PVT-Wärmepumpen-System

Ein CO₂-neutrales, wirtschaftliches Heizsystem für MFH

Foto: Consolar

Schnittdarstellung eines „Solink“-PVT-Wärmepumpenkollektors: der Wärmeübertrager auf der Unterseite führt zu einer zehnfachen Oberfläche gegenüber der Apertur.

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Mehrfamilienhaus mit „Solink“-PVT-Kollektoren

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„Solink“-Hydraulikvarianten

im Mehrfamilienhaus, Heizungs-/WW-Anbindung im 2-Leiter- (Var. A2), ...

... bzw. 4-Leiter-Netz mit optimierter Einbindung des Rücklaufs von der FriWa-Station (Var. A1). (Beide Schemata ohne Hydraulikdetails wie Rückflussverhinderer, Absperrventile u.a.)

Vergleich von Wärmepumpen-Heizsystemen

im Mehrfamilienhaus mit Niedertemperatur-Verteilsystem (Fußbodenheizung): System-Jahresarbeitszahl ohne und mit Berücksichtigung des PV-Direktverbrauchs (SJAZ und SJAZ_PVT bzw. SJAZ_PV).

Vergleich von Wärmepumpen-Heizsystemen

im Mehrfamilienhaus mit Niedertemperatur-Verteilsystem (Fußbodenheizung): Endenergieverbrauch, PV-Nutzung, Autarkie, Auslegungsverhältnis und Einsparung im Betrieb gegenüber dem Referenzsystem. Betrachtung inkl. 6.000 kWh/a Allgemeinstrom.

Damit – in Verbindung mit der Mobilitätswende – der steigende Bedarf an elektrischer Energie nicht den Zuwachs an erneuerbar erzeugtem Strom übersteigt, sind Systeme nötig, die zum einen deutlich effizienter sind als heute übliche Luftwärmepumpen, zum anderen sollte sichergestellt sein, dass der Stromverbrauch des Systems zumindest bilanziell durch eine lokale regenerative Produktion gedeckt ist. Der Beitrag untersucht Möglichkeiten für ein CO₂-neutrales, wirtschaftliches Heizsystem für Mehrfamilienhäuser.

PVT-Wärmepumpenkollektoren stellen neben Luft und Erdreich eine neue alleinige Wärmequelle für Wärmepumpen dar: durch die kombinierte Nutzung von Umweltwärme und solarer Abwärme von PV-Modulen wird eine Versorgung ohne Bedarf an Erdsonden oder Niedertemperaturspeichern ermöglicht, und im Gegensatz zur Luft-Wärmepumpe ohne bewegte Teile (Lüfter) und entsprechendem Zusatzenergiebedarf. Gleichzeitig produzieren die PVT-Kollektoren elektrischen Strom – durch die Kopplung mit der Wärmepumpe mit höherem Ertrag als reine PV-Module. Bei typischer Dimensionierung entspricht oder übersteigt die jährlich...

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Sebastian Asenbeck²,
Ulrich Leibfried¹, Hans Stork¹, Stephan Fischer²

¹Consolar Solare Energiesysteme, 79539 Lörrach,
²Universität Stuttgart,
Institut für Gebäudeenergetik, Thermotechnik und Energiespeicherung (IGTE), 70550 Stuttgart