Wirtschaftlichkeit von Klimageräten mit WRG-Systemen

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1 Wirtschaftlichkeit von Klimageräten mit -Systemen Inhalt Seite 1 Resümee Vergleich von zwei unterschiedlichen Berechnungsmethoden Seite 2 Software CCSA Energetischer Nutzen mit KV-Systemen, meteorologische Daten Seite 3 Wirtschaftlichkeit, Amortisation, Kapitalkosten und CO2-Reduktion mit KV-Systemen Seite 4 Gleichungen für die Berechnung der Wirtschaftlichkeit, Kapitalkosten und Amortisation Seite 5 Software DEH Stützstellen, Regulierungsverfahren Seite 6 Meteorologische Daten Seite 7 Jährlicher Energiebedarf für ein Klimagerät ohne -System Seite 8 Jährliche Kosten für ein Klimagerät ohne -System Seite 9 -System (KV-System, Platten-WT, Kondensations- oder Sorptions-Rotor) Seite Jährlicher Energiebedarf für ein Klimagerät mit -System Seite 11 Jährliche Kosten für ein Klimagerät mit -System Seite Wirtschaftlichkeit, Amortisation und Kapitalkosten für ein Klimagerät mit -System Seite 13 Totale Kosten, Energiebedarf und CO2-Reduktion für ein Klimagerät mit -System Seite Gleichungen für die Berechnung der Wirtschaftlichkeit, Kapitalkosten und Amortisation Resümee Das Beispiel auf den Seiten 2 bis 4 zeigt nur die Wirtschaftlichkeit von -Systemen jedoch nicht die Wirtschaftlichkeit von Klimageräten welche ein -System beinhalten. Für solche Betrachtungen empfehlen wir unsere Software DEH, siehe die Seiten 5 und folgende. Die Software CCSA zeigt nur die Wirtschaftlichkeit von -Systemen. Man kann demnach die jährliche Energie um 72 % reduzieren. Die Software DEH zeigt die Wirtschaftlichkeit des totalen Klimagerätes mit einem -System. Man kann demnach die jährliche Energie nur um 47 % reduzieren. Man kann demnach die jährlichen Energiekosten nur um 32 % reduzieren. Diese grosse Differenz zeigt, dass es nur ein Definitionsproblem ist, was % entspricht. Aber etwas ist klar. Wenn ich ein Klimagerät benötige, möchte ich die Investitionskosten und jährlichen Kosten des gesamten Klimagerätes wissen und nicht nur von einem Teil dessen.

2 Energetischer Nutzen mit KV-System Standort --- Nürnberg Betrieb h 876. Temperatur-Wirkungsgrad % 7. Luft: Dichte kg/m Aussenluft: Luftstrom m3/h. KV-System: Druckverlust Pa 1. Ventilator: Wirkungsgrad % 8. Tel: Fortluft: Luftstrom m3/h. Fax: KV-System: Druckverlust Pa Ventilator: Wirkungsgrad % 8. - Medium: Volumenstrom m3/h 6.43 Pumpe: Druckverlust bar 6. - City, Pumpe: Wirkungsgrad % 8. Heizen EUR/MWh. Kühlen EUR/MWh 8. Elektroenergie EUR/MWh Energetischer Nutzen = 71. % ETV = 5.3/( ) =.6 Betrieb Luftmenge (%) Stunden (%) Total (MWh) KVS (MWh) Total (EUR) KVS (EUR) Co He SA RA Fall 1.. Heizen Fall 2.. Kühlen Fall 3.. Total Fall 4.. Aussenluft Fall 5.. Fortluft Fall 6.. Medium Betrieb Ø.. Total Aussenluft Aussenluft Zuluft Abluft KV-System Heizen Heizen Kühlen Kühlen Temp. ( C) Stunden (h) Temp. ( C) Temp. ( C) Temp. ( C) Total (MWh) KVS (MWh) Total (MWh) KVS (MWh)

