Überprüfung der Leistungszahl der Wärmepumpe
Die Leistungszahl COP (coefficient of performance) beschreibt das Verhältnis der durch die Wärmepumpe bereitgestellte Energiemenge (Arbeit in kWh) und dem dafür erforderlichen Elektroenergieaufwand aus
dem Hausstromanschluss ebenfalls in kWh. Da dieses Verhältnis sehr unlinear ist, hat man eine Norm-Sprungtemperatur von 30 Grad festgelegt um den Wirkungsgrad verschiedener
Wärmepumpensysteme vergleichen zu können.
Durch diesen exponentiellen Zusammenhang ist es sinnvoll z.B. die Warmwassertemperatur nur auf den benötigten, maximalen Wert zu erhitzen, da mit steigender Temperaturerhöhung
überproportional mehr Elektroenergieaufwand verbunden ist und die Leistungszahl deutlich schlechter wird. Entsprechend umgekehrt verhält es sich bei kleinen Temperatursprüngen,
die besonders effektiv sind.
Die Sprungtemperatur beschreib die Temperaturdifferenz zwischen der aktuellen Temperatur des Mediums, wo der Energieentzug stattfindet (z.B. Kollektorfeld-, Tiefensonde- oder die Lufttemperatur)
und der Temperatur, die man hinter herausbekommen möchte (z.B. Warmasser- oder Vorlauf-Heiztemperatur).
Da ich die Temperatur am Kollektorfeld und am Warmwasserspeicher messe, ist eine Abschätzung der Leistungszahl hier gegeben. Ein separater Stromzähler misst den Elektroenergieaufwand um
den 500l Wasserspeicher um eine definierte Temperatur zu erhöhen, die letztendlich einer Sprungtemperatur von ca. 30Grad Kelvin entsprechen sollte.
Nachfolgend sind einige Messungen aufgeführt, die eine Betrachtung des Wirkungsgrades dieser Wärmepumpe mit direkt verdampfendem Kollektorfeld ermöglicht.
Betrachtung unter Normalbedingungen: gegeben: Versuch vom 31.05.2010
Abschätzung der Leistungszahl
gegeben:
Temperatursprung von 15,6°C auf 44°C= 28,4Grad
Leistungszahl[28,4Grad] = 9,244 kWh / 1,51 kWh = 6,12
Leistungszahl = 5,79[28,4Grad] |
Betrachtung unter Normalbedingungen: gegeben: Versuch vom 28.08.2010
Abschätzung der Leistungszahl
gegeben:
Temperatursprung von 15,8°C auf 46,4°C= 30,6Grad
Leistungszahl[30,5Grad] = 9,81139 kWh / 2,198 kWh = 4,46
Leistungszahl = 4.55[30,5Grad]
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Betrachtung unter Normalbedingungen: gegeben: Versuch vom 07.10.2012
Abschätzung der Leistungszahl
gegeben:
Temperatursprung von 14,7°C auf 45°C= 30,3Grad
Leistungszahl[30,3°C] = 10,45 kWh / 2,4 kWh = 4,35
Leistungszahl = 4,31[30,3Grad] |
Betrachtung unter Normalbedingungen: gegeben: Versuch vom 25.09.2015
Abschätzung der Leistungszahl
gegeben:
Temperatursprung von 15,3°C auf 45°C= 29,7Grad
Leistungszahl[29,7°C] = 6,386 kWh /1,667 kWh = 3,83
Leistungszahl = 3,83[29,7Grad]
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Betrachtung unter Normalbedingungen: gegeben: Versuch vom 11.02.2017
Abschätzung der Leistungszahl
gegeben:
Temperatursprung von -0,3°C auf 44°C= 44,3Grad
Leistungszahl[44,3°C] = 7,49 kWh / 2,1 kWh = 4,35
Leistungszahl = 3,57[44,3Grad]
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