05. Mai 2018

Aufbau des entwickelten Demonstrators für die kombinierte Nutzung von Aussen- und Abluft. ©Bild: Fraunhofer ISE

BINE: Zweite Wärmequelle optimiert Wärmepumpenanlage

(BINE) Luft-Wasser-Wärmepumpen nutzen die Aussenluft als Wärmequelle. Ihr Vorteil: vergleichsweise günstige Anschaffungskosten. Ihr Nachteilt: Sie arbeiten bei sinkenden Aussenlufttemperaturen, wenn der Heizwärmebedarf also steigt, mit abnehmender Energieeffizienz. Das BINE-Projektinfo „Doppelt heizt besser“ (04/2018) stellt ein neues Anlagenkonzept vor, bei dem die Gebäudeabluft als zweite Wärmequelle ins System integriert und die Regelung der Wärmeverteilung optimiert wird.


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

Optimierung der Regelungsstrategie
Ein zweiter Schwerpunkt lag auf der Optimierung der Regelungsstrategie für das Wärmeverteilsystem. Ziel war 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 abschliessenden 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 sowie dem E.ON Energy Research Center der RWTH Aachen durchgeführt.

BINE-Projektinfo „Doppelt heizt besser“ (04/2018) >>

Text: BINE Informationsdienst

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