Wärmepumpen/ Kältemaschinen im größeren Leistungsbereich

Transkript

1 Wärmepumpen/ Kältemaschinen im größeren Leistungsbereich Referent Dipl.- Ing. Thomas Maintz Viessmann Anlagentechnik KWT Vorlage 1

2 Wärmepumpen in Nahwärmenetzen Themen: Zentrale Heizwärmeversorgung dezentrale Warmwasserbereitung im Neubau [monovalent] für die Bestands-Sanierung [bivalent] Wirtschaftlichkeitsvergleich zu konventionellen Lösungen Vorlage 2

3 Total 150 Wohnungen in 19 MFH Minergie Standard Vorlage 3 Wärmepumpen in Nahwärmenetzen - Neubau

4 Vorlage 4 Wärmepumpen in Nahwärmenetzen - Neubau

5 Wärmepumpen in Nahwärmenetzen - Neubau Heizbedarf Gebäude: VbS = 1800 h Kühlbedarf Gebäude: VbS = 900 h 0 0 Variante Heizen Heizlast 450 kw Brennwertkessel Erdreich-Wärmepumpe Variante Kühlen Kühllast 0 kw Heiz-Anteil WP 0% 0 100% 810 Heiz-Anteil Gas/Öl 100% 810 0% 0 Arbeitszahl Heizen 4,3 Arbeitszahl Kühlen 3 4 Nutzungsgrad Kessel Strombedarf Heizen Strombedarf Kühlen 0 0 Gas-Kosten für Kessel 80 /MWh /MWh 0 Stromkosten 150 /MWh /MWh Total: Betrieb Kessel+WP Investkosten Kessel Investkosten KWS 0 Investkosten WP Kosten Wärmequelle/-senke Amortisationszeit Zins 6 6 Investkosten Kapitalkosten Wartung und Unterhalt Betriebskosten Total Kosten Vorlage 5

6 Vorlage 6 Wärmepumpen in Nahwärmenetzen - Neubau

7 Vorlage 8 Wärmepumpen in Nahwärmenetzen - Altbau

8 Vorlage 9 Mai / Wärmepumpen in Nahwärmenetzen - Altbau

9 Vorlage 10 Mustertext Titel Viessmann Werke Projekt: Luft-Wasser-Wärmepumpe in bivalenter Anlage Voraussetzungen Heizkörper-Rücklauftemperatur

10 Rein statistisch betrachtet, befindet sich die Außenluft nur an vergleichsweise wenigen Tagen unterhalb der Frostgrenze. Arbeitet die Luft-Wasser-Wärmepumpe nur an diesen Tagen, kann sie den allergrößten Teil der Jahresheizarbeit decken. Bivalen zpunkt : -2 C Bivalenz punkt : 0 C 70 von 225 Tagen = 69% Bivalen zpunkt : +2 C 50 von 225 Tagen = 77% Quelle: Recknagel-Sprenger / Handbuch für Heizungs- und Klimatechnik 07/08 30 von 225 Tagen = 87% Vorlage 11

11 Wärmepumpen in Nahwärmenetzen - Altbau Heizbedarf Gebäude: VbS = 1800 h MWh/a Kühlbedarf Gebäude: VbS = 900 h 0 0 MWh/a Variante Heizen Heizlast 450 kw Brennwertkessel Variante Kühlen Kühllast 0 kw Luft-/Wasser-Wärmepumpe und Brennwertkessel (biv.alternativ) Heiz-Anteil WP 0% 0 80% 648 MWh/a Heiz-Anteil Gas/Öl 100% % 162 MWh/a Arbeitszahl Heizen 3,5 Arbeitszahl Kühlen - Nutzungsgrad Kessel MWh/a Strombedarf Heizen MWh/a Strombedarf Kühlen 0 0 MWh/a Gas-Kosten für Kessel 80 /MWh /MWh Stromkosten 150 /MWh /MWh Total: Betrieb Kessel+WP Investkosten Kessel Investkosten KWS 0 Investkosten WP Kosten Wärmequelle/-senke Amortisationszeit Jahre Zins 6 6 % Investkosten Kapitalkosten Wartung und Unterhalt Betriebskosten Total Kosten Vorlage 12

12 Vorlage 13 Verbrauchskostensteigerung bei steigendem Energiepreis

13 Projekt: Luft-Wasser-Wärmepumpe in bivalenter Anlage Warmwasserbereitung in den Unterstationen In dieser Konstellation arbeitet eine Wärmepumpe im ungünstigsten Fall mit einer Leistungszahl COP [W25/W68] = 3,9 Es kann eine Tages -Arbeitszahl von fast 4,3 angenommen werden Da die Wärmequelle von der zentralen Wärmepumpe bereits mit Energieaufwand erzeugt wurde, reduziert sich die Gesamt-Arbeitszahl für die Warmwasserbereitung auf 3,3 (besser als jede Warmwasserbereitung mit fossiler Energie) Mustertext Titel Vorlage Viessmann Werke

14 Wärmepumpen in Nahwärmenetzen - Altbau Energie / CO2 Bilanz CO 2 - Bilanz nur Gas Brennwertkessel Wärmepumpe und Gas Brennwertkessel Warmwasserbereitung Heizung Warmwasserbereitung Heizung Heizlast 810 kw 220 kw 810 kw 220 kw Annahme Vollbenutzungsstunden 1900 h 1650 h 1900 h 1650 h Jahres Energiebedarf kwh kwh kwh kwh Anteil WP/Kessel an Jahresheizarbeit 100% 100% 80 % WP 20 % Kessel Nutzungsgrad Kessel 90 % 70 % 90 % Gasverbrauch m³/h m³/h m³/h kwh kwh Arbeitszahl Wärmepumpe 3,6 3,3 Stromverbrauch kwh kwh Gaskosten 0,70 /m³ /a /a Stromkosten 0,15 /kwh /a /a Jahresenergiekosten /a /a CO2 Minderemission > 25 % CO2 Jahresemissionen Minder Emission CO2 342 to/a 104 to/a 202 to/a 68 to/a 65 to/a 446 to/a 335 to/a 111 to/a Vorlage 15

15 Vorlage 16 Wärmepumpen Viessmannin Werke Nahwärmenetzen Bonner Werkstätten / bivalenter Betrieb