Split-Klimaanlage
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Eine Split-Klimaanlage besteht in der Regel aus einem Außengerät, das der Außenluft Wärmeenergie entnimmt und diese über Kältemittelleitungen einem Innengerät (Ventilatorkonvektor/Fan Coil, Deckenkassette) oder Wärmetauscher (Wasser [Heizung, Trinkwassererwärmung]) zuführt. Mit dem Innengerät kann die Raumluft gekühlt oder erwärmt werden.
Bei der Erwärmung über einen Wärmetauscher wird das Heizungswasser einer Flächenheizung (Fußboden-, Wand- und/oder Deckenheizung) erwärmt (in eingeschränktem Maße auch abgekühlt) und/oder das Trinkwasser in einem Speicher oder einer Frischwasserstation auf eine gewünschte Temperatur erwärmt.
Statt Splitgeräte werden in der Praxis aber zunehmend Kompaktwärmepumpensysteme eingesetzt, die die Wärmeenergie über Erdkollektoren (Flächen- oder Grabenkollektoren, Wärmekörbe) oder Tiefenbohrungen (Oberflächen- bzw. Grundwasser) gewinnen. Diese Anlagen sind bei niedrigen Außentemperaturen effizienter, weil die Erd- oder Grundwasserwärme eine verhältnismäßig gleichbleibende Temperatur hat. Diese Anlagen sind aber aufgrund der teilweise aufwendigen Technik um ein vielfaches teurer.
Der Begriff “Split” bezieht sich also auf die Aufteilung von mindestens zwei Anlagenteilen (Duo-Split-Anlage oder einfach nur Splitanlage). Gibt es mehrere Innengeräte, dann nennt man das "Multi-Splitanlage". Mit einem Split-Klimagerät lässt sich eine dezentrale Einzelraum-Klimaanlage realisieren, mit der also nur jeweils ein Wohnraum oder ein Büro gekühlt oder beheizt wird. Nur begrenzt können durch offene Türen andere Räume mit gekühlt oder beheizt werden.
Im Gegensatz dazu gibt es “Monoblock-Geräte”, bei denen sich die ganze Technik in einem Gehäuse befindet. Dieses Gerät befindet sich im Gebäude bzw. in einem Raum und die Außenluft muss durch die Außenwand zum Gerät geführt und wieder abgegeben werden.
Warum wird die Split-Technik eingesetzt?
Weil .....
• ..... durch die Verwendung von Standardbauteilen der Kältetechnik die Anschaffungskosten niedrig sind. Diese werden in großen Stückzahlen hergestellt und sind mit gleicher Leistung günstiger als die Bauteile einer konventionellen Wärmepumpenheizung. In der Regel kostet die Split-Anlage nicht einmal zwei Drittel üblicher Monobloc-Wärmepumpen vergleichbarer Leistung.
• ..... man mit der Split-Wärmepumpe heizen und kühlen kann.
• ..... die Rohrleitungen in das Gebäude nicht gedämmt werden müssen, da die Erzeugung des warmen Wassers erst im Gebäude stattfindet.
• ..... die meisten Split-Wärmepmpen sind mit der Inverter-Technik ausgestattet. Sie arbeiten modulierend und bezieht durchschnittlich etwa die Hälfte an Watt. Diese Leistung kann dann schon eher durch eine Mini-PV-Anlage und/oder Mikrowindkraft-Anlage gedeckt werden.
• ..... die Aufstellung platzsparend ist und keine große Wanddurchbrüche notwendig sind.
• ..... die Inneneinheit einen leisen Betrieb gewähleistet.
• ..... mit vorgefüllten Kältemittelleitungen mit Quick Connect-Verbindungen ist die Installation in Eigenleistung möglich. Aber die Anlage sollte immer durch einen Kältetechniker durchgeführt werden.
• ..... bei einer Split-Anlage mit einem Kältemittelinhalt von weniger als 3 kg ist keine jährliche Wartung von einem Kältetechniker notwendig, aber trotzdem sollte eine Wartung durchgeführt werden.
