REMKO HTS 90 Montage- Und Betriebsanleitung Seite 38

REMKO Wärmepumpen
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 alternativ
Die Wärmepumpe liefert bis zu einer festgelegten
Außentemperatur die gesamte Heizwärme. Sinkt
die Außentemperatur unter diesen Wert, schaltet
sich ein zweiter Wärmeerzeuger zu während sich
die Wärmepumpe ausschaltet. Hierbei wird unter-
schieden zwischen alternativem Betrieb mit Öl-
oder Gasheizung und regenerativem Betrieb mit
Solarenergie oder Holzheizung. Diese Betriebsart
ist für alle Heizungsverteilsysteme 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 39 gibt die
ungefähre spezifische Heizlast für einige Gebäu-
detypen an. Multipliziert mit der zu beheizenden
Fläche ergibt sich die benötigte Leistung der Hei-
zungsanlage.
Bei einer genauen Berechnung müssen verschie-
dene Dinge bestimmt werden. Der Transmissions-
wärmebedarf, der Lüftungswärmebedarf und ein
Zuschlag für die Brauchwasserbereitung und
Sperrzeiten ergeben in der Summe die Heizleis-
tung, den die Heizungsanlage maximal bereit-
stellen 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 Baumaterialien, die unterschiedlichen
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Wärmedurchgangskoeffizienten (den so genannten
U-Wert). Erforderlich ist auch die Raumtemperatur
und die Normaußentemperatur, die niedrigste
Außentemperatur, die im Durchschnitt in einem
Jahr erreicht wird. Die Gleichung zur Bestimmung
des Transmissionswärmebedarfs ist Q=A x U x (t
t ) und muss für alle Raumumschließungsflächen
A
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 150 m² Wohnfläche und einem Wärmebedarf
von ca. 80 W/m² gewählt. Es wohnen fünf Per-
sonen in dem Haus. Die Heizlast beträgt 11,5 kW.
Mit einem Trinkwasserzuschlag von 0,2 kW/Person
ergibt sich eine benötigte Heizleistung von 12,5
kW. Je nach Energieversorger muss dann noch ein
Aufschlag gemacht werden, um eventuelle Sperr-
zeiten zu berücksichtigen. Die Dimensionierung
und Ermittlung des Bivalenzpunktes der Wärme-
pumpe erfolgt zeichnerisch im vorlauftemperatur-
spezifischen Heizleistungsdiagramm der Wärme-
pumpe (im Beispiel 35 °C für eine
Fußbodenheizung). Es werden zunächst die Heiz-
last bei Normaußentemperatur (ortsabhängige
tiefste Temperatur des Jahres) und die Heizgrenze
markiert. In das Heizleistungsdiagramm (Abb. 11)
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. -3°C).
Die Mindestleistung des 2. Wärmeerzeugers ist die
Differenz von Heizlast und der maximalen Heizleis-
tung der Wärmepumpe an diesen Tagen (im Bei-
spiel beträgt die benötigte Leistung zur Spitzenlas-
tabdeckung ca. 3 kW).
) Ein überschlägiger
-
R