Hochtemperaturwärmepumpen mit neuer Generation an Low-GWP Kältemitteln für die Beheizung und Warmwasserbereitung in Mehrfamilienhäusern
Förderkennzeichen: 03ET1488 A/B
Laufzeit: 05/2017 bis 04/2021
Projektpartner: Fraunhofer ISE, Stiebel Eltron
Ziele
- Demonstrationswärmepumpe wird ausgelegt/konstruiert/aufgebaut, die mit einer neuen Generation an Kältemittel mit niedrigem Ozon- und Treibhauspotenzial betrieben wird und für die Beheizung und Warmwasserbereitung in einem Mehrfamilienhaus sorgen soll
- Warmwasserbereitung, die in MFH eine minimale Warmwassertemperatur von 60°C an der Zapfstelle bereitstellen können muss (Stichwort: Großanlage gemäß DVGW W 551)
- Niedrige Schallemissionen des Gerätes, da eine Aufstellung in dichter Bebauung wahrscheinlich ist.
- Hohe Effizienz Heizen/Warmwasser
- Hohe Robustheit des Gerätes
Technologie
Für den Einsatz von Wärmepumpen in bestehenden Mehrfamilienhäusern (MFH) stellen die erforderlichen hohen Vorlauftemperaturen – insbesondere zur Einhaltung der Hygienevorschriften bei der Trinkwarmwasserbereitung – als auch die begrenzte Verfügbarkeit von geeigneten Umgebungswärmequellen beträchtliche Herausforderungen dar.
Als Bestandteil der Wärmepumpenentwicklung findet eine Vermessung des Kältemittelverdichters zur energetischen Bewertung statt. Diese wird kombiniert mit strukturdynamischer Messtechnik für die Bewertung von mechanischen Belastungen sowie Körperschall.
Die dabei gewonnene Information des Geschwindigkeitsfeldes auf der Oberfläche ist dabei eine wichtige Größe zur Beurteilung dieser mechanischen Belastung, die aufgrund der Erregung durch den Verdichter und induziert durch Strömungen auftritt.
Arbeitsplan
- Zielmarktidentifikation und Systemanalyse für Mehrfamilienhäuser
- Kältekreisentwicklung einer Wärmepumpe für MFH
- Inbetriebnahme und Schwingungsdämpfung des Kältekreises
- Systementwicklung mit Fokus zur Warmwasserbereitung (experimentell)
- Felduntersuchung
Die Firma Stiebel Eltron generiert durch umfangreiche eigene Untersuchungen sowie durch Untersuchungen vom Fraunhofer ISE ein Pflichtenheft und baut Demonstratoren. Dies umfasst alle Aspekte einer neuen Anlage. Das Fraunhofer ISE vermisst Komponenten zur Kompression, Wärmeauskopplung sowie das Gesamtgerät sowohl energetisch als auch akustisch. Es liefert Teilmodelle für die Systemsimulation und führt diese teilweise auch selbst zur Optimierung von Bauteilen und Prozessen selbst aus.
Ansprechpartner
Thore Oltersdorf
Fraunhofer ISE
Heidenhofstrasse 2
79114 Freiburg
+49 761 4588 5239
thore.oltersdorf@ise.fraunhofer.de
Dr.-Ing. Judith Möller
Stiebel Eltron GmbH
Dr.-Stiebel-Straße 33
37603 Holzminden
+49 5531 70296281
judith.moeller@stiebel-eltron.de