das Leistungszahlen-eldorado

Sonderdruck aus cci Zeitung
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* Führende Fachzeitung für die Lüftung- Klima- Kältebranche (LüKK)
Jährlich werden vom Wärmepumpen-Testzentrum Buchs in der
Schweiz die aktuellen Ergebnisse der Leistungsmessungen an
Wärmepumpen in einem Bulletin veröffentlicht. Die Leistungsprüfung umfasst die Ermittlung der Heizleistung sowie der wärmeseitigen Leistungszahlen (COP-Werte). Dabei wird nach den Anforderungen der internationalen Prüfnorm EN 14511 verfahren. Die Ergebnisse geben einen Einblick, wie effizient aktuelle Wärmepumpen arbeiten.
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Heliotherm
Wärmepumpentechnik Ges.m.b.H
Sportplatzweg 18
6336 Langkampfen / Tirol
Österreich / Austria
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Das Leistungszahlen-Eldorado
Effizienz von Luft-Wasserwärmepumpen im Vergleich
(Abb.: Ilmari Karonen)
Seit Januar 2005 werden am Wärmepumpen-Testzentrum Buchs
(WPZ) Luft-Wasser-, Sole-Wasser
und Wasser-Wasserwärmepumpen nach der neuen Europäischen
Prüfnorm EN 14511 gemessen. Die
Testergebnisse werden, falls der
Hersteller zustimmt, jährlich im
„WPZ-Bulletin“ veröffentlicht. Mit
den Ergebnissen können die unterschiedlichen Wärmepumpen über
die Leistungszahlen (COP) verglichen werden. Sehr gut ist die tabellarische Zusammenstellung der
Leistungsmessungen nach verschiedenen Betriebspunkten. Für
Luft-Wasserwärmepumpen werden beispielsweise die Leistungszahlen für eine Außenlufttemperatur von +10, +7, +2, -7 und -15 °C
bei einer Vorlauftemperatur von
35 °C angegeben. Für die Ausle-
gung der Wärmepumpe erhält
man dadurch wesentlich detailliertere Daten, als in den Herstellerkatalogen meist angegeben wird.
Das Problem, die COPs über Herstellerangaben richtig vergleichen
zu können, ist immer noch vorhanden. In den Herstellerunterlagen
wird oft der Betriebspunkt der
Messung und die zugrundeliegende Prüfnorm EN 14511 oder
EN 255 (seit Januar 2005 nicht
mehr gültig) nicht angegeben.
Trotz neuer Prüfnorm dürfen die
alten Werte nach EN 255 noch verwendet werden, da nur Wärmepumpen, welche nach Inkrafttreten der Norm EN 14511 im Jahr
2005 geprüft wurden, nach dieser
Norm deklariert werden müssen.
Ein Vergleich der COPs nach beiden
Prüfnormen ist nicht zulässig, da
unterschiedliche Prüfbedingungen
verwendet werden (siehe Kasten
„Leistungsdaten nach EN 14511
und EN 255“).
Ochsner
GMLW 14 plus
R407C
11,6
A2 / W35
(84% r.F.)
A2 / W35-25
(84% r.F.)
EN 255
A-7 / W35
(75% r.F.)
8,3
A7 / W35 - 30
(89% r.F.)
Kältemittelmenge (kg)
R410A
A10 / W35
(80% r.F.)
Kältemittel
Heliotherm
HP10L-K-BC
Heizleistung (kW)
13,1
12,3
10,1
10,1
8,0
El. Leistung (kW)
2,4
2,4
2,4
2,3
2,4
COP (-)
5,4
5,1
4,2
4,4
3,3
Heizleistung (kW)
16,0
15,1
13,2
13,3
10,6
El. Leistung (kW)
3,0
3,0
3,0
2,8
3,0
COP (-)
5,3
5,0
4,4
4,7
3,6
Die besten Wärmepumpen im Testfeld des Wärmepumpen-Testzentrum Buchs arbeiten
mit außenaufgestellten Tischverdampfern und erreichen COPs von 4,2 bis 4,4 (A2/W35).
links: „HP10L-K-BC“, Heliotherm Wärmepumpentechnik GmbH, Langkampfen/Österreich
(Abb. Heliotherm), rechts: Splitverdampfer Wärmepumpe „GMLW 14 plus“ der Ochsner
GmbH, Linz/Österreich (Abb. Ochsner)
Leistungsdaten nach EN 14511 und EN 255
Durch die DIN EN 14511 wurde die frühere EN 255 abgelöst. Gemessene Leistungsdaten beider Normen können nicht miteinander verglichen werden. Die teilweise große Abweichung in den Messergebnissen liegt an der unterschiedlichen Temperaturspreizung der Wärmesenke bei folgenden Normpunkten:
–– Luft/Wasser-Wärmepumpen: A7/W35-30
–– Sole/Wasser-Wärmepumpen: B0/W35-30
–– Wasser/Wasser-Wärmepumpen: W10/W35-30
Bei der Prüfung nach DIN EN 14511 beträgt die Spreizung 5 K, wo
hingegen bei der abgelösten EN 255 noch 10 K eingestellt werden.
