Die Vorlauftemperatur der Wärmepumpe ist einer der wichtigsten Einstellwerte, die die Leistung der Wärmepumpe beeinflussen. Sie wirkt sich auf die Heizleistung, den Wirkungsgrad, die Leistung der Heizkörper und die Anlagensteuerung aus.
Dies wirkt sich auf die Heizleistung, den Wirkungsgrad, die Leistung der Heizkörper und die Anlagensteuerung aus. Für Installateure und Projektverantwortliche lautet die entscheidende Frage nicht, wie heiß eine Wärmepumpe das Wasser erwärmen kann, sondern welche Vorlauftemperatur das Gebäude tatsächlich benötigt.
Ein gutes System zielt darauf ab, den Heizbedarf bei der niedrigstmöglichen Vorlauftemperatur zu decken. Dazu müssen das Gebäude, die Heizkörper, die Außenlufttemperatur und die Leistung der Wärmepumpe als ein Gesamtsystem betrachtet werden.
Die Vorlauftemperatur der Wärmepumpe ist die Temperatur des Wassers, das die Wärmepumpe verlässt und in den Heizkreislauf eintritt.
Das Wasser fließt anschließend durch Heizkörper, Fußbodenheizungen oder andere Heizkörper und gibt Wärme an das Gebäude ab. Es kehrt mit einer niedrigeren Temperatur zur Wärmepumpe zurück und wird erneut erwärmt.
Ein System kann beispielsweise bei einer Vorlauftemperatur von 45 °C und einer Rücklauftemperatur von 40 °C betrieben werden. Die tatsächlichen Auslegungstemperaturen variieren von Projekt zu Projekt.
Auch die Vorlauftemperatur unterscheidet sich von der Raumtemperatur. Ein Raum kann auf 20–22 °C gehalten werden, während das Heizungswasser deutlich heißer ist.
Der Hauptgrund ist die Effizienz.
Eine Wärmepumpe muss Wärme von einer kälteren Quelle in einen wärmeren Heizkreislauf übertragen. Mit steigender erforderlicher Wassertemperatur wird der Temperaturunterschied in der Regel größer, was zu einem höheren Arbeitsaufwand des Kompressors führen und den COP verringern kann.
Es gibt jedoch einen wichtigen praktischen Aspekt: Weniger ist nicht immer besser.
Die Heizkörper müssen weiterhin genügend Wärme abgeben, um die gewünschte Raumtemperatur aufrechtzuerhalten. Wird die Vorlauftemperatur zu stark gesenkt, liefern Heizkörper oder andere Heizkörper möglicherweise nicht mehr genügend Leistung.
Die bessere Designregel lautet also:
Verwenden Sie die niedrigste Vorlauftemperatur, mit der der Heizbedarf des Gebäudes zuverlässig gedeckt werden kann.
Die aktuellen Leitlinien des Energy Saving Trust zu Wärmepumpensystemen stellen zudem einen Zusammenhang zwischen Anlagenauslegung, Wärmeverlust, Leistung der Heizkörper und Vorlauftemperatur her, anstatt die Vorlauftemperatur als eigenständigen Einstellwert zu betrachten. Siehe die Leitlinien des Energy Saving Trust zur Auslegung von Wärmepumpensystemen.
Es gibt keine einheitliche, für alle Wärmepumpensysteme gültige Vorlauftemperatur.
Die erforderliche Temperatur hängt hauptsächlich vom Gebäude und den Heizkörpern ab.
Energy Saving Trust stellt fest, dass Wärmepumpen häufig mit niedrigeren Heizwassertemperaturen arbeiten als herkömmliche Heizungsanlagen, während bei einigen Nachrüstungen möglicherweise höhere Temperaturen erforderlich sind.
Als allgemeines Gestaltungskonzept:
| Heizungsanlage | Typischer Ansatz |
|---|---|
| Fußbodenheizung | Niedrigere Vorlauftemperatur |
| Niedertemperatur-Heizkörper | Niedrige bis mittlere Vorlauftemperatur |
| Bestehende Heizkörper | Erfordert möglicherweise eine höhere Temperatur |
| Nachrüstung für hohe Temperaturen | Möglicherweise ist eine höhere Vorlauftemperatur erforderlich |
| Warmwasser | In der Regel höher als die Raumheizung |
Dies sind keine festen Betriebsziele. Der korrekte Wert ergibt sich aus dem Wärmeverlust des Gebäudes, der Leistung des Heizkörpers und der ausgewählten Wärmepumpe.
