Absorptionswärmepumpen. Effizienz aus Gas- und Umweltwärme. Gaswärmepumpen moderne Beheizungstechnologie. Berliner Energietage 2016

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1 Berliner Energietage 2016 Absorptionswärmepumpen Effizienz aus Gas- und Umweltwärme Bosch Thermotechnik GmbH Buderus Deutschland 1 Dipl.-Ing. (FH) Peter Kuhl

2 Gaswärmepumpen die moderne Inhaltsübersicht Funktionsweise der Absorptions - Gaswärmepumpe Gaswärmepumpen für den mittleren und größeren Leistungsbereich Erfahrungsbericht Logatherm GWPL 41 als bivalentes System Gaswärmepumpen für den 1 und 2 Familienhausbereich Logatherm GWPS/L 192 i 2

3 Entwicklung der Heiztechnologien mit Primärenergieträger Erdgas 3

4 Wärmepumpentechnologien 4

5 Technologie Gaswärmepumpe Wärmepumpen-Technologie Gasbrennwert-Technologie Mech. Verdichter Ex. Ventil Verflüssiger Verdampfer Gasabsorptionswärmepumpe (GAHP) Der elektrische Kompressor wird durch den thermischen Verdichter ersetzt 5

6 Funktionsweise der Absorptions - Gaswärmepumpe Im Austreiber werden durch den Gasbrenner die Temperatur und somit der Druck erhöht Das Kältemittel verdampft und kondensiert anschliessend im Verflüssiger Diese Wärme wird an das Heizsystem übergeben Nun gelangt das flüssige Kältemittel in den Verdampfer, wo Umweltwärme aufgenommen wird 6

7 Funktionsweise der Absorptions - Gaswärmepumpe beim Absorptionsprozess im Absorber wird das gasförmige Kältemittel (Ammoniak) vom Lösungsmittel Wasser absorbiert Bei diesem exothermen Prozess wird Wärme frei, welche als Nutzwärme an das Heizsystem abgegeben wird Eine Lösungspumpe fördert das Gemisch in den Austreiber und der Prozess beginnt von vorne 7

8 Gaswärmepumpen für den mittleren und größeren Leistungsbereich Erfahrungsbericht Astrid-Lindgren Schule / Bottrop 8

9 Technische Daten und Konzept der hydraulische Einbindung Wirkungsgrad (Gas Utilization Efficiency): 165 % Nennwärmeleistung Einzelgerät: Leistung bei A7/W35 bzw. bei B0/W35 41 kw Max. Heizwasser-Temperatur: 65 C Max. WW-VL Temperatur: 70 C Gewicht: 400 kg 9

10 Hydraulik Astrid Lindgren Schule / Bottrop Logamax plus GB Logatherm GWPL 41 Auslegung 65/50 Quelle: EON Ruhrgas

11 Astrid Lindgren Schule Auswertung Energieströme Wärmemenge [kwh] monatliche Wärmemengen Summe Wärmemengen in der Betriebszeit von bis zugefügte Wärmemenge Erdgas GWP kwh ZHG: Zentralheizgerät / konventioneller Wärmeerzeuger GWP: Gaswärmepumpe 0 Apr 12 Mai 12 Jun 12 Jul 12 Aug 12 Sep 12 Okt 12 Nov 12 Dez 12 Jan 13 Feb 13 Mrz 13 zugeführte Wärmemenge Erdgas GWP kwh zugeführte Wärmemenge Erdgas ZHG kwh Stromverbrauch GWP kwh Wärmemenge GWP kwh Wärmemenge Heizung kwh Wärmemenge ZHG kwh Quelle: EON Ruhrgas 11

12 Astrid Lindgren Schule Auswertung Wirkungsgrade 240 ZHG: Zentralheizgerät / konventioneller Wärmeerzeuger GWP: Gaswärmepumpe Quelle: EON Ruhrgas Nutzungsgrad bzgl. H i [%] mittlerer Nutzungsgrad über ein Jahr: Nutzungsgrad GWP 134,7 % Nutzungsgrad ZHG 101,8 % Nutzungsgrad System % * 121 * , Apr 12 Mai 12 Jun 12 Jul 12 Aug 12 Sep 12 Okt 12 Nov 12 Dez 12 Jan 13 Feb 13 Mrz 13 12

13 Gaswärmepumpen die moderne Gaswärmepumpe Logatherm WLW ia Logatherm WSW i Die Weiterentwicklung der Gas-Brennwerttechnik für Jedermann 13 TTDB/MKT1 P.K Bosch Thermotechnik GmbH Alle Rechte vorbehalten, auch bzgl. jeder Verfügung, Verwertung,

14 Gaswärmepumpen die moderne Zielgruppe / Einsatzbereich Bestandsgebäude Größere Neubauten (Mehrfamilienhäuser) Gebäudeheizlast Einzelgerät:15-18 kw Heizsystem Fußbodenheizung und / oder Heizkörper Auslegungstemperature bis 70 C Vorlauf 14 TTDB/MKT1 P.K Bosch Thermotechnik GmbH Alle Rechte vorbehalten, auch bzgl. jeder Verfügung, Verwertung,

