmepumpen mit Erdwärmesonden (Tiefe: m) Vorteile: Stabile Wärmequelle, geeignet für monovalenten Betrieb Geringer Platzbedarf Praktisch keine Lärmemission (nur Umwälzpumpe) Sonde kann ev. zum Kühlen eingesetzt werden (Freecooling) Nachteile: Bewilligungspflichtig (Kantonale Regelungen) Es kann nicht überall gebohrt werden (Grundwasserschutz, geologische Unsicherheiten etc.) Relativ teure Bohrungen, vor allem für grosse Leistungen (Kosten gehen praktisch linear zur Leistungsgrösse) 12 Energieapéro Chur / Beat Hinder / 8. September 2010
13 Planungshinweis zu Erdwärmesonden1/2 Kantonale Bewilligung notwendig (Adressen) Teilweise Erdwärmesondenkarten im Internet verfügbar Dimensionierung SIA 380/6 (neu seit 2010) Faustformeln (Mindestanforderung) Entzugsleistung max W/m Jahresenergie max kwh/jahr/m Sondenabstand > 5% zur Sondentiefe, jedoch mindestens 5 m Grössere Anlagen sind mittels Simulationsbechnungen zu dimensionieren Wichtig! Wärmebezug aus Erdwärmesonden als Jahreskontingent betrachten Erdwärmesonden nicht für die Bauaustrocknung verwenden! Sonden sind langlebig, Reserven für künftige, bessere WP 13 Energieapéro Chur / Beat Hinder / 8. September 2010
14 Planungshinweis zu Erdwärmesonden 2/2 Bohrfirmen Gütesiegel (zertifizierte Bohrfirmen) (Adressen) 14 Energieapéro Chur / Beat Hinder / 8. September 2010
15 Eigenschaften Wasser/Wasser-Wärmepumpen Vorteile: Stabile Wärmequelle, geeignet für mono- und bivalenten Betrieb Geringer Platzbedarf Praktisch keine Lärmemission Quellsystem kann ev. zum Kühlen verwendet werden (Freecooling) Nachteile: Bewilligungspflichtig (Kantonale Regelungen) Grund- oder Oberflächenwasser ist nicht überall verfügbar Offenes System mit den entsprechenden Betriebsrisiken. (Quellversiegen, Verunreinigungen etc.) Relativ teure Erschliessung der Wärmequelle (Grundwasserbohrung etc.) 15 Energieapéro Chur / Beat Hinder / 8. September 2010
16 Planungshinweis zu Grund- und Oberflächenwasser Kantonale Bewilligung notwendig (Adressen) Sondierbohrungen, Pumpversuche etc. Bewilligungsauflagen, bspw. Wasserzins, Zwischenkreis etc. beachten Weiter zu beachten Gefördertes Wasser muss auch wieder weggeführt werden (Rückgabebrunnen, Sickerschächte oder gallerien, Meteorabflüsse etc.) Wasserqualität (chemische, biologische und mechanische Belastung der Systeme) Frostschutz der Wärmetauscher (Strömungswächter, etc.) Dimensionierung der Tauchpumpe (Teillastbetrieb) Brunnenausführung und Konstruktion der Pumpenaufhängung Austauschmöglichkeit der Tauchpumpe 16 Energieapéro Chur / Beat Hinder / 8. September 2010
17 Energiecontracting Was ist Contracting Wesen des Contractings Referenzen 17 Energieapéro Chur / Beat Hinder / 8. September 2010
18 Was ist Energiecontracting? Kurz gesagt: Sie kaufen keine Heizung mehr, sondern Wärme! 18 Energieapéro Chur / Beat Hinder / 8. September 2010
19 Die beteiligten Vertragsparteien Der Contractor (EKZ) plant, baut und finanziert die ganze Energieerzeugungsanlage betreibt und unterhält die Anlage verpflichtet sich zur Energielieferung im vertraglich vereinbarten Umfang (Leistung, Menge und Preis) Der Contracting-Nehmer (Kunde) verpflichtet sich zur Energieabnahme im vertraglich vereinbarten Umfang und zur Bezahlung des festgelegten Preises für die installierte Leistung und die bezogene Energie 19 Energieapéro Chur / Beat Hinder / 8. September 2010
20 Vorteile für den Kunden keine Investitionen für den Bauherrn Konzentration auf das Kerngeschäft über mehrere Jahre budgetierbare Energiekosten Abgabe des kommerziellen und technischen Risikos (Outsourcing) hohe Versorgungssicherheit Professionalisierung des Betriebs hohe Anlagequalität im Interesse des Contractors ökologische Konzepte werden wirtschaftlich 20 Energieapéro Chur / Beat Hinder / 8. September 2010
21 Mehrjährige Erfahrung Seit 1997 gegen 400 abgeschlossene Verträge für Contractinganlagen 260 Erdwärmesondenanlagen ( kw) 32 Grundwasser Wärmepumpenanlagen 11 Anlagen/Verbünde mit Nutzung von gereinigtem Abwasser 1 Anlage mit Rohabwasser 4 Seewasser Wärmepumpenanlagen 2 Holzschnitzelverbünde und 5 Pelletsanlagen 1 Photovoltaikanlage 2 Pilot- &Demonstrations-Anlagen (Pflanzenöl-BHKW / Holzvergaser) 21 Energieapéro Chur / Beat Hinder / 8. September 2010
22 Praxisbeispiel: Resort Walensee, Unterterzen 22 Energieapéro Chur / Beat Hinder / 8. September 2010
23 Ferienresort Walensee - Ausgangslage Gelände Appartements Hotelkomplex Kapazität Infrastruktur m 2 ; ehem. Areal Gosten der Holcim in Unterterzen 126 Ferienwohnungen und 5 Chalets im Stockwerkeigentum 30 Hotelappartements ca. 900 Betten Wellnesszentrum, Hallenschwimmbad, 3 Restaurants, Tauchschule, Yachthafen mit 35 Bootsplätzen, Bootsverleih, Badestrand, Sportgeschäft und Laden, etc. 23 Energieapéro Chur / Beat Hinder / 8. September 2010
24 Ferienresort Walensee Layout 24 Energieapéro Chur / Beat Hinder / 8. September 2010
25 Ferienresort Walensee Konzept 25 Energieapéro Chur / Beat Hinder / 8. September 2010
26 Ferienresort Walensee Brunnenbau 26 Energieapéro Chur / Beat Hinder / 8. September 2010
27 Ferienresort Walensee Pumpversuch 27 Energieapéro Chur / Beat Hinder / 8. September 2010
28 Ferienresort Walensee 28 Energieapéro Chur / Beat Hinder / 8. September 2010
29 Ferienresort Walensee Eckdaten Heizzentralen Heizleistung Heizenergiebedarf Warmwasser Rückkühlung Totaler Energiebedarf 16 Heizzentralen mit 19 WP 1.42 MW ca MWh ca. 700 MWh ca. 200 MWh MWh 29 Energieapéro Chur / Beat Hinder / 8. September 2010
30 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Weitere Informationen: 058/ Beat Hinder 30 Energieapéro Chur / Beat Hinder / 8. September 2010
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