Der Einsatzbereich von Wärmepumpenboilern - energie
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DIV / Abteilung Energie Der Einsatzbereich von Wärmepumpenboilern Jörg Marti Kanton Thurgau, Abteilung Energie DIV / Energie Themen • • • • • Funktionsweise und Bautypen Förderung über ProKilowatt Wärmequellen und Wärmeströme Ergebnisse von Studien Empfehlungen 2 DIV / Energie Funktionsweise Primärenergie 2500 kWh 1000 kWh Strom Wärmequelle 2000 kWh, 230W COP JAZ Wärmenutzung 3000 kWh 3 ? COP = P Wärmenutzung / P Strom JAZ = E Wärmenutzung / E Strom 3 DIV / Energie WP-Boiler Typen Kompaktgerät Splitgerät 4 DIV / Energie Förderung WP-Boiler • • • • • Nur Ersatz eines reinen Elektroboilers Installation in unbeheiztem Raum oder Nutzung Aussenluft Gerät muss auf Liste sein (FWS Zertifikat, Zusatzanford.) Energie Zukunft Schweiz www.wpb-jetzt.ch 5 DIV / Energie Wärmeströme 20°C Endenergie Elektrogeräte, Personen, etc. 10°C Elektrogeräte WW-Boiler Heizkessel 6 DIV / Energie Energiebilanz Wärmeklau Heizwärme Umweltwärme Wärme Strom ? Abwärme (Kessel, Geräte) WW-Boiler 7 DIV / Energie Beispiel 1 8 DIV / Energie Beispiel 2 9 DIV / Energie Beispiel 3 10 DIV / Energie Checkliste für Einsatz von Kompaktgerät • • • • • • Interne Wärmequellen vorhanden Genügende Raumgrösse Genug Wärme von Umwelt Wenig Wärme von beheizten Räumen Kein Unter- oder Überdruck Ggf. Dämmung der Rohre • Wie würde eine Alternative aussehen? 11 DIV / Energie Splitgerät • Kein Wärmebezug aus dem Gebäude, keine Temperaturabsenkungen, nur Umweltwärme • Aufgrund der tieferen Quellentemperatur schlechtere JAZ und somit höherer Stromverbrauch als Kompaktgerät • Trotzdem bessere Energie- und Umweltbilanz als Kompaktgerät! • Wichtig ist tiefer Bivalenzpunkt von mind. -5°C 12 DIV / Energie Studien • Wärmepumpenboiler, Studie der Wärmeströme im Gebäude – Auftraggeber: Abteilung Energie Kanton Thurgau – Zertifikatsarbeit im Rahmen CAS Energieeffizienz 2014 • Untersuchung von WP-Wassererwärmern in EFH – Auftraggeber: Bundesamt für Energie BFE – Auftragnehmer: Hochschule Luzern, ZIG, Horw 13 DIV / Energie Temperaturverlauf Raumluft 8°C 3.5°C Jahresmin. 2°C Raum mit Ölkessel, Grundfläche 8m2, schlecht gedämmt 0.56W/m2K, Klimastation Zürich Elektroboiler, Verbrennungsluft über Fenster WP-Boiler, Verbrennungsluft über Fenster WP-Boiler, Verbrennungsluft über Kanal 14 DIV / Energie Temperatur, Decke gut/schlecht gedämmt Raum mit Ölkessel, Verbrennungsluft über Kanal, Grundfläche 8m2, Klimastation Zürich schlecht gedämmt 0.56W/m2K, gut gedämmt 0.30W/m2 K A = Elektroboiler, B = WP-Boiler 15 DIV / Energie Jährliche Einsparung ggü. Elektroboiler Primärenergie kWh/a Fensterstellung, Raumgrösse m2, innere Abwärmequellen Splitgerät Kompaktgerät Referenzsysteme ohne WP-Boiler Mio. UBP/a CHF/a schlechte gute schlechte gute schlechte gute Dämmung Dämmung Dämmung Dämmung Dämmung Dämmung 5659 zu, 2x4, Heizkessel 0.811 144 zu, 2x4, Heizkessel 5121 5337 0.76 0.78 93 132 offen, 2x4, Heizkessel 5306 5462 0.78 0.794 119 149 zu, 10x10, Heizkessel 5207 5600 0.773 0.811 97 166 zu, 2x4, ohne Heizkessel 5036 5202 0.747 0.76 88 124 Elektroboiler 0 0 0 Gasheizung 4825 0.81 4 16 DIV / Energie Unterschiede der Varianten • Nur Dämmung der Kellerdecke (10m x 9m) bringt eine grössere Einsparung als Splitgerät ggü. Elektroboiler • Bei Kompaktgeräten im Keller ist die Differenz bezüglich Dämmung der Decke gering • Resultate der Systeme mit Kompaktgeräten liegen sehr nahe beieinander • Die effektive JAZ fällt deutlich tiefer aus als der COP • Anschluss an Heizung besser als Kompaktgerät • Splitgerät besser als Kompaktgerät • Alle Varianten wirtschaftlicher als Elektroboiler 17 DIV / Energie Empfehlungen für den Einsatz von WP-Boiler 1. Nur als Ersatz eines Elektroboilers einsetzen 2. Nur wenn Anschluss an Heizung kein Sinn macht 3. Splitgerät ist dem Kompaktgerät vorzuziehen 4. Kompaktgerät nur wenn interne Wärmequellen vorhanden, genügend Wärme nachfliessen kann und der Raum grösser als 20 m3 ist 5. Falls der Heizkessel mit fossilem Brennstoff betrieben wird, ist der Keller gegen beheizte Räume zu dämmen 6. Splitgerät muss mind. bis -5°C mit WP laufen 7. COP gemessen nach EN 16147 mindestens 3.0 für Kompaktgerät und 2.8 für Splitgerät 8. Kombination mit Solaranlage oder Holzheizung prüfen 18 DIV / Energie Vielen Dank Wenn ich das bloss vorher gewusst hätte... 19
