Valentin erweitert Wärmepumpen-Simulationsprogramm GeoT*SOL

Eine neue Systemvariante mit bivalenter Wärmepumpenanlage, bestehend aus hydraulischer Weiche und getrennten Pufferspeichern für Trinkwarmwasser und Heizung bilden einen in der Praxis oft angewendeten Einsatzfall ab. Durch Einsatz einer hydraulischen Weiche belädt die Wärmepumpe den Pufferspeicher der Heizung und unterstützt die Erwärmung für Trinkwarmwasser.

Die Nachheizung über einen konventionellen Wärmeerzeuger ist hauptsächlich für die Erwärmung von Trinkwarmwasser zuständig, unterstützt bei tiefen Temperaturen aber auch die Heizung.  Für dieses System können, wie für alle bisher zur Verfügung stehenden Systemverschaltungen, die Kennwerte auch nach der neuesten VDI Richtlinie 4650 errechnet werden.  Die umfangreiche Datenbank wurde aktualisiert und enthält mit über 3.900 Produkten alle förderungswürdigen Wärmepumpen lt. BAFA (Stand Januar 2020).

Die wichtigsten Anlagen sind abbildbar

Wie bisher können Luftwärmepumpen ebenso wie solche mit Erdwärmesonden, die ihre Wärme durch Bohrungen in bis zu 100 Metern Tiefe gewinnen, berechnet und simuliert werden. Es lassen sich aber auch Wärmepumpensysteme planen, die das Grundwasser oder horizontal ins Erdreich verlegte Erdwärmekollektoren als Wärmequelle nutzen. Das Programm berechnet neben der Arbeitszahl die Jahresenergieerträge und macht Aussagen zur Wirtschaftlichkeit und zur Schadstoffreduzierung gegenüber konventionellen Systemen. Die Software stellt sämtliche Ergebnisse grafisch dar. Dazu zählen die Jahresverläufe der relevanten Temperaturen, der Nutzwärme und der elektrischen Energie sowie die Wochenarbeitszahlen.

Anlagen variabel parametrierbar

Der Anwender kann bei der Auslegung eines Systems zwischen verschiedenen vordefinierten Anlagenkonfigurationen wählen, die sich in der Praxis bewährt haben.  Neben den monovalenten und monoenergetischen Anlagen mit Wärmepumpe und Solaranlage wurden neue bivalente Systeme mit zusätzlichen Wärmeerzeugern aufgenommen. Somit ist es möglich, Bestandsanlagen mit Brennwertgeräten, Kompaktheizzentralen und anderen Heizkesseln zu simulieren, die um eine Wärmepumpe erweitert werden.

Auch Neuanlagen mit einem konventionellen Wärmeerzeuger als Backup können nun abgebildet und optimiert werden. Neben den Wärmepumpen können selbstverständlich auch alle Wärmeerzeuger aus einer umfangreichen und aktuellen Datenbank mit annähernd 1.600 Produkten ausgewählt werden. Für die Simulation kann die Betriebsweise aus einer großen Anzahl von möglichen Kombinationen aus monovalenten, monoenergetischen und bivalenten Anlagen mit parallelem, teilparallelem oder alternativem Betrieb ausgewählt und parametriert werden.

Komplett überarbeitete VDI 4650 (2019)

Wie die Vorgängerversion ermittelt auch GeoT*SOL 2020 die Jahresarbeitszahl auf der Basis von Minutenwerten. Diese Zahl gibt den Quotienten aus der gelieferten Wärme und dem Stromverbrauch an. Ergänzend zum Simulationsergebnis berechnet die Software die Jahresarbeitszahl entsprechend der VDI-Richtlinie 4650, die das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) zur Bewilligung von Förderanträgen fordert.

Kombination mit PV*SOL zur Ermittlung des Eigenstromverbrauchs aus einer PV-Anlage

Nach einer Simulation der Wärmepumpenanlage mit GeoT*SOL lässt sich über eine Schnittstelle zu PV*SOL, dem Simulationsprogramm für Solarstromanlagen, der von der PV-Anlage direkt an die Wärmepumpenanlage gelieferte Strom ermitteln, indem die zur Verfügung stehende PV-Anlage in PV*SOL mit der Wärmepumpe als Verbraucher simuliert wird. Damit lässt sich der Autarkiegrad einer bestehenden Energieversorgung sowohl für die Stromversorgung als auch die Wärmeversorgung eines Gebäudes genau bestimmen.