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Unterscheidungsmerkmale
Für eine bestimmte Aufgabenstellung kommen oft mehrere Wärmeerzeugungssysteme in Betracht. Diese unterscheiden sich hinsichtlich:
- Erreichbarkeit hoher Temperaturen,
- Eignung für monovalenten Betrieb,
- Eignung für kleine oder grosse Leistung,
- Abhängigkeit der Leistung von der Witterung,
- Abhängigkeit der Leistung von den Heizkreistemperaturen,
- Ausnutzung der End- bzw. Primärenergie,
- Emission von Treibhausgasen und Schadstoffen.
Energetischer Vergleich
Für die Endenergieausnutzung ist der Jahresnutzungsgrad bzw. die Jahresarbeitszahl massgebend. Diese im Folgenden als Jahresnutzungsgrad bezeichneten Kennzahlen sind eines der Kriterien für die Systemwahl. Um den Endenergieverbrauch abschätzen zu können, sindAnhaltswerte einfacher Fälle nützlich.
Die Randbedingungen von Bild 2.53 sind für alle Systeme:
- zweckmässig geplante und ausgeführte Anlagen,
- monovalenter Betrieb,
- ein Drittel der gesamten Nutzwärme (H+WW) wird für die Wassererwärmung bis 60 °C verwendet,
- Vorlauftemperatur Heizung 35 °C,
- Standort im schweizerischen Mittelland.
Bei Wärmepumpen, die auch der Wassererwärmung dienen, ist zu beachten, dass dafür eine Vorlauftemperatur um 5 bis 10 K über der maximalen Speichertemperatur benötigt wird.
Vergleich der Umweltbelastung
Wärmepumpen weisen höhere Nutzungsgrade auf als Verbrennungssysteme. Wird allerdings die Umwandlung von Primärenergie in Endenergie in Betracht gezogen, relativiert sich der energetische Vorsprung der Wärmepumpen (vgl. Kapitel 1.1.3).
Andere Randbedingungen
Aufgrund solcher Anhaltswerte können auch Nutzungsgrade geschätzt werden, die nicht den obigen Randbedingungen entsprechen. Detaillierte Angaben, insbesondere auch zu älteren Gas-/Ölkesseln, sind in [Rec1] zu finden.
Bei einer bivalenten Anlage wird das Subsystem mit grosser Auslastung mit besserem, dasjenige mit kleiner Auslastung mit schlechterem Jahresnutzungsgrad arbeiten.
Bei den nicht kondensierenden Kesseln ist der Jahresnutzungsgrad kaum abhängig von den Temperaturen des Wärmeverteilsystems. Bei kondensierenden Kesseln ist die Abhängigkeit stärker und bei Wärmepumpen am stärksten. Bei diesen Wärmeerzeugern sind deshalb besonders tiefe Rücklauftemperaturen anzustreben.
Bild 2.53 Richtwerte Jahresnutzungsgrade (bezüglich Brennwert) bzw. Jahresarbeitszahlen moderner Wärmeerzeugungssysteme und deren Leistungsbereiche, für welche sie ausgelegt werden