RenoSource – Mehrquellen-Wärmepumpensysteme für den Wärmeerzeugerersatz mit Erdwärmesonden zur Spitzenlastdeckung

• Forschungsstelle: BFE
• Projektnummer: SI/502598

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Das vorliegende Projekt hat folgenden Inhalt: Das Projekt untersucht einen Wärmeerzeugerersatz in zwei Mehrfamilienhäusern, bei dem die Ölkessel durch innenaufgestellten Propan-Wärmepumpen mit den zwei Wärmequellen Luft und einer Spitzenlastdeckung über Erdwärmesonden ersetzt werden. Durch die Auslegung der Erdreichquelle auf Spitzendeckung werden bestehende Platz- und Bohrtiefeneinschränkungen überwunden und die Wärmepumpe wird ohne fossile Spitzendeckung betrieben. Dies wird auch durch die hohen möglichen Vorlauftemperaturen der Propan-Wärmepumpe von 70 °C unterstützt. Das Monitoring der Wärmepumpen über drei Heizperioden dient daher neben der Betriebsauswertung und -optimierung auch zur Verifizierung von Simulationsmodellen, mit denen erweiterte Auslegungs- und Planungsempfehlung für Mehrquellensystemen entwickelt werden. Weiterhin wird eine Bewertung der innenaufgestellten Propan-Wärmepumpen in Hinblick auf die Effizienz und Wirtschaftlichkeit vorgenommen. Ziel ist die Dokumentation eines Best Practice Systems für den Mehrquelleneinsatz und innenaufgestellte Propan-Wärmepumpen.

Kurzbeschreibung (Englisch)

The present project has the following content: The project investigates a heat generator replacement in two multi-family houses, where the oil boilers are replaced by indoor propane heat pumps with the two heat sources air and a peak load coverage via borehole heat exchangers. By designing the ground source for peak coverage, existing space and drilling depth constraints are overcome and the heat pump is operated without fossil fuel peak coverage. This is also supported by the high possible flow temperatures of the propane heat pump of 70 °C. Therefore, monitoring of the heat pumps over three heating periods serves not only for operational evaluation and optimization, but also for verification of simulation models, which are used to develop advanced design and planning recommendations for multi-source systems. Furthermore, an evaluation of indoor propane heat pumps in terms of efficiency and economy will be performed. The goal is to document a best practice system for multi-source use and indoor propane heat pumps.

Kurzbeschreibung (Französisch)

Le présent projet a le contenu suivant : le projet étudie un remplacement des générateurs de chaleur dans deux immeubles collectifs, dans lesquels les chaudières à mazout sont remplacées par des pompes à chaleur au propane installées à l'intérieur, avec deux sources de chaleur : l'air et une couverture de charge de pointe par des sondes géothermiques. La conception de la source géothermique pour une couverture de pointe permet de surmonter les restrictions existantes en matière d'espace et de profondeur de forage, et la pompe à chaleur fonctionne sans couverture de pointe fossile. Ceci est également soutenu par les températures de départ élevées de 70 °C possibles de la pompe à chaleur au propane. Le suivi des pompes à chaleur sur trois périodes de chauffage sert donc non seulement à l'évaluation et à l'optimisation du fonctionnement, mais aussi à la vérification de modèles de simulation permettant de développer des recommandations de conception et de planification élargies pour les systèmes multi-sources. En outre, une évaluation des pompes à chaleur au propane installées à l'intérieur est effectuée en termes d'efficacité et de rentabilité. L'objectif est de documenter un système de bonnes pratiques pour l'utilisation multi-sources et les pompes à chaleur au propane installées à l'intérieur.

Publikationen / Ergebnisse (Deutsch)

Das Projekt untersucht einen Wärmeerzeugerersatz in zwei Mehrfamilienhäusern, bei dem die beiden Ölkessel durch zwei innenaufgestellten Propan-Wärmepumpen ersetzt werden, und die als Wärmequellen Luft und eine Spitzenlastdeckung über Erdwärmesonden nutzen. Durch die Auslegung der Erdreichquelle auf Spitzendeckung werden bestehende Platz- und Bohrtiefeneinschränkungen überwunden und die Wärmepumpe wird ohne fossile Spitzendeckung betrieben. Dies wird auch durch die hohen möglichen Vorlauftemperaturen der Propan-Wärmepumpe von 70 °C unterstützt. Das Monitoring der Wärmepumpen über drei Heizperioden dient daher neben der Betriebsauswertung und –optimierung auch zur Verifizierung von Simulationsmodellen, mit denen erweiterte Auslegungs- und Planungsempfehlung für Mehrquellensysteme entwickelt werden. Weiterhin wird eine Bewertung der innenaufgestellten Propan-Wärmepumpen in Hinblick auf die Effizienz und Wirtschaftlichkeit vorgenommen. Ziel ist die Dokumentation eines Best Practice Systems für den Mehrquelleneinsatz und den Wärmeerzeugerersatz mit innenaufgestellte Propan-Wärmepumpen.

Zugehörige Dokumente

• Zwischenbericht 2024_deutsch [PDF] 3'273 kB

Publikationen / Ergebnisse (Englisch)

The project investigates a boiler replacement in two multi-family dwellings, where the oil boilers are replaced by indoor installed propane heat pumps with the two heat sources air and a peak load coverage by borehole heat exchangers. By designing the ground source for peak coverage, existing space and drilling depth constraints are overcome and the heat pumps are operated without fossil fuel peak coverage. This is also supported by the high possible flow temperatures of 70 °C of the propane heat pumps. The monitoring of the heat pumps over three heating periods therefore not only serves for operational evaluation and optimization, but also for the verification of simulation models, which are used to develop advanced design and planning recommendations for these multi-source systems. Furthermore, an evaluation of indoor propane heat pumps with regard to efficiency and economy will be performed. The goal is to document a best practice system for multi-source applications and indoor installed propane heat pumps.

Publikationen / Ergebnisse (Französisch)

Le projet étudie le remplacement des générateurs de chaleur dans deux immeubles d'habitation, dans lesquels les chaudières à mazout sont remplacées par deux pompes à chaleur au propane installées à l'intérieur, et qui utilisent comme sources de chaleur l'air et une couverture de pointe par des sondes géothermiques. La conception de la source géothermique pour une couverture de pointe permet de surmonter les restrictions existantes en matière d'espace et de profondeur de forage et de faire fonctionner la pompe à chaleur sans couverture de pointe fossile. Ceci est également soutenu par les températures de départ élevées de 70 °C possibles de la pompe à chaleur au propane. Le suivi des pompes à chaleur sur trois périodes de chauffage sert donc non seulement à l'évaluation et à l'optimisation du fonctionnement, mais aussi à la vérification de modèles de simulation permettant de développer des recommandations de conception et de planification élargies pour les systèmes multi-sources. En outre, une évaluation des pompes à chaleur au propane installées à l'intérieur est effectuée en termes d'efficacité et de rentabilité. L'objectif est de documenter un système de bonnes pratiques pour l'utilisation de plusieurs sources et le remplacement des générateurs de chaleur par des pompes à chaleur au propane installées à l'intérieur.