Ein Nacherhitzen in elektrischen Durchlauferhitzern war der Eigentümergemeinschaft zu ineffizient und fossile Energieträger wollte man vermeiden. Und eine Wärmepumpenlösung, die direkt 60 °C für die Warmwasserbereitung bereitstellt, wäre ebenfalls zu ineffizient geworden. Doch der Heizungsinstallateur wusste Abhilfe: Er schlug die eXergiemaschine von Varmeco und BMS-Energietechnik vor.
Nacherhitzen mit spezieller Wärmepumpe
Die eXergiemaschine ist eine Wärmepumpe, aber eine spezielle. Sie wurde von den Partnern varmeco und BMS-Energietechnik konzipiert, um zum Beispiel Solarthermieanlagen oder Abwärme besser für Heizzwecke nutzbar zu machen und die Temperaturschichtung im Wärmespeicher zu optimieren.
Im Gegensatz zu typischen Heizungswärmepumpen arbeitet die eXergiemaschine in einem höheren Temperaturbereich und kann große Temperaturhübe in einem Umlauf realisieren. Für das Haus der Eigentümergemeinschaft mit seinen zwölf Wohneinheiten eine gute Lösung, denn dort dient die eXergiemaschine als „Wärme-Booster“: Sie entnimmt dem Niedertemperaturspeicher, der von der Luft-Wärmepumpe geladen wird und die Heizkreise bedient, thermische Energie, hebt die Temperatur um rund 20 K an und speist die Wärme bei 60 °C in einen Hochtemperaturspeicher. Auf diese Weise wird energieeffizient ein Temperaturniveau erreicht, das hoch genug ist für eine hygienische Warmwasserbereitung.
Bild: Varmeco
60 °C bereitzustellen.
Hygienische Warmwasserbereitung auf kurzem Wege
Die Warmwassertechnik ist sogar besonders hygienisch, da sie sogenannte Wohnungsstationen von Varmeco nutzt. Diese befinden sich direkt an den Wohnungen und beziehen die Wärme zur Warmwasserbereitung aus einem Heizwasserkreis. Dieser wird vom Hochtemperaturspeicher versorgt, kommt aber mit dem Trinkwasser nicht in Berührung: Im Inneren der Wohnungsstationen befinden sich Wärmeübertrager, die als Wasser-Wasser-Durchlauferhitzer arbeiten und eine strikte Trennung zwischen Brauch- und Trinkwasser bewirken.
Sobald in der Wohnung Warmwasser gezapft wird, heizen die Wärmeübertrager frisches, kühles Trinkwasser auf etwa 55 °C und stellen es auf kurzem Weg bereit. Auf diese Weise lässt sich die sogenannte „Drei-Liter-Regel“ einhalten. Und je kürzer die Wege zwischen Trinkwassererwärmer und dem Wasserhahn, desto geringer ist die Chance einer Verkeimung.
Bild: Varmeco
Umweltfreundlicher als elektrische Durchlauferhitzer
Mithilfe der eXergiemaschine arbeitet die spezielle Heiz- und Warmwassertechnik umweltfreundlich – dank Ökostrom – und wirtschaftlich. Die Luft-Wärmepumpe liefert ca. 60 000 kWh Wärme jährlich und die eXergiemaschine bringt etwa ein Viertel davon auf das für die Warmwasserbereitung nötige, höhere Temperaturniveau.
Da die eXergiemaschine mit einem hohen Wirkungsgrad arbeitet, benötigt sie nicht viel Strom und ihre Anschaffung amortisiert sich den Berechnungen zufolge nach wenigen Jahren. Ob nun fünf oder zehn Jahre bis zum ROI vergehen, werden die Eigentümer allerdings erst wissen, wenn das Haus eine Zeit lang genutzt wurde. Doch dass die Lösung wirtschaftlich ist, sei sicher.
Bessere Temperaturschichtung
Die eXergiemaschine stellt eine optimierte Temperaturschichtung im Pufferspeicher her. Dazu arbeitet im Inneren des Geräts eine einstufige Wasser-Wasser-Wärmepumpe (mit Nennwärmeleistungen Qth von 5 bis 40 kW), die für eine große Temperaturspreizung von etwa 50 K im Pufferspeicher ausgelegt ist und auch bei Quelltemperaturen von 55 °C und mehr arbeitet.
Während des Betriebs entnimmt die eXergiemaschine über zwei Kreisläufe Wasser aus der Mitte des Speichers. Ein Kreislauf leitet das Wasser zum Kondensator der Wärmepumpe, wo es erhitzt wird, bevor es in den oberen Teil des Speichers gelangt. Der andere Kreislauf führt über den Verdampfer und leitet das dort heruntergekühlte Wasser anschließend in den unteren Speicherbereich.
Da die eXergiemaschine unabhängig vom Heizwärme- oder Warmwasserverbrauch eine optimierte Temperaturschichtung im Pufferspeicher herstellt, steigert sie oft auch die Effizienz. Zum Beispiel weil Quellen mit geringem Temperaturniveau teure Energieträger substituieren können. Oder weil das Nachheizen des Pufferspeichers effizienter erfolgt und die selteneren Ladezyklen die Quelle schonen. Mithilfe der eXergiemaschine lässt sich auch mehr Energie mit dem gleichen Volumenstrom transportieren. Bei Neuanlagen dürfen die Leitungen daher kleiner ausfallen.
