Kreisprozess; Coefficient Of Performance (Cop); Elektrische Leistungsaufnahme; Jahresarbeitszahl (Jaz) Und Scop - Mitsubishi Electric Ecodan Handbuch

GRUNDLAGEN
2.2

Kreisprozess

Eine Luft/Wasser-Wärmepumpe arbeitet, im Gegensatz zu herkömmlichen Wärmeerzeugern wie z. B. einem Gas- oder
Ölkessel, nach einem thermodynamischen Kreisprozess, der die reversible Umwandlung von Kraft in Wärme nutzt. Dieser
theoretisch ideale Kreisprozess wurde erstmals Anfang des 19. Jahrhunderts von Nicolas Léonard Sadi Carnot beschrie-
ben, der sogenannte Carnot-Prozess. Er stellt die natürliche Grenze für die höchstmögliche erreichbare Effizienz dar.
2.3

Coefficient Of Performance (COP)

Für die Beurteilung von Kältemaschinen und Wärmepumpen wird als Bewertungsmaßstab der EER („Energy Efficiency
Ratio") bzw. der COP („Coefficient Of Performance") herangezogen. Der COP (auch Leistungszahl ε) stellt das Verhältnis
von abgegebener Heizleistung zu aufgenommener elektrischer Leistung dar und ist eine dimensionslose Größe.
=
Die Leistungszahl ε (COP) wird für Wärmepumpen nach der europäischen Norm EN 14511 bei stationären Betriebsbedin-
gungen ermittelt. Die Leistungszahl wird meist unter Angabe der Betriebsbedingungen ausgewiesen, um eine eindeutige
Zuordnung zu ermöglichen. Hierbei wird folgende Nomenklatur verwendet:
Wärmequellentemperatur am
Verdampfer der Wärmepumpe
Luft (engl. Air)
Sole (engl. Brine)
Wasser (engl. Water)
Wärmesenkentemperatur am
Verflüssiger der Wärmepumpe
Wasser (engl. Water)
Beispiel:
Da die Leistungszahl bei konstanten Betriebsbedingungen ermittelt wird, ist ein Rückschluss auf die Effizienz einer ge-
samten Wärmepumpenanlage nur bedingt zulässig. Hier spielen wichtige Faktoren wie Umgebungs- und Systemtempera-
turen, hydraulische Einbindung, Gerätedimensionierung und Nutzungsverhalten des Endverbrauchers eine große Rolle.
2.4

Jahresarbeitszahl (JAZ) und SCOP

Zur ersten Beurteilung der energetischen Effizienz und damit der Wirtschaftlichkeit einer Wärmepumpenanlage ist die
Berechnung der Jahresarbeitszahl nach Richtlinie VDI 4650 ein probates Mittel. Diese Richtlinie kann aufgrund der kom-
plexen Abhängigkeiten eine ausführliche Simulationsrechnung nicht ersetzen. Aufgrund der bereits erwähnten Komplexi-
tät und des Nutzerverhaltens ist der Vergleich mit gemessenen Energieverbräuchen nur mit großem Vorbehalt möglich.
Die Jahresarbeitszahl wird definiert als „(...) Verhältnis der im Jahr abgegebenen Nutzwärme bezogen auf die eingesetzte
elektrische Energie für den Antrieb des Verdichters und der Hilfsantriebe." ( VDI 4650 Blatt 1)
=
16 / Planungshandbuch Ecodan 2015/2016
Zeichen
–
A
B
W
–
W
COP 3,8 bei A2/W35
Q abgegebene Wärmeleistung
H
P

elektrische Leistungsaufnahme

el
Einheit
°C
–
–
–
°C
–
Q von der Wärmepumpe jährlich abgegebene
WP
Nutzwärme in kWh
W von der Wärmepumpe aufgenommene elektrische
el
Arbeit in kWh
Anmerkung
meist Außenluft
bei Sonden oder Erdkollektoren
häufig Grundwasser
wassergeführtes Heizungssystem
z. B. Fußbodenheizung