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REMKO CMF Duo
Betriebsart der Wärmepumpe
Wärmepumpen können in verschiedenen Betriebs-
arten arbeiten.
Monovalent
Die Wärmepumpe ist das ganze Jahr über allein-
iger Wärmeerzeuger des Gebäudes. Diese
Betriebsart ist besonders für Heizungsanlagen mit
niedrigen Vorlauftemperaturen geeignet und wird
hauptsächlich in Verbindung mit Sole/Wasser- und
Wasser/Wasser-Wärmepumpen angewandt.
Monoenergetisch
Die Wärmepumpe hat zur Spitzenlastabdeckung
eine E-Heizung. Die Wärmpumpe deckt den Groß-
teil der benötigten Heizleistung ab. Nur an wenigen
Tagen im Jahr, bei sehr kalten Außentempera-
turen, schaltet sich bei Bedarf eine Elektro-Zusatz-
heizung ein und unterstützt die Wärmepumpe.
Bivalent parallel
Die Wärmepumpe liefert bis zu einer festgelegten
Außentemperatur die gesamte Heizwärme. Sinkt
die Außentemperatur unter diesen Wert, schaltet
sich ein zweiter Wärmeerzeuger zu und unterstützt
die Wärmepumpe. Hierbei wird unterschieden zwi-
schen alternativem Betrieb mit Öl- oder Gashei-
zung und regenerativem Betrieb mit Solarenergie
oder Holzheizung. Diese Betriebsart ist für alle Hei-
zungsverteilsysteme möglich.
Auslegung
Für die Auslegung und Dimensionierung einer Hei-
zungsanlage ist eine genaue Berechnung der
Heizlast des Gebäudes nach EN 12831 erforder-
lich. Überschlägig kann der Wärmebedarf an Hand
des Baujahres und des Gebäudetyps ermittelt
werden. Die Tabelle
Ä auf Seite 19 gibt die unge-
fähre spezifische Heizlast für einige Gebäudetypen
an. Multipliziert mit der zu beheizenden Fläche
ergibt sich die benötigte Leistung der Heizungsan-
lage.
Bei einer genauen Berechnung müssen verschie-
dene Dinge bestimmt werden. Der Transmissions-
wärmebedarf, der Lüftungswärmebedarf und ein
Zuschlag für die Brauchwasserbereitung ergeben
in der Summe die Heizleistung, den die Heizungs-
anlage maximal bereitstellen muss.
Für die Bestimmung des Transmissionswärmebe-
darfs werden die Flächen von Fußboden, Außen-
wänden, Fenstern, Türen und Dach benötigt.
Ebenfalls erforderlich sind Angaben über die ver-
wendeten Baumaterialen, die unterschiedlichen
18
Wärmedurchgangskoeffizienten (den so
genannten U-Wert). Erforderlich ist auch die
Raumtemperatur und die Normaußentemperatur,
die niedrigste Außentemperatur, die im Durch-
schnitt in einem Jahr erreicht wird. Die Gleichung
zur Bestimmung des Transmissionswärmebedarfs
ist Q=A x U x (t
-t
) und muss für alle Raumum-
R
A
schließungsflächen einzeln berechnet werden.
Der Lüftungswärmebedarf berücksichtigt, wie oft
die aufgewärmte Raumluft gegen kalte Außenluft
ausgetauscht wird. Es werden neben der Raum-
und der Normaußentemperatur auch das Raumvo-
lumen V, die Luftwechselzahl n und die spezifische
Wärmekapazität c von Luft benötigt. Die Gleichung
lautet: Q=V x n x c (t
-t
R
A
Zuschlag für die Brauchwasserbereitung pro
Person beträgt gemäß VDI 2067: 0,2 kW.
Auslegungsbeispiel
Für ein Auslegungsbeispiel wurde ein Wohnhaus
mit 170 m² Wohnfläche und einem Wärmebedarf
von 100 W/m² gewählt. Es wohnen fünf Personen
in dem Haus. Die Heizlast beträgt 17 kW. Mit
einem Trinkwasserzuschlag von 0,2 kW/Person
ergibt sich eine benötigte Heizleistung von 18 kW.
Je nach Energieversorger muss dann noch ein
Aufschlag gemacht werden, um eventuelle Sperr-
zeiten zu berücksichtigen. Die Dimensionierung
und Ermittelung des Bivalenzpunktes der Wärme-
pumpe erfolgt zeichnerisch im vorlauftemperatur-
spezifischen Heizleistungsdiagramm der Wärme-
pumpe (im Beispiel 55 °C für eine
Radiatorenheizung). Es werden zunächst die Heiz-
last bei Normaußentemperatur (ortsabhängige
tiefste Temperatur des Jahres) und die Heizgrenze
markiert. In das Heizleistungsdiagramm (Abb. 16)
mit der Heizleistungskurve wird der außentempera-
turabhängige Wärmebedarf vereinfacht als gerade
Verbindungslinie zwischen Heizlast und Heizbe-
ginn eingetragen. Der Schnittpunkt der Geraden
mit der Nenn-Heizleistungskurve wird auf die x-
Achse gelotet und dort die Temperatur des Biva-
lenzpunktes abgelesen (im Beispiel bei ca. -4°C).
Die Mindest-Leistung des 2. Wärmeerzeugers ist
die Differenz von Heizlast und der maximalen
Heizleistung der Wärmepumpe an diesen Tagen
(im Beispiel beträgt die benötigte Leistung zur Spit-
zenlastabdeckung ca. 6 kW).
) Ein überschlägiger
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