Vortrag auf der "element e" zur 2. Energiemesse im Energiepark Hirschaid.

1. BARTL Wärmepumpen
Frank Peter Hess
Energiepark
Hirschaid
Technik klever
nutzen
22.03.2015
Die Wärmepumpe
Sinnvoll heizen mit Wärmepumpen im Neu- und Altbau

2. Unsere Fertigung in
Dornstadt, Dieselstraße 7
seit 01.11.2011

3. Was ist eine Wärmepumpe?
Die möglichen Wärmequellen
Unsere Produktpalette
Heißgasentwärmung für hohe
Brauchwassertemperaturen

4. Was ist eine Wärmepumpe?
Eine Wärmepumpe ist ein Heizungssystem
für die Beheizung von Gebäuden und für die
Warmwasserbereitung
Fossile Energieträger wie Öl oder Gas sind
für immer überflüssig
Ca. 75% der benötigten Energie wird aus der
unmittelbaren Umgebung Ihres Gebäudes
gewonnen
Nur ca. 25% Antriebsenergie werden in Form
von Strom benötigt für den Kompressor, die
Umwälzpumpen und Regelung

5. Grundsätzliche Funktion der
Wärmepumpe
Prinzip des Kühlschrankes oder Gefriertruhe
Geschlossener, vollhermetischer Kältekreislauf
Auf der „kalten“ Seite wird Energie aufgenommen
Auf der „warmen“ Seite wird Energie abgegeben
Hierfür ist eine Wärmequelle erforderlich

6. Funktionsablauf:
Im Verdampfer wird dem sehr kalten Kältemittel Wärme
zugeführt (Erdreich, Grundwasser, Außenluft) und das
Kältemittel wird gasförmig
Im Verdichter wird gasförmiges Kältemittel von niedrigem
auf hohen Druck verdichtet, dadurch wird das
Kältemittelgas heiß
Heißes Kältemittel wird im Verflüssiger (Wärmetauscher)
abgekühlt, verflüssigt und gibt dabei Wärme ab
(Heizungswasser wird erwärmt)
Über ein Ventil wird der Druck des flüssigen Kältemittels
reduziert und das Kältemittel wird weiter abgekühlt

7. Darstellung gesamter Kältekreislauf

8. Funktionsablauf:
Im Verdampfer wird dem sehr kalten
Kältemittel Wärme zugeführt (Erdreich,
Grundwasser, Außenluft) und das
Kältemittel wird gasförmig
Im Verdichter wird gasförmiges
Kältemittel von niedrigem auf hohen
Druck verdichtet, dadurch wird das
Kältemittelgas heiß
Heißes Kältemittel wird im Verflüssiger
(Wärmetauscher) abgekühlt, verflüssigt
und gibt dabei Wärme ab
(Heizungswasser wird erwärmt)
Über ein Ventil wird der Druck des
flüssigen Kältemittels reduziert und das
Kältemittel wird weiter abgekühlt

9. Die Arbeitszahl/Leistungszahl/COP
Setzt die aufgenommene Energie ins Verhältnis zur
abgegebenen Energie
Die Arbeitszahl ist abhängig von der erforderlichen
Vorlauftemperatur und der Wärmequellentemperatur
Je niedriger die Vorlauftemperatur und je höher die
Wärmequellentemperatur, umso besser ist die
Arbeitszahl /Leistungszahl/ COP(Coefficient of Performance )
Beispiel: 10 kW Heizleistung : 2kW Stromaufnahme = 5
Ziel > 3,5

10. Die Wärmeverteilung
Vorlauftemperatur soll möglichst niedrig sein
Optimal geeignet sind Flächenheizsysteme wie
Fußboden- oder Wandheizungen bei ca. 35°C
Radiatoren müssen auf max. 45°-50°C ausgelegt
werden
Je niedriger die Vorlauftemperatur, umso besser
ist die Leistungszahl/COP

11. Der Pufferspeicher
drei Hauptaufgaben:
Überbrückung der Sperrzeiten, je nach
Energieversorger bis zu 3 x 2 Stunden pro Tag
Sicherstellung von Mindestlaufzeiten der WP,
die Leistung der WP von 15 Minuten Laufzeit
sollte aufgenommen werden können
Hydraulische Trennung

12. Die Wärmequellen
Erdwärmesonde
Erdreichflächenkollektor
Grundwasser
Außenluft

13. Kriterien für die
Auswahl der Wärmequelle
Platzverhältnisse auf dem Grundstück
Lage der Klimazone
Situation mit Nachbargebäuden
Bodenbeschaffenheit
Finanzielle Aspekte
Anforderungen an das Gebäude

