Attraktives Energiemanagement

SmartHeat Titan 050 BWi

Kopplung von SmartHeat Wärmepumpen & Solartechnik

Stetig steigen die Anforderungen an ein Wärmeversorgungskonzept. Gesetzlich verschärfte Änderungen haben hierbei genauso einen Einfluss wie Investitions- und laufende Kosten. Da sich aus heutiger Sicht schnell errechnen lässt, ob ein Eigenverbrauch von PV-Strom der Einspeisung Vorrang lässt, haben sich die Hersteller diesem Thema besonders zugewandt. So auch die Quattro Solar Plus GmbH. Sie entwickelte ein Solar-Hybrid-Modul, welches ideal mit der SmartHeat Wärmepumpe zusammenarbeitet. Die Entscheidungen für eine derartige Kopplung sind nicht nur im Neubau relevant. Auch bei der Sanierung halten diese Systeme Einzug, wie dieses Bauvorhaben aus 2014 zeigt.

Doppelte Solarnutzung

Die 85 eingesetzten neuartigen Hybridkollektoren vereinigen Strom- und Wärmeerzeugung. Die Zirkulation auf der Rückseite dieser PV-Module der Quattro Solar Plus GmbH dient zur Wärmespeichereinspeisung und gleichzeitig zur Kühlung der PV-Module. Das Hybridmodul ermöglicht eine gleichmäßige Temperaturverteilung und damit gleichmäßige Kühlung unter den Modulen, was eine beachtliche Wirkungsgradsteigerung der PV-Module erwirkt. Im Umkehrfall wird die gleichmäßige Temperaturverteilung am thermischen Modul zur Eis- und Schneebefreiung des PV-Modules genutzt. Das Resultat ist damit ein höherer Ertrag und gleichzeitig eine höhere Einspeisevergütung oder Eigenverbrauchskapazität.

Effiziente Zusammenarbeit kombinierter Energiesysteme

Solarthermieseitig wird ein Sole-Wassergemisch eingesetzt. Dieses ist durchweg mindestens 10°C wärmer als die Lufttemperatur und damit ideal als Wärmequelle für eine Wärmepumpe.

Die Wärmeversorgung wird von der SmartHeat Titan 050 BWi Wärmepumpe übernommen. Die Wärmepumpe wird mit der Wärmeseite vom Energieverteilungssystem versorgt, während die Kälteseite vom Eisspeicher gespeist wird.

Die Inverter-Technologie der SmartHeat Wärmepumpe sorgt dafür, dass der reale Heiz – bzw. Kühlbedarf mittels stufenloser Drehzahlregulierung immer eine optimale Versorgung des jeweiligen Bedarfs zur Verfügung stellt. Dies ermöglicht einen energieeffizienten Betrieb, eine höhere Lebensdauer sowie bessere Arbeitszahlen. Die hocheffiziente und modulierende SmartHeat Titan i realisiert einen Leistungsbereich von etwa 8 bis etwa 48 kW – und das mit nur einer Wärmepumpe. Damit ist die Titan i dem herkömmlichen Stand der Technik einen großen Schritt voraus, denn sie deckt weit mehr als den herkömmlichen Einfamilienhausbereich ab. Ausgezeichnet durch Merkmale, wie ihre kompakte Bauform und den leisen Betrieb, realisiert die SmartHeat Titan i Vorlauftemperaturen bis 60 °C und kann zudem im Umkehrbetrieb optional kühlen. Somit gibt sie äußerste Planungssicherheit und ist besonders geeignet, um ressourceneffizient und vor allem bedarfsorientiert zu arbeiten. Einsatzbereiche sind wie bei diesem Objekt Ausbaustufen in Mehrgenerationenhäusern, aber auch Kleingewerbe, Bürokomplexe oder Kindertageseinrichtungen. Dem Einsatz ist kaum eine Grenze gesetzt.

Die reversible SmartHeat Titan i übernimmt in Verbindung mit dem Hybridmodul ebenfalls die Gebäudekühlung. Die Wärmeabgabe an das Modul erfolgt dabei nachts, damit der Wirkungsgrad des Moduls nicht verschlechtert wird. Dieser Effekt der reversiblen Wirkungsweise wird ebenfalls im Winter genutzt. Die Wärmepumpe sorgt für die Abtauung der PV-Module, wenn sie vereist sind.

Die große Herausforderung für Planer und Installateur war die wärme- und stromseitige optimale Abstimmung der Elemente Erzeugung, Speicherung und Nutzung bei möglichst hohem Gesamtwirkungsgrad.

Für die Wärmespeicherung der Solaranlage und die Heizungsversorgung sind zwei identische Frischwasser-Kombi-Speicher mit 650 Liter gedacht. Beim Solarbetrieb werden beide Speicher hintereinander geschaltet, wobei ein Volumenstromregler eine gleichmäßige Beladung gewährleistet. Beim Heizungsbetrieb sind beide Kombi-Speicher getrennt und werden jeweils mit eigener Pumpe vom Heizungsverteiler versorgt.

Ein vorhandenes Niedertemperatur-Gas-Brennwertgerät deckt absolute Spitzenlasten ab.

Energie eiskalt speichern

Während viele Speicherkonzepte Energie auf hohem Temperaturniveau (und damit oftmals hohem Verlust) speichern, geht man hier einen anderen Weg. Energie kann in Wärme oder Kälte umgewandelt und thermisch gespeichert werden. Unterirdisch eingebracht speichert ein Eisspeicher kostenlose Energie aus der Umwelt nahezu verlustfrei auf niedrigem Temperaturniveau.

„Wir haben schon vor mehr als 10 Jahren Eisspeicher-Projekte mit Wärmepumpentechnik bedient. Schön zu sehen, dass diese Konzepte nun fruchten und ihre attraktive Anwendung finden.“, so André Schreier 2014, Geschäftsführer der SmartHeat Deutschland GmbH und auch privat begeisterter Nutzer gekoppelter Wärmepumpen-, Solarthermie- und Photovoltaik-Technik.

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