3 Reduced service Not in use Full service Wirtschaftlichkeit mit KV-System Kapitalzins % 4. Einnahmen/Ausgaben (EUR) Energieteuerung % 3. 1 Inflation % 2. Unterhaltskosten % 5. Investitionskosten KV-System EUR 25. Betriebskosten 8 Tel: Fax: Unterhaltskosten (+) EUR 5. City, Energiekosten (+) EUR Energiekosten (-) EUR 8. 6 Energiekosten EUR Amortisation BEP (Break even point) Jahre 1.53 Co RA Kapitalkosten Nutzungsdauer Jahre 15. Investitionskosten EUR 25. Energiekosten EUR Unterhaltskosten EUR 5. Betriebskosten EUR Kapitalkosten EUR Amortisation (Jahre) CO2-Reduktion MWh t CO2 He Frost protection SA Thank you!!! Energie aus Braunkohle ( kgco2/mwh) Energie aus Steinkohle (3 kgco2/mwh) Energie aus Heizöl (27 kgco2/mwh) Energie aus Erdgas ( kgco2/mwh) Beispiel Outside air CC-System Return air Supply air CC-System Full service CC-System heating recovery CC-System cooling recovery Outside heating energy Outside cooling energy

4 Wirtschaftlichkeit von KV-Systemen in Klimageräten Das folgende Beispiel basiert auf den Seiten 2 und 3 Kapitalzins = % 4. = 1.4 Energieteuerung = % 3. = 1.3 Kapitalinflation = % 2. = 1.2 Unterhaltskosten = % 5. =.5 Investitionskosten = EUR 25. Nur von KV-Systemen Unterhaltskosten = EUR/a Energiekosten = EUR/a Fremdenergie für das Klimagerät Betriebskosten = EUR/a Energieeinsparung = EUR/a 8. Netto-Jahres-Nutzen von KV-Systemen Kapitalkosten von KV-Systemen Lebensdauer = Jahre 15. Investitionskosten = EUR ( ) Unterhaltskosten = EUR Energiekosten = EUR Ausgaben = EUR Kapitalkosten = EUR Amortisation von KV-Systemen Die iterative Berechnung der Amortisationszeit ergibt ein Resultat von n = 1.47 Jahren. Einsparungen = EUR Ausgaben = EUR ( ) Amortisationszeit = Jahre 1.54 ( )

5 ADA ADA ADA Stützstelle Winter C % g/kg Sommer C % g/kg Volumenstrom feucht m3/h.... Massenstrom trocken kg/h Definition Höhe über Meer m 1. Druck hpa Temp. C. Rel. Feuchte %. Tel: Fax: City, Bezeichnung Abluft Adiabate Abluft-Befeuchtung Fortluft Umluft Aussenluft Nachwärmer Nachkühler Befeuchter Zuluft Wärmerückgewinnung Behaglichkeit ( DIN 1946 ) ADA,, ( C ) / ( C ) ( C ) 4 2 / ( g/kg ) ,, ( g/kg ) ( g/kg )

6 Temp. - Abs. Feuchte - DIN 1946 Klimadaten Software Meteonorm - Standort Nürnberg ( 1. m / 8.97 C / 5.88 g/kg ) Aussenluft ( Tag ) Aussenluft ( Nacht ) Tel: Fax: City, Abluft Zuluft Behaglichkeit ( DIN 1946 )

7 Energiebedarf ohne KV-System Tel: Maximalwerte Fax: Volumenstrom feucht m3/h.... Massenstrom trocken kg/h Heizen + Befeuchtung kw City, Kühlen + Trocknung kw Befeuchtung x 1.5 kg/h Trocknung kg/h Betrieb/Luftmenge Luft (%) Betrieb (h) Total (h) Definition (h) Tag ( ) '' '' 3.. Nacht ( ) '' '' 3.. Aussenluftanteil (Tag) Aussenluftanteil (Nacht) ( C) Tag (%) Nacht (%) Hilfsenergien h-total m3/h Pa kw : Ventilator : Ventilator Bypassklappe ---. ( Druckverlust total ) ( Druckverlust total ) SFP (Specific Fan Power) Empfehlung Effektiv ( + ) W/(m3/s) < W/(m3/h) < Wasser Tag Nacht Total % : Befeuchtung t : Befeuchtung t.... : Trocknung t : Trocknung t Energiebedarf Tag Nacht Total % : Heizen MWh : Heizen MWh.... : Kühlen MWh : Kühlen MWh.... : Ventilator MWh Bypassklappe MWh : Ventilator MWh Zubehör MWh Energiebedarf total MWh

