Wärmepumpen im Feldtest

Transkript

1 Wärmepumpen im Feldtest Jeannette Wapler, Marek Miara, Danny Günther, Sebastian Helmling, Robert Langner, et al. Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE Geothermiekongress ; Essen

2 Agenda Projektvorstellung Altbau und Neubau im Vergleich Wärmepumpe: Arbeitszahlen Wärmequelle: Arbeitszahlen, Antriebsleitung Wärmepumpe: Laufzeiten Wärmequelle: Entzugsenergien, Temperaturen Wärmeerzeuger im Vergleich

3 Monitoringprojekte Anzahl der Anlagen Partnern Laufzeit WP Effizienz ca. 100 Förderung BMWi, 7 WP Hersteller, 2 Energieversorg bis WP im Bestand ca. 80 E.ON Energie AG bis ca WP Hersteller EnBW bis ca WP Hersteller bis

4 Wie effizient sind die Wärmepumpen in Neubauten und Bestandsgebäuden? Identifikation von Optimierungsmöglichkeiten bei Installation und Regelung

5 Messkonzept Elektrisch: Kompressor, Regelung, Pumpen Thermisch: Wärmemenge, Volumenstrom, Temperaturen der Wärmequelle und der Wärmesenken Zeitliche Auflösung: 1 min

6 Systemgrenze für die Berechnung der Arbeitszahlen

7 Wärmequellen WP Effizienz WP im Bestand WP Monitor

8 Heizsysteme WP Effizienz 70 kwh/(m² * a) (35 B 170) 36 C Heizwärmebedarf Radiatoren Kombiniert Fußbodenheizung Vorlauftemperatur WP im Bestand 175 kwh/(m² * a) (75 B 345) 54 C

9 Anteile Energie WP im Bestand WP Effizienz Warmwasser Heizung 29 El. Zusatzheizung Sole-Pumpe WP (Kompressor & Regelung)

10 Arbeitszahl erdgekoppelter Wärmepumpen Anzahl der Anlagen: 56 WP Effizienz 3,9 Arbeitszahl 29 WP im Bestand 3,3 29

11 Arbeitszahlen und Senkentemperaturen WP Effizienz Vorlauftemperaturen: Warmwasserbetrieb Anteile Heizungs- / Warmwasserenergie Gewichteter Mittelwert Arbeitszahl Heizbetrieb AZ C

12 Erdsonden und Erdkollektoren im Vergleich WP Effizienz

13 Arbeitszahl WP Monitor 65% der Anlage: 4,0 +/- 10%

14 Arbeitszahl WP Monitor

15 Länge der Erdreich-Sonden WP Monitor

16 Wärmequelle: Pumpenleistung WP Monitor

17 Wärmequelle: Pumpenleistung WP Monitor

18 Systemgrenze für die Berechnung der Arbeitszahlen

19 Wärmequelle: Arbeitszahl WP Monitor

20 Laufzeit der Wärmepumpen WP Monitor VDI h/a 1800 h/a

21 Laufzeit der Wärmepumpen WP Monitor

22 Laufzeit der Wärmepumpen WP Monitor

23 Laufzeit der Wärmepumpen WP Monitor

24 Laufzeit der Wärmepumpen WP Monitor

25 Laufzeit der Wärmepumpen Mittelwert einer Woche ( ): T_AUL = -3.3 C WP Monitor 40% der WP: mittlere LZ <1h

26 Entzugsenergie und Entzugsleistung WP Monitor VDI kwh/(m*a) 100 kwh/(m*a)

27 Entzugsenergie und Entzugsleistung WP Monitor VDI kwh/(m*a) 100 kwh/(m*a) 2400 h/a 1800 h/a

28 Entzugsenergie und Entzugsleistung WP Monitor

29 Sole- Mitteltemperaturen WP Monitor Spreizung: 2.5 B 6.3

30 Sole-Temperaturen WP Monitor

31 Sole-Mitteltemperaturen Monatswerte (Januar bzw. Februar) WP Monitor

32 Wärmeerzeuger im Vergleich

33 Wärmeerzeuger im Vergleich

34 Wärmeerzeuger im Vergleich Einsparungen CO 2, äqu : 43% 23%

35 Arbeitszahlen Überblick Luft/Wasser-Wärmepumpenanlagen Anzahl der Anlagen: 18 (35)* Arbeitszahl = 2,9 (3,1)* Neubau 20 2,6 Bestand Sole/Wasser-Wärmepumpenanlagen 56 (45)* 3,9 (4,1)* Neubau 29 3,3 Bestand * Die Werte im Klammern stammen aus einer Auswertung des Projektes WP Monitor (1 Jahr)

36 Fazit Bei optimalen Bedingungen können auch Luftwärmepumpe Arbeitszahlen von 4,0 erreichen Die große Bandbreite von Arbeitszahlen ähnlicher Wärmepumpenanlagen zeigt den großen Einfluss der Installations- und Betriebsphase Die in den letzten Jahren gestiegenen Leistungszahlen der Wärmepumpen wurden auch im Feldtest bestätigt

37 Vielen Dank!

38

39

40

41

42 Webservice für Monitoringprojekte