LW-Wärmepumpe in Kaskade für Heizung und Schwimmbad

Ersatz der alten Elektrospeicherheizung durch eine Luft/Wasser-Wärmepumpe in Kaskade. Einsatz für Heizung, Warmwasser und Schwimmbadheizung. Erhöhung des Eigenverbrauchs von Elektrizität aus der Photovoltaik-Anlage.

Die alte Elektrospeicherheizung wurde ersetzt durch eine Kaskadenlösung mit zwei Wärmepumpen vom Typ NIBE F2120. Die Wärmepumpen werden über einen Kombienergiespeicher in das System eingebunden. Energie aus der Wärmepumpe wird eingesetzt für:

• die Raumheizung (bestehende Fussbodenheizung).
• die Warmwasseraufbereitung (Hygieneboiler nach dem Durchlauferhitzerprinzip im Kombispeicher eingebaut)
• für die Beheizung des Aussen-Schwimmbads: das Schwimmbad ist gut wärmeisoliert und wird ganzjährig auf eine Temperatur von ca 28°C beheizt

Optimierung des Eigenverbrauchs von Elektrizität aus der Photovoltaik-Anlage

Damit Elektrizität, welche mit der Photovolatik-Anlage produziert wird, grösstmöglich in der Wärmepumpe für die Energieversorgung genutzt werden kann, wurde eine kundenspezifisch programmierte Heizungsregelung eingesetzt. Nur damit war es möglich, das volle Potenzial für die Eigenverbrauchssteigerung mit der Wärmepumpe auszunutzen, da eine Standardregelung (im vorliegenden Fall die NIBE SMO40) diese Funktion nicht bietet. Folgende Funktionen werden mit der individuell programmierten Heizungsregelung umgesetzt:

• Einschalten der Pool-Filterpumpe, wenn genügend Elektrizitätsüberschuss vorhanden ist. Die Filterpumpe hat eine Mindestlaufzeit und wird in der Niedertarifszeit in Betrieb gesetzt, wenn der Betrieb mit Solarstrom nicht genügend lange war
• Anheben des Sollwerts der Schwimmbadtemperatur, sobald genügend PV-Produktion besteht. Die Wärmepumpe wird mit Nutzung von Solarstrom in Betrieb gesetzt und die Schwimmbadladung gestartet. Da das Schwimmbad über eine hohe Speicherkapazität verfügt, kann der Betrieb problemlos kontinuierlich über mehrere Stunden erfolgen.
• Anheben der Vorlauftemperatur der Fussbodenheizung in Abhängigkeit der Aussentemperatur. Durch die Trägheit der Fussbodenheizung (Speicherkapazität des Unterlagbodens) wird ein Überheizen vermieden

Erfahrungen aus dem Betrieb der NIBE F2120 mit Photovoltaik Eigenverbrauch

Im Vergleich zu dem Betrieb der Anlage mit dem Elektrospeicher konnten die Betriebskosten für Heizung, Warmwasser und Schwimmbadheizung von ca 9'000 Fr/Jahr auf rund 2'000 Fr/Jahr reduziert werden. Dies entspricht einer jährlichen Kosteneinsparung von rund 7'000 Fr. ! Bei gleichem oder sogar höherem Komfort kann die Investition problemlos innert nützlicher Frist amortisiert werden.

Leistungen der Hans Dürig AG

• Konzeption und Planung der Anlage
• Entwicklung der Hydraulik für die Einbindung der Wärmepumpen
• Programmierung der Regelung, speziell auf den Einsatzzweck für die Maximierung des Photovoltaik-Eigenverbrauchs abgestimmt
• Integration mit der Wärmepumpenregelung in Absprache mit NIBE und dem Systemlieferanten der Photovoltaik-Anlage
• komplette und betriebsbereite Installation der Anlage
• Inbetriebnahme der Anlage und der Regelung vor Ort
• Systemkontrolle im Betrieb und Betriebsoptimierung: Einstellung der Regelparameter für einen optimalen, sprich energiesparenden Betrieb