Ueli Ehrbar GKS FG Wassererwärmer Domotec AG, Aarburg

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1 Ueli Ehrbar GKS FG Wassererwärmer Domotec AG, Aarburg

2 1. Anwendung Geld und Energie sparen durch effiziente Warmwasser- Wärmepumpen Elektroboiler (elektrische Speicher-Wassererwärmer) sind grosse Stromverbraucher. Mit Warmwasser-Wärmepumpen ist eine äusserst effiziente Trinkwassererwärmung möglich. Ihr Ersatz lohnt sich doppelt: finanziell und energetisch. Mitglieder von GebäudeKlima Schweiz setzen deshalb auf Warmwasser-Wärmepumpen. Seite 2

3 1. Anwendung Allein in Einfamilienhäusern sind schweizweit rund 800'000 elektrische und kombinierte Wassererwärmer in Betrieb. Vor allem in älteren Bauten sind dies typischerweise Elektroboiler mit einem Speichervolumen zwischen 150 und 500 Litern. Der aktuellen Energiepolitik entsprechen die Geräte nicht mehr. Denn: die rein elektrische Erwärmung von Brauchwarmwasser ist höchst ineffizient. Insgesamt verbrauchen die installierten Elektroboiler jährlich 4,8 Milliarden kwh an Strom! Das sind 8 Prozent des gesamten schweizerischen Stromverbrauchs (siehe Kasten). Dieser Energieaufwand schlägt sich auf der Stromrechnung nieder. Rund 600 Franken pro Jahr zahlen Hausbesitzer für ihr Warmwasser aus dem Elektroboiler. Seite 3

4 1. Anwendung Stromverbrauch 2010 Durch den Einsatz aktueller Technologien lässt sich die Stromverschwendung stoppen und bei der Stromrechnung sparen, ohne dabei auf gewohnten Komfort verzichten zu müssen. Bereits der einfache Ersatz eines alten Elektroboilers durch eine Warmwasser-Wärmepumpe verringert den Stromverbrauch um 2/3! Absolut in % Gesamter Elektrizitätsverbrauch in der Schweiz 59.8 Mia. kwh 100 Elektrizitätsverbrauch durch Elektroboiler (Anteil) 4.8 Mia. kwh 8 Einsparpotenzial durch Einsatz von Warmwasser-Wärmepumpen 3.2 Mia. kwh 5.3 Seite 4

5 1. Anwendung 1.1 Sanierung Einbau von Warmwasser- Wärmepumpe Ersatz von einem bestehenden elektrischen oder kombinierten Speicher-Wassererwärmer Mit einer Warmwasser-Wärmepumpe kann eine effiziente und wirtschaftliche Wassererwärmung für ein Einfamilienhaus, ggf. Gewerbenutzung erzeugt werden Warmwasser- Wärmepumpen haben eine hohe Energieeffizienz, sind umweltschonend und können zudem die Stromkosten bis zu 2/3 reduzieren gegenüber elektrischen Speicher-Wassererwärmern Seite 5

6 1. Anwendung 1.1 Neubau Warmwasser-Wärmepumpen können ebenfalls im Neubau eingesetzt werden, dadurch kann ausserhalb der Heizperiode die Wärmeerzeugung abgestellt werden (CO₂- Reduktion), bzw. bei Bedarf nur für die Spitzenleistung der Nacherwärmung genutzt werden Seite 6

7 1. Anwendung In Kontakt mit dem Verdampfer verliert die Luft ca. 10 K. Kompressor Der Druck des Kältemittels wird im Kompressor erhöht (überhitztes Gas, ca. 70 C) Im Verdampfer übernimmt das Kältemittel die Wärme von der Luft (Zustandwechsel) Die Aussenluft wird mittels Ventilator durch den Verdampfer gezogen Ventilator Verdampfer Luft Warmwasser Verflüssiger Kaltwasser Entspannungsventil Speicher Seite 7

