Wärmeversorgungssystem mit CO₂ -Wärmepumpe

Natürliches Kohlendioxid
Im Gegensatz zu synthetischen Kältemitteln ist Kohlendioxid (CO₂) ein natürliches, umweltfreundliches Kältemittel, das weder ozonschichtschädigend noch klimawirksam ist. Für Temperaturen von über 55°C haben CO₂-Wärmepumpen verglichen mit konventionell betriebenen Geräten einen signifikant höheren Wirkungsgrad. Sie sind aus systemtechnischer Sicht eine ideale Ergänzung zu solaren Schichtenspeichern. Schließlich können CO₂-Wärmepumpen mit einem geringen sekundärseitigen Volumenstrom und einer großen Temperaturspreizung betrieben werden, so dass die Temperaturschichtung des Speichers erhalten bleibt.

Zwei Varianten
Das Institut für Thermodynamik an der Technischen Universität Braunschweig entwickelt zwei Varianten dieses Wärmeversorgungssystems basierend auf einer CO₂-Wärmepumpe: Für Wohneinheiten nach Passivhausstandard mit einem jährlichen flächenbezogenen Heizenergiebedarf von ca. 15kWh/m2a eine Low-Power-Variante mit großem Schichtenspeicher, für Wohneinheiten mit einem jährlichen Heizwärmebedarf bis 30kWh/m2a eine leistungsstarke Variante mit kleinem Schichtenspeicher.

Innovatives Gesamtregelungskonzept
Die Kombination mit dem Solarwärmeüberträger und die spezifischen Anforderungen des CO₂-Kreislaufs machen innovative Lösungen erforderlich. Für ein Gesamtregelungskonzept muss die Einbindung des Solarkreislaufs in den Schichtenspeicher konstruktiv und regelungstechnisch auf das CO₂-System abgestimmt und optimiert werden.

Weniger Primärenergie
Das neue Wärmeversorgungssystem stellt eine effiziente Alternative zur Gas-Brennwerttechnik und thermischer Solarenergienutzung dar. Systeme mit einer CO₂-Wärmepumpe und solarem Schichtenspeicher benötigen gegenüber der kombinierten Wärmeversorgung mit Gas und Solarenergie weniger Primärenergie.

Projektziel:
Entwicklung und Untersuchung eines neuartigen primärenergieoptimierten Wärmeversorgungssystems für Niedrigstenergie-Wohngebäude
Projektträger:
Technische Universität Braunschweig Institut für Thermodynamik (IFT) Hans-Sommer-Straße 5 38106 Braunschweig
Telefon:
(0531) 391 2631
Fax:
(0531) 391 7814
URL:
www.ift.tu-bs.de
E-Mail:
k.kosowski@tu-bs.de