• ..... die Split-Anlagen auch in Bestandsgebäuden eine hohe Effizienz erreichen, bekommen Hausbesitzer attraktive Zuschüsse oder Darlehen mit hohen Tilgungszuschüssen über die Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG).
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Die Kompressionswärmepumpe nutzt den physikalischen Effekt der Verdampfungswärme. Hier zirkuliert ein Kältemittel in einem Kreislauf. Das Kältemittel wird durch einen Kompressor angetrieben und ändert dabei abwechselnd seinen Aggregatzustände von flüssig-gasförmig und gasförmig-flüssig.
Wärmepumpen-Prinzip
In Ein- und Zweifamilienhäusern werden meistens Kompressionswärmepumpen mit elektromotorischem Antrieb eingebaut.
Kompressionswärmepumpen arbeiten alle nach dem Prinzip, dass aus der Umgebungswärme (Luft, Sole) auf niedrigem Temperaturniveau im Wärmetauscher (Verdampfer) aufgenommen wird. Dieser wird von einem Kältemittel durchströmt, welches bereits bei niedrigen Temperaturen verdampft. Ein Kompressor komprimiert den Kältemitteldampf, wodurch dieser auf ein höheres Temperaturniveau gebracht wird (ähnlich der Erwärmung einer Luftpumpe). Der Kompressor benötigt Antriebsenergie in Form von elektrischem Strom, Gas oder Dieselkraftstoff. In einem zweiten Wärmetauscher (Kondensator), gibt der nun heiße Kältemitteldampf Wärme an die Heizung (Wasser [Flächenheizung, Heizkörper], Luft[Ventilatorkonvektor/Fan Coil], Deckengerät) oder an den Wärmetauscher des Trinkwassererwärmung ab. Die Abkühlung führt zum Kondensieren des Kältemitteldampfes. In einem Expansionsventil wird das noch unter Druck stehende Kältemittel entspannt, wobei die Temperatur sinkt. Der Kreislauf beginnt jetzt von neuem.
Bei diesem Prozess (Kältekreislauf) werden in Abhängigkeit von Wärmequelle und Wärmeverteilsystem Jahresarbeitszahlen (COP) von 3 bis 5 erreicht, d. h. nur 1/3 bis 1/5 der gewonnenen Wärme muss als Antriebsenergie bereitgestellt werden, 2/3 bis 4/5 werden aus der Umgebungswärme aufgenommen.
Die Kältemittel sind heute ausschließlich FCKW-freie Kältemittel. Zum Einsatz kommen R32, R410a, R134a, R407c, usw. und Propan (R290).
Kompressionswärmepumpen erreichen aufgrund der eingesetzten Kältemittel maximale Heizwassertemperaturen von ca. 55 °C (Höhere Temperaturen, speziell zur Trinkwarmwasserbereitung, sind mit R134a und R290 erreichbar). Bei dem Heizbetrieb sollten 35 °C möglichst nicht überschritten werden, was dann Niedertemperaturheizsysteme (Fußboden-, Wand- und/oder Deckenheizungen) voraussetzt.
Kältemittel-Verordnung: Vorschriften, Alternativen und Betreiberpflichten
- Dirk Blank, MVV Energie AG
Funktionsweise Wärmepumpe - Max Weishaupt GmbH
Funktionweise Wärmepumpe- Wolf GmbH
Online-Wärmepumpenberater
Verein "Europaeische Energiewende Community" (Verein i.Gr.)
FAQ - Häufige Fragen zu Erneuerbare Energien
Schleswig-Holstein Netz AG
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Der Begriff "Inverter" kommt aus der Elektrotechnik und bedeutet Umrichter oder Wechselrichter. Bei einem Wechselrichter einer Photovoltaikanlage erfolgt ein Wechsel zwischen Wechsel- und Gleichstrom. Bei einer Photovoltaikanlage wird der erzeugte Gleichstrom in im Stromnetz benötigten Wechselstrom umgewandelt. Der Inverter in einer Wärmepumpe wandelt aus dem Netz bezogenen Wechselstrom in Gleichstrom um. Mithilfe eines Umformers wird dann neuer Wechselstrom erzeugt, dessen Frequenz zwischen 30 und 90 Hz schwanken kann. Dadurch besteht die Möglichkeit, die Drehzahl in Abhängigkeit der benötigten Leistung zu ändern und die Wärmepumpe kann stets die Leistung fahren, die die Heizung oder Kühlung benötigt.