Eine Fußbodenheizung eignet sich im Allgemeinen gut für Wärmepumpen, da sie eine große Wärmeabgabefläche bietet.
Eine große Heizfläche kann die erforderliche Raumwärme oft bei einer niedrigeren Wassertemperatur liefern als ein kleinerer Heizkörper. Dies kann dazu beitragen, dass die Wärmepumpe effizienter arbeitet.
Der Installateur sollte jedoch dennoch den tatsächlichen Bedarf berechnen.
Die Bodenkonstruktion, der Rohrabstand, der Wärmeverlust des Raums, der Bodenbelag und die Auslegungstemperatur im Innenraum können sich alle auf die erforderliche Wassertemperatur auswirken. Es reicht nicht aus, einfach nur eine niedrige Temperatur einzustellen, nur weil das Projekt über eine Fußbodenheizung verfügt.
Informationen zu Anwendungen im Bereich der kombinierten Wärme- und Kälteversorgung finden Sie bei JNOD unter Heizen und Kühlen mit Wärmepumpen.
Heizkörperanlagen erfordern mehr Aufmerksamkeit, insbesondere bei Modernisierungsprojekten.
Ältere Heizungsanlagen waren oft auf höhere Wassertemperaturen ausgelegt als moderne Wärmepumpensysteme. Ein Heizkörper, der mit einem herkömmlichen Heizkessel gut funktionierte, liefert möglicherweise weniger Wärme, wenn er mit Wasser mit niedrigerer Temperatur versorgt wird.
Das bedeutet nicht, dass jeder Heizkörper ausgetauscht werden muss.
Der Monteur sollte Folgendes überprüfen:
Ein größerer Heizkörper oder ein richtig ausgewählter Niedertemperatur-Heizkörper kann die erforderliche Leistung liefern, ohne dass die Wärmepumpe bei einer unnötig hohen Temperatur betrieben werden muss.
Die wichtige Frage lautet nicht einfach:
„Kann eine Wärmepumpe mit Heizkörpern betrieben werden?“
Es lautet:
„Können die vorhandenen oder ausgewählten Heizkörper die Raumwärmebelastung bei der geplanten Vorlauftemperatur decken?“
Der COP ist bei einer Wärmepumpe kein fester Wert.
Sie hängt von der Außentemperatur, der Wasseraustrittstemperatur und anderen Betriebsbedingungen ab. Aus diesem Grund sollten die angegebenen Leistungsdaten stets im Zusammenhang mit den jeweiligen Testbedingungen betrachtet werden.
Das aktuelle R290-Modell von JNOD mit einem Lüfter und Oberausblasung ist hierfür ein gutes Beispiel. Unter Bedingungen von A7/6 °C weist das Modell JMU50HC folgende Nennwerte auf:
| Zustand beim Verlassen des Wassers | Heizleistung | COP |
|---|---|---|
| W30/35 °C | 5,00 kW | 4.68 |
| W40/45 °C | 5,00 kW | 3.65 |
| W47/55 °C | 5,00 kW | 3.10 |
Bei derselben Wärmepumpe ist daher eine deutliche Veränderung des COP zu beobachten, wenn die erforderliche Wassertemperatur steigt.
Aus diesem Grund kann es für Installateure und Käufer irreführend sein, Produkte ausschließlich anhand eines einzigen COP-Wertes zu vergleichen. Prüfen Sie die Leistungsdaten des Herstellers unter Bedingungen, die denen des tatsächlichen Projekts nahekommen.
Siehe die JNOD R290 Luft-Luft-Wärmepumpe mit oberer Ansaugung für veröffentlichte Betriebsdaten.
Eine Wärmepumpe muss während der gesamten Heizperiode nicht stets dieselbe Vorlauftemperatur verwenden.
Wenn die Außentemperatur sinkt, geht in der Regel mehr Wärme aus dem Gebäude verloren. Das System benötigt dann möglicherweise eine höhere Vorlauftemperatur.
Wenn die Außentemperatur steigt, sinkt der Heizbedarf. Die erforderliche Vorlauftemperatur kann gesenkt werden.
Bei der witterungsgeführten Regelung wird die Außentemperatur zur Anpassung der Heizkurve herangezogen. Anstatt das System auf einer festen hohen Temperatur zu halten, wird der Sollwert entsprechend den tatsächlichen Bedingungen angepasst.
