Festlegung Der Wärmepumpen-Leistung; Auslegungsbeispiel Für Eine Luft/Wasser-Wärmepumpe - Dimplex LI11TES Handbuch

1.3.4
1.3.4 Festlegung der Wärmepumpen-Leistung
1.3.4.1 Luft/Wasser-Wärmepumpe (monoenergetischer Betrieb)
Luft/Wasser-Wärmepumpen werden überwiegend als mono-
energetische Anlagen betrieben. Die Wärmepumpe sollte dabei
den Wärmebedarf bis ca. -5 °C Außentemperatur (Bivalenz-
punkt) vollständig decken. Bei tiefen Temperaturen und hohem
Wärmebedarf wird bedarfsabhängig ein elektrisch betriebener
Wärmeerzeuger zugeschaltet.
Die Dimensionierung der Wärmepumpenleistung beeinflusst ins-
besondere bei monoenergetischen Anlagen die Höhe der Inves-
titionen und die Höhe der jährlich anfallenden Heizkosten. Je
höher die Leistung der Wärmepumpe, desto höher sind die In-
vestitionen der Wärmepumpe und desto niedriger sind die jähr-
lich anfallenden Heizkosten.
Erfahrungsgemäß ist eine Wärmepumpenleistung anzustreben,
die bei einer Grenztemperatur (bzw. Bivalenzpunkt) von ca.
-5 °C die Heizkennlinie schneidet.
Bei dieser Auslegung ergibt sich gemäß DIN 4701 T10 bei einer
bivalent-parallel betriebenen Anlage ein Anteil des 2.Wärmeer-
zeugers (z.B. Heizstab) von 2%.
Abb. 1.2 auf S. 14 zeigt die Jahresdauerkennlinie der Außentem-
peratur in Essen. Danach ergeben sich weniger als 10 Tage im
Jahr mit einer Außentemperatur von unter -5 °C.
Bivalenzpunkt [°C] -10
Deckungsanteil [-] bei
1,00
biv.-paral. Betrieb
Deckungsanteil [-] bei
0,96
biv.-altern. Betrieb
Tab. 1.7: Deckungsanteil der Wärmepumpe einer monoenergetischen oder bivalent betriebenen Anlage in Abhängigkeit vom Bivalenzpunkt und der Betriebsweise
(Quelle: Tabelle 5.3-4 DIN 4701 T10)
1.3.4.2 Auslegungsbeispiel für eine Luft/Wasser-Wärmepumpe
Die Dimensionierung der Wärmepumpe erfolgt mittels außen-
temperaturabhängigem Gebäudewärmebedarf (vereinfacht als
Gerade) im Heizleistungsdiagramm und den Heizleistungskur-
ven der Wärmepumpen. Hierbei wird der außentemperaturab-
hängige Gebäudewärmebedarf von der gewählten Raumtempe-
ratur (entsprechende Außentemperatur Punkt 1) auf der
Abszisse (x-Achse) zur berechneten Wärmeleistung (Punkt 2)
bei Normaußentemperatur nach landespezifischen Normen ein-
getragen.
Gebäudedaten:
 Monoenergetische Betriebsweise
(Wärmepumpe mit elektrischem Heizstab)
 Heizsystem mit maximalen
Vorlauftemperaturen von 35 °C
 Sperrzeit 2 h (Faktor f aus Tab. 1.3 auf S. 13)
 Wärmebedarf Heizen
 Wärmebedarf Warmwasserbereitung
Berechnung:
notwendige Wärmeleistung der Wärmepumpe
= (Wärmebedarf Heizen + Wärmebedarf Warmwasserbereitung)
x Faktor f
= (9,0 kW + 1,0 kW) x 1,1 =
14 | PHB Wärmepumpen für Heizung und Warmwasserbereitung | 12.2011
-9 -8 -7 -6
0,99 0,99 0,99 0,99
0,96 0,95 0,94 0,93
9,0 kW
1,0 kW
11,0 kW
Auswahl und Dimensionierung von Wärmepumpen
Abb. 1.2: Jahresdauerkennlinie: Anzahl an Tagen, an denen die Außentem-
peratur unter dem angegebenen Wert liegt
Beispiel zu Tab. 1.7 auf S. 14:
Bei einem Bivalenzpunkt von -5 °C ergibt sich bei bivalent-paral-
leler Betriebsweise ein Wärmepumpenanteil von ca. 98%.
-5 -4 -3 -2
0,98 0,97 0,96 0,95
0,91 0,87 0,83 0,78
Abb. 1.3: Heizleistungskurven von zwei Luft/Wasser-Wärmepumpen unter-
schiedlicher Heizleistungen für Vorlauftemperaturen von 35 °C und
außentemperaturabhängigem Gebäudewärmebedarf
=HLW LQ 7DJHQ
-1 0 1 2
0,93 0,90 0,87 0,83
0,71 0,64 0,55 0,46
3 4 5
0,77 0,70 0,61
0,37 0,28 0,19
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