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Inverter-Wärmepumpen modulieren die Leistung einer Wärmepumpe so, dass diese bei konstanter Temperatur betrieben werden kann. Das verhindert häufiges Ein- und Ausschalten (Takten) und führt zu einer deutlich längeren Lebensdauer der Wärmepumpe. |
On/Off |
Vollmodulation |
Moderne Invertertechnik steigert die Effizienz Ihrer Wärmepumpe
Nadine Kümpel, Wegatech Greenergy GmbH
Inverter-Wärmepumpen: Prinzip, Technik und Typen im Überblick
energie-experten.org - Greenhouse Media GmbH
Das SG Ready-Label für Wärmepumpen – das sollten Sie wissen
Arne Gonschor, wegatech greenergy GmbH
SG Ready-Label
- Wärmepumpen im Smart Grid
Bundesverband Wärmepumpe (BWP) e. V.
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Die Verbindung zwischen dem Außen- und den Innengeräten einer Klimaanlage wird mit einer Kältemittelleitung vorgenommen. Durchmesser und Länge der Kältemittelleitung hängen vom Klimasystem und von dem verwendeten Kältemittel ab. So erlaubt das Kältemittel R410A* aufgrund seiner hohen Wärmeaufnahme besonders lange und schlanke Leitungssysteme. Neben der eigentlichen Kältemittelleitung gibt es separate Leitungen für die elektrische Steuerung und die Ableitung von Kondenswasser. Solche Anlage nennt man auch Split- und Direktverdampfungsanlagen. |
Saugleitungen
Druckleitungen (Heißgasleitungen)
Flüssigkeitsleitungen
Bei der Auslegung und Bemessung eines kältemittelführenden Rohrleitungssystems sind besonders zu beachten:
Druckabfall
Ölrückführung
Verdichterschutz
* Das Kältemittel R32 ist ein Einstoffkältemittel. Es eignet sich sehr gut für Klimaanwendungen, für den Kühl- und Heizbetrieb. R32 soll u.a. das Kältemittel R410A ersetzen. Der Sättigungsdruck von R32 ist R410A sehr ähnlich. Dadurch kann die Entwicklung einer R32-Anlage auf Grundlage von R410A-Anlage basieren. Dabei hat R32 eine größere spezifische Kälteleistung als R410A.
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Bei Klimageräten kann die kältetechnische Verbindung von Raum- und Außenteil durch vorgefüllte Kältemittelleitungen mit Quick Connect-Verbindungen hergestellt werden. Bei dem installieren von vorgefüllten Kältemittelleitungen (z. B. 2,5 m und 5,0 m) ist kein Umgang mit Kältemittel erforderlich. Die kältetechnische Verbindung erfolgt einfach durch Zusammenschrauben von Schnellkupplungen (Quick Connect-Verbindungen). Hier können auch mehrere Kältemittelleitungen miteinander verbunden werden. Dabei ergibt sich die maximal zulässige Länge aus den technischen Parametern des Klimagerätes.
Bei der Montage von vorgefüllten Kältemittelleitungen ist kein Umgang mit Kältemittel erforderlich. Die kältetechnische Verbindung erfolgt mittels mehrfach lösbarer Schnellkupplungen.
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Immer wieder treten Schallprobleme, besonders in Verbindung mit Luft-Wärmepumpen, auf. Streitigkeiten mit den Nachbarn inbezug auf Geräusche sind oft vorprogrammiert. Der richtige Standort und der Einsatz wirksamer Schalldämpfer muss/kann die Akzeptanz erhöhen. Zunehmend reicht schon der Anblick der Wärmepumpe aus, um bei vielen Nachbarn eine Antistimmung zu wecken. Bei der neuen superleisen Wärmepumpengeneration kann in vielen Fällen schon das "Verstecken" der Wärmepumpe bzw. deren Außeneinheit durch einen wirksamen Sichtschutzzaun Abhilfe schaffen. Hier bieten sich langlebige und pflegeleichte WPC Zaunelemente an. Sollte diese Maßnahme nicht ausreichen, kann hier eine Lärmschutzwand helfen,
wenn genügend Platz für einen fachgerechten Aufbau vorhanden ist.
