FORETA

BAYERISCHER FORSCHUNGSVERBUND ENERGIEEFFIZIENTE TECHNOLOGIEN UND ANWENDUNGEN

Effizienzsteigerung von Luft/Wasser-Wärmepumpen durch Integration von Latentwärmespeichern

Arbeitsfeld:

Luft/Wasser-Wärmepumpen weisen in den letzten Jahren stark steigende Absatzzahlen auf. Aufgrund ihrer einfachen Installation eignen sie sich insbesondere für energetische Sanierungen. Zudem liegt der Gesamtinvestitionsaufwand deutlich niedriger als bei Wasser/Wasser- und Sole/Wasser-Wärmepumpen.
Ein Nachteil von Luft/Wasser-Wärmepumpen ist jedoch die starke Abhängigkeit der Leistungszahl von der Außentemperatur und damit eine im Vergleich zu den anderen Systemen niedrigere Jahresarbeitszahl. Durch heute übliche Warmwasser-Pufferspeicher lässt sich dieser Nachteil nur sehr bedingt auffangen. Auch häufige Ein- und Ausschaltvorgänge, welche die  Standzeit von Wärmepumpen beeinträchtigen, können mit solchen Warmwasserspeichern nur in begrenztem Maße reduziert werden.
Für diese Aufgabe bieten sich jedoch Latentwärmespeicher an. Diese speichern thermische Energie nicht sensibel wie herkömmliche Wasserspeicher sondern nutzen den Phasenübergang fest/flüssig. Als wesentliche Vorteile sind eine hohe  Energiedichte sowie ein geringe Temperaturspreizung hervorzuheben. Als Speichermaterialien sind viele Stoffe anwendbar, welche anhand der Schmelztemperatur je nach gewünschtem Temperaturbereich des Speichers gezielt ausgewählt werden.
Die wesentlichen Zielsetzungen dieses FORETA-Teilprojektes liegen darin, die Energieeffizienz von Luft/Wasser-Wärmepumpen durch Ankopplung geeigneter Latentwärmespeicher zu verbessern und die Taktraten zu reduzieren. Hierzu wird zum einen eine Versuchsanlage errichtet und betrieben, zum anderen werden verschiedene Speicherkonfigurationen und Schaltungsvarianten anhand von computergestützten Modellsimulationen untersucht und bewertet. Schließlich  wird die Übertragbarkeit der Projektergebnisse auf andere Anwendungen, z.B. im Bereich der Kältetechnik, geprüft.

Funktionsgraph einer Wärmepumpe

Gefördert durch:
Bayerisches Staatsministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst

Projektpartner: