Auslegung Der Wärmepumpe; Monoenergetische Betriebsweise - Buderus Logatherm WLW196i-6 IR/AR E Planungsunterlage Für Den Fachmann

2.5 Auslegung der Wärmepumpe
In der Regel werden Wärmepumpen in folgenden Be-
triebsweisen ausgelegt:
• Monovalente Betriebsweise:
Die gesamte Gebäudeheizlast und die Heizlast für die
Warmwasserbereitung wird von der Wärmepumpe ge-
deckt (für Luft-Wasser-Wärmepumpen eher nicht üb-
lich).

• Monoenergetische Betriebsweise:

Die Gebäudeheizlast und die Heizlast für die Warm-
2.5.1 Monoenergetische Betriebsweise
Monoenergetischer Betrieb berücksichtigt immer, dass
Spitzenleistungen nicht alleine durch die Wärmepumpe
abgedeckt werden, sondern mithilfe eines Elektro-
Heizeinsatzes. Wir empfehlen die Wärmepumpe so aus-
zulegen, dass der Bivalenzpunkt bei bivalent-paralleler
oder monoenergetischer Betriebsweise bei −5 °C liegt.
Bei diesem Bivalenzpunkt ergibt sich, gemäß DIN 4701
Teil 10, ein Deckungsanteil der Wärmepumpe an der
Heizarbeit von ca. 98 %. Lediglich 2 % müssen dann
noch von dem Elektro-Heizeinsatz beigesteuert werden.
Dieser unterstützt sowohl die Heizung als auch die
Warmwasserbereitung je nach Bedarf. Dazu wird schritt-
Bivalenzpunkt [°C]
Biv
Leistungsanteil
Deckungsanteil
H.a
bei bivalent-paralleler Be-
trieb
Deckungsanteil
H.a
bei bivalent-alternativem
Betrieb
Tab. 16 Auszug aus DIN 4701 Teil 10
Beispiel:
Wie groß ist die Leistung der Wärmepumpe (Betrieb A2/
35) zu wählen bei einem Gebäude mit 150 m
2
fläche, 30 W/m spezifischer Heizlast, Normaußentem-
peratur –12 °C, 4 Personen mit 50 Liter Warmwasser-
bedarf pro Tag und 4 Stunden tägliche Sperrzeit der
EVU?
Die Heizlast berechnet sich mit Formel 3 zu:
2
=
Q 150 m 30 W/m
H
Die zusätzliche Wärmeleistung zur Bereitung von Warm-
wasser beträgt 200 W pro Person und Tag. In einem
Haushalt mit 4 Personen beträgt somit die zusätzliche
Wärmeleistung:
=
Q 4 200 W
WW
WLW196i..IR/AR (HT) – 6 720 820 768 (2017/03)
-10 -9 -8 -7
0,77 0,73 0,69 0,65 0,62 0,58 0,54 0,50 0,46 0,42 0,38 0,35 0,31 0,27 0,23 0,19
1,00 0,99 0,99 0,99 0,99 0,98 0,97 0,96 0,95 0,93 0,90 0,87 0,83 0,77 0,70 0,61
0,96 0,96 0,95 0,94 0,93 0,91 0,87 0,83 0,78 0,71 0,64 0,55 0,46 0,37 0,28 0,19
2
Wohn-
2
= =
4500 W 4,5 kW
=
800 W
Planung und Auslegung von Wärmepumpen
wasserbereitung wird überwiegend von der Wärme-
pumpe gedeckt. Bei Bedarfsspitzen springt ein
elektrischer Zuheizer ein.
• Bivalente Betriebsweise:
Die Gebäudeheizlast und die Heizlast für die Warm-
wasserbereitung werden überwiegend von der Wär-
mepumpe gedeckt. Bei Bedarfsspitzen springt ein
weiterer Wärmeerzeuger (Öl, Gas, Zuheizer) ein.
weise die jeweils erforderliche Leistung beigesteuert
(bis zu 6 kW). Der integrierte Elektro-Heizeinsatz hat
eine maximale Leistung von 9 kW. Diese maximale Leis-
tung kann nur im reinen Zuheizbetrieb genutzt werden.
Wichtig ist, die Auslegung so vorzunehmen, dass ein
möglichst geringer Anteil an elektrischer Direktenergie
zugeführt wird. Eine deutlich zu niedrig dimensionierte
Wärmepumpe führt zu einem unerwünscht hohen Ar-
beitsanteil des Elektro-Heizeinsatzes und damit zu er-
höhten Stromkosten.
-6 -5 -4 -3 -2
Die Summe der Heizlasten für Heizung und Warmwasser-
bereitung beträgt:
=
Q
HL
F. 6
=
Q 4500 W
HL
Für die zusätzliche Wärmeleistung durch Sperrzeiten
muss nach Kapitel 2.3.4 die von der Wärmepumpe zu de-
ckende Heizlast bei 4 Stunden Sperrzeit um ca. 10 % an-
gehoben werden (
=
Q
WP
F. 7
=
Q
WP
-1 0 +1 +2
+
Q Q
H WW
+ =
800 W 5300 W
Tabelle 14):
1,1 Q
HL
=
1,1 5300 W 5830 W
2
+3 +4 +5
19