Bei der Aufstellung von Wärmepumpen sind neben den akustischen Gesichtspunkten auch der Schutz vor Schmutz und Schnee zu beachten. Eine sichere Kondensatableitung ist notwendig, um eine Vereisung zu vermeiden bzw. zu minimieren. Außerdem muss zwischen einer Innen- und Außenaufstellung unterschieden werden.
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Die häufigsten "Probleme" gibt es bei Außen aufgestellten Luft-Wärmepumpen und Split-Außenteile. Hier sind einige Besonderheiten zu beachten. Neben dem Schall, der bei Innen aufgestellten Wärmepumpen entsteht, sind Außen aufgestellte Luft-Wärmepumpen und Split-Außenteile so zu installieren, dass der Luftstrom an keiner Seite behindert wird, da dies zu einem höheren Betriebsgeräusch führt. Wenn dadurch zusätzlich noch Umluftströme entstehen, wird die Leistung und auch die Arbeitszahl verringert. |
>>> Hier noch ausführlicher <<<
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Split-Klimaanlage
Die Kältebringer® Split Klimaanlage arbeitet mit der Inverter-Technik. Das Innengerät hat eine automatische Selbstreinigung von Kältebringer® mit TitanGold. Es reinigt sich automatisch und schützt sich mit Hilfe dieses Prozesses vor Viren, Bakterien und Schimmel. Somit werden unangenehme Gerüche verhindert und führt zu einer Aufwertung des Raumklimas. TitanGold Wärmetauscher sind besonders korrosionsbeständig, dies schützt vor Rostbildung und bietet eine optimale Leistungsfähigkeit. Die Langlebigkeit der Klimaanlage wird nachhaltig erhöht und das Raumklima verbessert.
Das man mit der Klimaanlage nicht nur heizen und kühlen sondern auch lüften und entfeuchten kann, ist wohl selbstverständlich.
Die Klimaanlage ist mit einem hochwertigen Filter ausgestattet, der für ein angenehmes Raumklima sorgt. Aktivkohlefilter sind essentiell zum eliminieren von unangenehme Gerüche, Gasen und Nikotinrauch. Zudem sammelt dieser kleinere Staubpartikel und verhindert Allergien, sowie die Verbreitung von Pollen. Im weiteren Filterprozess werden Bakterien, Pilze und Mikroben vernichtet.
Besonders angenehm ist die Sleep Funktion. Sie sorgt für einen erholsamen Schlaf, da keine kalte Luft gespürt wird und das Innengerät das Raumklima bei nur 19 dB heizt oder kühlt.
Durch das bereits installierte WiFi Modul kann die Klimaanlage bequem via App gesteuert werden. Durch diese Funktion kann das Smart Home eigenständig mit Hilfe von "Skills" an ein System (Alexa uvm.) angepasst und mit Anweisungen gesteuert werden. (Zurzeit wird nur 2,4 GHz WLAN unterstützt)
Ob diese Angaben alle wirklich funktionieren, werde ich testen und darüber berichten.
Funktionen |
Technische Daten
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1 + 2 SEER (Seasonal Energy Efficiency Ratio) und SCOP (Seasonal Coefficient of Performance) geben die Energieeffizienz im Ganzjahresbetrieb an. Gegenüber den Kennzahlen EER (Kühlbetrieb) und COP (Heizbetrieb) sind diese deutlich näher an am tatsächlichen Verbrauch. Das hinzugefügte S steht für „saisonal“ und berücksichtigt Faktoren wie Stand-By-Modi oder auch Hilfs-Energien. |
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Ratgeber für Klimaanlagen und Klimageräte
Installation & Montage
Klimaanlagen - Gebrauchsanleitung & Nutzungshinweise
Kältebringer® - SC Trade & Services GmbH
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Da die Außentemperaturen in den Übergangszeiten und im Winter in unseren Breiten relativ kalt sind, ist die Wärmequelle "Luft" für Wärmepumpen nur in begrenztem Rahmen voll einsetzbar. Anders sieht es bei den Wärmequellen "Grundwasser" und "Erdreich" aus.
