Erzeuger und Speicher auswählen

Beim Schritt Erzeuger und Speicher auswählen bestücken Sie das Projekt mit der Technik. Für jede Gerätegattung existiert ein Katalog mit Herstellerdaten, aus dem Sie über Filter und Suche auswählen; die Übernahme legt eine projekteigene Kopie an, deren Auslegungsdaten Sie im Projekt ergänzen. Die Kacheln des Reiters Energieerzeuger öffnen die Dialoge (Energieerzeuger).

Wärmepumpe

Der Katalog zeigt je Maschine Hersteller, Modell, Quelle, Nennleistung, den Vorlaufbereich (VL min, VL max), die Zuheizung, die Kühlleistung und den COP bei A2/W35 und lässt sich über die Filterzeile eingrenzen; Katalogsätze samt Kennlinien lassen sich nach VDI 3805 einlesen. Nach der Übernahme legen Sie Vorlauf und Rücklauf der Auslegung, den Heizstab, die Betriebsart (monovalent, alternativ, parallel oder teilparallel mit Bivalenztemperatur), die Einbindung (direkt, Puffer oder Weiche) mit dem Vorwärmbetrieb des Kessels in Reihe, den Energieträger und mögliche Sperrzeiten fest; eine Maschine mit Kühlkennlinie kann zusätzlich kühlen. Die Gruppe Gerätegrenzen nennt Spreizung, Mindestvolumenstrom und den höchsten Rücklauf des Geräts.

Maßgeblich für das Ergebnis ist das Kennfeld: Für jede Vorlaufstufe enthält es zu jeder Quellentemperatur Wärmeleistung und Leistungszahl, zwischen denen die Simulation stündlich interpoliert; mit Anlagenkopplung wählt die Wärmepumpe ihre Kennlinie am gerechneten Vorlauf des Heizkreises.

Tipp

Achten Sie bei der Wärmepumpe auf die Vorlauftemperatur – sie bestimmt das verwendete Kennfeld und damit die Effizienz. Wird sie zu optimistisch angenommen, stimmt das Kennfeld nicht mehr, und die Jahresarbeitszahl fällt in der Praxis niedriger aus.

Die Wärmequelle – Außenluft, konstante Temperatur, Pufferspeicher, Quellprofil, CSV-Datei oder Erdreich nach VDI 4640 – wählen Sie in der Simulationskonfiguration; eine Erdsonde oder einen Erdkollektor beschreibt der Dialog Wärmequelle Erdreich samt Auslegungsprüfung.

Heizkessel

Auswahl nach Brennstoffart und Leistungsklasse; hinterlegt sind Nennleistung, der Wirkungsgrad bei Nennlast und bei 30 % Last, das Kennzeichen Brennwertkessel samt Brennwertkennlinie, Mindestleistung, Anfahrverlust und Mindestlaufzeit für das Takten sowie der Bereitschaftsverlust in kW oder in Prozent der Nennleistung. Ein Elektrokessel wird abgebildet, indem als Energieträger Strom gewählt wird.

Blockheizkraftwerk

Auswahl nach Brennstoff und thermischer Leistungsklasse mit thermischer und elektrischer Leistung, elektrischem und thermischem Wirkungsgrad und unterer Modulationsgrenze. Die Betriebsart – wärmegeführt, stromgeführt oder ohne Einspeisung – und die untere Leistungsgrenze stellen Sie in der Simulationskonfiguration hinter Konfiguration… an der Karte des BHKW ein.

Solarthermie

Kollektortyp, Modulanzahl, Apertur- und Modulfläche sowie Neigung und Azimut; dazu die Bodenreflexion (Albedo) und die Angaben des Solarkreises – Arbeitstemperatur fest oder aus dem Speicher, Übertrager-Grädigkeit, Solarkreisverluste und Pumpenleistung. Die Ertragsberechnung nutzt die Kollektorkennwerte nach EN 12975 samt Einfallswinkelkorrektur. Statt des Kollektorfelds lässt sich dem Projekt eine fertige Solarthermieganglinie zuordnen.

