Grundwasser- Wärmepumpe - Landversand Salzburg

DIE WÄRMEPUMPE BENÖTIGT für die Verdichtungsarbeit
Energie in Form von Strom, um den beschriebenen Kreislauf in
Gang zu halten. In der Energiebilanz einer Wärmepumpe über die
Dauer einer Heizperiode (JAZ) scheinen jedoch für jede aufgewendete Kilowattstunde elektrischer Energie im Schnitt drei bis
vier Kilowattstunden gelieferter Wärmeenergie auf.
Planung und Betrieb
FÜR DIE PLANUNG SOWIE FÜR DEN BETRIEB einer Wärmepumpen-Heizungsanlage sind gewisse Voraussetzungen erforderlich, von denen nachfolgend die Wichtigsten angeführt sind. Als
Entscheidungsgrundlage, ob die Errichtung einer Wärmepumpe
technisch möglich und unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten
auch sinnvoll ist, sind hydrogeologische und technische Parameter zu erheben:
Ergiebigkeit des Grundwasserkörpers (ausreichend?)
Grundwasserqualität (Korrosion der Anlagenteile?)
Grundwasserflurabstand (Erschließungskosten?)
Grundwasserfließrichtung (Beeinflussungen?)
Grundwassertemperatur (Temperaturdifferenz?)
Bodenbeschaffenheit (Pumpbetrieb-Versandung?)
Jahresarbeitszahl (JAZ) bzw. Leistungsziffer
Zusammenfassung
Wärmepumpe
NEBEN DER EINSPARUNG VON PRIMÄRENERGIEINPUT, verbunden mit der Reduktion von Heizkosten sowie dem Entfall
eines Lagerraumes und anderen Vorteilen einer WärmepumpenHeizungsanlage, sollten aber folgende Gesichtspunkte nicht übersehen werden:
Einsatz nur bei gut gedämmten Häusern wirtschaftlich sinnvoll (HEB von ca. 40 kWh/m² Bruttogeschoßfläche und Jahr)
Höhere Investitionskosten gegenüber anderen Heizsystemen (Gesamtkostenrechnung beachten)
Für Nassräume oft zusätzliche Wärmequelle für schnelles Aufheizen erforderlich
Warmwasserversorgung möglicherweise über zusätzliches System vorteilhaft
Begrenzung der möglichen Vorlauftemperatur kann Einsatz einschränken
Der Strom für den Wärmepumpenbetrieb stammt im Winter meist aus fossilen Energieträgern. Aus ökologischer Sicht
entspricht eine Wärmepumpe in etwa einer Erdgasheizung
WASSERWIRTSCHAFT
GrundwasserWärmepumpe
Ansprechpartner und
Information
Erdwärmeheizung:
WP Wasser/WasserFunktionsprinzip und
Voraussetzungen
BEI FRAGEN ZUR ENERGIEBERATUNG ist die Energieberatung Salzburg der Ansprechpartner:
Telefon:
E-Mail:
0662/8042-3151
[email protected]
FÜR WEITERE INFORMATIONEN insbesondere über das Grundwassermessnetz im Land Salzburg, stehen Ihnen die Fachleute des
Hydrographischen Dienstes in der Fachabteilung Wasserwirtschaft
des Amtes der Salzburger Landesregierung gerne zur Verfügung:
Grundwassflurabstands- und Isohypsenplan
GRUNDSÄTZLICH IST für die Errichtung und den Betrieb
einer Wärmepumpen-Heizungsanlage nach dem Wasserrechtsgesetz bei der zuständigen Behörde um wasserrechtliche
Bewilligung anzusuchen. Negative Beeinflussungen können
u. a. durch Begrenzung des maximalen Grundwasserförderstromes, Einhaltung einer minimalen Grundwasserrückgabetemperatur und Verwendung von Sicherheitskältemittel verhindert werden.