Immer wieder oder noch wird die britische Wärmeeinheit "BTU" (British Thermal Unit) als Maßeinheit für die Energie bei der Strom- und Dampferzeugung und für die Kühlleistung einer Wärmepumpe verwendet, obwohl diese Einheit seit der gesetzlichen Einführung der SI-Einheiten (Internationale Einheitensystem [Système international d’unités]) im Jahre 1978 des letzten Jahrhunderts nicht mehr verwendet werden "darf" und durch die Einheit "Joule" (J) ersetzt wurde. Dabei entspricht die britische Wärmeeinheit "BTU" der Energiemenge, die für die Erwärmung von einem Pfund Wasser um ein Grad Fahrenheit benötigt wird.
1 BTU = 1,055 kJ
1 BTU/h = 0,293 W
Einen entscheidenden Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit hat die Betriebsweise einer Wärmepumpenanlage. Bei der Auslegung der Wärmepumpe wird die Temperatur ermittelt, ab wann eine zweite Wärmequelle (E-Heizstab, Öl, Gas, Holz, Solar, Geothermie, Mini-KWK) zugeschaltet werden muss, um die Heizlast des Gebäudes bei den entsprechenden Außentemperaturen zu gewährleisten und die Anlage mit einer guten Jahresaufwandszahl zu betreiben. Diese Temperatur wird als Bivalenzpunkt oder Dimensionierungspunkt bezeichnet.
- Monovalenter Betrieb
- Monoenergetischer Betrieb
- Bivalenter Betrieb
>>>> hier ausfürlicher <<<<
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Bei einer monoenergetisch betriebenen Luft-Wasser-Wärmepumpe wird der Heizbedarf bis zum Bivalenzpunkt gedeckt. Darunter wird eine Zusatzheizung notwendig. Hier kann ein Heizstab oder auch ein noch vorhandener Wärmeerzeuger (Gasgerät, Ölkessel, Festbrennstoffkessel) eingesetzt werden. Bei einem bivalenten Betrieb wird besonders bei höheren Systemtemperaturen der Bivalenzpunkt höher angesetzt.
Der Deckungsanteil der Wärmepumpe sollte möglichst hoch sein, damit die Betriebskosten möglichst gering sind und die Jahresarbeitszahl möglichst hoch ist. In der Regel sind die Anzahl der Tage mit Außentemperaturen unter -5 °C sehr gering und deshalb wird der Bivalenzpunkt um diese Temperatur festgelegt bzw. ermittelt. So ist dann z. B. der Anteil der Zusatzheizung bei -10 °C AT ca. 1 % und bei -16 °C ca. 4 % der gesamten Wärmemenge.
Deckungsanteil der Wärmepumpe ( % ) |
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Klimazone / Auslegungstemperatur |
Bivalenzpunkt
/ Dimensionierungspunkt ( °C ) |
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-12 |
-11 |
-10 |
-9 |
-8 |
-7 |
-6 |
-5 |
-4 |
-3 |
-2 |
-1 |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
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-10 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
99 |
99 |
99 |
99 |
98 |
98 |
97 |
96 |
94 |
92 |
90 |
87 |
84 |
81 |
-12 |
100 |
100 |
100 |
99 |
99 |
99 |
99 |
98 |
98 |
97 |
96 |
95 |
93 |
90 |
88 |
86 |
83 |
80 |
77 |
-14 |
100 |
100 |
99 |
98 |
98 |
98 |
98 |
97 |
97 |
96 |
94 |
92 |
90 |
88 |
85 |
82 |
79 |
75 |
72 |
-16 |
99 |
99 |
98 |
98 |
97 |
97 |
97 |
96 |
95 |
94 |
92 |
90 |
87 |
84 |
81 |
78 |
74 |
71 |
67 |
Vergleich der Arbeitsweisen (Beispiel)
On/Off |
Vollmodulation |
COP Verlauf
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EWKG - SH
Mit dem "Gesetz zur Energiewende und zum Klimaschutz in Schleswig-Holstein (Energiewende- und Klimaschutzgesetz" - EWKG) bekommt nach § 9 (Nutzungspflicht von Erneuerbaren Energien in der Wärme- und Kälteversorgung
für beheizte Wohn- und Nichtwohngebäude im Gebäudebestand; Verordnungsermächtigung) der bevollmächtigte Bezirksschornsteinfeger ein neues Geschäftsfeld.
