die wärmepumpe sinnvoll heizen mit wärmepumpen im neu- und altbau - bartl
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BARTL Wärmepumpen
Frank Peter Hess
Energiepark Hirschaid
Technik klever nutzen
22.03.2015
Die WärmepumpeSinnvoll heizen mit Wärmepumpen im Neu- und Altbau
� Was ist eine Wärmepumpe?
� Die möglichen Wärmequellen
� Unsere Produktpalette
� Heißgasentwärmung für hohe Brauchwassertemperaturen
Was ist eine Wärmepumpe?
� Eine Wärmepumpe ist ein Heizungssystem für die Beheizung von Gebäuden und für die Warmwasserbereitung
� Fossile Energieträger wie Öl oder Gas sind für immer überflüssig
� Ca. 75% der benötigten Energie wird aus der unmittelbaren Umgebung Ihres Gebäudes gewonnen
� Nur ca. 25% Antriebsenergie werden in Form von Strom benötigt für den Kompressor, die Umwälzpumpen und Regelung
Grundsätzliche Funktion der Wärmepumpe
� Prinzip des Kühlschrankes oder Gefriertruhe
� Geschlossener, vollhermetischer Kältekreislauf
� Auf der „kalten“ Seite wird Energie aufgenommen
� Auf der „warmen“ Seite wird Energie abgegeben
� Hierfür ist eine Wärmequelle erforderlich
Funktionsablauf:
� Im Verdampfer wird dem sehr kalten Kältemittel Wärme zugeführt (Erdreich, Grundwasser, Außenluft) und das Kältemittel wird gasförmig
� Im Verdichter wird gasförmiges Kältemittel von niedrigem auf hohen Druck verdichtet, dadurch wird das Kältemittelgas heiß
� Heißes Kältemittel wird im Verflüssiger (Wärmetauscher) abgekühlt, verflüssigt und gibt dabei Wärme ab (Heizungswasser wird erwärmt)
� Über ein Ventil wird der Druck des flüssigen Kältemittels reduziert und das Kältemittel wird weiter abgekühlt
Funktionsablauf:
� Im Verdampfer wird dem sehr kalten Kältemittel Wärme zugeführt (Erdreich, Grundwasser, Außenluft) und das Kältemittel wird gasförmig
� Im Verdichter wird gasförmiges Kältemittel von niedrigem auf hohen Druck verdichtet, dadurch wird das Kältemittelgas heiß
� Heißes Kältemittel wird im Verflüssiger (Wärmetauscher) abgekühlt, verflüssigt und gibt dabei Wärme ab (Heizungswasser wird erwärmt)
� Über ein Ventil wird der Druck des flüssigen Kältemittels reduziert und das Kältemittel wird weiter abgekühlt
Die Arbeitszahl/Leistungszahl/COP
� Setzt die aufgenommene Energie ins Verhältnis zur abgegebenen Energie
� Die Arbeitszahl ist abhängig von der erforderlichen Vorlauftemperatur und der Wärmequellentemperatur
� Je niedriger die Vorlauftemperatur und je höher die Wärmequellentemperatur, umso besser ist die Arbeitszahl /Leistungszahl/ COP(Coefficient of Performance )
Beispiel: 10 kW Heizleistung : 2kW Stromaufnahme = 5
Ziel > 3,5
Die Wärmeverteilung
� Vorlauftemperatur soll möglichst niedrig sein � Optimal geeignet sind Flächenheizsysteme wie
Fußboden- oder Wandheizungen bei ca. 35°C� Radiatoren müssen auf max. 45°-50°C ausgelegt
werden� Je niedriger die Vorlauftemperatur, umso besser
ist die Leistungszahl/COP
Der Pufferspeicher
� drei Hauptaufgaben:
