Wärmepumpe im Altbau

Frei programmierbare Regler ermöglichen ein optimiertes Hydraulikkonzept samt Monitoring für 5 unabhängige Nutzungseinheiten im ehemaligen Bauernhof.

Das Objekt ist durchaus typisch für die aktuellen Anforderungen im Zuge der Umstellung des Gebäudebestands auf Heizung und Warmwasserbereitung durch erneuerbare Energien mittels Wärmepumpe: Ein Vierkanthof mit 5 unterschiedlichen Nutzungseinheiten – Baumeisterbüro, Hauptwohnung und 3 kleinere Einliegerwohnungen.
Ein Fischteich dient als Wärmequelle, erschlossen mit eingeschwommenen Ringgrabenkollektoren am Grund des Teichs. Mit einer modulierenden 30 kW Wärmepumpe werden Heizung, Kühlung und Warmwasser abgedeckt.

Wärmepumpen lieben die direkte Heizkreisbeladung

„Wärmepumpen sind technologisch gesehen high-flow Systeme, sie ersetzen Übertemperatur durch Volumenstrom. Dafür wollen sie jedoch nicht auf höhere Temperaturen als unbedingt nötig drücken. Jedes Kelvin mehr zwischen Quelle und Senke kostet 2,5% Effizienz, bei 10K Überhöhung also bereits rund 25%“, erklärt Ing. Arne Komposch von wp-plus.
Die hydraulische Herausforderung ist bei mehreren unabhängigen, gemischten Kreisen der Wärmepumpe jederzeit ihren benötigten Mindestvolumenstrom sicherzustellen. Die einfache Variante, jedoch zu Lasten der Effizienz, ist hier die hydraulische Entkopplung durch den parallel angebundenen Pufferspeicher. Dies kam aus den genannten Gründen nicht in Frage und so kam die TA Regelung ins Spiel: Der Heizkreis mit der höchsten Anforderung gibt der Wärmepumpe die Heizkurve vor. Er wird vom Regler mit stets voll offenem Mischer gleitend angefahren, der Mindestvolumenstrom ist somit gesichert, die direkte Heizkreisbeladung von der Wärmepumpe in die Wärmesenke wird ermöglicht, es gibt keinen Bypass des warmen Vorlaufs an der Wärmesenke vorbei.

Zukunftssichere Lösung ohne Neuparametrierung

Der besondere Clou von Regelung & Hydraulik liegt hier darin, dass je nach künftiger serieller Sanierung oder geändertem Nutzerverhalten, dieser gleitende Führungskreis frei wechseln kann, ohne den Regler neu parametrieren zu müssen.
Die TA Regelung wird hier nicht nur zur Regelung der Anlage, sondern auch zur Visualisierung, dem Monitoring und der Fernwartung genutzt. Solch komplexe Systeme erfordern anfangs immer ein Begleiten des Betriebs über die reine Inbetriebnahme hinaus – Monitoring und Optimierung im ersten Winter sind hier als Standardpaket zu sehen. Die Kommunikation zur Wärmepumpe erfolgt über den Modbus der TA Regelung.
Durch die Nutzung des Ringgrabenkollektors als von der aktuellen Temperatur unabhängige Speicherquelle ist eine sektorgekoppelte Betriebsweise – Im Kernwinter netzgeführt, von Frühjahr bis Herbst PV-eigenverbrauchsgeführt – künftig möglich und vorgesehen.

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