Nach Absatz 11 nehmen bevollmächtigten Bezirksschornsteinfegerinnen und Bezirksschornsteinfeger die aus den Absätzen 3 und 5 bis 8 hervorgehenden Aufgaben als Beliehene (natürliche männliche bzw. weibliche oder juristische Person, der von der öffentlichen Verwaltung hoheitliche Aufgaben übertragen bekommt) wahr. Die Beliehenen unterliegen der Aufsicht des für Bauen zuständigen Ministeriums. Dieses kann die Aufsicht auf nachgeordnete Behörden übertragen.
Wenn ein Austausch oder nachträgliche Einbau einer Heizungsanlage geplant ist, müssen Verbraucher ihren Bezirksschornsteinfeger informieren. Dieser überwacht und überprüft auch die Umsetzung der durchgeführten Maßnahmen, die spätestens 12 Monate nach Inbetriebnahme nachzuweisen sind. Den Bezirksschornsteinfegern sind auch die Lieferverträge über Erneuerbare Energien und der individuelle Sanierungsfahrplan vorzulegen.
Wer sich vor dem 01. Juli 2022 noch für die Anschaffung einer Gas- oder Ölheizung entscheidet, sollte mit seinem Installateur eine Vereinbarung schließen, die bei nicht termingerechtem Einbau einen Rücktritt von dem Auftrag beinhaltet. Als Termin ist spätestens das Datum sechs Monate nach Veröffentlichung der Durchführungsverordnung festzulegen. Mögliche Schadensersatzforderungen, z. B. Zusatzkosten durch die Beauftragung anderer Handwerker, sind durch den Rücktritt nicht ausgeschlossen.
Die Landesverordnung zur Umsetzung des Energiewende- und Klimaschutzgesetzes - Schleswig-Holstein wurde am 17. November 2022 veröffentlicht und tritt zum 18. November in Kraft. Der Einbau muss dementsprechend bis zum 18. Mai 2023 erfolgen.
Energiewende- und Klimaschutzgesetz
Schleswig-Holstein Netz AG
Die Aufgaben der bevollmächtigten Bezirksschornsteinfegerinnen und Bezirksschornsteinfeger nach dem EWKG SH
(zum Vergrößern - anklicken)
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Kaskadenmessung - PV - HH - WP
Wer den Strom für die Wärmepumpe durch einen günstigen Wärmepumpenstromtarif bezieht und zusätzlich noch eine PV-Anlage besitzt, der möchte auch seinen eigenen Strom für die Wärmepumpe verwenden. Hier kann eine Kaskadenmessung eingesetzt werden.
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Kaskadenmessung - SH-Netz |
Die Kaskadenmessung ist noch nicht so weit verbreitet und wird von vielen Netzbetreibern nicht mal wirklich angeboten. Hier ist aber wichtig zu wissen, dass die Auswahl vom Messkonzept definitiv beim Anlagenbetreiber liegt. Der Netzbetreiber hat wiederum die Verpflichtung, das gewählte Messkonzept auf Konformität mit dem EEG, KWKG und den Technischen Anschlussbedingungen zu prüfen. Die Kaskadenmessung ist definitiv ein konformes Messkonzept und wird hoffentlich in Zukunft noch mehr Aufmerksamkeit bekommen, damit diese auch als offizielles Messkonzept angesehen wird und auch die Umsetzung kein Problem mehr darstellt.
FAQ - Häufige Fragen zu Erneuerbare Energien
Schleswig-Holstein Netz AG
Die Kaskadenmessung: PV Anlage mit Wärmepumpe
Photovoltaikforum GmbH
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