BINE-Projektinfo: Abluft als zweite Wärmequelle für Luft-Wasser-Wärmepumpenanlagen

  

(16.4.2018) Aufgrund ihrer vergleichsweise günstigen Anschaffungskosten erfreuen sich Luft-Wasser-Wärmepumpen wachsender Beliebtheit bei Besitzern von neuen wie auch sanierten Einfamilienhäusern mit niedrigem Energiebedarf. Allerdings arbeiten die Wärmepumpen bei sinkenden Außen­luft­tem­pe­ra­tu­ren - also dann, wenn der Heizwärmebedarf steigt - mit abnehmender Effizienz. Vor diesem Hintergrund stellt die neue BINE-Pro­jekt­info „Doppelt heizt besser“ (04/2018) ein Anlagenkonzept vor, das die Gebäudeabluft als zweite Wärmequelle integriert und die Regelung der Wärmeverteilung optimiert.

Abluft liefert Wärme auf vergleichsweise hohem Temperaturniveau und führt zu günstigeren Systemkosten. Die Wissenschaftler erprobten die Zusammenarbeit der Wärmepumpe mit dem Kreuzwärmetauscher eines Lüftungskompaktgerätes, um den optimalen Entnahmepunkt für die Abwärme zu finden. Die Ergebnisse sprechen für eine Entnahme nach dem Wärmetauscher.

Ein weiterer Schwerpunkt der Forschungsarbeit lag auf der Optimierung der Regelungsstrategie für das Wärmeverteilsystem. Es galt / gilt zu vermeiden, dass die Wärmepumpe die Temperatur höher anhebt als es dem tatsächlichen Wärmebedarf entspricht. Dafür führten die Wissenschaftler die Daten der verschiedenen Einzelraumreglungen zentral zusammen und nutzten sie für die Festlegung der Vorlauftemperatur im Wärmeverteilsystem.

Bei den finalen Simulationen wurden die Daten aus den beiden Teilprojekten zur Quellen- und Senkenseite zusammengeführt und ausgewertet. Die Untersuchungen beziehen sich auf neue und sanierte Einfamilienhäuser mit 140 m² Wohnfläche auf zwei Etagen und einem Energiebedarf von unter 120 kWh/m²a.

Das Forschungsprojekt hat die Vaillant GmbH gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) sowie dem E.ON Energy Research Center der RWTH Aachen durchgeführt.