DIE WÄRMEPUMPE BENÖTIGT für die Verdichtungsarbeit
Energie in Form von Strom, um den beschriebenen Kreislauf in
Gang zu halten. In der Energiebilanz einer Wärmepumpe über die
Dauer einer Heizperiode (JAZ) scheinen jedoch für jede aufgewendete Kilowattstunde elektrischer Energie im Schnitt drei bis
vier Kilowattstunden gelieferter Wärmeenergie auf.
Planung und Betrieb
FÜR DIE PLANUNG SOWIE FÜR DEN BETRIEB einer Wärmepumpen-Heizungsanlage sind gewisse Voraussetzungen erforderlich, von denen nachfolgend die Wichtigsten angeführt sind. Als
Entscheidungsgrundlage, ob die Errichtung einer Wärmepumpe
technisch möglich und unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten
auch sinnvoll ist, sind hydrogeologische und technische Parameter zu erheben:
Ergiebigkeit des Grundwasserkörpers (ausreichend?)
Grundwasserqualität (Korrosion der Anlagenteile?)
Grundwasserflurabstand (Erschließungskosten?)
Grundwasserfließrichtung (Beeinflussungen?)
Grundwassertemperatur (Temperaturdifferenz?)
Bodenbeschaffenheit (Pumpbetrieb-Versandung?)
Jahresarbeitszahl (JAZ) bzw. Leistungsziffer
Telefon
E-Mail:
0662/8042-4251 (Sekretariat)
[email protected]
Postanschrift:
Internet:
LAND SALZBURG
Postfach 527, 5010 Salzburg
http://www.salzburg.gv.at/wasser
Impressum: Verleger: Land Salzburg, vertreten durch Fachabteilung 4/3 Wasserwirtschaft. Herausgeber: Dipl.-Ing. Hans Wiesenegger. Text: Dipl.Ing. Harald Huemer. Fotos: Hydrographischer Dienst. Grafik: Grafik
Land Salzburg. Druck: Hausdruckerei Land Salzburg. Alle: Postfach 527,
A-5010 Salzburg. Stand: Februar 2011.
Zusammenfassung
Wärmepumpe
NEBEN DER EINSPARUNG VON PRIMÄRENERGIEINPUT, verbunden mit der Reduktion von Heizkosten sowie dem Entfall
eines Lagerraumes und anderen Vorteilen einer WärmepumpenHeizungsanlage, sollten aber folgende Gesichtspunkte nicht übersehen werden:
Einsatz nur bei gut gedämmten Häusern wirtschaftlich sinnvoll (HEB von ca. 40 kWh/m² Bruttogeschoßfläche und Jahr)
Höhere Investitionskosten gegenüber anderen Heizsystemen (Gesamtkostenrechnung beachten)
Für Nassräume oft zusätzliche Wärmequelle für schnelles Aufheizen erforderlich
Warmwasserversorgung möglicherweise über zusätzliches System vorteilhaft
Begrenzung der möglichen Vorlauftemperatur kann Einsatz einschränken
Der Strom für den Wärmepumpenbetrieb stammt im Winter meist aus fossilen Energieträgern. Aus ökologischer Sicht
entspricht eine Wärmepumpe in etwa einer Erdgasheizung
Telefon:
E-Mail:
0662/8042-3151
[email protected]
FÜR WEITERE INFORMATIONEN insbesondere über das Grundwassermessnetz im Land Salzburg, stehen Ihnen die Fachleute des
Hydrographischen Dienstes in der Fachabteilung Wasserwirtschaft
des Amtes der Salzburger Landesregierung gerne zur Verfügung:
GRUNDSÄTZLICH IST für die Errichtung und den Betrieb
einer Wärmepumpen-Heizungsanlage nach dem Wasserrechtsgesetz bei der zuständigen Behörde um wasserrechtliche
Bewilligung anzusuchen. Negative Beeinflussungen können
u. a. durch Begrenzung des maximalen Grundwasserförderstromes, Einhaltung einer minimalen Grundwasserrückgabetemperatur und Verwendung von Sicherheitskältemittel verhindert werden.
