Effizienz von Wärmepumpen: Ergebnisse eines Feldtests
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- Oskar Engel
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1 Effizienz von Wärmepumpen: Ergebnisse eines Feldtests Marek Miara Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE 4. Norddeutsche Geothermietagung Hannover, 26. Oktober 2011
2 Das Team Wärmepumpen Monitoring-Projekte Wärmepumpen Teststand Material und Komponentenentwicklung Kombination WP & Solar Wärmepumpen im Smart Grid Annexe und Tasks der IEA Mitarbeit in Richtlinienausschüssen VDI 4650 I/II, VDI 4645 Standort Solarhaus Freiburg
3 Monitoringprojekte Anzahl der Anlagen Partnern Laufzeit WP Effizienz ca. 100 Förderung BMWi, 7 WP Hersteller, 2 Energieversorg bis WP im Bestand ca. 80 E.ON Energie AG bis ca WP Hersteller EnBW bis Wie effizient sind die Wärmepumpen in Neubauten und Bestandsgebäuden? Identifikation von Optimierungsmöglichkeiten bei Installation und Regelung
4 Wärmequellen WP Effizienz (Neubau) WP im Bestand
5 Wärmeverteilungssysteme WP Effizienz (Neubau) WP im Bestand
6 Leistungszahl COP vs. Jahresarbeitszahl JAZ Leistungszahl (COP) Teststandmessung bei definierten Betriebsbedingungen (z.b. B0/W35) Jahresarbeitszahl (JAZ) Messung im realen Betrieb über ein Jahr
7 Systemgrenze für die Berechnung der Arbeitszahlen
8 Systemgrenze für die Berechnung der Arbeitszahlen Arbeitszahl =
9 Arbeitszahlen Sole/Wasser Wärmepumpen Neubau
10 Neubau Arbeitszahlen Sole/Wasser Wärmepumpen
11 Erdsonden vs. Erdkollektoren Neubau
12 Wärmequellentemperaturen Neubau
13 Länge der Erdreich-Sonden Neubau
14 Entzugsenergie und Entzugsleistung 86 kwh/(m*a) Neubau
15 Entzugsenergie und Entzugsleistung 50 W/m Neubau
16 Entzugsenergie und Entzugsleistung Neubau h/a 1748 h/a
17 Energie Anteile Neubau
18 Energie Anteile Neubau
19 Arbeitszahlen Überblick Sole/Wasser-Wärmepumpen Anzahl der Anlagen: 56 Arbeitszahl = 3,9 3,3 29 Neubau Bestand Luft/Wasser-Wärmepumpen 2, Neubau 2,6 Bestand Wasser/Wasser-Wärmepumpen 3 3,7 Neubau
20 Arbeitszahlen Überblick, Bandbreiten
21 Effizienz und Ökologie Treibhausgasemissionen [gco2eq/kwhne] AZ-Mittelwerte Erdreich-Wärmepumpen Neubau (3,9) 149 Altbau (3,3) % -54% -30% -45% -20% -38% -11% -31% Luft-Wärmepumpen Neubau (2,9) 201 Altbau (2,6) 224 Konventionelle Technik GasBrennwert Öl-Brennwert Elektroenergie (Niederspannungsnetz) Quelle: 2010er Datensätze aus GEMIS
22 Effizienz und Ökologie Primärenergieaufwand [kwhpe/kwhne] AZ-Mittelwerte Erdreich-Wärmepumpen Neubau (3,9) 0,60 Altbau (3,3) 0,71-48% -50% -38% -41% -30% -32% -21% -25% Luft-Wärmepumpen Neubau (2,9) Altbau (2,6) 0,81 0, 90 Konventionelle Technik GasBrennwert Öl-Brennwert Elektroenergie (Niederspannungsnetz) Quelle: 2010er Datensätze aus GEMIS 4.7 1,15 1,20 2,35
23 Erste Ergebnisse WP Monitor Luft/Wasser-Wärmepumpen 3,3 2,3 WP Monitor 2,9 WP Effizienz Arbeitszahlen AZ 3,1 2, ,7 2,5 Anfang der Messung
24 Fazit Wärmepumpen erreichen überwiegend Effizienzen, die ihnen Vorteile gegenüber fossil betriebenen Heizsystemen verschaffen
25 Fazit Wärmepumpen erreichen überwiegend Effizienzen, die ihnen Vorteile gegenüber fossil betriebenen Heizsystemen verschaffen Die große Bandbreite an Arbeitszahlen ähnlicher Wärmepumpenanlagen zeigt den Einfluss bei Installation und Betrieb
26 Fazit Wärmepumpen erreichen überwiegend Effizienzen, die ihnen Vorteile gegenüber fossil betriebenen Heizsystemen verschaffen Die große Bandbreite an Arbeitszahlen ähnlicher Wärmepumpenanlagen zeigt den Einfluss bei Installation und Betrieb Die beste Effizienz erreichten einfache und robuste Anlagen, mit sorgfältiger Planung und Installation sowie gut abgestimmten Komponenten
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29 Vielen Dank Kontakt:
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Solarthermie Emissions- und brennstofffreie Wärme aus dem Solarteil Regionale Wertschöpfung statt Import von Öl und Gas Über Speicher mit sämtlichen Heizsystemen kombinierbar Weniger Abhänigkeit von Preisentwicklung
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