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Autoren
OldBo
27.03.2010
Die Jahresarbeitszahl ßa (JAZ [Arbeitszahl]) soll die Energieeffizienz von Wärmepumpen angeben.
Die Arbeitszahl βa (Jahresarbeitszahl) beschreibt die Effizienz von Elektrowärmepumpen über einen längeren Zeitraum (ein Jahr oder eine Heizperiode). Dabei wird die abgegebene Nutzarbeit zur aufgewendeten Antriebsarbeit (auch die Solepumpen) ins Verhältnis gesetzt.
JAZ = Qab / Qel = abgegebene Wärme / zugeführte elektrische Energie
Die aufgenommener elektrischer Energie wird am Stromzähler und die Wärmeabgabe an das Heizsystem am Wärmemengenzähler ermittelt.
Im Gegensatz zur Leistungszahl, die unter vorgegebenen Betriebsbedingungen (Temperaturen) ermittelt wird, stellen sich diese Größen bei der Arbeitszahl durch den praktischen Betrieb im System ein. Dadurch ist die JAZ eine aussagekräftigere Beschreibung der Effizienz der oberflächennahen Erdwärmenutzung durch Elektrokompressorwärmepumpen.

Bei Grundwasserwärmepumpen liegen die Jahresarbeitszahlen bei β 4,0 bis 4,5, bei Erdreichwärmepumpe β = 3,8 bis 4,3 erreichen. Bei Direktverdampfung kann die JAZ 10 bis 15 % höher liegen.

Eine hohe Arbeitszahl wird durch eine ausreichende Dimensionierung der Wärmequellenanlage und eine möglichst niedrige Vorlauftemperatur der Wärmenutzungsanlage (< 35 °C) erreicht.

Heutzutage wird meistens die Jahresaufwandszahl eWP als Kenngröße verwendet. Die VDI 4650 setzt dabei den in ein System hineingegebenen Aufwand ins Verhältnis zu dem erzielten Nutzen (Wärmebedarf). Die Jahresaufwandszahl eWP ist im Prinzip der Kehrwert der Jahresarbeitszahl βa. Durch die VDI 4650 kann die auf einem Prüfstand gemessenen Leistungszahl die Jahresaufwandszahl für eine Wärmepumpenanlage vorausgesagt werden.

Die Formel für Berechnung einer erdgekoppelten Elektrowärmepumpe, die nur die Raumheizung versorgt, lautet nach VDI 4650, Bl. 1:

ewp = FP / εN * FΔθ * Fθ

εN Leistungszahl der Wärmepumpe nach DIN EN 255 bei folgenden Werten:

       für Erdreich B0/W35

       für Grundwasser W10/W35

FΔθ   Korrekturfaktor für abweichende Temperaturdifferenzen am Verflüssiger

         bei Messung und Betrieb

Fθ   Korrekturfaktor für unterschiedliche Betriebsbedingungen

FP   Korrekturfaktor zur Berücksichtigung der Wärmequellenpumpe

        - In der Vorplanung: 1,075

        - Im Betrieb: 1 + PP / PWP

           PP Antriebsleistung Wärmequellenpumpe

          PWP Antriebsleistung Wärmepumpe bei Normbedingungen

Die Korrekturfaktoren FΔθ und Fθ werden aus Tabellen ermittelt, FP wie angegeben berechnet.

Ob dieses Verfahren bzw. die angegebenen Tabellenwerte eine zuverlässige Aussage ermöglichen, muss sich in der Praxis der kommenden Jahre zeigen.

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