Kreisprozess; Coefficient Of Performance (Cop); Berechnete Jahresarbeitszahl Und Scop - Mitsubishi Electric Ecodan EHGT17D-YM9ED Planungshandbuch

GRUNDLAGEN
2.2

Kreisprozess

Eine 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 beschrieben, der so-
genannte 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 im Labor 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

Berechnete Jahresarbeitszahl und SCOP

Zur ersten Beurteilung der energetischen Effizienz einer Wärmepumpenanlage ist die Berechnung der Jahresarbeitszahl
nach Richtlinie VDI 4650 ein probates Mittel. Diese Richtlinie kann aufgrund der komplexen Abhängigkeiten eine ausführliche
Simulationsrechnung nicht ersetzen. Aufgrund der bereits erwähnten Komplexität und des Nutzerverhaltens ist der Ver-
gleich mit gemessenen Energieverbräuchen nur mit Vorbehalt möglich. Die Jahres arbeitszahl wird definiert als „(...) berech-
netes Verhältnis der im Jahr abgegebenen Nutzwärme bezogen auf die eingesetzte elektrische Energie für den Antrieb des
Verdichters, der Hilfsantriebe und der Regelung" (VDI 4650 Blatt 1).
=
SCOP*
* nach VDI 4650-2019
24 / Planungshandbuch Ecodan 2021
Zeichen
–
A
B
W
–
W
COP 3,8 bei A2/W35
Q
WP
W
el
Q abgegebene Heizleistung
H
P elektrische Leistungsaufnahme
el
Einheit
°C
–
–
–
°C
–
von der Wärmepumpe jährlich abgegebene Nutzwärme in kWh
von der Wärmepumpe aufgenommene elektrische Arbeit in kWh
Anmerkung
meist Außenluft
bei Sonden oder Erdkollektoren
häufig Grundwasser
wassergeführtes Heizungssystem
z. B. Fußbodenheizung