� Überbrückung der Sperrzeiten, je nach Energieversorger bis zu 3 x 2 Stunden pro Tag
� Sicherstellung von Mindestlaufzeiten der WP, die Leistung der WP von 15 Minuten Laufzeit sollte aufgenommen werden können
� Hydraulische Trennung
Kriterien für dieAuswahl der Wärmequelle
� Platzverhältnisse auf dem Grundstück� Lage der Klimazone� Situation mit Nachbargebäuden� Bodenbeschaffenheit� Finanzielle Aspekte� Anforderungen an das Gebäude
Die Erdwärmesonde
� Tiefenbohrung bis ca. 100m
� Durchmesser 12 – 20 cm
� Doppel U-Sonde (2 x VL, 2 x RL)
� Kunststoff HD-PE Ø 25 – 40mm
� unbedingt Geologie beachten
� Mindestabstände der Sondenfelder 5m
� Ringraum fachgerecht verfüllen
Die Erdwärmesonde, Kosten
� Ca. € 50.-- - € 60.--/Bohrmeter
Beispiel:
Neubau, 200m² Wohnfläche, Niedrigenergiehaus
erforderlich ca. 160 Bohrmeter
ca. € 9.000.—
Der Erdreichflächenkollektor� Verlegetiefe ca. 1,2 m
� Verlegeabstand ca. 30 cm
� Kunststoffrohr HD-PE Ø 20 mm, erforderliche Erdfläche hängt vom Untergrund ab
� Optimal ist ein feuchter, lehmiger Boden
� Ca.1 - 2-fache der beheizten Wohnfläche ist als Kollektorfläche erforderlich
� Kostengünstige Wärmequellenerschließung, welche mit handwerklichem Geschick in Eigenleistung erbracht werden kann
Der ErdreichflächenkollektorKosten
� Durch Eigenleistung große Einsparung möglichBeispiel:Neubau, 200m² Wohnfläche, Niedrigenergiehauserforderlich ca. 200 m² FlächeMaterialkosten ca. € 2.000.—Erdarbeiten und Verlegekosten ca. € 1.000.- – 3.000.--
Anlagenbeispiel Erdreichflächenkollektor
Gesamtschule Adelsried bei Augsburg
seit 1982 in Betrieb
Heizleistung: 150 kW
3 x WB 16 S
20.000m Rohr im Erdreich verlegt
Gesamtschule AdelsriedSeit 1982 in Betrieb
Heizleistung: 150 kW
3 x WB 16 S
20.000 m Rohr im Erdreich
Das Grundwasser
� Offenes System
� Spezielle Wärmetauscher oder Zwischenkreis erforderlich
� Wassermenge und Wasserqualität beachten
� Förder- und Schluckbrunnen erforderlich
� Wasserrechtliche Genehmigung
� Beste Leistungszahlen bis 1: 6
� Oberflächenwasser nicht geeignet
Das Grundwasser, Kosten
� Ca. € 200 – 300.--/ Brunnenmeter
� Tiefe unabhängig vom Wärmebedarf
Beispiel:
Neubau, 200m² Wohnfläche, Niedrigenergiehaus
Wasserstand bei 5 m
Brunnentiefe ca. 8m
Gesamtkosten Brunnen ca. € 4.000.--
Die Außenluft (I)
� Überall einsetzbar und verfügbar� Keine aufwändigen Erschließungsarbeiten� Unerschöpflich� Auch bei tiefen Wintertemperaturen ist eine
ausreichende Heizleistung gewährleistet
Die Außenluft (I)
� Keine speziellen Erschließungsaufwendungen wie Erdarbeiten oder BohrungenWärmequellenerschließung ist durch den Wärme-tauscher(Verdampfer) und dem Ventilator bereits in der Gerätebauweise enthalten.
Die Außenluft (II)Bei der Auslegung ist zu beachten :
� Wärmebedarf des Gebäudes bei Norm-Auslegungstemperatur (-12°C bis -16°C) ermitteln
� Bei sehr tiefen Außentemperaturen Unterstützung durch 2. Wärmeerzeuger (in der Regel E.-Heizstab, Kaminofen etc.)
