Simulation

Wärmepumpen-Komplettsysteme, die durch Erdwärmesystemtechnik DI Gangolf Frost
geplant werden, unterliegen grundsätzlich einer Simulation mit der praxisbewährten
Software WP-OPT.
Die technischen Parameter der Wärmepumpen, die Quellentemperatur und die
Temperaturanforderungen des Heizsystems beeinflussen sich gegenseitig, so dass es
schwierig ist, ohne Computersimulation Prognosen hinsichtlich des Betriebsverhaltens
und der Wirtschaftlichkeit der gesamten Anlage abgeben zu können.

Datenbasis:

-  Klimadaten Deutschland, Österreich und Schweiz
-  Klimadaten ausgewählter EU-Staaten
-  66 Bodenarten (Wärmeleitfähigkeit, Wärmekapazität, Dichte
-  Frostschutzmittel (Konzentration, spezifische Wärme, Dichte,
   Wärmeleitfähigkeit, kinematische Viskosität
-  Jahresgang der Bodentemperaturen
-  über 1400 Wärmepumpen führender Hersteller

Die Datenbank wird durch Erdwärmesystemtechnik DI Gangolf Frost
ständig aktualisiert und erweitert.

Berechnungsergebnisse:

-  Jahresarbeitszahl und Anlagenaufwandszahl
-  Jahresarbeitszahl nach VDI 4650 Blatt 1
-  Betriebskostenvergleich mit Heizöl EL, Erdgas, Flüssiggas, Pellets,
   Nachtspeicher, Elektro direkt
-  jährliche Investitionskosten unter Berücksichtigung der Lebensdauer
   der Komponenten, der Zinsen und jährlicher Energiepreissteigerungen
-  Stromverbrauch und -kosten in den einzelnen Tarifen sowie unterteilt
   nach Heizung und Warmwasser
-  Temperaturgang der Wärmequelle
-  durchschnittlicher monatlicher Wärmebedarf
-  dazugehörige momentane Vorlauftemperatur und Heizleistung
-  Wärmeentzug aus der Wärmequelle

Parameterprüfung:

-  Größe/Art der ausgewählten Wärmepumpe
-  Dimensionierung der Wärmequellenanlage
-  Strömungsverhältnisse in der Wärmequellenanlage
-  Temperaturanforderungen

Parameter:

-  Technische Daten der Wärmepumpe (Herstellerangaben)

-  elektrische Leistungsaufnahme, thermische Leistung und Kälte-
   leistung in Abhängigkeit von der Quellen- und Heizwasser-
   temperatur
-  Hilfsenergie für Heizungs- und Soleumwälzpumpen bzw. Ventilator
   bzw. Förderpumpe
-  Art der Wärmepumpe (Sole, Wasser, Direktverdampfung, Luft)
-  Einsatzgrenzen
-  Betriebsweise (monovalent, monoenergetisch, bivalent)
-  Temperaturdifferenz am Verdampfer und am Kondensator

-  Gebäudedaten

-  Heizlast bzw. Wärmebedarf inkl. solarer und interner Gewinne,
   gewünschte Raumtemperatur

-  Wärmeverteilung im Gebäude

-  Fußboden- und/oder Wandheizung und/oder Heizkörper

-  Art der Wärmequelle (Erdreich mit Horizontalabsorber oder Erdsonden
   oder Kombinationen aus beiden, Wasser, Luft, frei wählbarer Quellen-
   temperaturgang

-  Absorberfläche und -länge
-  direkte/indirekte Verdampfung
-  Anzahl und Tiefe der Erdsonden
-  geologische Verhältnisse (Wärmeleitfähigkeit, Wärmekapazität,
   Dichte)
-  Feuchtegehalt des Erdreichs und damit in Verbindung nicht nur die
   bessere Wärmeleitfähigkeit, sondern auch die Nutzung der Latent-
   wärme
-  Jahresgang der ungestörten Erdreichtemperatur am Standort
-  Temperaturveränderungen im Erdreich durch den Wärmeentzug

-  Warmwasserbereitung

-  Art des Speichers (Schichtung, Größe)
-  Kaltwassereintrittstemperatur
-  Temperaturanforderungen
-  durchschnittlicher täglicher Warmwasserbedarf
-  eventuell notwendige elektrische Nachheizung

-  klimatische Verhältnisse (Normaußentemperatur, Jahresgang der
   Temperatur am Standort

-  Eigenschaften des Frostschutzmittels und daraus resultierender
   Wärmeübergang

Anwendungsmöglichkeiten der gewonnen Berechnungsergebnisse

-  Planungssicherheit durch Dimensionierungsprüfung der Anlagen
-  Hintergrundwissen zu Systemkomponenten und Vorschriften
-  Auswahl der geeignetsten Wärmepumpe unter Berücksichtigung von Sperrzeiten,
   Wärmebedarf und Temperaturanforderungen
-  Fehlerdiagnose bei bestehenden Anlagen
-  Betriebskostenprognose
-  Dimensionierung der Wärmequellenanlagen entsprechend Bodenbeschaffenheit und
   Verlegegeometrie
-  Beratung hinsichtlich Wirtschaftlichkeit und Platzbedarf
-  Fördermittelbeantragung (Bestimmung der Jahresarbeitszahl und der Anlagenauf-
   wandszahl unter den jeweiligen Randbedingungen)
-  Visualisierung von Zusammenhängen (z. B. Jahresgang der Qärmequellentemperatur,
   Gebäudewärmebedarf, Laufzeiten der Wärmepumpe)
-  Genehmigungsverfahren (z. B. Auskühlung des Erdreiches)
-  Fehlerdiagnose bei Gutachten
-  Nutzung von legalen Spielräumen der VDI 4650
-  Erstellung der Fachunternehmererklärung
-  herstellerunabhängige Systemvergleiche