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Autoren
OldBo
25.05.2019
Die Leistungszahl ε bzw. COP (Coefficient of performance - enthält anteilig die Pumpenleistung) sind Werte, die zu einer bestimmten Zeit vorhanden sind. Sie werden unter Normbedingungen auf einem Prüfstand ermittelt.
Carnot'sche Leistungszahl - tatsächliche Leistungszahl - Beispiel
 Carnot'sche Leistungszahl - tatsächliche Leistungszahl - Beispiel
Quelle: Klima-Innovativ

Die Leistungszahl εN beschreibt das Verhältnis der bei bestimmten Betriebsbedingungen abgegebenen thermischen Leistung der WP QWP (kW) bezogen auf die zugeführte elektrische Leistung Pel (kW) für den Antrieb des Verdichters und der Hilfsantriebe nach DIN EN 255:

εN = QWP  / Pel
Heizleistung - QWärmepumpe
Arbeitsleistung - P(zugeführte elekt. Leistung)

Die Leistungszahl ist mit den Betriebstemperaturen (Wärmequellenanlage [Wasser bzw. Sole] bzw. Heizungsanlage [Heizungsvorlauftemperatur]) in den technischen Daten der Hersteller angegeben. Die Leistungszahl berücksichtigt nicht die Leistung elektrischer Hilfsaggregate, die nicht unmittelbar zum Wärmepumpenprozess gehören (so z. B. Abtau-Energie, Heizungs- und Grundwasser- bzw. Solepumpen).

Elektro-Wärmepumpen haben je nach Wärmequelle Leistungszahlen zwischen 3,0 und 5,0.  So wird also aus 1 kW Strom theoretisch 3 bis 5 kW Heizenergie. Dabei ist die Leistungszahl ist umso höher, je niedriger die Temperaturdifferenz zwischen der Heizwassertemperatur (Vorlauftemperatur) und der Wärmequellentemperatur (Grundwasser bzw. Erdreich) ist (Temperaturhub).

Die Leistungszahl kann nach 2 verschiedenen Normen ermittelt werden.

Die DIN EN 255 legt die Bedingungen für die Warmwasserbereitung zugrunde. Das bedeutet, dass eine Spreizung von 10 K auf der Verflüssigungsseite gemessen wird.

Die DIN EN 14511 legt eine Spreizung von 5 °K zugrunde, was den tatsächlichen Bedingungen einer Flächenheizung näher kommt.

Also müssen bei einem Vergleich von verschiedenen Wärmepumpen immer die Norm und die Messbedingungen angegeben werden.

Die Energieeffizienz von Kälte-, Klima- und Wärmepumpensystemen wird aufgrund der Leistungszahlen (COP-Wert, EER-Wert, ESEER-Wert) beurteilt. Je nach System werden unterschiedliche Leistungszahlen angewendet. Die Definitionen müssen daher bei der Beurteilung und dem Vergleich unterschieden werden. Allgemein werden Leistungszahlen als Verhältnis aus Nutzen und Aufwand definiert. Anders als bei Wirkungsgraden, die in praktischen Systemen immer kleiner sind als 1, sollen Leistungszahlen möglichst gross sein.
Bei Kältemaschinen wird die Leistungszahl allgemein auf das Verhältnis der Kälteleistung zur Leistungsaufnahme bezogen.
Bei einer Wärmepumpe ergibt sich die Leistungszahl durch das Vergleichen von Nutzen und Aufwand aus dem Verhältnis der Verflüssigerleistung zur Leistungsaufnahme.
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