8 1. Anwendung Kompressor Ventilator Verdampfer Luft Warmwasser Verflüssiger Kaltwasser Im Verflüssiger gibt das Kältemittel seine Wärme dem Speicher ab. (70 40 C) Im Entspannungsventil verliert das Kältemittel Temperatur und Druck. (Beriet für die nächste Runde) Entspannungsventil Speicher Seite 8

9 1. Anwendung Seite 9

10 1. Anwendung Die Effizienz (Wirkungsgrad) der WW-WP ist von der Luft-, Kalt- und Warmwasser-Temperatur abhängig Je kleiner die Differenz zwischen Luft- und Warmwasser-Temperaturen, desto effizienter und kostengünstiger die Betriebskosten (Strom) Es lohnt sich, die WW-Temperatur eher tiefer zu halten Aus hygienischen Gründen nicht unter +50 C. Eine Effizienzsteigerung wirkt sich auch im Sommer aus Seite 10

11 2. Bauart und Platzierung 2.1 Kompakte Warmwasser-Wärmepumpen Speicher-Wassererwärmer mit einer eingebauten Wärmepumpe (150 bis 500 Liter) Platzierung in einem Raum mit Abwärme von Maschinen oder Geräten Mit Zu- und Abluft-Kanalsystemen kann Aussenluft verwendet werden Mit einer Warmwasser-Wärmepumpe wird die Luft zusätzlich entfeuchtet Seite 11

12 2. Bauart und Platzierung Seite 12

13 2. Bauart und Platzierung 2.2 Split Warmwasser- Wärmepumpen Wärmepumpenteil und separater Speicher Die Platzierung des Wärmepumpenteils erfolgt ausserhalb des Gebäudes die des Speichers innerhalb des Gebäudes Verbindungsleitungen nehmen kaum Platz in Anspruch, Längen bis zu ca. 8 m sind möglich Seite 13

14 2. Bauart und Platzierung Seite 14

15 3. Einsatzparameter 3.1 Luft-Temperaturen Die minimalen und maximalen Lufttemperaturen bewegen sich zwischen -10 C (mit Abtausystem) und +35 C, bei einer relativen Feuchtigkeit von 90% Ausserhalb dieser Parameter ist die Wassererwärmung mit einer elektrischen Zusatzheizung oder durch Einbindung einer externen Wärmequelle gewährleistet Seite 15

16 3. Einsatzparameter 3.2 Warmwasser-Temperaturen Warmwasser-Temperaturen bis zu +60 C können ohne elektrische Zusatzheizung erreicht werden Warmwassertemperaturen>60 C (Legionellen- Vorbeugung nach SIA 385/1), können mittels der elektrischen Zusatzheizung oder durch Einbindung einer externen Energiequelle erreicht werden Seite 16

17 4. Checkliste Platzbedarf und Installations-Hinweise 4.1 Kompakte Warmwasser-Wärmepumpen Raumvolumen von ca. 20 m 3 erforderlich Raumhöhe sollte 2.20 m nicht unterschreiten Übermässig Staubhaltige, ätzende oder Aerosol enthaltende Räume sind nicht geeignet Ein syphonierter Ablauf ist erforderlich Der Schallleistungspegel bewegt sich im Bereich eines Geschirrspülers, Wäschetrockners Seite 17

18 4. Checkliste Platzbedarf und Installations-Hinweise 4.1 Kompakte Warmwasser-Wärmepumpen Hydraulischer Anschluss, Kalt- und Warmwasser ist gleich wie bei einem elektrischen Wassererwärmer Elektrischer Anschluss 230~V, mit Absicherung 10 bis 16 A je nach Fabrikat Kanalsysteme, zusätzliche Kernbohrungen von ca. Ø 180mm Austausch in der Regel innert einer Tagesfrist Die Raumabkühlung beträgt ca. 2 K bei Raumluftnutzung Seite 18

19 4. Checkliste Platzbedarf und Installations-Hinweise 4.2 Split Warmwasser-Wärmepumpen Stellfläche des Speichers 2 m 2 Max. Länge der Kältemittel-Leitungen 6 bis 8 m Raumhöhe sollte 2.20 m nicht unterschreiten Schallleistungspegel müssen der Lärmschutz Verordnung entsprechen (Aussengerät) Hydraulischer Anschluss, Kalt- und Warmwasser ist gleich wie bei einem elektrischen Wassererwärmer Seite 19