8 Kosten ohne KV-System Tag Nacht Hochtarif Niedertarif Definition ( WMO ) Zeit Stunden total h. 8. Tages-Stunden h.. Nacht-Stunden h Tel: Befeuchtung ( / t ) EUR Fax: Trocknung ( / t ) EUR Heizen ( / MWh ) EUR.... Kühlen ( / MWh ) EUR City, Elektroenergie ( / MWh ) EUR.... Kosten ohne KV-System (%) : Befeuchtung : Befeuchtung : Trocknung : Trocknung : Heizen : Heizen : Kühlen : Kühlen : Ventilator Bypassklappe : Ventilator Zubehör Kosten Tag Nacht Total % : Befeuchtung EUR : Befeuchtung EUR.... : Trocknung EUR : Trocknung EUR.... : Heizen EUR : Heizen EUR.... : Kühlen EUR : Kühlen EUR.... : Ventilator EUR Bypassklappe EUR : Ventilator EUR Zubehör EUR Kosten total EUR

9 ADA ADA ADA KV-System-Winter Temperatur-Wirkungsgrad % 7. Feuchte-Wirkungsgrad %. Leistung sensibel kw Leistung latent kw. Leistung total kw SA-He Eintritt Austritt Definition Tel: Fax: Temp. C Rel. Feuchte % Volumenstrom feucht m3/h Geschwindigkeit m/s City, Druckverlust Pa 1. RA-Co Eintritt Austritt Definition Temp. C Rel. Feuchte % Volumenstrom feucht m3/h Geschwindigkeit m/s Druckverlust Pa % Et.glykol SA-He RA-Co Temp. ein C Temp. aus C Volumenstrom m3/h Massenstrom kg/h Druckverlust kpa Mollier-t/x-Diagramm für Winter (6.513 kw) Mollier-t/x-Diagramm für Sommer (.1 kw)

10 ADA ADA ADA Energiebedarf mit KV-System Tel: Fax: Maximalwerte kw % City, Heizen + Befeuchtung Total KV-System Diff Kühlen + Trocknung Total KV-System.8.99 Diff Energiebedarf Tag Nacht Total % ohne KV-System MWh : Wärmerückgewinnung MWh : Kälterückgewinnung MWh : Ventilator-KV-System MWh : Ventilator-KV-System MWh Glykol-Pumpe MWh Netto-Nutzen MWh Hilfsenergien h-total m3/h kpa kw : Ventilator : Ventilator Bypassklappe. Glykol-Pumpe (KV-System) Glykol-Pumpe (Zubehör) SFP (Specific Fan Power) Empfehlung Effektiv ( + ) ( Druckverlust total ) ( Druckverlust total ) W/(m3/s) < W/(m3/h) < Wasser Tag Nacht Total % : Befeuchtung t.... : Befeuchtung t : Befeuchtung t.... : Trocknung t : Trocknung t Energiebedarf Tag Nacht Total % : Heizen MWh : Heizen MWh.... : Kühlen MWh : Kühlen MWh.... : Ventilator MWh Bypassklappe MWh : Ventilator MWh Zubehör MWh Glykol-Pumpe MWh Energiebedarf total MWh ( Wasser )

11 ADA ADA ADA Kosten mit KV-System Tag Nacht Hochtarif Niedertarif Definition ( WMO ) Zeit Stunden total h. 8. Tages-Stunden h.. Nacht-Stunden h Tel: Befeuchtung ( / t ) EUR Fax: Trocknung ( / t ) EUR Heizen ( / MWh ) EUR.... Kühlen ( / MWh ) EUR City, Elektroenergie ( / MWh ) EUR.... Kosten mit KV-System (%) : Befeuchtung : Befeuchtung : Befeuchtung : Trocknung : Trocknung : Heizen : Heizen : Kühlen : Kühlen : Ventilator Bypassklappe : Ventilator Zubehör Glykol-Pumpe Kosten Tag Nacht Total % : Befeuchtung EUR.... : Befeuchtung EUR : Befeuchtung EUR.... : Trocknung EUR : Trocknung EUR.... : Heizen EUR : Heizen EUR.... : Kühlen EUR : Kühlen EUR.... ( Wasser ) : Ventilator EUR Bypassklappe EUR : Ventilator EUR Zubehör EUR Glykol-Pumpe EUR Kosten total EUR

