Dimensionierung Der Wärmepumpe; Monovalente Betriebsweise; Monoenergetische Betriebsweise - Viessmann VITOCAL 300-G Planungsanleitung

Planungshinweise
3.5 Dimensionierung der Wärmepumpe
Hinweis
Bei Wärmepumpenanlagen mit monovalenter Betriebsweise ist eine genaue Dimensionierung besonders wichtig, da zu groß gewählte Geräte
oft mit unverhältnismäßig hohen Anlagenkosten verbunden sind. Überdimensionierung daher vermeiden!
Zuerst die Norm-Gebäudeheizlast Φ
das Kundengespräch und die Angebotserstellung ist in den meisten
Fällen eine überschlägige Ermittlung der Heizlast ausreichend.

Monovalente Betriebsweise

Im monovalenten Betrieb muss die Wärmepumpe als einziger Wär-
meerzeuger den gesamten Wärmebedarf des Gebäudes gemäß
DIN EN 12831 decken.
Bei der Dimensionierung der Wärmepumpe Folgendes beachten:
■ Zuschläge für Sperrzeiten zur Heizlast des Gebäudes berücksichti-
gen. Das Energieversorgungsunternehmen darf die Stromversor-
gung von Wärmepumpen für max. 3 × 2 Stunden innerhalb
3
24 Stunden unterbrechen.
Zusätzlich individuelle Regelungen von Sondervertragskunden
berücksichtigen.
■ Aufgrund der Gebäudeträgheit bleiben 2 Stunden Sperrzeit unbe-
rücksichtigt.
Hinweis
Zwischen zwei Sperrzeiten muss die Freigabezeit mindestens so lang
sein wie die vorhergegangene Sperrzeit.
Überschlägige Ermittlung der Heizlast auf Basis der beheizten
Fläche
Die beheizte Fläche (in m
tungsbedarf multipliziert:
Passivhaus
Niedrigenergiehaus

Monoenergetische Betriebsweise

Die Wärmepumpenanlage wird im Heizbetrieb durch einen Heizwas-
ser-Durchlauferhitzer (bauseits) unterstützt. Die Zuschaltung erfolgt
durch die Regelung in Abhängigkeit der Außentemperatur (Bivalenz-
temperatur) und der Heizlast.
Hinweis
Der Anteil des vom Heizwasser-Durchlauferhitzer verbrauchten
Stroms wird in der Regel nicht mit Sondertarifen berechnet.
Auslegung bei typischer Anlagenkonfiguration:
■ Heizleistung der Wärmepumpe auf ca. 70 bis 85 % der max. erfor-
derlichen Gebäude-Heizlast gemäß DIN EN 12831 auslegen.
■ Anteil der Wärmepumpe an der Jahresheizarbeit beträgt ca. 95 %.
■ Sperrzeiten müssen nicht berücksichtigt werden.
Hinweis
Die gegenüber der monovalenten Betriebsweise geringere Dimensio-
nierung der Wärmepumpe hat eine Erhöhung der Laufzeit zur Folge.
Um dies zu kompensieren, muss bei Sole/Wasser-Wärmepumpen die
Wärmequelle vergrößert werden.
Bei einer Erdsondenanlage den Richtwert für Jahresentzugsarbeit von
∙ a nicht überschreiten.
100 kWh/m
Heizwasser-Durchlauferhitzer (bauseits)
Als zusätzliche Wärmequelle kann in den Heizwasservorlauf ein elekt-
rischer Heizwasser-Durchlauferhitzer integriert werden. Der Heizwas-
ser-Durchlauferhitzer wird über einen separaten Netzanschluss ange-
schlossen und abgesichert.
VIESMANN
34
(Fortsetzung)
des Gebäudes ermitteln. Für
HL
2 ) wird mit folgendem spezifischen Leis-
Vor der Bestellung muss wie bei allen Heizungssystemen die Norm-
Heizlast des Gebäudes nach DIN EN 12831 ermittelt und die Wärme-
pumpe entsprechend ausgewählt werden.
Neubau (gemäß WSchVO 95 oder EnEV)
Haus (Bj. vor 1995 mit normaler Wärmedämmung)
Altes Haus (ohne Wärmedämmung)
Theoretische Auslegung bei 3 × 2 Stunden Sperrzeit
Beispiel:
Neubau mit guter Wärmedämmung (50 W/m
Fläche von 170 m 2
■ Überschlägig ermittelte Heizlast: 8,4 kW
■ Maximale Sperrzeit 3 × 2 Stunden bei minimaler Außentemperatur
gemäß DIN EN 12831
Bei 24 h ergibt sich so eine Tages-Wärmemenge von:
■ 8,4 kW ∙ 24 h = 202 kWh
Um die max. Tages-Wärmemenge zu decken, stehen aufgrund der
Sperrzeiten für den Wärmepumpenbetrieb nur 18 h pro Tag zur Ver-
fügung. Wegen der Gebäudeträgheit bleiben 2 Stunden unberück-
sichtigt.
■ 202 kWh / (18 + 2) h = 10,1 kW
Die Leistung der Wärmepumpe müsste bei einer max. Sperrzeit von
3 × 2 Stunden pro Tag also um 20 % erhöht werden.
2
10 W/m
Oft werden Sperrzeiten nur bei Bedarf geschaltet. Erkundigen Sie sich
40 W/m 2
beim zuständigen EVU des Kunden über Sperrzeiten.
Die Ansteuerung erfolgt über die Wärmepumpenregelung. Der Heiz-
wasser-Durchlauferhitzer kann gesondert für den Heizbetrieb und für
die Trinkwassererwärmung freigegeben werden.
Sofern durch den Parameter freigegeben, schaltet die Wärmepum-
penregelung je nach Wärmeanforderung die Stufen 1, 2 oder 3 des
Heizwasser-Durchlauferhitzers ein. Sobald die max. Vorlauftempera-
tur im Sekundärkreis erreicht ist, schaltet die Wärmepumpenregelung
den Heizwasser-Durchlauferhitzer aus.
Der Parameter „Stufe bei EVU Sperre" begrenzt die Leistungsstufe
des Heizwasser-Durchlauferhitzers für die Dauer der EVU-Sperre.
Zur Begrenzung der gesamten elektrischen Leistungsaufaufnahme
schaltet die Wärmepumpenregelung unmittelbar vor dem Anlaufen
des Verdichters den Heizwasser-Durchlauferhitzer für einige Sekun-
den aus. Anschließend wird jede Stufe nacheinander im Abstand von
jeweils 10 s einzeln zugeschaltet.
Falls bei eingeschaltetem Heizwasser-Durchlauferhitzer die Differenz
zwischen Vor- und Rücklauftemperatur im Sekundärkreis nicht inner-
halb von 24 h um min. 1 K ansteigt, zeigt die Wärmepumpenregelung
eine Störungsmeldung.
2
50 W/m
2
80 W/m
120 W/m 2
2
) und einer beheizten
VITOCAL 300-G