Kollektorfeld, Solarkreis mit Wärmeübertrager und Pufferspeicher mit Nachrang-Vorgabe und Abschaltschwelle. Prinzipbild, Beispielwerte gerundet.

Mit der Arbeitstemperatur aus dem Speicher rechnet der Kollektor mit der untersten Zone seines Puffers plus Übertrager-Grädigkeit und halber Spreizung: Ein kalter Speicherboden bringt Ertrag, ein voller Speicher kostet ihn. Kessel und BHKW laden einen Puffer, den die Solarthermie vorrangig lädt, ohne eigene Angabe nur bis 30 %; den Raum bis zur Abschaltschwelle hält der Speicher für die Solarthermie frei.

Beispiel. 40 m² Flachkollektor bei 1 000 W/m² und 25 °C Außenluft: Mit 30 °C in der untersten Zone gibt das Feld 27,4 kW in den Puffer, mit 60 °C noch 22,5 kW.

Photovoltaik

Modultyp, Modulanzahl, Neigung und Azimut; mehrere Teilfelder für unterschiedliche Dachflächen sind möglich und in der Praxis oft sinnvoll. Der Wechselrichter ist wahlweise ein Katalogobjekt mit Projektkopie, und die Anlage bekommt eine Strangzuordnung – je Strang Modulzahl in Reihe, parallele Stränge, Gerät und MPP-Eingang, wahlweise eigene Neigung, eigener Azimut und eigener Modultyp; Wechselrichter vorschlagen und Auslegung vorschlagen prüfen die Verschaltung gegen die Auslegungstemperaturen des Projekts. Statt des Modulmodells kann die Photovoltaik mit einer importierten Ganglinie rechnen.

Pufferspeicher

Thermische Pufferspeicher werden über Volumen, Vor- und Rücklauftemperatur und Bereitschaftsverlust beschrieben; die nutzbare Kapazität ergibt sich aus Volumen und Temperaturspreizung. Die Pufferspeicher-Auslegung schlägt ein Volumen aus den Bedarfsreihen und Erzeugern des Projekts vor.

Im nächsten Schritt ordnen Sie den Speicher einem oder mehreren Erzeugern zu und legen die Schwellen fest, ab denen geladen und wieder abgeschaltet wird – beides geschieht in Schritt ① der Ansicht Simulation, siehe Pufferspeicher zuordnen.

Stromspeicher

Batteriespeicher beschreiben Sie über Kapazität, Leistung, Ladezustandsgrenzen, Standby-Verbrauch und Selbstentladung; sie nehmen in der Simulation Überschüsse auf und decken später den Reststrombedarf. Die Stromspeicher-Auslegung – eine eigene Ansicht mit den Stationen Speicher, Daten & Kosten, Betriebsführung, Optimierung und Ergebnis – bemisst eine Speicherflotte für Betriebsziele wie Dauernutzung oder Lastspitzenkappung und übernimmt die beste Variante ins Projekt (Stromspeicher).

Kühlung und Kälteanlagen

Rechnet das Projekt Kälte, decken Kältemaschinen und Wärmepumpen im Kühlbetrieb den Kältebedarf der Gebäude. Die Kachel Kühlung und Kälteanlagen öffnet den Dialog Kältemaschinen im Projekt mit Nennkälteleistung, EER, Rückkühlart und Kennfeld, darunter die Schalter Wärmepumpen im Kühlbetrieb; ob gerechnet wird, entscheidet Kühlung rechnen in der Simulationskonfiguration. Kälteerzeuger, Rückkühlung, Kältespeicher und die Reihenfolge der Deckung beschreibt Kälteerzeugung, den Kältebedarf der Gebäude Kühlung.

Kälteanlage: Kältemaschine mit Verdampfer, Verdichter und Verflüssiger, Rückkühler und Energieflüsse bei 100 kW Kälte und EER 3,5. Prinzipbild, Beispielwerte gerundet.

