Systeme‎ > ‎Heizung‎ > ‎

Wärmepumpe

Heizen und Trinkwarmwasserbereitung mit Zukunft

Der durch die Bauverordnung erhöhte Baustandard im Neubau, als auch thermisch sanierte Altbestände ermöglichen einen idealen, energetisch hocheffizienten Einsatz von Wärmepumpensystemen.

Zur Heizung und Trinkwarmwasserbereitung (TWWB) mit entsprechend hohen Leistungsziffern sowohl im Niedertemperatur- als auch Hochtemperaturniveau, unter Voraussetzung des korrekt ausgelegten und abgeglichenen Systems, ist die Möglichkeit zur geförderten Anlage gegeben.



Prinzip der Wärmepumpe & Wärmequellen

Für private Haushalte werden zumeist die Wärmequellen Erdwärme, Luft, Grund- oder Brunnenwasser zur Erwärmung von Heizungs- / Trinkwarmwasser herangezogen.

Die Wahl der Wärmequelle ist auf die Betriebsweise (Leistungsbedarf, kontinuierliche / diskontinuierliche Wärmeabnahme) der Anlage bzw. die örtlichen Gegebenheiten abzustimmen.

Die Wärme niedrigeren Energieniveaus wird durch Aggregatszustandsänderungen sowie Expansions- und Verdichtungsarbeit im Kältemittelkreislauf auf das benötigte hohe Temperaturniveau gebracht.

Dabei werden rund ¾ der erforderlichen Energie aus der Wärmequelle(gespeicherte Solarenergie oder Geothermie) entzogen und nur ¼ aus dem Primärenergieträger.

 



Potentiale der Wärmequellen

In Abhängigkeit der zu betreibenden Systemtemperaturen wird aufgrund des thermischen Kältekreislaufes und der Wirtschaftlichkeit im Betrieb empfohlen, immer jene Wärmequelle heranzuziehen, die die höchsten Abgabetemperaturen bei konstantem Fördermassenstrom (Sole / Luft) aufweist.

Die allgemein verwendeten Quellen sind:

  • o    Grundwasser
  • o    Erdreich (oberflächennahe / Tiefensonden)
  • o    Luft


Wärmequelle Grundwasser

Da das Grundwasser mit einer annähernd konstanten Temperatur mit ca. 10 °C entnommen werden kann, ist das jährliche Nutzungspotential für den konventionellen Haushalt am höchsten, bedarf dabei jedoch der behördlichen Bewilligung. Zusätzlich sollte das Grundwasser aus einem vertretbaren Niveau in passender Qualität zur Verfügung stehen.

 

Wärmequelle Erdreich

Als eine der weitverbreitetsten Lösungen für konstante Wärmequellennutzung gelten Erdreichkollektorsysteme. Generell werden Direktverdampfer- und Solesysteme unterschieden.

Weiters ergeben sich hinsichtlich der Wärmeentzugshöhe  der Kollektoren (Tiefengeothermie / bodennahe Geothermie) Unterscheidungen. Mitunter sind Platzverhältnisse oder Ver- bzw. Bebauungsgegebenheiten und Anlageninvestitionen die Hauptentscheidungsfaktoren.


Zu den standardmäßigen Flachverlegearten bieten wir zusätzlich für Solesysteme noch Grabenkollektoren, Energiezäune und Energieblocklösungen für den hocheffizienten Betrieb Anlage bzw. Kollektor- Regenerationslösungen an.




Wärmequelle Luft

Die Wärmequelle Luft gilt gemeinhin als jene Lösung, die anlagentechnisch und zumeist auch kostenspezifisch den geringsten Aufwand bei geringerer Jahresarbeitszahl liefert.

Bei den Wärmepumpenanlagen wird zwischen außen und innen aufgestellten Systemen unterschieden.







Innenaufgestellte Systeme ermöglichen zusätzlich die Kühlung von Räumlichkeiten (Wein-/ Lagerräume).

Durch spezielle Luft /Erdreich (Wasser) -Kollektoren oder auch Fassadenkollektoren wird es dem Anlagenbetreiber ermöglicht, die Effizienz drastisch zu erhöhen.

Für Industrie, Gewerbe und anderen Institutionen ergeben sich entsprechend den Lastverhältnissen der Wärmequelle / -Senke, alternative Abwärmepotentiale die es zu prüfen gilt, um die Wärmepumpe effizientest möglich zu betreiben und somit Betriebskosten zu sparen (Siehe Referenz „hocheffizienter Wärmepumpeneinsatz in der Industrie“).

Unsererseits wird dem Kunden generell empfohlen, das Wärmeabgabesystem mit möglichst niedrigen Vorlauftemperaturen wärmeabgabeseitig und erhöhter Speichermasse zu betreiben.

Durch hausinterne 35 jährige Erfahrung mit unterschiedlichen Wärmepumpentypen, Auslegungsgrundlagen, Parameterstudien, Betriebsweisen und hydraulisch optimal ausgelegten und abgeglichenen Kreisen, sind Lebensdauern von über 30 Jahren im effizienten Betriebskennfeld keine Seltenheit, wobei eine jährliche fachgerechte Wartung und Service als Voraussetzung gilt. 

Hocheffizienter Wärmepumpeneinsatz in der Industrie

Spezielle Bedürfnisse und Anforderungen erfordern spezielle Anlagen.

Die unten dargestellten Anlagenausschnitte wurden maßgeschneidert auf die Bedürfnisse der Kunden im Bereich der Serienfertigung (CNC-Drehen / Fräsen) konzipiert und sind mitunter ein Garant für energieeffiziente Erwärmung von Prozess,- Heizungs- und Trinkwarmwasser.

Die dargestellte „Sole“ / Wasser Wärmepumpe wurde speziell so umgebaut, dass als Energiequelle die Emulsion (Schmier- und Kühlmittel für CNC-Fertigungszentren) vrwendet werden kann. Somit wird parallel mit der Emulsionskühlung (Steigerung der Fertigungsleistung im CNC-Zentrum).

 

 







Wenn Prozessabwärme zum Energieträger Nr.1 rangiert


Die anfallenden konvektiven Abwärmeverluste eines rund 400 kWthermisch starken Heißlufterzeugers, dienen als primäre

Wärmequelle für die Bereitung von Prozess- und Trinkwarmwasser in der Nahrungsmittelindustrie mittels dieser zweistufigen Luft / Wasser Wärmepumpe. (e~5,2 / 6,5).






Kombination von Wärmequellen für anspruchsvolle Bereiche

Zur permanenten Bereitstellung von Heizungsenergie wird im Pflege- und Pensionistenheim Brigittaheim eine Sole/ Wasserwärmepumpenanlage eingesetzt. Diese wird mittels zweier Wärmequellen versorgt. Als primäre Wärmequelle während der kalten Wintertage wird der Grabenkollektor herangezogen.

Während sonniger, warmer Winter- und Übergangstage werden zusätzlich installierte Energieblöcke eingesetzt um die Soletemperatur und parallel dazu die Effizienz des Systems zu erhöhen. Ein zusätzlicher Vorteil ist die mögliche Regeneration des Erdkollektors durch die Energieblöcke bei solarem Überangebot bzw. keiner Heizungsanforderung

 




parallel geschaltete Sole/Wasser Wärmepumpen                                         Teil des Energieblocksystems