14. Die Erdwärmesonde
Tiefenbohrung bis ca. 100m
Durchmesser 12 – 20 cm
Doppel U-Sonde (2 x VL, 2 x RL)
Kunststoff HD-PE Ø 25 – 40mm
unbedingt Geologie beachten
Mindestabstände der Sondenfelder 5m
Ringraum fachgerecht verfüllen

15. Die Erdwärmesonde, Kosten
Ca. € 50.-- - € 60.--/Bohrmeter
Beispiel:
Neubau, 200m² Wohnfläche, Niedrigenergiehaus
erforderlich ca. 160 Bohrmeter
ca. € 9.000.—

16. Erdsondenbohrung

17. Der Erdreichflächenkollektor
Verlegetiefe ca. 1,2 m
Verlegeabstand ca. 30 cm
Kunststoffrohr HD-PE Ø 20 mm, erforderliche
Erdfläche hängt vom Untergrund ab
Optimal ist ein feuchter, lehmiger Boden
Ca.1 - 2-fache der beheizten Wohnfläche ist als
Kollektorfläche erforderlich
Kostengünstige Wärmequellenerschließung,
welche mit handwerklichem Geschick in
Eigenleistung erbracht werden kann

18. Der Erdreichflächenkollektor
Kosten
Durch Eigenleistung große Einsparung
möglich
Beispiel:
Neubau, 200m² Wohnfläche,
Niedrigenergiehaus
erforderlich ca. 200 m² Fläche
Materialkosten ca. € 2.000.—
Erdarbeiten und Verlegekosten ca.
€ 1.000.- – 3.000.--

20. Anlagenbeispiel Erdreichflächenkollektor
Gesamtschule Adelsried bei Augsburg
seit 1982 in Betrieb
Heizleistung: 150 kW
3 x WB 16 S
20.000m Rohr im Erdreich verlegt

21. Gesamtschule Adelsried
Seit 1982 in Betrieb
Heizleistung: 150 kW
3 x WB 16 S
20.000 m Rohr im Erdreich

22. Sole - Wasser -
Wärmepumpe Eco 1 - 36S
Heizleistung: ca. 4 - 100 kW

23. Sole - Wasser -
Wärmepumpe WB 10 - 36S
Heizleistung: ca. 23 - 100 kW

24. Das Grundwasser
Offenes System
Spezielle Wärmetauscher oder Zwischenkreis
erforderlich
Wassermenge und Wasserqualität beachten
Förder- und Schluckbrunnen erforderlich
Wasserrechtliche Genehmigung
Beste Leistungszahlen bis 1: 6
Oberflächenwasser nicht geeignet

25. Das Grundwasser, Kosten
Ca. € 200 – 300.--/ Brunnenmeter
Tiefe unabhängig vom Wärmebedarf
Beispiel:
Neubau, 200m² Wohnfläche, Niedrigenergiehaus
Wasserstand bei 5 m
Brunnentiefe ca. 8m
Gesamtkosten Brunnen ca. € 4.000.--

26. Die Grundwasser-
Wärmepumpe

27. Grundwasser - Wärmepumpe
WB 2 – 10 CF/W
Heizleistung: ca. 10 - 28 kW

28. Die Außenluft (I)
Überall einsetzbar und verfügbar
Keine aufwändigen Erschließungsarbeiten
Unerschöpflich
Auch bei tiefen Wintertemperaturen ist eine
ausreichende Heizleistung gewährleistet

29. Die Außenluft (I)
Keine speziellen
Erschließungsaufwendungen wie
Erdarbeiten oder Bohrungen
Wärmequellenerschließung ist
durch den Wärme-
tauscher(Verdampfer) und dem
Ventilator bereits in der
Gerätebauweise enthalten.

30. Die Außenluft (II)
Bei der Auslegung ist zu beachten :
Wärmebedarf des Gebäudes bei
Norm-Auslegungstemperatur (-12°C
bis -16°C) ermitteln
Bei sehr tiefen Außentemperaturen
Unterstützung durch 2.
Wärmeerzeuger (in der Regel E.-
Heizstab, Kaminofen etc.)