Eine Kältemaschine entzieht dem Kaltwasser im Verdampfer Wärme, der Verdichter hebt das Kältemittel mit Strom auf ein höheres Temperaturniveau, und der Verflüssiger gibt Kälte plus Strom als Wärme an den Rückkühler ab; die Leistungszahl EER ist Kälte durch Strom. Mit Trocken- oder Nasskühler kühlt der Rückkühler in kalten Stunden das Kaltwasser direkt (freie Kühlung); Kältespeicher und Wärmepumpen im Kühlbetrieb sind weitere Kältequellen.

EER einer Kältemaschine über der Rückkühltemperatur und bei Teillast mit den Vorgabekurven je Verdichterregelung und Takten. Prinzipbild.

Der EER sinkt mit steigender Rückkühltemperatur und steigt mit wärmerem Kaltwasser. Bei Teillast hängt er von der Verdichterregelung ab: Drehzahlgeregelte Maschinen gewinnen, gestufte verlieren; unter der Mindestteillast taktet die Maschine, und das Takten kostet Mehrstrom. EPOS-Plan liest Leistung und EER aus der Kennlinie des Geräts und rechnet die Teillast auf Wunsch je Gerät (Teillast und Takten).

Heizen und Kühlen in einem Projekt: reversible Wärmepumpe am Erdreich, freie Kühlung, Kältemaschine mit Kälte-Wärme-Kopplung und die Stufen der Anlagenkopplung. Prinzipbild.

Heizen und Kühlen hängen in einem Projekt zusammen: Eine reversible Wärmepumpe heizt an Heiztagen und kühlt an Kühltagen, eine Sole-Wasser-Wärmepumpe kühlt dabei zuerst frei über ihre Wärmequelle, und eine wassergekühlte Kältemaschine kann ihre Abwärme mit der Kälte-Wärme-Kopplung in derselben Stunde für Heizung, Warmwasser oder Prozesswärme nutzen (Anlagenkopplung und Regelung).

Beispiel. Eine Kältemaschine mit 100 kW Kälte und EER 3,5 nimmt rund 29 kW Strom auf und gibt 129 kW Wärme an den Rückkühler ab. Mit Kaltwasser 16 statt 6 °C steigt ihr EER bei 35 °C Rückkühlung im Prinzipbild von 3,5 auf rund 5,5; ein Trockenkühler kühlt 16 °C Kaltwasser frei, solange die Außenluft höchstens 3 °C hat.

Siehe auch

• Wärmepumpe – Kennfeld, Betriebsweise, Wärmequelle und Betriebsmodus
• Heizkessel – Wirkungsgrade, Bereitschaftsverlust und Emissionen
• Blockheizkraftwerk – Fahrweisen und Modulationsgrenze
• Solarthermie – Ertragsberechnung nach EN 12975
• Photovoltaik – Moduldaten, Zelltemperatur und Rangfolge in der Strombilanz
• Pufferspeicher – nutzbare Kapazität und Hysterese der Bewirtschaftung
• Stromspeicher – Kapazität, Leistung und Ladezustand
• Wechselrichter – Katalog, Stränge und Eignungsbewertung
• Kälteerzeugung – Kältemaschinen, Wärmepumpen im Kühlbetrieb und Kältespeicher
• Kühlung – Kältebedarf der Gebäude, Kühlübergabe und Kühlkurve
• Wärmequelle Erdreich – Erdsonde und Erdkollektor
• Gerätekataloge – Aufbau der Verwaltungen, Import, Schreibschutz

← Strombedarf erfassen | Simulation konfigurieren und starten →

Programmablauf

• Projekt anlegen
• Klimadaten festlegen
• Wärmebedarf erfassen
• Strombedarf erfassen
• Erzeuger und Speicher auswählen
• Simulation konfigurieren und starten
• Ergebnisse auswerten und Kosten hinterlegen