PVT als direkt-Quelle für die Wärmepumpe

PVT-Kollektoren werden auch als Direkt-Quelle für eine S/W-Wärmepumpen eingesetzt, ohne saisonale Wärmespeicherung.

Dies ist eine gute Alternative gegenüber L/W-Wärmepumpen, jedoch nicht gleich effizient wie eine (regenerierte) Erdsonden- oder Eisspeicher-Lösung.

Wir empfehlen für diesen Anwendungsfall einen Kältespeicher (Hydraulische Weiche zwischen PVT und Quellen-Seite der Wärmepumpe) und eine ca. 20% überdimensionierte Wärmepumpe, ca. 50% überdimensionierte Heizungs- und Warmwasserspeicher. Damit können die Betriebszeiten der Wärmepumpe so weit wie möglich auf den Tag verschoben werden. Ebenso empfehlen wir eine Zwangsladung der Warmwasser-Speicher um 13.00 bis 17.00 Uhr,

Um aber die Betriebssicherheit einer Anlage auch im worst-case (über 24 h Kalt und Grau) sicherzustellen, ist eine zusätzliche Wärmequelle für die Spitzenlastabedeckung zielführend, die an diesen wenigen Tagen im Jahr den Kältespeicher im Volllast-Betrieb der Wärmepumpe auf mindestens der zulässigen Quellentemperatur der S/W-WP hält.

Annäherungsweise benötigt man pro 10 kW WP-Heizleistung 20 Hybridkollektoren (40m2) und eine zusätzliche Wärmequelle mit 4 kW Heizleistung für die Spitzenlastabdeckung bei -7° und bedecktem Himmel.

  

Diese Faustregel kann sich wie folgt berechnen oder anpassen lassen:

Kälteleistung Wärmepumpe (bei B-5/W35) / 24h x Laufzeit (z.B. 20h)  -  Wärmeleistung PVT (worst case) = erforderliche Wärmeleistung zusätzliche Wärmequelle (24h Dauerbetrieb)

Die (worst case) Wärmeleistung PVT berechnet sich wie folgt:

- Auslegungspunkt bedeckter Himmel, Aussentemperatur -7°, Kollektor-Regenerationstemperatur -2° = 200 W / Kollektor

- Laufzeit PVT / Laufzeit WP x Kollektorleistung = 10 / 20 x 200  = 100 W / Kollektor (auf Laufzeit WP hochgerechnet)

 

Beispiel:

WP-Heizleistung B0/W35 = 10 kW

WP-Kälteleistung B-5/W35 bei 20/24h = 6 kW

PVT-Wärmeleistung bei 20 Kollektoren (40m2) = 20 x 100 W = 2 kW

= Wärmeleistung zusätzliche Wärmequelle 6 - 2 = 4 kW

 

Diese 20 Kollektoren decken bei Sonnenschein (best case) im Winter die vollständigen Kälteleistung der Wärmepumpe:

Wärmeleistung PVT (best case): 20 x 1'000W / 24h x 7.5 h (Sonnendauer) = 6 kW