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Wissenschaftliche Abschlussarbeit - Detailansicht

Bereich Ingenieurwissenschaften - Fakultät Maschinenwesen - Institut für Energietechnik - Professur für Gebäudeenergietechnik und Wärmeversorgung

Betrachtungen zur energetischen Bewertung von Wärmepumpen
Art der Abschlussarbeit
Diplomarbeit
Autoren
  • Röll, Philipp
Betreuer
  • Dipl.-Ing. Jens Kaiser
Abstract
Die Optimierung von Heizungsanlagen bietet die Möglichkeit zur Effizienzsteigerung. Gerade bei Wärmepumpen ist aufgrund der Nutzung von Strom als Antriebsenergie die höchstmögliche Effizienz wünschenswert, um den Primärenergiebedarf zu verringern. Die vorliegende Diplomarbeit befasst sich daher mit der Auswertung und Interpretation des Betriebs einer komplexen Wärmepumpenanlage mit mehreren Wärmepumpen in Kombination mit Wärmeerzeugern mit fossiler Brennstoffnutzung zur Deckung des Wärme- und Kälteenergiebedarfs. Besonderheit der betrachteten Anlage ist die erst seit etwa zehn Jahren auf dem Markt verfügbare Kombination von Eisspeichern und Solarkollektoren als doppelte Wärmequelle. Diese Diplomarbeit lässt sich dazu in drei Hauptschwerpunkte einteilen.
Im ersten Teil wird vorweg die bisherige Studienlage zu Anlagen mit gleicher Wärmequellennutzung erläutert und anhand dessen zu erwartende Effizienzwerte definiert. Es werden mit Hilfe der VDI 4650 die Bilanzgrenzen zur Auswertung des Wärmepumpenbetriebs definiert und die Spezifika der Verwendung von Eisspeichern in Heizungsanlagen erklärt. Weiter werden die Besonderheiten des Gebäudes, das Planungskonzept und die Methodik erläutert, mit der die erfassten Daten ausgewertet
wurden.
Den zweiten Teil bilden die Beschreibung der Integration der Wärmepumpen in die Heizungsanlage und die eigentliche Auswertung des Betriebsverhaltens.
Folgend auf die Bewertung des normalen Betriebs werden weitere Einflüsse auf die Effizienz der Wärmeerzeugung sowie das Erreichen der Planungsintentionen geprüft. Abschließend werden die entwickelnden Auswertungshilfen des Wärmepumpenbetriebs vorgestellt, welche eine kontinuierliche Überwachung der Effizienz der einzelnen Wärmepumpen ermöglichen. Anhand dessen werden im Ausblick Möglichkeiten zur Optimierung der Wärmepumpenanlage vorgeschlagen.
Zugeordnete Forschungsschwerpunkte
  • Nutzung regenerativer und sekundärer Energiequellen
  • Einsatzoptimierung moderner Wärmeerzeugungsverfahren (Wärmepumpe, Brennwerttechnik)
Schlagwörter
Effizienzsteigerung, Optimierung, Wärmebedarf, Kältebedarf, Wärmepumpen. Eisspeicher, Solarkollektoren
Berichtsjahr
2019
Stand: 10.09.2019