GrundwasserWärmepumpe
Ansprechpartner und
Information
BEI FRAGEN ZUR ENERGIEBERATUNG ist die Energieberatung Salzburg der Ansprechpartner:
Grundwassflurabstands- und Isohypsenplan
WASSERWIRTSCHAFT
Telefon
E-Mail:
0662/8042-4251 (Sekretariat)
[email protected]
Postanschrift:
Internet:
LAND SALZBURG
Postfach 527, 5010 Salzburg
http://www.salzburg.gv.at/wasser
Impressum: Verleger: Land Salzburg, vertreten durch Fachabteilung 4/3 Wasserwirtschaft. Herausgeber: Dipl.-Ing. Hans Wiesenegger. Text: Dipl.Ing. Harald Huemer. Fotos: Hydrographischer Dienst. Grafik: Grafik
Land Salzburg. Druck: Hausdruckerei Land Salzburg. Alle: Postfach 527,
A-5010 Salzburg. Stand: Februar 2011.
Erdwärmeheizung:
WP Wasser/WasserFunktionsprinzip und
Voraussetzungen
Erdwärme als Alternative?
DIE IN DEN LETZTEN JAHREN gestiegenen Preise für fossile
Brennstoffe bei konventionellen Heizungen (Öl, Gas) erwecken
zunehmend das Interesse an alternativen Heizsystemen. Neben
der Biomasseheizung (Pellets, Hackschnitzel) sowie der Fernwärme kann die Wärmepumpentechnik (Erdwärmeheizung) im
Bereich der Einfamilienhäuser eine Alternative sein. Die Wärmepumpe nutzt so genannte Umweltwärme als Wärmequelle. In
Wohngebieten stehen normalerweise Grundwasser, Erdreich und
Umgebungsluft als regenerative Wärmequellen zur Verfügung.
Wärmedämmung –
gut isoliert?
WärmepumpenFunktionsprinzip
GENERELL IST EIN OPTIMUM AN WÄRMEDÄMMUNG ANZUSTREBEN – unabhängig vom Heizsystem – denn je besser
gedämmt wird um so geringer schlagen die Heizkosten zu Buche.
Im Fall der Wärmepumpe bedeutet dies, dass kleinere Geräte
eingesetzt werden können und das senkt wiederum die
Investitionskosten.
DIE WÄRMEPUMPENTECHNIK ERMÖGLICHT es, Wärme,
die auf niedrigem Temperaturniveau in der Umwelt (z.B. Grundwasser) zur Verfügung steht, für Heizzwecke nutzbar zu machen.
Über einen thermodynamischen Prozess wird unter Energiezufuhr
die vorhandene Wärmeenergie auf ein höheres, nutzbares
Temperaturniveau angehoben („gepumpt“). Infolge mechanischer Arbeit wird Wärme aus der Umwelt für Heizzwecke aufbereitet – es handelt sich hierbei um maschinelle und nicht um
verbrennungstechnische Wärmeerzeugung.
Wärmepumpe Wasser/
Wasser (Wärmequelle/Wärmeüberträger)
GRUNDWASSER IST AUS ENERGETISCHEN GESICHTSPUNKTEN eine gute Wärmequelle und für den Betrieb einer Wärmepumpen-Heizungsanlage geeignet. Das Grundwasser wird vom
Förderbrunnen zur Wärmepumpe und von dieser zum Schluckbrunnen transportiert, wo es wieder versickert. Ein Mindestabstand
zwischen Förder- und Schluckbrunnen ist einzuhalten. Die Grundwassertemperatur unterliegt normalerweise im Jahresverlauf nur
geringen Schwankungen und weist eine mittlere Temperatur von
ca. 7° bis 11° auf. Die Wintertemperatur des Grundwassers ist
entscheidend für die Wirkkraft einer Wärmepumpe. Je niedriger
die Wassertemperatur umso geringer ist der Wirkungsgrad und
entsprechend ungünstiger die Jahresarbeitszahl (JAZ).