Dies ist von Bedeutung, da ein Gebäude möglicherweise nur in kälteren Zeiträumen die für die Auslegung vorgesehene Vorlauftemperatur benötigt. Bei milderem Wetter kann der Betrieb bei einer niedrigeren Temperatur den Temperaturunterschied verringern und die Effizienz verbessern.
Der Leitfaden für Installateure des Energy Saving Trust empfiehlt zudem eine Wetterkompensation als Teil einer effektiven Wärmepumpensteuerung und Anlagenauslegung. Lesen Sie die Leitlinien zu wetterbedingten Ausgleichszahlungen und anderen Kontrollmaßnahmen.
Der praktische Ansatz besteht darin, sich am Gebäude selbst zu orientieren und nicht an einer vorgegebenen Temperatur.
Berechnen Sie den Wärmebedarf für jeden Raum bei der Auslegungsaußentemperatur.
Die Grundfläche allein reicht nicht aus. Zwei Gebäude mit einer Fläche von jeweils 200 m² können aufgrund von Dämmung, Verglasung, Luftundichtheiten, Gebäudeausrichtung und lokalem Klima sehr unterschiedliche Wärmepumpenleistungen erfordern.
Genaue Wärmeverlustberechnungen bilden die Grundlage sowohl für die Dimensionierung der Wärmepumpe als auch für die Auswahl der Heizkörper.
Sobald die Raumwärmelast bekannt ist, prüfen Sie, ob die Heizkörper, die Fußbodenheizung oder andere Heizkörper diese Leistung bei der geplanten Vorlauftemperatur erbringen können.
Wenn dies nicht möglich ist, besteht die Lösung nicht immer darin, die Temperatur der Wärmepumpe zu erhöhen. Für das Projekt könnten größere Heizkörper, eine verbesserte Wärmedämmung oder eine andere Anlagenauslegung besser geeignet sein.
Schauen Sie über die Nennheizleistung hinaus.
Überprüfen Sie für die ausgewählten Betriebsbedingungen Folgendes:
Dies ist insbesondere in kälteren Klimazonen und bei Sanierungsvorhaben von Bedeutung.
Nachdem die Geräte und Strahler aufeinander abgestimmt wurden, konfigurieren Sie die Wetterkompensation entsprechend dem tatsächlichen Heizverhalten des Gebäudes.
Überprüfen Sie anschließend das System während der Inbetriebnahme. Überprüfen Sie die Vorlauftemperatur, die Rücklauftemperatur, den Wasserdurchfluss, die Raumtemperatur, die Regelungen und das Systemverhalten unter verschiedenen Lastbedingungen.
Der auf dem Papier angegebene Auslegungswert und der Wert, der im installierten System am besten funktioniert, sind nicht immer identisch.
Hochtemperatur-Wärmepumpen können bei Sanierungsvorhaben nützlich sein, bei denen höhere Wassertemperaturen erforderlich sind.
Die maximale Auslasstemperatur ist jedoch nicht mit der normalen Betriebstemperatur gleichzusetzen.
Die aktuellen R290-Modelle mit oberer Ausblasung von JNOD Geben Sie Auslasswassertemperaturen von bis zu 75 °C und einen Betrieb bis zu -25 °C an.
Diese Fähigkeit kann für anspruchsvolle Anwendungen von großem Nutzen sein, sollte jedoch nicht als Grund dafür herangezogen werden, das System ständig bei 75 °C zu betreiben.
Die bessere Frage lautet:
Welche Vorlauftemperatur benötigt die Anwendung, und welche Leistung und welchen COP liefert die Wärmepumpe unter diesen Bedingungen?
Diese Unterscheidung ist besonders wichtig, wenn man Wärmepumpen für die Nachrüstung von Heizkörpern oder für Projekte in kalten Regionen vergleicht.
Eine hohe Einstellung bietet zwar eine größere Sicherheitsreserve, kann aber auch den Energieverbrauch erhöhen, wenn das Gebäude bei einer niedrigeren Temperatur betrieben werden könnte.
Eine Wärmepumpe kann nicht unabhängig vom Heizsystem ausgewählt werden. Die Heizkörper müssen bei der gewählten Vorlauftemperatur ausreichend Wärme abgeben.
Überprüfen Sie stets die Außenlufttemperatur und die Vorlauftemperatur, bevor Sie sich auf den angegebenen COP-Wert verlassen.