Luft - Kompakt - Wärmepumpe zur Innenaufstellung ECO 3 - 8 LCI(HG), WB 12 LCI(HG)Heizleistung: ca. 7,1 - 18 kW
NEU BEI BARTL !!ECO 3-8 LA-DK Direktkondensation
-mit Pufferspeicher und Frischwasserstation-geringer Platzbedarf im Technikraum
-gute Leistungszahlen-sehr geräuscharmer Betrieb
Primärenergieeinsparung bei der Nutzung einer Wärmepumpe
43%44%
40%
38%
39%40%
41%42%
43%44%
45%
Primärenergieeinsparung in %
gegenüber Öl
gegenüber Gas
gegenüber Gasbrennwert
CO 2 Minderung durch den Einsatz einer Wärmepumpe
55%
39%
30%
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
CO 2 Minderung in %
gegenüber Öl
gegenüber Gas
gegenüber Gasbrennwert
Wärmepumpen für besondere Anwendungen
� Umkehrung des Kältekreislaufes zum Heizen und Kühlen mit der Wärmepumpe
� Die Wärmepumpe mit der Heißgasentwärmung für hohe Brauchwassertemperaturen
Die Kühlfunktion
� Bei Sole- u. Grundwasser Wärmepumpe freie Kühlung möglich, dadurch geringste Betriebskosten f. Kühlbetrieb
� Über Kreislaufumkehrung Kühlung auch bei Luft WP möglich
� Wärme/Kälteverteilung muss geeignet sein (Flächenheiz-/kühlsystem oder spezielle Truhen)
� Bei Sole WP durch Kühlbetrieb Verbesserung der Leistungszahl auch beim Heizbetrieb
Die Heißgasentwärmung
� Brauchwassererwärmung bis ca. 65°C in Verbindung mit BARTL- Systemspeicher oder BARTL-Pufferspeicher mit Frischwasserstation möglich
� Leistungszahl immer noch zwischen 4 und 5 (z. Bsp. WQ Sole, VL 35°C)
� Für alle Wärmepumpen Typen lieferbar� Kein überhöhter Druck im Kompressor trotz
hoher VL Temperaturen, dadurch lange Lebenszeit des Kompressors
� Einfache Montage durch vorinstallierte Ladepumpe
P: Hochdruck
P0:: Niederdruck
TÜ: Überhitzungstemperatur
T: VL Temperatur Heizung
T0: Temperatur Wärmequelle
Qzu: Entzugsleistung
W: Verdichterarbeit
Qab: Heizleistung
Qzu + W = Qab
75% + 25% = 100%
Einsatzmöglichkeiten
� Ein- und Mehrfamilienhäuser� Neubau und Altbausanierung� Gewerbe-, Industriegebäude� Kindergärten, Schulen� Rathäuser, Museen� Sporthallen, Tennisplätze� Campingplätze� In allen Bereichen, in denen Wärme für
Heizung und Wasser benötigt wird.
Fazit
� Der Einsatz einer Wärmepumpe senkt deutlich den CO2 Ausstoß und den Primärenergieverbrauch
� Die BARTL-Wärmepumpentechnik arbeitet zuverlässig, geräuscharm und kostengünstig
� Betriebskosten können effektiv um ca. 50 % gesenkt werden
� Für einen sinnvollen, effektiven Einsatz einer Wärmepumpe empfehlen wir eine gute Gebäudeisolierung, eine gute Wärmequellendimensionierung und eine optimale Auslegung der Wärmeverteilung.
Die WärmepumpeDas Heizsystem der Zukunft
� Nutzung kostenloser Umweltenergie
� Einsparung von Primärenergie� Kamin u. Brennstofflager entfallen� Keine Vorfinanzierung von
Brennstoff� Komfortable Heiztechnik� einfache Bedienung� Jederzeit und überall einsetzbar� Reduzierung von Schadstoffen und
CO2 Aussto� Vor Ort emissionsfrei
Die Wärmepumpe, denn es lohnt sich es besser zu machen!