Stadtverträgliche Luft/Wasser-Wärmepumpe
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- Renate Schmidt
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1 Stadtverträgliche Luft/Wasser-Wärmepumpe Ralf Dott, Thomas Afjei Fachhochschule Nordwestschweiz Hochschule für Architektur Bau und Geomatik Institut Energie am Bau Georg Hafner Umwelt- und Gesundheitsschutz Stadt Zürich Abteilung Energie und Nachhaltigkeit FWS Vereinsversammlung, Bern, 15. April 2015
2 Grundlagen & Projektziel
3 Stadtverträgliche Luft/Wasser-Wärmepumpe das Projekt Grundlagen: Konzept «Zentral / Dezentral» und «Energieversorgung 2050» Ziel des Projekts: technische Grundlagen für stadtverträgliche Luft/Wasser-Wärmepumpen eine Analyse der aktuellen Situation Anforderungen / Voraussetzungen für einen zweckmässigen Einsatz von Luft/Wasser- Wärmepumpen auf Stadtgebiet Abgrenzungen: Potential von Luft/Wasser-Wärmepumpen auf Stadtgebiet wird nicht weiter hinterfragt nur Heizen und Warmwasserbereitung für Wohngebäude Fokus auf monovalente Luft/Wasser-Wärmepumpen-Anlagen als Basissystem 3
4 Stadtverträgliche Luft/Wasser-Wärmepumpe Grundlagen Konzept Energieversorgung 2050 Energiesystem Szenario EBF gesamt Anteil L/W-WP EBF mit L/W-WP Mio. m 2 1% ~ m Referenz Mio. m 2 4% ~ m Effizienz Mio. m 2 9% ~ m 2 Gebiete für die Anwendung von L/W-WP 4
5 Analyse der aktuellen Situation: Wärmepumpen-Eigenschaften
6 Effizienz marktverfügbarer Luft/Wasser-Wärmepumpen 6
7 Schallleistungspegel marktverfügbarer Luft/Wasser-Wärmepumpen 7
8 Schallleistungspegel marktverfügbarer Luft/Wasser-Wärmepumpen 8
9 Schallleistungspegel marktverfügbarer Luft/Wasser-Wärmepumpen 9
10 Analyse der aktuellen Situation: Aufstellsituationen
11 Schallsituation städtischer Luft/Wasser-Wärmepumpen Anforderung gemäss Lärmschutzverordnung LSV2010 Beurteilungspegel L r,n <= 45 db(a) für Empfindlichkeitsstufe II (ESII) Beurteilungspegel L r,n <= 50 db(a) für Empfindlichkeitsstufe III (ESIII) 11
12 Betrachtung von vier typischen Gebäudesituationen Situation 1 Reihenhaus / kleineres Einfamilienhaus Situation 2 freistehendes Einfamilienhaus / Doppel-Einfamilienhaus Situation 3 kleineres Mehrfamilienhaus Situation 4 grösseres Mehrfamilienhaus / MFH im Block 12
13 Schallsituation städtischer Luft/Wasser-Wärmepumpen 13
14 Schallsituation städtischer Luft/Wasser-Wärmepumpen 14
15 Schallsituation städtischer Luft/Wasser-Wärmepumpen 15
16 Schallsituation städtischer Luft/Wasser-Wärmepumpen 16
17 Kriterien für stadtverträgliche Luft/Wasser-Wärmepumpen
18 Kriterien für stadtverträgliche Luft/Wasser-Wärmepumpen Überdurchschnittliche energetische Effizienz, damit die Nachhaltigkeitsziele im Sinne der 2000-Watt-Gesellschaft erreicht werden können Geringe Schall-Immissionen und im Sinne der Vorsorge geringe Schall- Emissionen zum Schutz vor Lärmbelästigung im dicht bebauten städtischen Umfeld Ästhetik und Integration in das Stadtbild / die Aufstell-Situation (hier nicht Untersuchungsgegenstand) Umweltverträglichkeit der verwendeten Materialien (hier nicht Untersuchungsgegenstand) 18
19 Kriterien für stadtverträgliche Luft/Wasser-Wärmepumpen Effizienz - Anforderungen Schall - Anforderungen 19
20 Kriterien für stadtverträgliche Luft/Wasser-Wärmepumpen gute Systemeffizienz Anforderungen an die hydraulische Einbindung in das Heizsystem und die Auslegung und Dimensionierung Voraussetzungen monovalente Auslegung niedrige Vorlauftemperaturen (Bodenheizung kleiner als 35 C / Radiatorenheizung kleiner als 50 C) eine flächenspezifische Normheizlast von weniger als 75 W/m 2 Hydraulik und Dimensionierung in Anlehnung an STASCH Standardschaltungen für Kleinwärmepumpenanlagen & Wärmepumpen für die Instandsetzung Systemevaluation für die Instandsetzung 20
21 Stadtverträgliche Luft/Wasser-Wärmepumpe 21
22 Stadtverträgliche Luft/Wasser-Wärmepumpe Anwendung an einem bestehenden Mehrfamilienhaus m 2 EBF teilerneuert: 41 kw Heizlast Dachdämmung Kellerdecke Fensterersatz Vollwärmeschutz: 30 kw Heizlast 22
23 Stadtverträgliche Luft/Wasser-Wärmepumpe Anwendung an einem bestehenden Mehrfamilienhaus nur wenige marktverfügbare L/W-WP dieser Leistungsgrösse innenaufgestellte L/W-Wärmepumpe mit Luftkanälen (i.d.regel kaskadiert) Schallschutz meist einfacher realisierbar 1 Split-WP mit Portalverdampfer relative leise & effizient 1 Split-WP mit Kompaktverdampfer Gerät günstig, aber eher laut 1 aussenaufgestellte L/W-Wärmepumpe, sonst kaskadiert Schallschutz eher aufwändig Sole-Zwischenkreis monovalent nur als Sonderanfertigung für diese Anwendung eher teuer / aufwendig 23
24 Stadtverträgliche Luft/Wasser-Wärmepumpe Anwendung an einem bestehenden Mehrfamilienhaus Umsetzung unter Einhaltung der LSV mit Ziel JAZ h > 4.0 nur wenige marktverfügbare L/W-WP dieser Leistungsgrösse bauliche Kosten für Erschliessung & Schallschutz grösserer Einfluss als Geräte-Preisdifferenz Mehrkosten leiser Geräte geringer als Schallschutzmassnahmen Kaskadierung: meist möglich, oftmals erforderlich, ggf. sinnvoll für WW-Bereitung, aber grösserer Platzbedarf Schallschutz lohnt am meisten an der Schallquelle! Für Gesamt-Jahreskosten entscheidend: Schallschutz, Aufstellort & Anlagen-Effizienz 24
25 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! der ausführlichen Bericht finden sie unter:
26 Gütesiegel für Luft/Wasser-Wärmepumpen 30
27 Hydraulik & Dimensionierung von Luft/Wasser-Wärmepumpen 31
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