Die benötigte Heiz- und Kühlenergie sowie Teile des benötigten Haushaltstrom sollen von einer auf Eigenverbrauch optimierten Wärmepumpenanlage mit PV-Versorgung + Solarkollektor  bereitgestellt werden. Die Wärmeübertragung soll im EG durch FBH und im OG/DG-Ausbau durch FBH und unterhalb des Spitzbodens auch durch Decken-Heiz-Kühlelemente erfolgen. Die Heiz-Vorlauftemperatur soll auf 35° C begrenzt werden, die Kühl-Vorlauftemperatur auf 21°-C.

Komponenten

Wärmepumpen

Heizen oder Kühlen mit nur einem Gerät ist dadurch möglich, dass mit Hilfe eines Vier-Wege-Ventils der Kältemittelkreislauf “umgedreht” wird.

  • Integrierte Wärmepumpenregelung
  • Scroll-Kapselkompressor, sauggasgekühlt
  • Kupfergelötete Edelstahlplattenwärmetauscher für Verdampfer und Kondensator
  • Thermostatisches Expansionsventil
  • Vier-Wege-Umschaltventil (bei aktiver Kühlung)
  • Patronendruckschalter für Hoch- und Niederdrucküberwachung
  • Kältemittelschauglas
  • Kältemittelsammler
  • Filtertrockner
  • Thermorelais zum Schutz des Kompressors
  • Motorschutz
  • Soleumwälzpumpe
  • Speicherladepumpe
  • Stromhauptschalter
  • Grundrahmen
  • flexible Anschlussschläuche
  • Anlaufstrombegrenzer mit Drehfeldüberwachung

Funktionsprinzip

Heizen:

Im Heizbetrieb wird im Wärmetauscher [3] Wärme von der Wärmequelle auf das Kältemittel (KM) übertragen. Das KM verdampft dabei. Das verdampfte KM strömt anschließend, angesaugt durch den Kompressor [1], durch den Sauggaswärmetauscher [5] wo das KM nachträglich erwärmt wird. Im Kompressor wird das KM unter Aufwendung von elektrischer Energie auf ein höheres Druck- und Temperaturniveau gehoben. Anschließend gelangt das KM in den Wärmetauscher [2], wo es einen Großteil seiner Wärme an das kältere Heizungswasser überträgt und dabei kondensiert. Auf dem Weg zum Expansionsventil [7] durchströmt das flüssige KM den Kältemittelsammler [6], den Kältemitteltrockner sowie den Sauggaswärmetauscher, wo ein weiterer Wärmeaustausch zwischen dem flüssigen KM und dem gasförmigen KM (vom Verdampfer kommend) stattfindet. Nach dem Expansionsventil entspannt das Kältemittel, kühlt dabei ab und gelangt wieder in den Verdampfer. Der Kältekreis ist geschlossen und kann wieder von vorne beginnen

Kühlen:

Im Kühlbetrieb ist die Funktionsweise der einzelnen Komponenten innerhalb des Kältekreises genauso wie beim Heizbetrieb, lediglich die beiden Wärmetauscher [2] und [3] tauschen ihre Funktion. Der Kondensator aus dem Heizbetrieb wird zum Verdampfer, während der Verdampfer aus dem Heizbetrieb die Funktion des Kondensators übernimmt. Ein Umschaltventil [4] sorgt dabei für die richtige Strömungsrichtung innerhalb des Kältekreises

Heizungspufferspeicher

Erforderlich ist ein 1000l Heizungspufferspeicher mit einer Haltetemperatur von 50°C aus dem nur die Frischwasserstation versorgt wird.

Frischwasserstation

Eine Frischwasserstation wird an dem Heizungspufferspeicher angeschlossen. Sie funktioniert im Prinzip wie ein Durchlauferhitzer. Eine Frischwasserstation besteht aus einem Platten- oder Rohrwärmetauscher, einer elektronischen Regelung und einer Entladepumpe auf der Heizungsseite. Wird der Hahn geöffnet, läuft Trinkwasser durch die Station. Die Entladepumpe fördert bedarfsgerecht Heizungswasser durch den Wärmetauscher und heizt kaltes Trinkwasser auf. Der Vorteil dieser Technik: hygienisch frisches Warmwasser und keine Gefahr einer Verkeimung. Insbesondere das Legionellenwachstum wird fast ausgeschlossen. Das System spart Energie, denn es entfällt der Energiebedarf für das regelmäßige Aufheizen des Speicherinhalts aus hygienischen Gründen. Bei stark kalkhaltigem Wasser, größer 21° dH*, sind Einsatzgrenzen, hier hilft eine Wasserenthärtung.

Photovoltaikanlage

  • Modulanzahl 8 (13 m²)
  • Leistung 2-3,6 kWp (je nach Modultyp)
  • Speichergröße 2.0 – 5,0 kWh
  • Eigenverbrauch 95 %
  • Autarkie 25 %