bis von alten Erdwärmesondenanlagen auf moderne Wärmepumpen Dr.-Ing. Klaus F. Stärk Untersiggenthal/Schweiz Gliederung

Größe: px

Ab Seite anzeigen:

Download "bis von alten Erdwärmesondenanlagen auf moderne Wärmepumpen Dr.-Ing. Klaus F. Stärk Untersiggenthal/Schweiz Gliederung"

Leopold Schmitz
vor 7 Jahren
Abrufe

jpg Gliederung Energiequellen Wirkungsgrad von Wärmepumpen Bestands- und Verbrauchsanalyse Messungen 1985 bis 2008

1 bis 1985 Umrüstung von alten Erdwärmesondenanlagen auf moderne Wärmepumpen 2008 Dr.-Ing. Klaus F. Stärk Untersiggenthal/Schweiz Münzen/Pfennig-Vorder seite_ ps.jpg Münzen/Cent-Vorder seite_ ps.jpg Gliederung Energiequellen Wirkungsgrad von Wärmepumpen Bestands- und Verbrauchsanalyse Messungen 1985 bis 2008 Umbau auf neue Wärmepumpe Optimierungen (Was kann man tun?) Folgerungen und Ausblick Münzen/Pfennig-Vorder seite_ ps.jpg Münzen/Cent- Vorder seite_ ps.jpg

2 Gliederung Energiequellen Wirkungsgrad von Wärmepumpen Bestands- und Verbrauchsanalyse Messungen 1985 bis 2008 Umbau auf neue Wärmepumpe Optimierungen (Was kann man tun?) Folgerungen und Ausblick Kölliken/Schweiz Koelliken-No1ACFOCYSzW.jpg Koellikon-0471.jpg Die Alternative zu einer Wärmepumpe mit Erdwärmesonden? Koellikon-S jpg

3 Oelpreisentwicklung 1970/2004 Traumpreise??? Planung und Hausbau Oel-graphic.jpg Amortisationsgrenze und Energiepreise Kosten pro Liter (Cent) Preisentwicklung Heizöl Schweiz (Basis 3000 l, umgerechnet in cent) 1.25 sfr/liter ca. 125$/barrel Amortisationszeit der Zusatzkosten für eine Heizung mit WP + EWS 5 Jahre 10 Jahre 15 Jahre 20 Jahre 10 Quelle: Aargauer Zeitung O elpreis-c H xls

Heizen und Kühlen kostenloser Energiespeicher Untergrund Nutzbares Volumen 2 H D 2 π/4 6m Durchmesser D 2x60m Tiefe H ca. 3400 m 3!! H D Schema2-Erdsonde.

ppt Wärmepumpenumsatz und Energiepreise 30' 000 25' 000 erdgekoppelte Wärmepumpen (Umsatz BRD, IZW 2008) 20' 000 Kolben- Kompressor Scroll- Verdichter

4 Heizen und Kühlen kostenloser Energiespeicher Untergrund Nutzbares Volumen 2 H D 2 π/4 6m Durchmesser D 2x60m Tiefe H ca m 3!! H D Schema2-Erdsonde.jpg/Rohner sowie EABB_Rohner-2-KS.ppt Wärmepumpenumsatz und Energiepreise 30' ' 000 erdgekoppelte Wärmepumpen (Umsatz BRD, IZW 2008) 20' 000 Kolben- Kompressor Scroll- Verdichter 15' ' 000 5' kommerzielle Erdwärmesondenbohrung für Einfamilienhaus mit Wärmepumpe Untersiggenthal / Schweiz D ab Er dgek gesamt.xls

5 Gliederung Energiequellen Wirkungsgrad von Wärmepumpen Bestands- und Verbrauchsanalyse Messungen 1985 bis 2008 Umbau auf neue Wärmepumpe Optimierungen (Was kann man tun?) Folgerungen und Ausblick Verbrauch bzw. Wirkungsgrad realitätsnah Auto WP*+EWS Verbrauch (l/100km) Wirkungsgrad (%) Prüfstand COP? Opt. Testlauf Tagesmittel Jahresmittel JAZ *SCROLL-Kompressor Freising ppt

6 Jahresarbeitsziffer JAZ Wärmemenge Stromverbrauch : = JAZ kwh kwh NeoVac-04.jpg Stromzähler.jpg Änderung der EWS- Belastung in Abhängigkeit von der JAZ Heizleistung Jahresarbeitsziffer 2.5 EWS 60% Strom 40% Kuchendiagramme.xls

7 Änderung der EWS- Belastung in Abhängigkeit von der JAZ Heizleistung Jahresarbeitsziffer 2.8 EWS 64% Strom 36% Änderung der EWS- Belastung in Abhängigkeit von der JAZ Heizleistung Jahresarbeitsziffer 3.1 EWS 68% Strom 32%