12 ADA ADA ADA Wirtschaftlichkeit mit KV-System Kapitalzins % 4. Energieteuerung % 3. Inflation % 2. Unterhaltskosten % 5. Investitionskosten ohne KV-System EUR 47 mit KV-System EUR 7 Mehrkosten EUR 25 Betriebskosten Unterhaltskosten (+) EUR 5 Energiekosten (-) EUR 568 City, Energiekosten (+) EUR 349 Energiekosten % EUR 719 Amortisation BEP (Break even point) Jahre 1.49 Tel: Fax: Sommer Adiabate Abluft-Befeuchtung Stunden Kapitalkosten Nutzungsdauer Jahre 15 Investitionskosten EUR 7 Energiekosten EUR 349 Unterhaltskosten EUR 36 Betriebskosten EUR Kapitalkosten EUR Wirtschaftlichkeit mit KV-System Einnahmen/Ausgaben (EUR) Jahre Einnahmen Ausgaben Rendite 25 EUR EUR EUR Amortisation (Jahre)

13 ADA ADA ADA Wirtschaftlichkeit RLT-Gerät Zuluft + RLT-Gerät Abluft mit KV-System Kosten EUR % Energiekosten ohne KV-System Unterhaltskosten ohne KV-System Betriebskosten ohne KV-System Energiekosten mit KV-System Unterhaltskosten mit KV-System Betriebskosten mit KV-System Tel: Fax: City, Netto-Nutzungsgrad mit KV-System Energiebedarf MWh % Energiebedarf ohne KV-System Energiebedarf mit KV-System Netto-Nutzungsgrad mit KV-System CO2-Reduktion MWh t CO2 Thank you!!! Energie aus Braunkohle ( kgco2/mwh) Energie aus Steinkohle (3 kgco2/mwh) Energie aus Heizöl (27 kgco2/mwh) Energie aus Erdgas ( kgco2/mwh) Sonderfall Schweiz MWh % Energiebedarf = Sensible Wärme - Aussenluft Energiebedarf Brutto-Nutzungsgrad mit KV-System : Ventilator-KV-System : Ventilator-KV-System Glykol-Pumpe Netto-Nutzungsgrad mit KV-System ETV=75.93/( ).35 Der sensible Wärmebedarf der ist nicht vergleichbar mit dem totalen Energiebedarf. Nicht berücksichtigt sind: Latenter Wärmebedarf der (Befeuchten im Winter) Sensibler Wärmebedarf der (Heizen im Winter) Latenter Wärmebedarf der (Befeuchten im Winter) Sensibler Kühlbedarf der (Kühlen im Sommer) Latenter Kühlbedarf der (Entfeuchten im Sommer) Sensibler Kühlbedarf der (Kühlen im Sommer) Latenter Kühlbedarf der (Entfeuchten im Sommer) Adiabate Befeuchtung der (Leistungssteigerung der Kälterückgewinnung im Sommer) Gesamter Elektro-Energiebedarf für Zuluft- und Abluft-Ventilatoren sowie diverse Hilfsaggregate

14 Wirtschaftlichkeit von KV-Systemen in Klimageräten Das folgende Beispiel basiert auf den Seiten 6 und folgenden Kapitalzins = % 4. = 1.4 Energieteuerung = % 3. = 1.3 Kapitalinflation = % 2. = 1.2 Unterhaltskosten = % 5. =.5 Investitionskosten = EUR 72. Klimagerät mit KV-System Unterhaltskosten = EUR/a 3 6. Energiekosten = EUR/a Fremdenergie für das Klimagerät Betriebskosten = EUR/a Energieeinsparung = EUR/a 719. Netto-Jahres-Nutzen von KV-Systemen Kapitalkosten von KV-Systemen Lebensdauer = Jahre 15. Investitionskosten = EUR ( ) Unterhaltskosten = EUR Energiekosten = EUR Ausgaben = EUR Kapitalkosten = EUR Amortisation von KV-Systemen Die iterative Berechnung der Amortisationszeit ergibt ein Resultat von n = 1.47 Jahren. Einsparungen = EUR Ausgaben = EUR ( ) Amortisationszeit = Jahre 1.49 ( )

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