Jahresgang Grundwasserstand und Grundwassertemperatur
Erdwärme als Alternative?
DIE IN DEN LETZTEN JAHREN gestiegenen Preise für fossile
Brennstoffe bei konventionellen Heizungen (Öl, Gas) erwecken
zunehmend das Interesse an alternativen Heizsystemen. Neben
der Biomasseheizung (Pellets, Hackschnitzel) sowie der Fernwärme kann die Wärmepumpentechnik (Erdwärmeheizung) im
Bereich der Einfamilienhäuser eine Alternative sein. Die Wärmepumpe nutzt so genannte Umweltwärme als Wärmequelle. In
Wohngebieten stehen normalerweise Grundwasser, Erdreich und
Umgebungsluft als regenerative Wärmequellen zur Verfügung.
Thermographie zeigt Schwachstellen der Gebäudeisolierung
DIE EFFIZIENZ EINER WÄRMEPUMPE ist im Wesentlichen
abhängig von der Temperaturdifferenz zwischen der Wärmequelle
(Grundwasser) und der Wärmenutzung (Heizkreis). Je größer
die Temperaturdifferenz zwischen warmer und kalter Seite, desto höher wird der Energie-Aufwand der Wärmepumpe. Die
Jahresarbeitszahl JAZ (Verhältnis zwischen aufgewendeter Pumpenergie und erhaltener Heizenergie) als Kenngröße hängt von
diesem Temperaturgradienten ab.
HEIZSYSTEME, DIE MIT MÖGLICHST NIEDRIGEN TEMPERATUREN arbeiten, erzielen hierbei den größten Wirkungsgrad
– als maximale Vorlauftemperatur sollten 30° bis 35° angestrebt
werden. Für Niedertemperatur-Heizsysteme eignen sich vor allen Dingen Fußboden- und Wandheizungen, die in Kombination
mit einer Wärmepumpenanlage betrieben werden können. In
der Regel werden Wasser/Wasser-Wärmepumpen als monovalente Heizsysteme ausgelegt, d.h. die Wärmepumpe ist das
alleinige Heizsystem.
DIE FUNKTIONSWEISE DER WÄRMEPUMPE entspricht dem
Kühlschrankprinzip, allerdings wird hierbei die Wärme und nicht
die Kälte genutzt. In einem geschlossenen Kreislauf zirkuliert ein
Kältemittel (z.B.: Propan, Ammoniak), welches schon bei niedrigen Temperaturen leicht verdampft. Die Temperaturdifferenz
zwischen Wärmequelle und dem Kältemittel führt zu einem
Wärmestrom und in weiterer Folge zum Verdampfen des Kältemittels. Der Kältemitteldampf wird vom Kompressor angesaugt
sowie verdichtet und erfolgt hierbei die Anhebung des
Temperaturniveaus. Das erwärmte Arbeitsmedium gibt nun seine Wärme an den Heizkreis ab, kondensiert dabei und wird über
ein Drosselventil entspannt. Es ist aber noch immer flüssig und
erst die Energie aus der Wärmequelle lässt es im Verdampfer
wieder gasförmig werden und der Prozess beginnt von neuem.
Wärmedämmung –
gut isoliert?
WärmepumpenFunktionsprinzip
GENERELL IST EIN OPTIMUM AN WÄRMEDÄMMUNG ANZUSTREBEN – unabhängig vom Heizsystem – denn je besser
gedämmt wird um so geringer schlagen die Heizkosten zu Buche.
Im Fall der Wärmepumpe bedeutet dies, dass kleinere Geräte
eingesetzt werden können und das senkt wiederum die
Investitionskosten.
DIE WÄRMEPUMPENTECHNIK ERMÖGLICHT es, Wärme,
die auf niedrigem Temperaturniveau in der Umwelt (z.B. Grundwasser) zur Verfügung steht, für Heizzwecke nutzbar zu machen.