8 Änderung der EWS- Belastung in Abhängigkeit von der JAZ Heizleistung Jahresarbeitsziffer 3.4 EWS 71% Strom 29% Änderung der EWS- Belastung in Abhängigkeit von der JAZ Heizleistung Jahresarbeitsziffer 3.7 EWS 73% Strom 27%

9 Änderung der EWS- Belastung in Abhängigkeit von der JAZ Heizleistung Jahresarbeitsziffer 4.0 EWS 75% Strom 25% Änderung der EWS- Belastung in Abhängigkeit von der JAZ Heizleistung Jahresarbeitsziffer 4.3 EWS 77% Strom 23%

10 Änderung der EWS- Belastung in Abhängigkeit von der JAZ Heizleistung Jahresarbeitsziffer 4.5 EWS 78% Strom 22% Gliederung Energiequellen Wirkungsgrad von Wärmepumpen Bestands- und Verbrauchsanalyse Messungen 1985 bis 2008 Umbau auf neue Wärmepumpe Optimierungen (Was kann man tun?) Folgerungen und Ausblick

11 Gliederung Energiequellen Wirkungsgrad von Wärmepumpen Bestands- und Verbrauchsanalyse Messungen 1985 bis 2008 Umbau auf neue Wärmepumpe Optimierungen (Was kann man tun?) Folgerungen und Ausblick Bestandsanalyse Baujahr 1985/86, Zustand 2008? Sonneneinstrahlung Glasflächen und Südwestlage Haus-W est.jpg

12 2x60m Erdsonden + 40m Zuleitungen Bohrungen 1985 Zuleitungen zum Keller ca. 15m+25m Sonde 1 60m Sonde 2 60m Modell+Erds onde-22!!!.jpg Gliederung Energiequellen Wirkungsgrad von Wärmepumpen Bestands- und Verbrauchsanalyse Messungen 1985 bis 2008 Umbau auf neue Wärmepumpe Optimierungen (Was kann man tun?) Folgerungen und Ausblick

13 Langzeitstabilität 20 Erdsondentemperatur 1986 bis 2008 (Ruhetemp. nach 1-3h Umwälzung ohne Wärmeentzug) Tmin ( C) Winter Tmax ( C) Sommer Soletemperatur T S ( C) Beginn Kühlung im Sommer Soletemp+Laufzeit.xls WP- Laufzeit t (h) Wärmepumpenlaufzeiten Wärmepumpenlaufzeit pro Heizperiode 1986 bis 2008 (Mittelwert 1530h) Beginn Kühlung im Sommer Soletemp+Laufzeit.xls

14 Stromverbrauch Stromverbrauch Langacherstr Stromverbrauch (kwh) Haushalt+Warmwasser (kwh) Wärmepumpe (kwh) / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / /07 Stromverbrauch.xls Energiekosten Stromkosten (CHF) / /88 Haushalt+Warmwasser (CHF bzw. Euro) Wärmepumpe (CHF bzw. Euro) Stromkosten Langacherstr. 11 Haushalt+Warmwasser 8 bis 10 Rp./kWh (NT) sowie 18.5 bis 19.5 Rp./kWh (HT) Wärmepumpe 8 bis 10 Rp./kWh (NT) sowie 15 bis 19.5 Rp./kWh (HT) 1988/ / / / / / / / / / / / / / / / / / / Stromkosten ( ) Stromverbrauch.xls

15 Gliederung Energiequellen Wirkungsgrad von Wärmepumpen Bestands- und Verbrauchsanalyse Messungen 1985 bis 2008 Umbau auf neue Wärmepumpe Optimierungen (Was kann man tun?) Folgerungen und Ausblick alte WP mit Kolben-Kompressor neue WP mit Scroll-Verdichter ???? WP-Uebers icht.jpg alpha-innotec16.jpg

