Auslegung Der Wärmepumpe - Junkers SupraEco SAO 60-2 Planungsunterlage Für Den Fachmann

4.5 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-
4.5.1 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 die Bivalenztemperatur bei bivalent-paral-
leler oder monoenergetischer Betriebsweise bei −5 °C
liegt. Bei dieser Bivalenztemperatur 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
Bivalenztemperatur
Biv
in °C
Leistungsanteil
Deckungsanteil
H.a
bei bivalent-paralleler
Betrieb
Deckungsanteil
H.a
bei bivalent-alternativem
Betrieb
Tab. 7 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, vier Personen mit 50 Liter
Warmwasserbedarf pro Tag und vier Stunden tägliche
Sperrzeit der EVU?
Die Heizlast berechnet sich mit Formel 8 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 vier Personen beträgt somit die zusätzliche
Wärmeleistung:
Q 4 200 W
=
WW
SupraEco SAO ...-2
–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 | 53
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 wird überwiegend von der Wärme-
pumpe gedeckt. Bei Bedarfsspitzen springt ein
weiterer Wärmeerzeuger (Öl, Gas, elektrischer Zuhei-
zer) ein.
die Warmwasserbereitung je nach Bedarf. Dazu wird
schrittweise die jeweils erforderliche Leistung beige-
steuert (bis zu 9 kW).
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. 11
Q 4500 W
=
HL
Für die zusätzliche Wärmeleistung durch Sperrzeiten
muss nach Kapitel 4.3.4 die von der Wärmepumpe zu de-
ckende Heizlast bei vier Stunden Sperrzeit um ca. 10 %
angehoben werden (
Q
=
WP
F. 12
Q
=
WP
–1 0 +1 +2
Q Q
+
H WW
800 W 5300 W
+ =
Tabelle 5):
1,1 Q
HL
1,1 5300 W 5830 W
=
6 720 811 619 (2015/02)
+3 +4 +5