Monovalenter Betrieb

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Monovalenter Betrieb

Ein monovalenter Betrieb einer Wärmepumpenanlage setzt voraus, dass der Wärmeerzeuger die notwendige Heizlast des Gebäudes und die Trinkwassererwärmung ohne einen zusätzlichen Wärmeerzeuger abdecken kann. Dies ist nur dann gewährleistet, wenn eine konstante Wärmequelle mit gleichmäßigen Temperaturen zur Verfügung steht.

Das Erdreich oder das Grundwasser mit entsprechend richtig ausgelegten Wärmetauschern (Erdkollektor, Erdsonde) ist die Grundlage für einen monovalenten Betrieb (Sole/Wasser- und Wasser/ Wasser-Wärmepumpe). Außerdem sollte ein Heizsystem vorhanden sein, das mit Flächenheizungen (Fußboden-, Wandflächen) und/oder Ventilatorkonvektoren, WP-Heizkörper und geringen Vorlauftemperaturen bis ca. 40 Grad arbeiten.

Die Außenluft eignet sich als Wärmequelle für einen monovalenten Betrieb unter wirtschaftlichen Betrachtungen nicht, da die schwankende und auch zeitweise zu niedrige Temperatur nur bis zu dem Bivalenzpunkt (Dimensionierungspunkt) eine ausreichende Jahresaufwandzahl erreichen lässt. Hier ist nur ein monoenergetischer oder bivalenter Betrieb möglich.

Bivalenter Betrieb

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Bivalenter Betrieb

 Bei dem bivalenten Betrieb einer Wärmepumpenanlage übernimmt ab dem Bivalenzpunkt (Dimensionierungspunkt) ein zweiter Wärmeerzeuger (Öl, Gas, Holz, Geothermie, Mini-KWK) die Beheizung der Anlage oder sie arbeiten im bivalent-parallelen Betrieb.

Die Übernahme der Beheizung ab dem Bivalenzpunkt durch den zweiten Wärmeerzeugers wird meistens bei der Sanierung von bestehenden Gebäuden in Altanlagen eingesetzt, wenn höherere Systemtemperaturen benötigt werden.

Ein bivalenter Betrieb wird in der Regel nur in Luft-Wärmepumpenanlagen und in Anlagen mit Trinkwassererwärmung in Mehrfamilienhäusern (60° C Wassertemperatur) eingesetzt.

Bei der Auslegung einer Luftwärmepumpe wird der Bivalenzpunkt (Dimensionierungspunkt) festgelegt, da mit dem Absinken der Außentemperaturen die Heizlast des Gebäudes steigt und die Wärmepumpenleistung geringer wird. Je nach der Heizlast des Hauses liegt dieser Punkt im Temperaturbereich zwischen -4 °C und -8 °C. Ab dieser Temperatur ist ein effizienter Betrieb einer Luftwärmepumpe nicht mehr möglich. Deshalb werden solche Anlagen als bivalente Heizung (Hybrid-Heizung) betrieben. Hier gibt es die verschiedensten Kombinationsmöglichkeiten (Öl, Gas, Holz, Solar, Geothermie, Mini-KWK).

Unter bestimmten Bedingungen kann ein Heizstab die fehlende Wärme liefern. Ob der Einsatz einer direkten Stromheizung (Trinkwassererwärmung) sinnvoll ist, muss der Fachplaner vor Ort nach den Gewohnheiten des Betreibers ermitteln.

Eine Wärmepumpe muss richtig dimensioniert werden!
Vectorraum GmbH

.Frostschutzventil - Serie 108
Quelle: Caleffi Armaturen GmbH

Das Frostschutzventil ermöglicht das Ablassen der Flüssigkeit im Kreislauf, wenn die Durchschnittstemperatur im Kreislauf 3 °C erreicht. Dadurch wird die Bildung von Eis im Kreislauf einer Anlage, im Allgemeinen einer Wärmepumpenanlage, verhindert, wodurch mögliche Schäden an der Anlage und den Leitungen vermieden werden.
Bei der Version mit Umgebungsluftfühler kann die Anlage auch bei Wassertemperaturen von ca. 3 °C im Kühlmodus betrieben werden. Unter solchen Bedingungen verhindert der Eingriff des Luftfühlers das Ablassen von Wasser.
Die Frostschutzventile arbeitet mechanisch. Wenn die Wärmepumpe keine Sicherheitseinrichtungen hat, um Schäden bei einer Entleerung sicherzustellen, muss beim Einsatz der Frostschutzventile ein elektronischer Drucksensor in die Anlage integriert werden, der im Notfall die Wärmepumpe abschaltet, bzw. den Start einer entleerten Anlage verhindert.