HiTemHP – Effizienter Einsatz von Hochtemperatur-Wärmepumpen in Altbauten und bei Sanierungen

• Forschungsstelle: BFE
• Projektnummer: SI/502168

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Hochtemperatur CO2-Wärmepumpen mit Vorlauftemperaturen bis 90°C sind Kandidaten um Ölheizungen in (geschützten) Alt-bauten zu ersetzen, da sie einen hohen Temperaturhub ermöglichen. In diesem Projekt soll untersucht werden, wie das System Wärmequelle, Wärmepumpe, Wärmeabgabe aussehen muss, damit einerseits ein behagliches Raumklima erreicht wird und andererseits hohe Energieeffizienz gewährleistet werden kann.

Kurzbeschreibung (Englisch)

High-temperature CO2 heat pumps with supply temperatures up to 90°C are candidates to replace oil-heating systems in (pro-tected) old buildings, because they allow for a high temperature lift. In this project, it is the aim to study how heat source, heat pump and heat emission system must look like, such that a comfortable room climate together with a high-energy efficiency can be achieved.

Kurzbeschreibung (Französisch)

Les pompes à chaleur CO2 haute température avec des températures d'alimentation allant jusqu'à 90°C sont des candidats pour remplacer les systèmes de chauffage au mazout dans les bâtiments anciens (protégés), parce qu'elles permettent une élévation de température élevée. Dans ce projet, l'objectif est d'étudier comment la source de chaleur, la pompe à chaleur et le système d'émission de chaleur doivent se présenter, afin d'obtenir un climat ambiant confortable et une efficacité énergétique élevée.

Publikationen / Ergebnisse (Deutsch)

Hochtemperatur CO2-Wärmepumpen mit Vorlauftemperaturen bis 90°C sind Kandidaten um Ölheizungen in (geschützten) Altbauten zu ersetzen, da sie einen hohen Temperaturhub ermöglichen. Bei diesen Wärmepumpen fällt allerdings nicht nur Wärme bei hohen Temperaturen an, sondern auch Wärme bei tieferen Temperaturen. Um eine hohe Energieeffizienz zu erreichen, muss die gesamte Wärme genutzt werden (vom hohen bis zum tiefen Temperaturbereich). Damit dies möglich ist, muss die Rücklauftemperatur aus dem Gebäude möglichst niedrig sein. In diesem Projekt soll untersucht werden, wie das System Wärmequelle, Wärmepumpe, Wärmeabgabe ausgelegt werden muss, damit einerseits ein behagliches Raumklima erreicht wird und andererseits hohe Energieeffizienz gewährleistet werden kann. Die Untersuchungen werden mit dem Simulationsprogramm TRNSYS durchgeführt. Standardmässig nicht vorhanden Module (CO2 und HFO Wärmepumpe) werden neu erstellt und mit Messwerten von der NEST - Datenbank kalibriert. Mit Jahressimulationen werden verschieden Typen von Hochtemperaturwärmepumpen und eine Ölheizung bezüglich Effizienz, Behaglichkeit und CO2 Emissionen verglichen. Es wurden Auswertungen der Messwerte der CO2 Wärmepumpe in der SFW Unit durchgeführt, um physikalische Zusammenhänge zu verstehen und richtig zu modellieren. Ein Matlab Modell wurde erstellt (ideale Modellierung). Die Messwerte wurden mit dem Modell verglichen um zu verstehen, wieso der bestehende Prototyp in gewissen Betriebspunkten noch nicht optimal arbeitet.

Zugehörige Dokumente

• Zwischenbericht_2022 [PDF] 1'259 kB