Das Projekt verbindet Forschung und reale Anwendung: Durch die Entwicklung eines realitätsnahen Messverfahrens sollen vorhergesagte und reale Effizienz von Kombiwärmepumpen stärker angenähert werden. Die gewonnenen Erkenntnisse schaffen eine fundierte Grundlage für Hersteller, Prüfinstitute und die Weiterentwicklung von Messverfahren und Normen.
Dipl.-Ing.
André
Illgen
Einsatzbereiche
Hersteller und Marktüberwachung sollen mit dem verbesserten Verfahren Wärmepumpen zum Heizen und zur Trinkwassererwärmung realitätsnäher vermessen können.
Zielstellung
Ziel des Forschungsprojekts ist die Verbesserung der Effizienzbewertung von Kombiwärmepumpen. Dazu wird ein praxisnahes Messverfahren entwickelt, das Heiz- und Warmwasseranforderungen überlagert. Auf Basis der Messergebnisse soll zudem die Vorausberechnung der Effizienz, u. a. durch maschinenspezifische Korrekturfaktoren, präzisiert werden.
Vorgehen
Zunächst werden bestehende Normen, Berechnungsmethoden und Messverfahren analysiert sowie reale Warmwasserverbräuche ausgewertet und mit normativen Entnahmeprofilen verglichen. Verschiedene Schaltungsvarianten von Kombiwärmepumpen werden hinsichtlich ihrer Verbreitung und ihres Einflusses auf Messung und Vorausberechnung untersucht. Auf dieser Grundlage werden mögliche Anpassungen des Messverfahrens entwickelt, bewertet und simulativ untersucht. Daraus wird eine optimierte Messmatrix für die experimentellen Untersuchungen abgeleitet und geeignete Kombiwärmepumpen ausgewählt. Die Wärmepumpen werden zunächst nach bestehenden Normen vermessen. Anschließend erfolgen systematische Untersuchungen mit Trinkwarmwasser- und Kombispeichern unter realitätsnahen, überlagerten Heiz- und Warmwasseranforderungen. Unterschiedliche Wärmequellenverläufe und Heizlasten werden betrachtet und die Ergebnisse hinsichtlich Reproduzierbarkeit, Messdauer und Aussagekraft bewertet. Abschließend werden die Einflussgrößen auf die Effizienz ausgewertet und maschinenspezifische Korrekturfunktionen abgeleitet. Das optimierte Messverfahren und die erforderlichen Messungen werden abschließend dokumentiert.
Erkenntnisse
Das Forschungsvorhaben soll zeigen, wie realitätsnah die bestehenden Verfahren die Effizienz von Kombiwärmepumpen bei gleichzeitigem Heiz- und Warmwasserbetrieb abbilden. Erwartet werden Erkenntnisse darüber, welchen Einfluss reale Warmwasserprofile, unterschiedliche Schaltungsvarianten und überlagerte Heizlasten auf die Messergebnisse haben. Daraus sollen geeignete Anpassungen des Messverfahrens und eine möglichst effiziente Versuchsmethodik abgeleitet werden. Zudem sollen Zusammenhänge zwischen den Betriebsparametern und der Effizienz identifiziert und für die Entwicklung maschinenspezifischer Korrekturfunktionen zur präziseren Vorausberechnung genutzt werden.
