Wärmepumpen-Effizienz Erkenntnisse aus langfristigen Felduntersuchungen
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- Kristina Hartmann
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1 Wärmepumpen-Effizienz Erkenntnisse aus langfristigen Felduntersuchungen Marek Miara Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE Fachkreis Effizient Bauen Wärmepumpe die Technologie für die Zukunft? Hamburg, 19. April 2017
2 OPTIMALE LÖSUNG FÜR DIE ZUKUNFT
3 Regenerative Energien Modell Deutschland»REMod-D«Minimierung der Transformationskosten Modellierung eines Energiesystems mit dominantem Anteil erneuerbarer Energien Alle Verbrauchssektoren Stundengenaue Modellierung
4 Entwicklung Heizungstechniken 85-%-Szenario >80 % Wärmepumpen Anteil der Wärmepumpen am Wärmeerzeugerabsatz von 1978 bis 2030 (ab 2016 Prognose in zwei Szenarien) Quelle: BWP-Branchenstudie 2015
5 WÄRMEPUMPEN IN HOME-GRIDS UND SMART GRIDS Nachfrage vs. Angebot Fluktuation bei der Stromerzeugung
6 Smartness around us Smart Grid Smart Metering Smart Home Nutzermotivation Jahr ,0 ct/kwh
7 Nutzermotivation Jahr ct/kwh 25,0 ct/kwh
8 Beleuchtung Haushaltsgeräte Warmwasser Wärmepumpe Heiz (und WW) Wärmepumpe EFFIZIENZ DER WÄRMEPUMPEN
9 Effizienzkennzahlen COP SCOP SEER SPF HSPF, (eta) JAZ APF JAZ EER SPF CSPF Effizienz-Kennzahlen
10 Effizienz der Wärmepumpe Haupteinfluss Temperaturhub 4,4 Fußbodenheizung Radiatoren 2.8 Neugebaute Häuser und Bestandsgebäude Meistens Einfamilienhäuser Beheizte Wohnfläche: m²
11 Sole/Wasser- und Luft/Wasser - Wärmepumpen Alle Anlagen für Heizung und WW-Bereitung 12 Wärmepumpenhersteller Thermische Leistung von 6 kw bis ca. 25 kw Übersicht der Wärmepumpen-Monitoringprojekte neues Projekt
12 Wärmequellen WP im Gebäudebestand Neubau (WP Effizienz) Neubau (WP Monitor)
13 Wärmequellen WP im Gebäudebestand Neubau (WP Effizienz) Neubau (WP Monitor) Systemgrenze für die Berechnung der Arbeitszahlen
14 Systemgrenze für die Berechnung der Arbeitszahlen Arbeitszahl = Arbeitszahlen Überblick WP im Gebäudebestand Neubau (WP Effizienz) Neubau (WP Monitor) Luft/Wasser-Wärmepumpenanlagen Sole/Wasser-Wärmepumpenanlagen neue Anlagen
15 Arbeitszahlen Überblick WP im Gebäudebestand Neubau (WP Effizienz) Neubau (WP Monitor) Luft/Wasser-Wärmepumpenanlagen Sole/Wasser-Wärmepumpenanlagen neue Anlagen Arbeitszahlen Überblick, Bandbreiten WP im Gebäudebestand Neubau (WP Effizienz) Neubau (WP Monitor) Luft/Wasser-Wärmepumpenanlagen Sole/Wasser-Wärmepumpenanlagen
16 Arbeitszahlen Überblick, Bandbreiten WP im Gebäudebestand Neubau (WP Effizienz) Neubau (WP Monitor) Luft/Wasser-Wärmepumpenanlagen Sole/Wasser-Wärmepumpenanlagen
17
18 Anlagenkonfiguration ein Beispiel für gute Ergebnisse Speicher (Heizung) Wärmequelle: Erdwärmesonden 3,7 C Wärmepumpe COP: B0/W B0/W % 36 C 11% 55 C Speicher (WW) SPF (JAZ) = Anlagenkonfiguration ein Beispiel für schlechte Ergebnisse Wärmequelle: Erdwärmesonden 2,8 C Wärmepumpe COP: B0/W B0/W % 35 C 51% 49 C Kombispeicher (Heizung und WW) SPF (JAZ) =
19 CO2-Äq-Emissionseinsparung der Elektrowärmepumpe gegenüber Gas-Kessel, Wärmequelle Luft Bandbreite Luft/Wasser-Wärmepumpen WP im Bestand (2,6) WP Effizienz (2,9) WP Monitor (3,1) CO2-Äq-Emissionseinsparung der Elektrowärmepumpe gegenüber Gas-Kessel, Wärmequelle Erdreich Bandbreite Sole/Wasser-Wärmepumpen WP im Bestand (3,3) WP Effizienz (3,9) WP Monitor (4,0)
20 CO2-Äq-Emissionseinsparung der Elektrowärmepumpe gegenüber Gas-Kessel 17% 10% 31% MORDOR
21 VDI 4645
22 VDI 4645 VDI 4650
23 Fazit Wärmepumpen werden im stromgeführten Wärmesektor der Zukunft eine dominante Rolle spielen Fazit Wärmepumpen werden im stromgeführten Wärmesektor der Zukunft eine dominante Rolle spielen Wärmepumpen erreichen überwiegend Effizienzen, die ihnen Vorteile gegenüber fossil betriebenen Heizsystemen verschaffen
24 Fazit Wärmepumpen werden im stromgeführten Wärmesektor der Zukunft eine dominante Rolle spielen 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 Fazit Wärmepumpen werden im stromgeführten Wärmesektor der Zukunft eine dominante Rolle spielen 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
25 Vielen Dank! Kontakt: Vielen Dank Kontakt:
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