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Erdwärme-Zeitung.de | 18. November 2017

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Betriebsarten von Wärmepumpen

Betriebsarten von Wärmepumpen

Ist der Wärmebedarf vom Gebäude ermittelt, muss geklärt werden, wie die Anlage betrieben werden soll, um ein technisch und wirtschaftlich optimales Ergebnis zu erreichen.

Folgende Betriebsweisen sind möglich:
  • monovalent – nur Wärmepumpe
  • bivalent – WP und Brennstoffkessel
  • monoenergetisch -WP u. elektrische Zusatzheizung

Die Entscheidung für die richtige Betriebsweise hängt gleichzeitig von der möglichen Wärmequelle ab – Erdreich, Wasser oder Luft. Egal, welches Heizsystem eingesetzt wird, wichtig ist immer ein Optimum an Wärmedämmung. Je besser gedämmt wird, um so niedriger sind die Heizkosten. Speziell für die Wärmepumpe bedeutet dies, dass kleinere Geräte gewählt werden können, was wiederum die Investitionskosten verringert.

Niedertemperatur – Heizsysteme, wie Fussboden- und Wandheizungen, eignen sich besonders gut, um Wärmepumpenanlagen zu betreiben.

Es soll eine maximale Vorlauftemperatur von ca. 35 Grad Celsius angestrebt werden. Je niedriger die erforderliche Vorlauftemperatur ist, um so besser wird die Jahresarbeitszahl (JAZ) der Anlage. Aus wirtschaftlichen Gründen sollte eine maximale Heizwasser-Vorlauftemperatur von ca. 55C nicht überschritten werden. Reicht für das Heizsystem eine Vorlauftemperatur von 55 C nicht aus , so kann die Anlage sowohl : bivalent oder monoenergetisch betrieben werden.

Monovalente Betriebsart

In der Regel werden nur Sole/Wasser- und Wasser/ Wasser- Wärmepumpenanlagen als monovalente Heizsysteme ausgelegt. Die monovalente Wärmepumpe deckt den Wärmebedarf des Gebäudes allein. Selbst bei tiefen Aussentemperaturen liefert die Wärmequelle ausreichend Energie. Da das Temperaturniveau von Erdreich und Grundwasser nur in sehr geringem Maße von der Aussentemperatur beeinflusst wird, sind beide Wärmequellen ideal für den monovalenten Betrieb einer Wärmepumpe geeignet. Der Dimensionierungspunkt muss auf die niedrigste Aussentemperatur gelegt werden.

Bivalente Betriebsart

Neben der Wärmepumpe gibt es einen zweiten Wärmeerzeuger (z.B. Ölbrenner, Gasheizung), der bei tieferen Aussentemperaturen die Beheizung vom Gebäude unterstützt. Der Dimensionierungspunkt (Bivalenzpunkt) hängt von der Heizanlage und/oder der Wärmequelle ab. Meist wird eine bivalente Betriebsrat bei Bestandsgebäuden eingesetzt.


Monoenergetische Betriebsart

Die monoenergetische Betriebsweise entspricht vom Verhalten her der bivalenten Betriebsweise, wobei hier nur auf einen Energieträger zurück gegriffen wird. Der zusätzliche Wärmeerzeuger ist jedoch kein Öl oder Gaskessel, sondern eine Elektroheizung, meist in Form eines preiswerten Elektroheizstabes im Pufferspeicher.

Die elektrische Zusatzheizung unterstützt hierbei die Wärmepumpe nur an wenigen sehr kalten Tagen zur Deckung des Wärmebedarfs. Eine elektrische Steuerung stellt sicher, dass die Zusatzheizung nicht länger in Betrieb ist als unbedingt erforderlich. Der Anteil der Jahresheizarbeit der Wärmepumpe ist ebenso wie bei bivalentem Betrieb äusserst hoch und liegt in der Regel bei >95%, d.h. nur 5% der Heizenergie werden mit dem Heizstab erzeugt.

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