Bivalente Heizung: Wärmepumpe + Gas Kessel

Fragen zur Programmbedienung des BKI Energieplaners bei der Berechnung von Wohngebäuden nach DIN V 4108-6/DIN V 4701-10/12 oder DIN 18599
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Tilmann
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Bivalente Heizung: Wärmepumpe + Gas Kessel

#1 Beitrag von Tilmann »

In meinem Sanierungs-Objekt ist eine moderne Gas Heizung installiert. Die möchte ich bivalent alternativ mit einer Wärmepumpe betreiben. Der Gedanke dahinter: Bei kalter Außentemperatur, wenn die WP einen schlechten COP hat (und der Strom ohnehin noch weitgehend fossil erzeugt wird und knapp ist), schaltet sie ab und die Gas Heizung springt ein. Folglich sollte die JAZ sehr gut werden.

Umgesetzt habe ich das in der Software mit zwei Erzeugern in einer Erzeugungseinheit. Die Betriebsart der WP ist "bivalent alternativ, externer Erzeuger". Ich gehe davon aus, dass nun die Bivalenz-Temperatur bestimmt, welcher Erzeuger in Betrieb ist: Oberhalb der Bivalenz-Temperatur nur die WP und darunter nur die Gas Therme.

Nun zeigt sich aber, dass die JAZ mit steigender Bivalenz-Temperatur nicht monoton steigt, sondern z.B. bei 0°C (3,47) kleiner ist, als bei -10°C (3,55). Erst bei +4°C steigt sie leicht auf 3,66 und verbessert sich dann auch nicht mehr weiter. Und das obwohl die "Erzeugernutzwärmeabgabe Zusatzheizung" wie erwartet mit steigendem Bivalenz-Punkt immer größer wird. Ich arbeite mit firmenspezifischen COPs und "stetig geregelt". Man kann abschätzen, dass die JAZ sich stärker ändern müsste. Sie ist auch nur minimal besser, als mit Heizstab (3,52) anstelle des Gas Kessels.
Das TW ist ebenfalls angeschlossen. Obwohl hier die Betriebsart "bivalent, externer Erzeuger" ist, ändert sich die JAZ (konstant 2,92) gar nicht mit dem Bivalenz-Punkt und die Zusatzheizung (Gas) hat immer konstant einen Anteil von 0.

Mache ich etwas falsch, oder wird das in der Norm einfach nicht so abgebildet, wie ich es mir vorstelle? Lässt sich so eine Art von JAZ Optimierung vielleicht nach Norm einfach nicht abbilden?
Andreas Obermüller
Administrator
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Re: Bivalente Heizung: Wärmepumpe + Gas Kessel

#2 Beitrag von Andreas Obermüller »

Wie verhält es sich, wenn Sie keine eigegebenen COP-Werte verwenden? Was ändert sich, wenn die "stetige Regelung" aus ist?
Tilmann
Beiträge: 51
Registriert: 22. Februar 2023, 12:47

Re: Bivalente Heizung: Wärmepumpe + Gas Kessel

#3 Beitrag von Tilmann »

Hallo Herr Obermüller,
Danke für Ihre Nachricht!
ja, tatsächlich, mit den hinterlegten COP-Werten und einstufiger WP verhält es sich plausibler: Für Bivalenz-Temperaturen von -10°C bis +4°C steigt die JAZ jetzt monoton von 3,28 bis 3,87. Dann bleibt sie allerdings auch für +7°C konstant auf diesem Wert. Der positive Effekt ist eher überschaubar.
Dann stehen wohl die herstellerspezifischen COP Werte unter Verdacht, irgend wie nicht konsistent zu sein - wobei ich nicht erkenne warum.

Eventuell werde ich darauf verzichten, die Vorteile dieser Hybrid-Lösung in der Technik darzustellen, denn so wie es sich bei mir darstellt, sind die nicht überzeugend. Ich werde dann nur im iSFP auf diese Möglichkeit verweisen, und auf eine spätere Detailplanung.

Übrigens wird ja immer diese WARNUNG ausgegeben: "hgen8_152: Wenn mit Standard-Leistung gerechnet wird, sollte eine Bivalenztemperatur vom -7°C angesetzt werden." Die kommt allerdings auch dann wenn ich nicht mit der Standard-Leistung (Q_N?) rechne, sondern mit Model-spezifischen Leitungen bei den COP Werten.
Andreas Obermüller
Administrator
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Re: Bivalente Heizung: Wärmepumpe + Gas Kessel

#4 Beitrag von Andreas Obermüller »

Die Warnung habe ich nicht im Griff, die kommt aus dem IBP-Rechnekern.

Die Berechnung der Wärempumpen ist in manchen Bereichen meiner Ansicht nach nicht ganz "optimal". Ich stecke da aber auch nicht so tief drin. Die "stetige Regelung" führt zum Beospiel dazu, dass die WP viel länger an ist (was ja korrekt ist!) und damit mehr Hilfsenergie benötigt. Hier ist dann der (auch anpassbare!) Hilfenergiebedarf maßgebend.
Ich denke auch, dass man den beschriebenen Effekt nicht so gut abbilden kann.
Tilmann
Beiträge: 51
Registriert: 22. Februar 2023, 12:47

Re: Bivalente Heizung: Wärmepumpe + Gas Kessel

#5 Beitrag von Tilmann »

Danke für Ihre Einschätzung Herr Obermüller. Ja, bei der stetigen Regelung der WP werden anscheinend zunächst nur die negativen Auswirkungen berücksichtigt. Wahrscheinlich müsste man dann per Hand noch weitere Anpassungen vornehmen, damit das zu einer besseren JAZ führt anstelle einer schlechteren.
Das ist ähnlich wie mit einem Warmwasserspeicher für die Heizung. Da werden nur die zusätzlichen Verluste berücksichtigt. Dass man auf die Weise Tags über bei wärmerer Außentemperatur mit besserem COP arbeitet und dann abends damit heizen kann, oder dass man die PV Erträge besser nutzen kann, wird nicht berücksichtigt.
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