Die kleinere Temperaturspreizung mindert die energetische Effizienz
der Wärmepumpe. Da beide Normen mit der selben Vorlauftemperatur arbeiten, erhöht sich nach DIN EN 14511 die mittlere Temperatur
im Kondensator und dadurch der Kondensationsdruck. Die mittlere
Kondensationstemperatur nach EN 14511 liegt bei 32,5°C und nach
EN 255 bei 30,0°C. Der Druck erhöht sich beispielsweise bei R407C
um etwa 5%. Da bei beiden Normvarianten der selbe Verdampfungsdruck angesetzt wird, muss der Verdichter ein höheres Druckverhältnis überwinden, was zu einer höheren elektrischen Leistungsaufnahme und einem niedrigeren COP führt.
Die EN-255-Vergleichsmessung
Um neue Wärmepumpen trotzdem mit älteren nach EN 255 geprüften Wärmepumpen vergleichen zu können, führt das WPZ bei
Wärmepumpen eine Vergleichsmessung nach EN 255 durch. Vergleicht man beide Werte in der
Tabelle, kommt man zu dem überraschenden Ergebnis, dass nicht
alle Wärmepumpen mit einer geringeren Temperaturspreizung an
der Wärmesenke eine schlechtere
Leistungszahl haben. Im Allgemeinen gilt jedoch, dass der COP nach
EN 255 eine bessere Effizienz vorgibt, die nicht unbedingt gegeben
ist.
Das WPZ-Bulletin 2011
2011 (Stand: 25. Juli) sind gegenüber dem Testjahr 2010 (Stand: 10.
März 2010) zehn neue Luft-Wasserwärmepumpen getestet worden. Die COPs bei A2/W35 reichen
von 3,1 bis 4,4 bei einer Nennheizleistung von 5,3 bis 13,2 kW. Beste
Wärmepumpe im Feld ist die
„GMLW 14 plus“ der Ochsner
GmbH, Linz/Österreich mit einem
COP von 4,4 bei 13,2 kW Nennheizleistung. Die Heliotherm Wärme-
pumpentechnik GmbH, Langkampfen/Österreich, erreichte mit
der „HP10L-K-BC“ einen COP von
4,2 bei 10,1 KW Nennheizleistung.
Damit erreichte Heliotherm das
gute Ergebnis aus dem Vorjahr
(„HP10L-WEB“; COP 4,2) und konnte zusätzlich die Kältemittelfüllmenge von 13,9 auf 8,3 kg bei gleicher Nennheizleistung wesentlich
verringern. Betrachtet man die
COPs bei einer Außentemperatur
von +7 und +10 °C, liegen beide
Wärmepumpen über 5. Bei sinkenden Außentemperatur geht der
COP auf 3,3 bis 3,6 (A-7/W35) und
2,6 bis 2,8 (A-15/W35) zurück, liegen aber immer noch auf einem
guten Niveau. Beide Luft-Wasserwärmepumpen sind als Splitanlage ausgeführt Als Kältemittel verwendet Ochsner R407C, während
Heliotherm auf R410A zurückgreift. (TM)
Kommentar
Die veröffentlichten Testergebnisse des Wärmepumpen-Testzentrums Buchs sind sehr detailliert und eignen sich sehr gut, sich einen Überblick über die Leistungsfähigkeit heutiger Wärmepumpen zu verschaffen. Allerdings werden in
Buchs nur ein Bruchteil der am Markt verfügbaren Wärmepumpen getestet. Wer eine umfangreichere, aber nicht so detaillierte Aufstellung
Vergleichbare Leistungszahlen
von COPs für Wärmepumpen sucht, wird beim Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (www.bafa.de) fündig. Unter der Rubrik
Energie / Erneuerbare Energien / Wärmepumpen kann eine Liste eingesehen werden, die alle förderfähigen Wärmepumpen mit Prüfzertifikat beinhaltet. Allein bei Luft-Wasserwärmepumpen werden 630
unterschiedliche Wärmepumpen mit Leistungszahlen aufgeführt.
Wer bisher Leistungszahlen zum Betriebspunkt A-7/W35 und A2/
W35 beim Hersteller vergeblich gesucht hat, wird hier fündig.
Vergleicht man die aufgeführten COPs der gelisteten Hersteller, stellt
man fest, dass nicht die großen Hersteller von Heiz- oder Raumklimageräten den Ton angeben, sondern die Wärmepumpenspezialisten. Erfreulich ist, dass die COPs auch im Bereich bis 40 kW bereits die
4,0-Grenze geknackt haben.
Dipl.-Ing. Thomas Mietzker, [email protected]