Dezentrale Wassererwärmung bei zentralen Wärmepumpen

Transkript

1 Dezentrale Wassererwärmung bei zentralen Wärmepumpen Christian Erb Leiter Technologien + Nachhaltigkeit Halter Generalunternehmung, Zürich Energiepraxis-Seminar I/2009

2 Dezentrale Wassererwärmung bei zentralen Wärmepumpen Einführung ins Thema Einflüsse auf Effizienz von Wärmepumpen Vorstellung Konzepte dezentraler Wassererwärmung Fallbeispiel Erzielbare Arbeitszahlen praktische Umsetzung Zusammenfassung und Tipps Dezentrale Wassererwärmung mit zentralen Wärmepumpen, Christian Erb

3 Früher: Fossile Erzeugung mit hohem Exergie-Anteil und hohen Systemtemperaturen 1000 C hoch 90 C bis 70 C Exergie 60 C tief

4 Heute: Energienutzung mit möglichst tiefem Exergie-Anteil (Low-Ex) 60 C bis 45 C höher 35 C bis 25 C Exergie 10 C bis 0 C (Umweltwärme, Abwärme) tiefer

5 Energieeffizienz einer Wärmepumpe in Abhängigkeit des Temperaturhubes

6 Was heisst das für Wärmepumpen? => Niveaugerechte Wärmeproduktion! High-Ex Middle-Ex Low-Ex 60 C bis 45 C 60 C höher WP 35 C bis 25 C 30 C Exergie 10 C bis 0 C Haupt-Wärmepumpe (Umweltwärme, Abwärme) tief

7 Warum eigentlich dezentrale Wassererwärmung? Zentrale Wassererwärmung hat einige Nachteile: Zentrale Wärmepumpe muss für hohe Temperaturen ausgelegt werden. => Weniger Standardmaschinen verfügbar => Auslegung Kompromiss: Optimale Auslegung für Heizung oder WW? Anspruchvolle Hydraulik => Grosse Temperatur- und Leistungsschwankungen in Fernleitung Höhere Fernleitungsverluste Zeitprogramm für Ladung richtet sich nach ungünstigstem Verbraucher Warmwasservolumen muss relativ hoch sein (hygienisch nicht erwünscht)

8 Low-EX für Warmwasser: Vorwärmung und Nachwärmung mit WW-WP Wärmequelle zentral Wärmequelle dezentral 60 C 60 C C 30 C

9 Fallbeispiel: Vergleich zentrale zu dezentrale Wassererwärmung

10 Vergleich zentrale zu dezentrale Wassererwärmung, Aussentemperatur: -8 C Bei WW-Vorrang höhere WP- Leistung nötig 0 kw Aus! Ein! Dezentrale Wassererwärmung; Wärmequelle zentral Dezentrale Wassererwärmung; Wärmequelle dezentral Achtung: Wärmepumpe sollte möglichst hoch verdampfen können! Standardprodukte häufig maximal 15 C Temperatur nur dort hoch, wo auch nötig

11 Vergleich zentrale zu dezentrale Wassererwärmung, andere Aussentemperaturen Dezentrale WW-WP; Wärmequelle zentral Dezentrale WW-WP; Wärmequelle zentral Dezentrale WW-WP; Wärmequelle dezentral Vorlauftemperatur Sommer: 30 C

12 Tagesarbeitszahlverlauf für verschiedene WW-Konzepte (VL/RL bei -8 C: 35/30 C) Vorw.+ WP NH3,WW-Temp. 42 C Vorw.+ WP NH3, WW-Temp. 60 C Vorw.+WP (Quelle Aussenluft) Vorw.+WP Quelle (Abluft 20 C) Vorwärmung + WP (Quelle Heizung) WW zentral mit WW-Vorrang. Vorwärmung+Elektro

13 Erreichbare Jahresarbeitszahlen für verschiedene WW-Konzepte Elektro ohne Vorwärmung Elektro+Vorwärmung WP ohne Vorwärmung WP + Vorwärmung WP + Vorw Quelle AT WP+Vorw Quelle 20 C WP NH3+Vorw.,WW=42 C Zentral, ohne WW-Vorrang Zentral, mit WW-Vorrang dezentral zentral Heizsystem: 60/45 C Elektro ohne Vorwärmung Elektro+Vorwärmung WP ohne Vorwärmung WP + Vorwärmung WP + Vorw Quelle 20 C WP + Vorw Quelle AT WP NH3+Vorw.,WW=42 C Zentral, ohne WW-Vorrang Zentral, mit WW-Vorrang dezentral zentral Heizsystem: 35/30 C

14 Dezentrale Wassererwärmung mit Wasser/Wasser-WP, Quelle Heizung, Kleinanlagen Besser: Wärmepumpe als Nachwärmung WP Heizung Quelle: Hoval Österrreich Heizung WP Achtung: Betrieb Vorwärmung und Wärmepumpe alternierend

15 Dezentrale Wassererwärmung mit Wasser/Wasser-WP, Quelle Heizung, Grossanlagen 60 C Wärmepumpe Vorwärmung Quelle: Scheco AG Winterthur

16 Dezentrale Wassererwärmung mit Luft/Wasser-WP, Quelle z.b. Fortluft, Kleinanlagen Vorwärmung Quelle: Heim AG Quelle: SATAG Kondensator Achtung: Betrieb Vorwärmung und Wärmepumpe alternierend. Abklären!

17 Konzept dezentrale Wassererwärmung erlaubt Kühlung im Sommer

18 Zusammenfassung und Tipps JAZ der WP mit dezentraler WP höher als mit zentraler WW.-Erzeugung Direktvorwärmung erhöht Arbeitszahl. Auch im Sommer sinnvoll Vorlauf: ca. 30 C Dezentrale Quellen (Fortluft, Kellerkühlung; sogar Aussenluft) erhöhen JAZ Zentrale Wärmepumpe wird einfacher und effizienter (tiefere Temperatur möglich) Sehr effizienter Einsatz von NH3-Wärmepumpe möglich (natürliches Kältemittel) Technik vorhanden. Es gibt einfache marktübliche Produkte Sommer-Kühlung: - Fernleitung für Sommerkühlung (Change-Over-System) - Abwärme von Kühlung (auch gewerbliche) kann einfach eingespiesen werden Warmwasservolumen kann reduziert werden: - Tiefere WW-Temperaturen möglich=> bessere Arbeitszahl - einfachere Beherrschung Legionellen-Thematik möglich

19 Und nicht vergessen! Heben Sie die Energie nur so hoch hinauf wie nötig!! Besten Dank für ihre Aufmerksamkeit!