Heizlast mittels Wärmepumpe für Wohngebäude
Heizlast mittels Wärmepumpe für Wohngebäude
Embedded Files
Eignungscheck Wärmepumpe fürs Haus
Eignungscheck Wärmepumpe fürs Haus
An kalten Wintertagen können Sie mit einer einfachen Methode herausfinden, ob Ihr Haus für eine Wärmepumpe geeignet ist:
Vorlauftemperatur anpassen: Reduzieren Sie die Vorlauftemperatur Ihrer Heizung auf 50 bis 55 Grad Celsius. Falls dies technisch nicht möglich ist, lassen Sie sich von einem Fachbetrieb unterstützen.
Thermostate justieren: Stellen Sie alle Heizkörper-Thermostate auf Stufe drei, was einer Raumtemperatur von etwa 20 Grad Celsius entspricht.
Testlauf beobachten: Prüfen Sie, ob alle Räume auch bei niedrigen Außentemperaturen angenehm warm bleiben. Abhängig von der Bauweise Ihres Hauses kann der Test bis zu zwei Tage dauern, da massive Gebäude länger brauchen, um auf Temperatur zu kommen.
Beachten Sie: Je wärmer es draußen ist, desto weniger Vorlauftemperatur wird benötigt.
Heizlastberechnung - Werte und Annahmen:
Heizlastberechnung - Werte und Annahmen:
Jahresverbrauch Erdgas: 21.000 kWh
Warmwasseranteil: Typischerweise ca. 12–15 % des gesamten Energieverbrauchs → Annahme: 15 %.
Warmwasserverbrauch:
QWW = 21.000⋅0,15 = 3.150 kWhHeizenergieverbrauch:
QHeizen = 21.000⋅0,85 = 17.850 kWh
Wohnfläche: 150 m²
(Aufteilung: 35 m², 2× 30 m², 3× 15 m², 10 m²).Heiztage pro Jahr: 180 Tage.
Mittlere Heizlast: Wird aus dem jährlichen Heizverbrauch ermittelt.
Berechnung der spezifischen Heizlast (vereinfacht):
Berechnung der spezifischen Heizlast (vereinfacht):
Die spezifische Heizlast wird mit folgender Formel geschätzt:
QHeizlast = QHeizen / 24⋅tHeizperiode
Dabei ist:
QHeizen = 17.850 kWh
tHeizperiode = 180 Tage
Umrechnung in W:
QHeizlast = 17.850⋅1000 / 24⋅180 = 17.850.000 / 4.320
Die mittlere Heizlast beträgt somit
ca. 4.133 W (4,13 kW).
15 kW R32-Wärmepumpe mit Außeneinheit und 300 l Pufferspeicher, Mischer, Anschlußmontagematerial - hohe Effizienz und ein geringer Platzbedarf - staatl. Förderung mind. 30-70% (bis 30.000€:)
LAMBDA EU (China) ca. 18.000€
Viessmann Vitocal 250-A ca. 15.000€
Daikin Altherma 3 ca. 14.000€
Panasonic Aquarea T-CAP
Mitsubishi Ecodan ca. 15.000€
Montage ca. 5.000-7.000€
Kosten Jährliche Stromverbrauch einer
Luft-Wasser-Wärmepumpe mit
einer Heizlast von 15 kW und
einem COP von 3 bis 3,5 liegt
zwischen
8.571 kWh und 12.500 kWh + 3.150kWh für WarmwasserWirtschaftlichkeit
Um die Wärmepumpe wirtschaftlich zu betreiben, wäre eine 14 kWp PV-Anlage mit einem 20–30 kWh Speicher (ca. 40-50k€) notwendig, um eine möglichst hohe Eigenverbrauchsquote (70-80%) zu erreichen und die Stromkosten zu senken.