Eine Wärmepumpe kann zwar Wasser mit hoher Temperatur erzeugen, ohne dass dies ihr effizientester Betriebspunkt ist.
Es gibt keine allgemeingültige Zahl.
Eine gut ausgelegte Fußbodenheizung kann mit einer relativ niedrigen Vorlauftemperatur betrieben werden. Bei einer Nachrüstung mit vorhandenen Heizkörpern kann eine höhere Temperatur erforderlich sein. Für den Warmwasserkreislauf kann wiederum eine noch höhere Temperatur erforderlich sein.
Die richtige Reihenfolge lautet:
Wärmeverlust berechnen → Heizkörper prüfen → erforderliche Vorlauftemperatur ermitteln → Leistung der Wärmepumpe prüfen → Steuerung konfigurieren → bei der Inbetriebnahme überprüfen.
Dieser Ansatz ist wesentlich zuverlässiger, als zunächst eine Temperatur festzulegen und den Rest des Systems darauf abzustimmen.
Für Händler, Installateure und Projektverantwortliche sollte die Vorlauftemperatur eines der wichtigsten Kriterien beim Vergleich verschiedener Wärmepumpenmodelle sein.
Betrachten Sie die Leistung unter den Bedingungen, unter denen das System tatsächlich betrieben wird. Ein Modell mit einem hohen COP-Nennwert ist möglicherweise nicht die beste Wahl, wenn seine Leistung bei der erforderlichen Wassertemperatur stark abfällt.
JNODs Produktreihe der Luftwärmepumpen umfasst R290-Luft-Wasser-Modelle für Heiz-, Kühl- und Warmwasseranwendungen mit veröffentlichten Leistungsdaten unter verschiedenen Betriebsbedingungen.
Für Projekte in kälteren Klimazonen bietet JNOD außerdem Wärmepumpenlösungen für kalte Klimazonen für Anwendungen, bei denen niedrige Außentemperaturen und höhere Heizwassertemperaturen gemeinsam berücksichtigt werden müssen.
Für Händler, Fachbetriebe und Projektpartner ist es am zuverlässigsten, die Wärmepumpe auf das gesamte System abzustimmen, anstatt sich allein auf einen einzelnen Nennwert zu stützen.
Es handelt sich um die Temperatur des Wassers, das die Wärmepumpe verlässt und in den Heizkreislauf eintritt.
Nein. Niedrigere Temperaturen können zwar die Effizienz verbessern, aber die Heizkörper müssen dennoch ausreichend Wärme für das Gebäude liefern.
Ja, bei vielen Projekten. Der Installateur sollte zunächst den Wärmeverlust des Gebäudes und die Heizkörperleistung bei der geplanten Vorlauftemperatur überprüfen.
Eine höhere Wassertemperatur erhöht in der Regel den Temperaturunterschied, den die Wärmepumpe überwinden muss, was zu einem höheren Arbeitsaufwand des Kompressors führen und den Wirkungsgrad verringern kann.
Die Wetterkompensation passt die Soll-Vorlauftemperatur an die Außenbedingungen an. Sie trägt dazu bei, dass das System weniger Warmwasser verbraucht, wenn der Wärmebedarf des Gebäudes geringer ist.
Nein. Die maximale Auslasstemperatur gibt an, welche Temperatur das Gerät unter bestimmten Bedingungen erreichen kann. Das bedeutet jedoch nicht, dass diese Temperatur die optimale Einstellung für den normalen Heizbetrieb ist.
Die Vorlauftemperatur ist eine Entscheidung im Rahmen der Anlagenauslegung und nicht einfach nur ein Wert auf dem Regler.
Die richtige Temperatur hängt vom Wärmeverlust, den Heizkörpern, den Außenbedingungen, der Regelungsstrategie und der tatsächlichen Leistung der ausgewählten Wärmepumpe ab. Niedrigere Temperaturen können den Wirkungsgrad verbessern, jedoch nur, wenn die Heizungsanlage weiterhin die erforderliche Leistung erbringen kann.
Für Installateure und Projektverantwortliche ist der beste Ansatz ganz einfach:
Planen Sie zunächst das Heizsystem für das Gebäude und wählen Sie dann die Wärmepumpe passend zu diesem System aus.
Das ist der zuverlässigste Weg, um Heizleistung, Komfort und Effizienz in Einklang zu bringen.
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