Effizienz von Wärmepumpensystemen

Ursachen und Einfluss des Abfalls der Vorlauftemperatur

Die Effizienz von Wärmepumpen hängt vom Temperaturhub zwischen Wärmequelle und -senke und damit von der benötigten Vorlauftemperatur ab. Daher werden Raumheizungen so ausgelegt, dass sie mit einem möglichst niedrigen Temperaturniveau auskommen. Weniger Aufmerksamkeit erhält der potenziell mögliche Abfall der Versorgungstemperatur (Vorlauftemperatur) in den hydraulischen Systemen von der Wärmepumpe bis zum Verbraucher, der die Effizienz des Wärmepumpenbetriebs um bis zu 50 % verschlechtern kann. Die Ursachen sind oft vermeidbar. Aus den Größenordnungen für diesen „Drop of Supply Temperature“ (DoST) /1/ kann die Effizienzverschlechterung für das Wärmepumpensystem nach „Carnot“ abgeschätzt werden.

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1 - Reihenschaltung von Wärmepumpe und Pufferspeicher Bild: HBC, Volkmer
1 - Reihenschaltung von Wärmepumpe und Pufferspeicher Bild: HBC, Volkmer

Bei Effizienzuntersuchungen von WPS im Bestand durch das Institut für Gebäude- und Energiesysteme (IGE) der Hochschule Biberach im Jahr 2011 /2/ wurden Temperaturabfälle in der Vorlaufleitung von der WP zum Verbraucher in einer Größenordnung von 0,2 bis 7,2 K beobachtet. Es zeigte sich sehr schnell, dass dieser DoST nicht auf thermische Verluste der Leitungen, sondern auf Durchmischungen in den Pufferspeichern zurückzuführen ist. Die Wärmepumpe muss dann auf einem entsprechend höheren Temperaturniveau betrieben werden, was zu einer Effizienzverschlechterung von ca. 3 % pro Grad erhöhter Vorlauftemperatur führt.

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Prof. Dr.-Ing. Michael Schaub

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Prof. Dr.-Ing. Alexander Floß

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· Artikel im Heft ·

Ursachen und Einfluss des Abfalls der Vorlauftemperatur
Seite 47 bis 49
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