Wärmenutzungsanlage

Je nachdem, ob eine Wärmepumpe für Heizzwecke installiert wird oder für die Brauchwassererwärmung, müssen bestimmte Anforderungen erfüllt werden, beispielsweise in Bezug auf Speicher, das Wärmeabgabesystem oder die Vorlauftemperatur.

Heizen mit Wärmepumpen

Wenn eine Wärmepumpe zu Heizzwecken installiert werden soll, dann ist besonders darauf zu achten, dass ihre Heizleistung richtig bemessen ist. Die benötigte Heizleistung ist vom Gebäude abhängig. Überdimensionierte Wärmepumpen verursachen unverhältnismäßig hohe Installationskosten und verkürzen darüber hinaus durch häufiges Takten (Ein- und Ausschalten) die Lebensdauer der Anlage.

Was ist beim Heizen mit Wärmepumpen zu beachten?

• Eine Wärmepumpe erreicht eine höhere Effizienz, wenn die Vorlauftemperatur des Heizmediums niedrig ist.
• Eine Wärmepumpe erreicht eine höhere Effizienz, wenn die Wärmequellentemperatur hoch ist.
• Wärmepumpen sind in den meisten Fällen nicht in der Lage, höhere Vorlauftemperaturen als 50–55 °C zu erzeugen (Ausnahme sind spezielle Hochtemperaturwärmepumpen). Dies hängt mit dem verwendeten Kältemittel und den technischen Einzelheiten des Kältekreises zusammen.
• Die Investitionskosten pro Kilowatt Heizleistung sind bei einem Wärmepumpensystem höher als bei konventionellen Öl- oder Gaskesseln.
• Konventionelle Heizungssysteme sind oft mit großen Sicherheitsspannen ausgestattet, da die Leistung dieser Systeme einfach zu regulieren ist und sich das Arbeiten im Teillastbereich nicht negativ auf das System auswirkt. Weiters sind die Investitionskosten für einen größeren Kessel nur unerheblich höher. Wärmepumpensysteme hingegen erfordern eine exakte Systemauslegung, da eine Überdimensionierung zu einer deutlichen Erhöhung der Investitions- und Betriebskosten führt und sich negativ auf die Lebensdauer der Wärmepumpe auswirkt.

Wärmeabgabesystem

Heizungsanlagen sollten so dimensioniert werden, dass die Vorlauftemperaturen möglichst gering gehalten werden, um die maximale Effizienz der Wärmepumpenanlage zu erreichen. Aus diesem Grund werden Flächenheizungen mit niedrigen Oberflächentemperaturen und hohem Strahlungsanteil bevorzugt, wie beispielsweise Fußboden- oder Wandheizungen. Die maximale Vorlauftemperatur im Auslegungsfall sollte zwischen 30 und 35 °C liegen, um das Energieeinsparpotenzial der Wärmepumpe vollständig ausnutzen zu können. In jedem Fall darf die maximale Vorlauftemperatur 50–55 °C nicht überschreiten, um den Einsatz von konventionellen Wärmepumpen in monovalenter Betriebsweise zu ermöglichen. Es ist aber darauf hinzuweisen, dass solch hohe Vorlauftemperaturen die Effizienz des gesamten Systems erheblich verschlechtern und damit die Betriebskosten deutlich erhöhen.

Speicher im Heizsystem

Da Speicher immer einen erhöhten Wärmeverlust bedeuten, ist ein System ohne Heizungsspeicher anzustreben. Um häufiges Takten (Ein- und Ausschalten; verkürzt die Lebensdauer des Gerätes) des Aggregats zu vermeiden und Abschaltzeiten des Stromversorgers überbrücken zu können, kann eine ausreichende Wärmespeicherung jedoch sinnvoll sein.

Bei Fußbodenheizungen ist die Speicherwirkung des Fußbodenaufbaus zu berücksichtigen. Es muss überprüft werden, ob ein Heizungsspeicher nötig ist.

Warmwassererzeugung mit Wärmepumpen

Grundsätzlich unterscheidet man zwei unterschiedliche Arten der Brauchwassererwärmung mit Wärmepumpen:

• Mittels Heizungswärmepumpe: Die Brauchwasserbereitung erfolgt gemeinsam mit der Bereitung der Heizungswärme mittels Heizungswärmepumpe.
• Mittels separater Brauchwasserwärmepumpe: Die Brauchwasserbereitung mit einer separaten Brauchwasserwärmepumpe wird häufig mit kompakten Luft/Brauchwasser-Wärmepumpen oder Brauchwasserwärmepumpen mit Direktverdampfung realisiert.