Betriebsarten Von Wärmepumpen; Wärmequellen - Buderus Logatherm WPS K-1 Betriebsanleitung

2.3 Betriebsarten von Wärmepumpen
Abhängig von der Wärmequelle für die Wärmepumpe
und je nachdem, wie die Heizungsanlage für das Gebäu-
de geplant wird oder was im Gebäude bereits an Heiz-
technik vorhanden ist, können Wärmepumpen in
unterschiedlichen Betriebsarten arbeiten.
2.3.1 Monovalente Betriebsart
Die gesamte Heizlast für Heizung und Warmwasser wird
von der Wärmepumpe gedeckt. Die besten Wärmequel-
len für einen monovalenten Betrieb sind Erde und
Grundwasser, denn diese liefern unabhängig von der Au-
ßentemperatur, also auch bei tiefen Temperaturen, ge-
nügend Wärme. Für Sole-Wasser-Wärmepumpen
empfiehlt Buderus die monovalente Betriebsart.
2.3.2 Monoenergetische Betriebsart
Für das Abfangen von Bedarfsspitzen enthalten Anlagen
mit monoenergetischer Betriebsart einen elektrischen
Zuheizer, der die Heizung und möglichst auch die Warm-
wasserbereitung unterstützen kann. In diesem Fall kann
der Zuheizer auch eine temporäre Aufheizung des Warm-
wassers zum Schutz vor Legionellen übernehmen.
Eine Wärmepumpenanlage mit integriertem elektri-
schem Zuheizer kann etwas kleiner ausgelegt werden
und ist somit günstiger in der Anschaffung. Wichtig ist al-
lerdings eine exakte Auslegung, damit der Zuheizer mög-
lichst wenig Strom verbraucht. Kosteneinsparungen für
die Bohrleistung einer kleineren Wärmepumpe werden
i.d.R. nicht erzielt, da sich bei monoenergetischer Be-
triebsart gegenüber der monovalenten Betriebsart die
Jahresbetriebsstundenzahl der Wärmepumpe erhöht.
Dies muss bei der Auslegung der Wärmequelle berück-
sichtigt werden.
2.3.3 Bivalent-parallele Betriebsart
Anlagen in bivalent-paralleler Betriebsart besitzen so-
wohl eine Wärmepumpe als auch einen weiteren Wär-
meerzeuger. Dabei wird neben einer Wärmepumpe
meistens ein Öl- oder Gas-Heizkessel betrieben. Die
Wärmepumpe übernimmt hierbei die Grundversorgung.
Sinkt die Außentemperatur unter einen bestimmten
Grenzwert, z. B. 0 °C, wird der zweite Wärmeerzeuger
zugeschaltet.
Bei der bivalent-parallelen Betriebsweise kann sich die
Laufzeit der Wärmepumpe erhöhen. In diesem Fall muss
auch die Wärmequelle (Sondenbohrung, Flächenkollek-
tor) auf die höhere Anforderung angepasst werden. Bei
einer Pufferbypassschaltung kann sich die Laufzeit auf
bis zu 4000 h erhöhen.
Sole-Wasser-Wärmepumpe – 6 720 820 777 (2017/01)
2.3.4 Bivalent-alternative Betriebsart
Auch bivalent-alternative Anlagen enthalten neben der
Wärmepumpe einen zweiten Wärmeerzeuger. Anders als
bei der bivalent-parallelen Betriebsart arbeiten hier aber
niemals Wärmepumpe und zweiter Wärmeerzeuger
gleichzeitig.
Oberhalb einer bestimmten Außentemperatur, also z. B.
oberhalb von 3 °C, arbeitet ausschließlich die Wärme-
pumpe. Bei tieferen Temperaturen übernimmt der Heiz-
kessel die gesamte Wärmeerzeugung.
2.4 Wärmequellen
Wärmepumpen sind gegenüber konventionellen Hei-
zungsanlagen deshalb so interessant, weil sie Wärme
aus der Umwelt zum Heizen nutzbar machen, die kosten-
los verfügbar ist.
Wird eine Wärmepumpe installiert, wird gleichzeitig
auch eine entsprechende Wärmequelle erschlossen. Die
Investition in die Erschließung der Wärmequelle ent-
spricht quasi einer Anschaffung von „Heizmaterial" auf
Vorrat. Erdreich und Grundwasser sind als Wärmequel-
len besonders gut geeignet. Welche Wärmequelle für ein
Gebäude genutzt werden soll, ist aber von individuellen
Faktoren abhängig und muss für den Einzelfall entschie-
den werden.
2.4.1 Wärme aus Erdreich
Im Erdreich können 2 verschiedene Wärmequellen nutz-
bar gemacht werden: oberflächennahe Wärme oder geo-
thermische Wärme.
Erdwärmekollektoren nutzen oberflächennahe Wärme.
Sie werden in einer Tiefe von 1,20 m ... 1,50 m horizon-
tal verlegt und nehmen die Sonnenwärme auf, die in den
oberen Erdschichten gespeichert ist.
Erdwärmesonden dagegen nutzen die geothermische
Wärme, die vom Erdinneren an die Oberfläche strömt.
Sie werden vertikal bis in eine Tiefe von 100 m ... 150 m
gebohrt.
Da die Temperatur aus beiden Wärmequellen relativ
hoch und über alle Jahreszeiten gleichmäßig ist, kann
die Wärmepumpenanlage in beiden Fällen mit hohem
Wirkungsgrad, das heißt mit hoher Jahresarbeitszahl ar-
beiten.
Ein Betrieb im geschlossenen Kreislauf sorgt darüber hi-
naus jeweils dafür, dass die Wärmepumpenanlagen sehr
zuverlässig und wartungsarm sind.
Erdwärmesonden sind aufgrund des sehr einfachen Ein-
baus und des geringen Flächenbedarfs seit einigen Jah-
ren weit verbreitet.
Grundlagen 2
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