Energetische Optimierung von Heizungsanlagen

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1 Energetische Optimierung von Heizungsanlagen im Rahmen des - Akteursforum Wärmepumpen und Heizungsoptimierung - Günther Geese, GEESE Beratende Ingenieure Göttingen,

2 GEESE Beratende Ingenieure Wir stehen für: effiziente Energiesystemtechnik in der Technischen Gebäudeausrüstung Unsere Leistungen für Sie: intelligente Energiekonzepte entwickeln, planen, wirtschaftlich umsetzen und in der Nutzung begleiten langjährige Erfahrung als Beratende Ingenieure und fundiertes Knowhow Nutzen Sie Förderungen * für: Energieberatung im Mittelstand Beratung und Begleitung der Maßnahmenumsetzungen Sie möchten die Energieeffizienz Ihres Unternehmens verbessern? Wir beraten Sie gern - qualifiziert und unabhängig! * Beratungen werden mit einem Zuschuss von bis zu gefördert Maßnahmenumsetzung werden bis zu gefördert 2

3 Energie wohin gehst du? 40% des Endenergieeinsatzes werden für die Beheizung und Konditionierung unsere Gebäude benötigt 30% wird als heute wirtschaftlich erschließbares Einsparpotenzial in der Industrie benannt Untersuchungen Prognos, McKinsey, kfw 1,5% Des Strombedarfs in Deutschland benötigen etwa jeweils 30 Mio. Heizungspumpen die IT-Systeme der gesamte Schienenverkehr 3

4 Energie wohin gehst du? 90 % aller Heizungsanlagen in Deutschland arbeiten nicht energieeffizient und sollten optimiert werden. Quelle: Danfoss 4

5 Heizungsanlagen optimieren Stellschrauben Wärmemenge Wärmeleitung Q = m c ΔT Q 1,2 = U A t 1 t 2 m = Massenstrom c = Wärmekapazität t = Temperatur Δ T = Temperaturdifferenz U = Wärmedurchgangszahl Einsatz effizienter Pumpen Niedrige Temperaturen Hydraulischer Abgleich Regelung / Steuerung Auslegung Heizungsflächen Heizungsflächen hoher Strahlungsanteil Fußboden Heizung Wand- und Deckenstrahlheizung 5

6 Widmen wir uns einigen Schwachstellen Anlagensysteme und Komponenten überaltert weit überdimensioniert ungenügende Systemabstimmung Betrieb nicht der Nutzung angepasst Unkenntnis zu Betrieb und Verbrauch mangelnde Messwerterfassung mangelnde Kontrolle mangelnde Kenntnisse der technisch gesicherten Möglichkeiten und deren wirtschaftlich positive Auswirkungen über den Lebensdauerzyklus (LCC) 6

7 Hydraulischer Abgleich Temperaturverteilung ohne hydraulischen Abgleich zu kalt optimale Temperaturverteilung zu heiß Thermostatventil mit automatischem hydraulischen Abgleich Quelle: IMI HEIMEIER Temperaturverteilung mit hydraulischem Abgleich und Systemoptimierung 7 Quelle: Danfoss

8 Kosten-Nutzen-Verhältnis Hydraulischer Abgleich Quelle: Danfoss 8

9 Deckenstrahlheizung für hohe Hallen Strahlungsheizung hocheffizient, energiesparend, physiologisch vorteilhaft 9

10 Moderne und doch ineffiziente Anlage Warum? unnötige Wärmeverluste zur große Brennerleistung einstufiger Brennerbetrieb Abgastemperatur rd. 160 C feuerungstechnischer Wirkungsgrad 93 % Abgasverluste mit rd. 7 % zu hoch 10

11 Heizwärmeerzeugung Zusatznutzen aus Abgas Effizienz pur + 10 % mehr Energieausbeute mit (einfachem) Brennwertnutzen Abgaswärmetauscher nachgeschaltet Wärmeerzeuger konventionell 1150 kw Brennwertnutzen 120 kw 11

12 Eine moderne Verteilung aber Ineffizienz hoch 3 Die Schwachstellenanalyse: W überflüssige Pumpenleistung Ventile und... nicht isoliert Pumpen auf höchster Leistungsstufe kwh pro Jahr oder etwa /a überflüssige Energiekosten 12

13 Umwälzpumpen - Hydraulik - Heiznetz Das Einsparpotenzial von Pumpen wird allgemein unterschätzt hohe Einsparerfolge werden sicher erzielt, wenn Systemabstimmung Bedarf Heiznetz - Pumpe Bestauslegung Überdimensionierung Neue Motor- Antriebs-Technologie ECM / Permanentmagnet Intelligente Regelung drehzahlvariiabel Schlechtpunktregelung erfolgt vorgenommen wird vermieden wird genutzt wird mit eingebunden wird 13

14 Effizienzpotenzial Pumpen P (n) = (n 2 /n 1 )³ Leistung (P) verändern sich zur 3. Potenz mit Änderung der Drehzahl (n) Halbierung der Drehzahl 1/8 Leistung 14

15 Ein Sprung in der Pumpeneffizienz durch Technologie + Hydraulik + Intelligenz Bei gleicher Heizwasser-Umwälzmenge ~ 740 l/h / 720 l/h 65 Watt 3 Watt Minderung 95 % 15

16 Heizungsumwälzpumpen ein typisches Beispiel korrigiert, verbessert alt, ungünstig Alt = Schlechteinstellung MAX Leistung Pumpe 147 W Energiebedarf 588 kwh/a Betriebskosten 141 /a 520 % Umlaufwassermenge 2 m³/h 170 % Laufzeit: 4000 h/a Strompreis: 0,25 /kwh verbesserte Einstellung MIN Leistung Pumpe 75 W Energiebedarf 300 kwh/a Betriebskosten 72 /a 265 % Umlaufwassermenge 1,2 m³/h 100 % 16

17 Heizungsumwälzpumpen - hocheffizient - ein exzellentes Beispiel Neu Hocheffizienz Leistung Pumpe Energiebedarf 28 W 112 kwh/a Betriebskosten 27 /a 100 % Umlaufwassermenge 1,2 m³/h 100 % mit hydraulischem Abgleich Einsparungen: Stromkosten Reduzierung Energie Minderung CO 2 -Emission 114 /a 476 kwh/a 295 kgco2 17

18 Effizienz Beispiel fehlerhafter Pumpenauswahl und die Folgen verschenkt Wärmepumpenanlage mit Effizienzzusage, erstellt

19 Regelung / Steuerung Smarter Heizen Individuelle Regelung der Heizung Raumtemperatur an den Tagesrhythmus der Nutzer anpassen Automatische Temperaturabsenkung bei Bedarf tagsüber und nachts 19

20 Energieeffizienz erschließen Knopfdruck reicht nicht kompromisslos Einsparpotenziale mit Fachkompetenz suchen, erkennen, nutzen und vermitteln - Schwachstellen analysieren effiziente & intelligente Technik mit Fachkompetenz einsetzen grundlegende technische Neubetrachtung überalterter Systeme, Anlagen und Techniken kompromisslos erneuern Fachkompetenz einfordern - zeigen - umsetzen - durchsetzen 20

21 Ich bedanke mich für Ihre Aufmerksamkeit! Dipl.-Ing. Günther Geese Alte-Uslarer-Str. 24 a Hardegsen Tel www. ing-geese.de kontakt@ing-geese.de 21