Im BFE-Projekt „Heizen und Kühlen mit erdgekoppelten Wärmepumpen“ wurde untersucht, wie sich Nutzen und Aufwand verhalten, wenn eine Wärmepumpenheizanlage mit Erdwärmesonde mit einer zusätzlichen Kühlfunktion ausgestattet wird. Insbesondere Hydraulik, Dimensionierung, Regelkonzept und Benutzerverhalten waren von Interesse.

Empfohlene Hydraulikschaltung für die Kühlung mit erdgekoppelten Wärmepumpen

Mit MATLAB/SIMULINK und der Bibliothek CARNOT wurden das Gebäudeverhalten dynamisch simuliert und Lastprofile erzeugt. Anschliessend wurde vom Projektpartner Huber Energietechnik AG im Programm EWS das Sondenverhalten simuliert. Eine Parameterstudie mit verschiedenen Varianten von Verschattung, Kühlkurve, Grädigkeit (Temperaturdifferenz) des Wärmetauschers und Totzeit für Umschaltung Heiz/Kühlbetrieb wurde durchgeführt.

Es zeigte sich, dass sich ein einfach aufgebautes System mit Wärmepumpe und Erdwärmesonde für den Heiz- oder Warmwasser-Betrieb sowie passiver Kühlung über die Sonde am besten bewährt. Die gleichzeitige Nutzung der Kälte bei Warmwasser-Erzeugung lohnt sich im Vergleich zum Aufwand nicht. Wichtig ist, dass der Wärmetauscher zwischen Erdwärmesonde und Bodenheizung eine geringe Grädigkeit hat. Von Vorteil ist, wenn auch die Möglichkeiten der passiven Kühlung über die Aussenluft genutzt werden. Weiter wurde klar, dass die Dimensionierung der Erdwärmesonde für den Heizbetrieb auch für den passiven Kühlbetrieb ausreicht.

Laufzeit: 2005-2007
Finanzierung: BFE und Viessmann Schweiz AG

Merkblatt (4 Seiten) (761 kB)
Schlussbericht 2007 (2,4 MB), BFE Projekt-Nr. 101367