15 Projektziele Konstant hohe Wirkungsgrade Leistung 18kW konstant möglich Wirkungsgrad von bis zu 180% Innenaufstellung Keine besonderen Aufstellbedingungen im Vergleich zu konventionellen Gasgeräten Einfache hydraulische Einbindung Warmwasserbereitung mit Temperaturen von bis zu 70 C Systemsteuerung über bewährten Regelsystem EMSplus Lösung sowohl für Sole/Wasser als auch Luft/Wasser Beachtung TA Lärm insbesondere bei Luft/Wasser Variante Effiziente regenerative Heizsystemlösung für Bestandsgebäude 15

16 Vergleich Elektrowärmepumpe vs. Gaswärmepumpe COP 4,0 GUE 160 % A7/W50 Gas-Absorptions Luft/Wasser Wärmepumpe 3,5 140 % 3,0 120 % Elektrische Luft/Wasser Wärmepumpe 2,5 100 % Außentemperatur [ C] 16

17 Gaswärmepumpe 180% Wirkungsgrad 82 % erneuerbare Energie 100 % Erdgas Gas Boiler 100kWh 100kWh η th =98% 2% Verlust Brennwertgerät 98% Wirkungsgrad Gas Boiler η th =98% 2% Verlust 100 % Erdgas Wärmepumpenbetrieb Leistung 18kW 100% Leistung unabhängig der Quellentemperatur Kesselbetrieb Leistung 18kW Umweltenergieeintrag aus der Quelle 8kW Verbrennung Gas 10,5 kw Kein Umweltenergieeintrag aus der Quelle Verbrennung Gas 20 kw C 0 C -20 C

18 Gaswärmepumpen die moderne Modularer Aufbau Logatherm WSW/WLW 192i Kompakte Inneneinheit mit hermetisch geschlossenem Kältekreislauf Inneneinheit Sole/Wasser und Luft/Wasser nahezu identisch (Unterschied nur Füllmenge NH3) Außenteil Luft/Wasser besteht nur aus Lüfter und Wärmetauscher Verbindung Außenteil Luft/Wasser zu Innenteil mit Soleleitung Logatherm WLW192-18i Logatherm WSW192-18i 18 TTDB/MKT1 P.K Bosch Thermotechnik GmbH Alle Rechte vorbehalten, auch bzgl. jeder Verfügung, Verwertung,

19 Systemeinbindung Logatherm WSW/WLW 192i 19

20 Gaswärmepumpen die moderne Aufstellbedingungen Technische Daten Logatherm WSW 192i Nennwärmeleistung (B0/W65) in kw 18 Max GuE (Gas utility efficiency) in % 170 Max Quellenentzugsleistung in kw 8,5 Max Vorlauftemp. Heizung in C 70 Max Vorlauftemp. DHW in C 70 Max power consumption (Indoor) in W 180 Modulationsbereich in % Gewicht (Innengerät) in kg 290 Dimensions: Höhe in mm 1600 Breite in mm 600 Tiefe in mm Aufstellbedingungen analog TRGI - Keine speziellen Aufstellbedingungen bez. Kältemittel NH3, da das Gehäuse dicht schließend ist und im Betrieb einen Unterdruck aufbaut 20 TTDB/MKT1 P.K Bosch Thermotechnik GmbH Alle Rechte vorbehalten, auch bzgl. jeder Verfügung, Verwertung,

21 Was spricht für die Gaswärmepumpe? Innovatives 2 A++ gewertetes Produkt Förderungen 1 Hohe Förderungen durch Bund, Länder und Gasversorger für unsere Endkunden Gas- Wärmepumpe 8 Investment Geringeres Investment als bei anderen erneuerbaren Technologien, da bspw. Quellenbohrungen deutlich kleiner dimensioniert werden können 3 Großer Anwendungsbereich Perfekt geeignet zum Einsatz im Bestand & Neubau. Hohe mögliche Vorlauftemperaturen (70 C) auch bei tiefen Außentemperaturen und gleichzeitigen hohem Wirkungsgrad Lieferbar ab 4. Quartal Hohe Effizienz Von bis zu 180% durch die Nutzung von Umweltenergie 5 Amortisation Günstige Amortisation innerhalb weniger Jahre 7 Sichere Technologie & Technik Technologie hat sich seit Jahrzehnten im Einsatz bewährt z.b. in Kühlgeräten; wenige mechanisch bewegliche Teile Langlebig! Garantiert hohe Sicherheit der Technik durch unsere Bosch Qualität 21

22 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit 22 TTDB/MKT1 P.K Bosch Thermotechnik GmbH Alle Rechte vorbehalten, auch bzgl. jeder Verfügung, Verwertung,