Die Dimensionierung einer Luft-/Wasserwärmepumpe hängt von mehreren Faktoren ab, insbesondere von der gewünschten Vorlauftemperatur und der Effizienz der Wärmepumpe bei dieser Temperatur. Folgende Berechnung ist notwendig:
Heizlast und Vorlauftemperatur: Bei einer Vorlauftemperatur von 55°C muss die Wärmepumpe genügend Wärmeenergie liefern, um die mittlere Heizlast zu decken. Luft-/Wasserwärmepumpen haben je nach Außentemperatur und Modell unterschiedliche Leistungskennlinien, d. h. sie liefern bei höheren Temperaturen (wie 55°C) oft weniger Leistung als bei niedrigeren Temperaturen.
COP (Coefficient of Performance): Der COP ist ein wichtiger Faktor für die Effizienz der Wärmepumpe. Bei einer Vorlauftemperatur von 55°C liegt der COP typischerweise zwischen 3 und 4, je nach Außentemperatur und Modell der Wärmepumpe.
Berechnung der benötigten Leistung der Wärmepumpe: Wenn wir eine mittlere Heizlast von 4,5 kW haben und den COP berücksichtigen, kann die benötigte Leistung der Wärmepumpe (P) berechnet werden:
P = HeizlastCOP = 4,5 kW /3,5 ≈ 1,29 kW (el. Anschlußleistung)Fazit: Eine Luft-/Wasserwärmepumpe mit einer Leistung von etwa 5 bis 6 kW mit Wandradiatoren für 55°C VLTemp und mit Lüfter sollte ausreichen, um eine mittlere Heizlast von 4,5 kW bei einer Vorlauftemperatur von 55°C zu decken, vorausgesetzt, die Effizienz (COP) liegt im Bereich von etwa 3 bis 4.
Gegebene Daten:
Gegebene Daten:
Heizleistung (berechnet): 12 kW (auf Basis des Gasverbrauchs)
Vorlauftemperatur: 55°C (für Wandradiatoren mit Lüfterunterstützung)
Warmwasser: elektr. Durchlauferhitzer
Standort: gem. Klimazone, Winter-Referenztemperatur ca. -10°C bis -12°C)
Kältemittel: R32 (GWP 675 umweltfreundlich <1000, effizienter als ältere Kältemittel)
Typische Leistungsabfälle für Luft-Wasser-Wärmepumpen mit R32:
Bei +7°C Außentemperatur: Nennleistung (z.B. 12 kW)
Bei -10°C Außentemperatur: Leistung sinkt auf ca. 60–70 % der Nennleistung → benötigte Mindestleistung ca. 18 kW bei +7°C, damit 12 kW bei -10°C sichergestellt wird.
Empfohlene Wärmepumpenleistung: Nennleistung von 18 kW bei +7°C mit einem COP von 3,0-3,5
Es gibt zwei Optionen für die Betriebsweise:
Monovalenter Betrieb:
Wärmepumpe übernimmt die gesamte Last auch bei extremen Temperaturen
Erfordert ein größeres Modell (mind. 18 kW)
Höherer Investitionsaufwand, aber keine zusätzliche Heizquelle
Bivalent-paralleler Betrieb:
Ein elektrischer Heizstab/Durchlauferhitzer für Spitzenlasten
Wärmepumpe kann kleiner dimensioniert werden (z. B. 12–15 kW)
Kombination mit günstigen Stromtarifen/PV-Anlage möglich
bivalenter Betrieb ist. eine wirtschaftlich sinnvolle Lösung
Fazit – Empfohlene Auslegung der Wärmepumpe:
Fazit – Empfohlene Auslegung der Wärmepumpe:
Leistungsauslegung:
Wärmepumpe mit 18 kW bei +7°C Außentemperatur, um 12 kW bei -10°C zu erreichen (monovalent)
Alternativ: 15 kW mit Heizstab-Unterstützung (bivalent)
Effizienzanforderung:
Mindest-COP von 3,0–3,5 bei 55°C Vorlauf
Vorlauftemperatur-Optimierung durch Heizkurvenmanagement
Page updated
Google Sites
Report abuse