HpCosy - Heat Pump Comfort System
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Autor:in (Körperschaft)
Publikationsdatum
31.08.2023
Typ der Arbeit
Studiengang
Typ
05 - Forschungs- oder Arbeitsbericht
Herausgeber:innen
Herausgeber:in (Körperschaft)
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Übergeordnetes Werk
Themenheft
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Reihe / Serie
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Patentnummer
Verlag / Herausgebende Institution
Bundesamt für Engergie BFE
Verlagsort / Veranstaltungsort
Bern
Auflage
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Programmiersprache
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Praxispartner:in/Auftraggeber:in
Zusammenfassung
Im Projekt HpCosy wurde die Basis für ein dezentrales Sole-Wasser-Wärmepumpensystem für Wohnungen in Mehrfamilienhäusern entwickelt und untersucht. Das System umfasst die Funktionen Heizen, Kühlen und Warmwasserbereitung. Eine gezielte Steuerung der Wärmepumpen soll es ermöglichen, die Verfügbarkeit von vor Ort erzeugtem Photovoltaikstrom für die Einheit im Schwarm aller Wärmepumpen im Gebäude zu berücksichtigen. Die Untersuchung wurde an einem konkreten Beispiel eines dreistöckigen Mehrfamilienhauses mit sechs Wohnungen mit unterschiedlicher Nutzung durchgeführt.
Der Vergleich zwischen einem zentralen und mehreren dezentralen Wärmepumpensystemen zeigt deutlich die grossen Vorteile der dezentralen Lösung (Einsparungen im Bereich von 30% der elektrischen Energie). Der grösste Teil der eingesparten Energie ist dabei auf den Wegfall der Warmwasserzirkulation und die damit verbundenen hohen Temperaturanforderungen zurückzuführen. Die Messung einer HpCosy-Anlage unter realistischen und dynamischen Arbeitsbedingungen hat gezeigt, dass eine individuelle Anpassung der Steuerung eines einzelnen Schwarmteilnehmers auf ein Schwarmsignal technisch machbar ist, und es für das ausgewählte und getestete Wochenprofil zu einer Reduzierung des Netzverbrauchs führt.
Die abschliessenden Simulationen des Gesamtsystems zeigen, dass - zusätzlich zu den Einsparungen durch den Einsatz dezentraler Systeme – eine Erhöhung des Eigenverbrauchs um 11% bis 17% und eine zusätzliche Reduktion des Netzverbrauchs von bis zu 5% mit einem Führungssignal, dem Schwarm-Signal, erreicht werden kann, welches anzeigt, inwiefern vor Ort mehr Energie produziert als konsumiert wird.
Das Marktpotenzial des HpCosy Systems ist vorhanden. Die nötigen Massnahmen für eine Umrüstung sind bekannt, und die Geräte sind am Markt erhältlich. Bei der Nutzerakzeptanz ist die Wartungsintervention im Wohnungsbereich und der Platzbedarf ein Thema. Als Vorteil wird die individuelle Abrechnungsmöglichkeit gesehen. Hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit muss ein Vollkosten-Rechnungsvergleich zwischen zentraler und dezentraler Lösung über eine angenommene Nutzungsdauer geführt werden, um Investitions- und bedarfsgebundene Kosten, wie Energiekosten gemeinsam erfassen zu können.
Schlagwörter
Wärmepumpensysteme, Carnot toolbox, Hardware-in-the-Loop
Fachgebiet (DDC)
Veranstaltung
Startdatum der Ausstellung
Enddatum der Ausstellung
Startdatum der Konferenz
Enddatum der Konferenz
Datum der letzten Prüfung
ISBN
ISSN
Sprache
Deutsch
Während FHNW Zugehörigkeit erstellt
Ja
Zukunftsfelder FHNW
Zero Emission
Publikationsstatus
Veröffentlicht
Begutachtung
Fachlektorat/Editorial Review
Open Access-Status
Lizenz
Zitation
Messmer, C., Haberl, R., Schindler, M., Zehnder, M., Bohara, K., Haller, M. Y., & Eismann, R. (2023). HpCosy - Heat Pump Comfort System. Bundesamt für Engergie BFE. https://doi.org/10.26041/fhnw-14693