Die elektrische Sole/Wasser-Wärmepumpe mit Erdwärmekollektoren

摘要

Mit dem Teillastmodell für die Wärmepumpe in Teil 1 dieses Beitrags und dem Simulationsmodell von Glück für Erdwärmekollektoren wurde das Teillastverhalten der Sole/Wasser-Wär- mepumpe für die Niedertemperaturheizung berechnet. Für die Wärmepumpe wurde der konstante Gütegrad ζ = 0,475 angenommen. Gegenübergestellt wurden der Rohrschlangen-Kollektor (Rohr) und der Rohrmatten-Kollektor (Matte). Die Berechnungen wurden für die Standorte Bremerhaven (Klimazone 1), Kassel (Klimazone 7) und Mühldorf (Klimazone 13) durchgeführt. Bei übereinstimmender Kollektor-Auslegungsleistung sind im Winter die Soletemperaturen des Rohrmatten-Kollektors höher als die des Rohrschlangen-Kollektors, so dass die Arbeitszahlen SCOP der Wärmepumpe besser ausfallen. Die im Winter auftretende Gefrierdicke des Erdreiches unterscheidet sich für beide Kollektortypen am selben Standort und gleicher Kollektor-Auslegungsleistung kaum merklich. Für die vorgegebene maximal zulässige Gefrierdicke von 1,2 m am 28. Februar eines Jahres beträgt die Kollektor-Auslegungsleistung 35 W/m~2 in Bremerhaven, 28,5 W/m~2 in Kassel und 25 W/m~2 in Mühldorf. Am Standort Bremerhaven verbessert sich die Arbeitszahl um 9,8 Prozent, wenn Kapillarrohrmatten statt Rohrschlangen als Kollektor eingesetzt werden, in Kassel um 8,3 Prozent und in Mühldorf um 6,8 Prozent. Es wurde eine einfache Näherungsgleichung angegeben, um den Auslegungsbetriebspunkt in den Nennbetriebspunkt der DIN EN 14511 -2 umzurechnen.