16 alt und neu alte Wärmepumpe neue Wärmepumpe Verdichter Kolben-Kompressor Scroll-Kompressor Kältemittel R22 R407C Lebensdauer (geschätzt) Jahre Jahre Servicevertrag nein nein Warmwassererzeugung nein nein Direkte Kühlung ja ja Pufferspeicher 1500 l nein Heizungsbedarf (100%) 11 kw 11 kw Jahresarbeitsziffer JAZ 2.8 (Messung) 4 (Schätzung) Wärmeanteil (elektrisch) 11/2.8= 3.9 kw (35%) 11/4= 2.8 kw (25%) Wärmeanteil (Sonde) = 7.1 kw (65%) = 8.2 kw (75%) Sondenlänge (gesamt) 2x(60m+10m)= 140 m 2x(60m+10m)= 140 m Sondenbelastung 7100/140= 51 W/m 8200/140= 59 W/m Stromverbrauch, ca kwh 4900 kwh (-30%) Photovoltaik-Fläche, ca. 7000/120= 60 m /120= 40 m 2 Karlsruhe Manuskr ipt.doc Vergleich 1985 und 2008 Wärmepumpe Anlage Einzelelemente, einfach Komplettlösung, perfekt Kompressor Kolben-Kompressor Scroll-Kompressor Kältemittel R22 (stark ozonschädlich) R407C Verrohrung Eisen+Messing, nicht isoliert rostfr. Stahl+Messing, isolier Schläuche nicht isoliert isoliert Puffer-Speicher 1500 l nein Umwälzpumpe Sole 260 W (effektiv 200 W) UPS /170/180 W Umwälzpumpe Speicher 30/50/65 W (eingest. 65 W) nein Umwälzpumpe Heizung 80/110/125 W (eingest. 110 W) UPS /65/90 W Direkte Kühlung (free cooling) Eigenbau 1996 integriert Regelung Direkte Kühlung Eigenbau (Thermostat) integriert Zeitschaltuhr Nachrüstung integriert Spülung der Heizkreisläufe nein (Baujahr 1985) ja Überprüfung der Sole nein (1985= 25% Äthylen-Glykol) ja Mischventil ja nein Kosten 100% ca. 200% Karlsruhe Manuskr ipt.doc

17 ? = (100%) (Teuerung) (160%) Alles doppelt so teuer geworden? Bundesamt für Statistik Gliederung Energiequellen Wirkungsgrad von Wärmepumpen Bestands- und Verbrauchsanalyse Messungen 1985 bis 2008 Umbau auf neue Wärmepumpe Optimierungen (Was kann man tun?) Folgerungen und Ausblick

18 Was kann man tun? Messen (Strom: Haushalt, Wasser, WP) Verbrauchsanalyse Nachisolieren (Isolation und Dichtheit) Kühlen (Regeneration der EWS) Warmwasser sep. erzeugen Laufzeiten optimieren Speicher zur Überbrückung der Sperrzeiten (>1000 l) Kühlen Alpha-InnoTec und Regeneration der Erdwärmesonden!! free-cooling.jpg

19 Optimierte Laufzeit der Wärmepumpe Uhrzeit Mo Di Mi Do Fr Sa So Untersiggenthal NT = 11.8Rp/kWh h/Wo che ca. 86/168 51% HT = 20.2Rp/kWh h/Wo che ca. 54/168 32% EW-Sperrzeit ca. 28h/Woche /168 17% Karlsruhe 9.06C/kWh 10h/Tag 14.89C/kWh 14h/Tag keine Laufzeit der Wärmepumpe? W P-Laufzeiten.xls Wärmepumpenlaufzeiten Optimierung der Jahresarbeitsziffer (JAZ) Wärmeproduktion (kw) zu gross dimensionierte Wärmepumpe richtig dimensionierte Wärmepumpe Laufzeit der Wärmepumpe (h) Soletemp+Laufzeit.xls

20 Gliederung Energiequellen Wirkungsgrad von Wärmepumpen Bestands- und Verbrauchsanalyse Messungen 1985 bis 2008 Umbau auf neue Wärmepumpe Optimierungen (Was kann man tun?) Folgerungen und Ausblick Heizen Kühlen Folgerungen Heizung funktioniert problemlos seit 1985 Direktkühlung funktioniert problemlos seit 1996 ökologische Lösung (Umwelt) ökonomische Lösung (Kostenrechnung) Serviceaufwand sehr niedrig bzw. null Langzeitstabilität der Erdwärmesonden erwiesen

21 Heizen Kühlen Ausblick 2008 Umbau auf neue Wärmepumpe erfolgreich Messprogramm für Heizsaison 2008/09 mit Wärmemengenzähler, sep. Stromzähler und Thermoelementen an allen Erdsondenrohren Erprobung Direkte Kühlung Sommer 2009 Motivation: Aus der Praxis für die Praxis bis Vielen Dank für Ihr Interesse! Dr.-Ing. Klaus F. Stärk Untersiggenthal/Schweiz Münzen/Pfennig-Rück seite_ps.jpg

Ähnliche Dokumente

bis von alten Erdwärmesondenanlagen auf moderne Wärmepumpen Dr.-Ing. Klaus F. Stärk Untersiggenthal/Schweiz Gliederung

bis von alten Erdwärmesondenanlagen auf moderne Wärmepumpen Dr.-Ing. Klaus F. Stärk Untersiggenthal/Schweiz Gliederung bis 1985 Umrüstung von alten Erdwärmesondenanlagen auf moderne Wärmepumpen 2009 Dr.-Ing. Klaus F. Stärk Untersiggenthal/Schweiz Münzen/Pfennig-Vorder seite_ ps.jpg Münzen/Cent-Vorder seite_ ps.jpg Gliederung