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VDI 4650 Berechnung der Jahresarbeitszahl von Wärmepumpenanlagen

Die Richtlinienreihe VDI 4650 befasst sich mit Elektrowärmepumpen, insbesondere zur Versorgung von Wohngebäuden mit Wärme für Raumheizung und Trinkwarmwasserbereitung. Um den technischen Fortschritt (z.B. andere Kältemittel, andere Verdichtertechnologien, Leistungsregelung) für die Berechnung der Jahresarbeitszahl besser abzubilden, wurden auf Basis der Ergebnisse der Feldmonitoringprojekte des Fraunhofer ISE wichtige Erkenntnisse aus der Praxis in die Berechnungen übernommen. Die Richtlinie behandelt zusätzlich Themen wie Hocheffizienzpumpen, leistungsgeregelte Wärmepumpen, Trinkwassererwärmung (geändertes Berechnungsverfahren), Solarunterstützung, Kühlung, primärenergetische Bewertung sowie Anpassungen aufgrund geänderter europäischer Normen.

FAQ

Antwort:
Die Tabelle 29 zeigt Temperaturbedingungen verschiedener Heizkurven bei unterschiedlichen Außentemperaturen. Sie dient zur Bestimmung der Vorlauftemperatur ?Tvorl am Abschaltpunkt der Wärmepumpe in Abhängigkeit von der Außentemperatur von bivalenten Wärmepumpen-Anlagen. Diese Temperatur ist Grundlage der Jahresarbeitszahl-Berechnung (SCOP) und darf 55°C nicht überschreiten. Die typischen Systemtemperaturen für Altanlagen (70°C/55 °C) sind vollständig dargestellt, insofern enthält die Tabelle 29 auch Werte, die zur weiteren Berechnung der SCOP der Wärmepumpe nicht verwendet werden dürfen.
Antwort:
Eine Extrapolation von Werten ist nicht zulässig, da die Tabellenwerte teilweise empirisch ermittelt wurden und damit außerhalb der Tabellenbereiche nicht abgesichert sind. Die Tabellenwerte wurden durch unterschiedliche Untersuchungen auf Plausibilität überprüft. Innerhalb der Tabellen sind lineare Interpolationen zulässig.
Antwort:
Die DIN 1988 und gleichermaßen die DVGW W551 fordern aus hygienischen Gründen eine Wassertemperatur von 60°C im Speicher und eine tägliche vollständige Aufwärmung der Vorwärmstufen auf 60°C. In Ausnahmefällen kann davon abgewichen werden, wenn es sich um sogenannte Kleinanlagen in Ein- und Zweifamilienhäusern handelt oder Anlagen, die ein Trinkwasserspeichervolumen von weniger als 400 Litern und einen Wasserinhalt von weniger als 3 Litern in jeder Rohrleitung zwischen dem Abgang Trinkwassererwärmer und Entnahmestelle haben. Zentrale Trinkwassererwärmer mit hohem Wasseraustausch, bei denen ein Wasseraustausch des Speichers innerhalb von 3 Tagen erfolgt, dürfen ebenfalls mit einer empfohlenen Wassertemperatur von mindestens 50°C betrieben werden. Da die VDI 4650 Blatt 1 überwiegend für die Berechnung von Kleinanlagen angewendet wird, ist eine Temperatur von 50°C gewählt worden.
Antwort:
Die VDI 4650 bildet eine einfache Berechnungsmethode zur Ermittlung der Wärmepumpeneffizienz. Die Berücksichtigung von objektspezifischen Einflüssen, wie zum Beispiel „Heizwärmegewinne durch Speicherverluste im Ausstellungsraum“ würde eine einfache Berechnung nicht zulassen. Aus diesem Grund werden die Eingabegrößen gemäß EN 16147 für die Effizienzberechnung um die Speicherverluste bereinigt.
Antwort:
Die VDI Richtlinie wurde hinsichtlich verschiedener Berechnungseinflüsse angepasst. Hierbei wurde zum Beispiel die zugrunde gelegten Wetterdaten auf die 2016 gültigen Testreferenzjahre angepasst. Zudem wurden die charakteristischen Eigenschaften der Wärmepumpen an den aktuellen der im Markt verfügbaren Geräte angepasst. Weitere Änderungen ergeben sich insbesondere durch neue oder veränderte Normen. Die Ergebnisse der Berechnung können je nach Anwendungsfall gegenüber der vorherigen Ausgabe der VDI Richtlinie sowohl zu höheren als auch zu niedrigeren Jahresarbeitszahlen führen.
Antwort:
Für die Umrechnung von Werten bezogen auf die EN 14825 in die erforderlichen Werte zur Berechnung der Jahresarbeitszahl gemäß VDI 4650 Blatt 1 gibt es auf der VDI Internetseite eine entsprechende Umrechnung für Luft/Wasser-Wärmepumpen. Für die Berechnung von Sole/Wasser-Wärmepumpen ist keine entsprechende Umrechnung erforderlich. Die BAFA hat eine Liste der förderfähigen Wärmepumpen und den erforderlichen Eingabewerten im Internet veröffentlicht.

Dr.-Ing. Eleni Konstantinidou
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