20 4. Checkliste Platzbedarf und Installations-Hinweise 4.2 Split Warmwasser-Wärmepumpen Elektrischer Anschluss 230~V, mit Absicherung 10 bis 16 A, je nach Fabrikat Austausch in der Regel innert 2 Tagen Seite 20

21 4. Checkliste Platzbedarf und Installations-Hinweise 4.3 Allgemeine Installationshinweise Der Anschluss einer Warmwasser-Wärmepumpe hat ausschliesslich durch Fachpersonal zu erfolgen Installationsanleitung Installationsanleitung ist zu beachten Luftführung bei einem Betrieb ohne Luftkanalsysteme keine Luftkurzschlüsse Axial-Ventilatoren haben einen geringen Druckaufbau, so dass nur kurze Kanalsysteme eingesetzt werden können Seite 21

22 4. Checkliste Platzbedarf und Installations-Hinweise Kalt- Warm- und Zirkulations-Anschlüsse Kalt- und Warmwasser-Leitungen analog eines elektrischen Wassererwärmers Sicherheitsarmaturen auswechseln Wasserqualität nach SVGW-Regelwerken Bei bestehenden Zirkulationsleitungen darauf achten, dass die Schichtung im Speicher nicht zerstört wird. Die Kaltwasser-, Warmwasser- und Zirkulations-Leitungen sind vorschriftsgemäss zu dämmen Seite 22

23 4. Checkliste Platzbedarf und Installations-Hinweise Wartung/Unterhalt Entkalkung, Reinigung und Anodenkontrolle analog eines elektrischen Wassererwärmers Luftseitig ist ggf. periodisch die Reinigung des Verdampfers vorzunehmen, der Kälteteil benötigt keine Wartung (analog Kühlschrank) Seite 23

24 4. Checkliste Platzbedarf und Installations-Hinweise Störungen WW-WP mit FWS-Gütesiegel erfüllen folgende Anforderungen 2 Jahre Vollgarantie 10 Jahre Ersatzteilgewährleistung Kundendienst-Verfügbarkeit: während 365 Tage Seite 24

25 5. Systemeinbindungen Einbindung von Solar-, Holz-Pellet-, Cheminée- Systeme, Gas- Öl- Heizkessel, sind über eingebaute Wärmetauscher in der Warmwasser-Wärmepumpe möglich. Seite 25

26 6. Einbau- und Platzierungs-Möglichkeiten Aufstellung beliebig (Betrieb: Aussenluft) Maximale Umweltenergie-Nutzung Seite 26

27 6. Einbau- und Platzierungs-Möglichkeiten Aufstellung in der Waschküche Abwärmenutzung (Mindestraumgrösse 20 m³) Seite 27

28 6. Einbau- und Platzierungs-Möglichkeiten Aufstellung im Nebenraum z.b. Kühlung des Weinkellers (Mindestraumgrösse 20 m³) Seite 28

29 6. Einbau- und Platzierungs-Möglichkeiten Aufstellung in einem Raum mit ungenutzter Abwärme ideal für Wäschetrocknung (Mindestraumgrösse 20 m³) Seite 29

30 6. Einbau- und Platzierungs-Möglichkeiten Split Warmwasser-Wärmepumpe Nutzung der Aussenluft Seite 30

31 7. Argumentation Alternative zum elektrischen Speicher- Wassererwärmer WW-WP benötigt gegenüber einem konventionellen elektrischen Speicher-Wassererwärmer ca. 2/3 weniger Elektroenergie Kosten-Nutzen-Vergleich/Effizienz Problemloser Betrieb Wartung (Entkalkung, Innereinigung und Anoden- Kontrolle), je nach Wasserqualität ca. alle 3 bis 5 Jahre Seite 31

32 8. Sicherheit Energieeffizienz Qualität Norm EN Zapfprofile M/L/XL 2.6 Seite 32

33 Folgende Partner unterstützen das GKS-Projekt Seite 33