Über einen thermodynamischen Prozess wird unter Energiezufuhr
die vorhandene Wärmeenergie auf ein höheres, nutzbares
Temperaturniveau angehoben („gepumpt“). Infolge mechanischer Arbeit wird Wärme aus der Umwelt für Heizzwecke aufbereitet – es handelt sich hierbei um maschinelle und nicht um
verbrennungstechnische Wärmeerzeugung.
Wärmepumpe Wasser/
Wasser (Wärmequelle/Wärmeüberträger)
GRUNDWASSER IST AUS ENERGETISCHEN GESICHTSPUNKTEN eine gute Wärmequelle und für den Betrieb einer Wärmepumpen-Heizungsanlage geeignet. Das Grundwasser wird vom
Förderbrunnen zur Wärmepumpe und von dieser zum Schluckbrunnen transportiert, wo es wieder versickert. Ein Mindestabstand
zwischen Förder- und Schluckbrunnen ist einzuhalten. Die Grundwassertemperatur unterliegt normalerweise im Jahresverlauf nur
geringen Schwankungen und weist eine mittlere Temperatur von
ca. 7° bis 11° auf. Die Wintertemperatur des Grundwassers ist
entscheidend für die Wirkkraft einer Wärmepumpe. Je niedriger
die Wassertemperatur umso geringer ist der Wirkungsgrad und
entsprechend ungünstiger die Jahresarbeitszahl (JAZ).
Jahresgang Grundwasserstand und Grundwassertemperatur
Thermographie zeigt Schwachstellen der Gebäudeisolierung
DIE EFFIZIENZ EINER WÄRMEPUMPE ist im Wesentlichen
abhängig von der Temperaturdifferenz zwischen der Wärmequelle
(Grundwasser) und der Wärmenutzung (Heizkreis). Je größer
die Temperaturdifferenz zwischen warmer und kalter Seite, desto höher wird der Energie-Aufwand der Wärmepumpe. Die
Jahresarbeitszahl JAZ (Verhältnis zwischen aufgewendeter Pumpenergie und erhaltener Heizenergie) als Kenngröße hängt von
diesem Temperaturgradienten ab.
HEIZSYSTEME, DIE MIT MÖGLICHST NIEDRIGEN TEMPERATUREN arbeiten, erzielen hierbei den größten Wirkungsgrad
– als maximale Vorlauftemperatur sollten 30° bis 35° angestrebt
werden. Für Niedertemperatur-Heizsysteme eignen sich vor allen Dingen Fußboden- und Wandheizungen, die in Kombination
mit einer Wärmepumpenanlage betrieben werden können. In
der Regel werden Wasser/Wasser-Wärmepumpen als monovalente Heizsysteme ausgelegt, d.h. die Wärmepumpe ist das
alleinige Heizsystem.
DIE FUNKTIONSWEISE DER WÄRMEPUMPE entspricht dem
Kühlschrankprinzip, allerdings wird hierbei die Wärme und nicht
die Kälte genutzt. In einem geschlossenen Kreislauf zirkuliert ein
Kältemittel (z.B.: Propan, Ammoniak), welches schon bei niedrigen Temperaturen leicht verdampft. Die Temperaturdifferenz
zwischen Wärmequelle und dem Kältemittel führt zu einem
Wärmestrom und in weiterer Folge zum Verdampfen des Kältemittels. Der Kältemitteldampf wird vom Kompressor angesaugt
sowie verdichtet und erfolgt hierbei die Anhebung des
Temperaturniveaus. Das erwärmte Arbeitsmedium gibt nun seine Wärme an den Heizkreis ab, kondensiert dabei und wird über
ein Drosselventil entspannt. Es ist aber noch immer flüssig und
erst die Energie aus der Wärmequelle lässt es im Verdampfer
wieder gasförmig werden und der Prozess beginnt von neuem.