Dienstag, 14. März 2017

Auslegung von Luft Wärmepumpen


Grundsätzlich treten im Bereich der Haustechnik vermehrt Probleme bei der Auslegung von Wärmepumpen auf. Diese Probleme beruhen zum größten Teil auf Mängel bei der Auslegung und Planung von Wärmepumpenanlagen. Generell unabhängig der Auslegung des Wärmeerzeugers für Neubauten und Bestandgebäude ist die Berechnung der Heizlast nach DIN 12831 erforderlich.
Bei der Auslegung der Heizlast bleibt allerdings zu berücksichtigen, daß diese nicht alleine geeignet ist für die Auslegung einer Wärmepumpenanlage.
Für die Berechnung einer Wärmepumpe und der dann korrekten Auslegung der Wärmepumpenanlage bedarf es also mehr als nur der Heizlastberechnung.
Anhand eines Beispiels in der Praxis in einem Neubau,möchten wir die Problematik verdeutlichen.

Fall:


In einem Neubau Baujahr 2011 mit einer beheizbaren Wohnflächevon 167,25 m², kam eine Luft Wärmepumpe mit 3,9 kw zum Einsatz. Die elektr.Zusatzheizung beläuft sich auf 8,8 kw.
Wärmepumpen sollten immer so ausgelegt werden, das die elektr. Zusatzheizung nicht zum Einsatz kommt also monovalent.

Eine Heizlastberechnung nach DIN EN 12831 oder eine Berechnung der Luft Wärmepumpe hatte nicht stattgefunden.

Der Eigentümer der Luft Wärmepumpe in seinem Neubau klagte darüber, daß er in bestimmten Zeiten in seinem Neubau keine höhere Raumtemperatur als 17 °C erreichen kann. Zusätzlich der Warmwasserbedarf nicht gedeckt werden kann. Die Stromkosten seien mit 3012,45 € in 5 Monaten recht hoch.

Die Beschwerde über diesen Zustand, veranlaßte den Hersteller der Wärmepumpe zu einer Stellungnahme in Bezug auf sein Produkt.
In der Stellungnahme wurde die Reklamation als unzutreffend zurückgewiesen, mit einem Hinweis daß der Kunde einen abnormalen Wasserverbrauch hätte.

Untersuchung:


Es wurde eine Heizlastberechnung, und eine Berechnung der Wärmepumpenanlage durchgeführt. Die Heizlast für den Neubau liegt bei 5,6 kw, was dazu führt das der elektr. Heizstab oft zum Einsatz kommt, was die hohen Stromkosten verursacht.
Weiterhin wurden die Klimadaten der Region nicht berücksichtigt, in Regionen wie Augsburg oder Würzburg als Beispiel sind die Norm Außentemperaturen sehr niedrig.
Siehe Abb. 1 hier kann man gut erkennen, daß die Luft Wärmepumpe für den Klimareferenzort von Januar bis Ende April, und Ende Oktober bis Dezember aufgrund der Außentemperaturen den Raum Sollwert nicht erreichen kann.




unterdimensionierte Luftwärmepumpe





Das weitere Ergebnis der Berechnung der Wärmepumpe:


Deckungsanteil der Wärmepumpe : 0,83
Jahresaufwandszahl : 0,41
Jahresarbeitszahl Raumheizung : 3,47
Jahresarbeitszahl Warmwasser : 3,57
Gesamtjahresarbeitszahl : 2,45


©  Marc Husmann   Nachdruck, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des Herausgebers.