31. Die Luftkompakt-Wärmepumpe zur Innenaufstellung

32. Luft - Kompakt - Wärmepumpe zur
Innenaufstellung
ECO 3 - 8 LCI(HG), WB 12 LCI(HG)
Heizleistung: ca. 7,1 - 18 kW

33. Die Luft-Split-Wärmepumpe

34. Luft - Split - Wärmepumpe
ECO 3 – 6 LS(HG), WB 8–16 LS-T
Heizleistung: ca. 6 - 22 kW

35. NEU BEI BARTL !!
ECO 3-8 LA-DK Direktkondensation
-mit Pufferspeicher und Frischwasserstation
-geringer Platzbedarf im Technikraum
-gute Leistungszahlen
-sehr geräuscharmer Betrieb

36. Die Luft-WP zur Außenaufstellung
mit Direktkondenstation

37. Die neue LCA –Wärmepumpe

38. Primärenergieeinsparung bei der Nutzung einer
Wärmepumpe
43%
44%
40%
38%
39%
40%
41%
42%
43%
44%
45%
Primärenergieeinsparung in %
gegenüber Öl
gegenüber Gas
gegenüber Gasbrennwert

39. CO 2 Minderung durch den Einsatz einer
Wärmepumpe
55%
39%
30%
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
CO 2 Minderung in %
gegenüber Öl
gegenüber Gas
gegenüber Gasbrennwert

40. Wärmepumpen für besondere
Anwendungen
Umkehrung des Kältekreislaufes
zum Heizen und Kühlen mit der
Wärmepumpe
Die Wärmepumpe mit der
Heißgasentwärmung für hohe
Brauchwassertemperaturen

41. Die Kühlfunktion
Bei Sole- u. Grundwasser Wärmepumpe
freie Kühlung möglich, dadurch geringste
Betriebskosten f. Kühlbetrieb
Über Kreislaufumkehrung Kühlung auch bei
Luft WP möglich
Wärme/Kälteverteilung muss geeignet sein
(Flächenheiz-/kühlsystem oder spezielle
Truhen)
Bei Sole WP durch Kühlbetrieb
Verbesserung der Leistungszahl auch beim
Heizbetrieb

42. Die Heißgasentwärmung
Brauchwassererwärmung bis ca. 65°C in
Verbindung mit BARTL- Systemspeicher oder
BARTL-Pufferspeicher mit Frischwasserstation
möglich
Leistungszahl immer noch zwischen 4 und 5
(z. Bsp. WQ Sole, VL 35°C)
Für alle Wärmepumpen Typen lieferbar
Kein überhöhter Druck im Kompressor trotz
hoher VL Temperaturen, dadurch lange
Lebenszeit des Kompressors
Einfache Montage durch vorinstallierte
Ladepumpe

43. P: Hochdruck
P0:: Niederdruck
TÜ: Überhitzungstemperatur
T: VL Temperatur Heizung
T0: Temperatur Wärmequelle
Qzu: Entzugsleistung
W: Verdichterarbeit
Qab: Heizleistung
Qzu + W = Qab
75% + 25% = 100%

44. Einsatzmöglichkeiten
Ein- und Mehrfamilienhäuser
Neubau und Altbausanierung
Gewerbe-, Industriegebäude
Kindergärten, Schulen
Rathäuser, Museen
Sporthallen, Tennisplätze
Campingplätze
In allen Bereichen, in denen Wärme für
Heizung und Wasser benötigt wird.

45. Fazit
Der Einsatz einer Wärmepumpe senkt
deutlich den CO2 Ausstoß und den
Primärenergieverbrauch
Die BARTL-Wärmepumpentechnik arbeitet
zuverlässig, geräuscharm und
kostengünstig
Betriebskosten können effektiv um ca. 50 %
gesenkt werden
Für einen sinnvollen, effektiven Einsatz
einer Wärmepumpe empfehlen wir eine gute
Gebäudeisolierung, eine gute
Wärmequellendimensionierung und eine
optimale Auslegung der Wärmeverteilung.

46. Die Wärmepumpe
Das Heizsystem der Zukunft
Nutzung kostenloser
Umweltenergie
Einsparung von Primärenergie
Kamin u. Brennstofflager entfallen
Keine Vorfinanzierung von
Brennstoff
Komfortable Heiztechnik
einfache Bedienung
Jederzeit und überall einsetzbar
Reduzierung von Schadstoffen und
CO2 Ausstoß
Vor Ort emissionsfrei
Die Wärmepumpe, denn es lohnt sich es besser zu machen!

47. Es lohnt sich…
-Hohe Leistung und modernste WP-Technik
-weit über 35 Jahre Erfahrung
-Fertigung in Deutschland (Dornstadt bei Ulm)
-Arbeitsplätze im Land bleiben erhalten und werden geschaffen
-hohes Maß an Qualität und Zuverlässigkeit
Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit !