Wärmepumpe + FriWa +Photovoltaik
Die Integration einer Luft-Wasser-Wärmepumpe in das System bestehend aus Pufferspeicher, Frischwasserstation (FriWa) und Photovoltaikanlage (PV-Anlage) schafft ein hoch effizientes und nachhaltiges Heizungs- und Warmwassersystem. Hier ist eine detaillierte Beschreibung, wie diese Komponenten zusammenarbeiten:
Vorteile der Kombination
- Maximale Energieeffizienz:
- Die PV-Anlage liefert Strom, der sowohl im Haushalt genutzt als auch zur Unterstützung der Wärmepumpe verwendet werden kann.
- Die Wärmepumpe nutzt die Umgebungsluft als Wärmequelle und erhöht die Effizienz durch die Kombination mit dem Pufferspeicher und der Frischwasserstation.
- Kostenreduzierung:
- Die Nutzung kostenloser Sonnenenergie und die hohe Effizienz der Wärmepumpe senken die Energiekosten erheblich.
- Überschüssiger Strom aus der PV-Anlage kann zur Unterstützung der Wärmepumpe verwendet werden, wodurch die Abhängigkeit von Netzstrom reduziert wird.
- Umweltfreundlichkeit:
- Der Einsatz erneuerbarer Energien (Solarstrom und Umgebungsluft) reduziert die CO2-Emissionen und fördert die Nachhaltigkeit.
- Hygienische Warmwasserbereitung:
- Die FriWa stellt sicher, dass das Warmwasser bedarfsgerecht und hygienisch einwandfrei zur Verfügung steht, indem sie es bei Bedarf aus dem Pufferspeicher erhitzt.
Funktionsweise der Verbindung
- Photovoltaikanlage (PV-Anlage):
- Die PV-Anlage erzeugt Strom aus Sonnenenergie. Der erzeugte Strom wird primär für den Haushalt genutzt, der überschüssige Strom kann die Wärmepumpe betreiben oder in einem Batteriespeicher gespeichert werden.
- Luft-Wasser-Wärmepumpe:
- Die Wärmepumpe entzieht der Außenluft Wärme und wandelt sie in Heizenergie um. Diese Heizenergie wird in den Pufferspeicher eingespeist.
- Die Wärmepumpe arbeitet besonders effizient, wenn sie mit Strom aus der PV-Anlage betrieben wird.
- Pufferspeicher:
- Der Pufferspeicher speichert die von der Wärmepumpe erzeugte Wärmeenergie und stellt sie für die Raumheizung und Warmwasserbereitung zur Verfügung.
- Er gleicht Schwankungen im Energiebedarf aus und sorgt dafür, dass die Wärmepumpe effizient und ohne häufiges Ein- und Ausschalten arbeitet.
- Frischwasserstation (FriWa):
- Die FriWa entnimmt bei Bedarf warmes Wasser aus dem Pufferspeicher und erhitzt das Frischwasser im Durchflussprinzip. Dies gewährleistet eine konstante und hygienische Warmwasserversorgung.
Zusammenspiel der Komponenten
– Tagsüber:
- Die PV-Anlage erzeugt Strom, der zur Deckung des Haushaltsbedarfs genutzt wird.
- Überschüssiger PV-Strom wird verwendet, um die Wärmepumpe zu betreiben, die Wärme in den Pufferspeicher einspeist.
- Der Pufferspeicher speichert die überschüssige Wärme, die von der Wärmepumpe erzeugt wird.
– Abends/Nachts:
- Wenn die PV-Anlage keinen Strom mehr produziert, wird die gespeicherte Wärme im Pufferspeicher zur Beheizung des Hauses und zur Warmwasserbereitung verwendet.
- Die Wärmepumpe kann weiterhin betrieben werden, wenn ausreichend Strom aus dem Batteriespeicher vorhanden ist oder Netzstrom genutzt wird.
– Bedarfsgerechte Warmwasserbereitung:
- Die Frischwasserstation stellt sicher, dass jederzeit ausreichend warmes Wasser zur Verfügung steht, indem sie das Wasser aus dem Pufferspeicher bei Bedarf erhitzt.
- Durch das Durchflussprinzip wird das Wasser nur bei Bedarf erwärmt, was hygienische und effiziente Warmwasserbereitung gewährleistet.
Steuerung und Regelung
Ein intelligentes Steuerungssystem überwacht und optimiert das Zusammenspiel aller Komponenten. Es sorgt dafür, dass:
- Der PV-Strom optimal genutzt wird (Eigenverbrauchsmaximierung).
- Die Wärmepumpe effizient betrieben wird und der Pufferspeicher immer ausreichend gefüllt ist.
- Die FriWa bedarfsgerecht Warmwasser liefert.
- Der Batteriespeicher effektiv genutzt wird, um die Abhängigkeit vom Netzstrom zu minimieren.
Fazit
- Die Kombination einer Luft-Wasser-Wärmepumpe mit einem Pufferspeicher, einer Frischwasserstation und einer Photovoltaikanlage bietet ein hoch effizientes, kostensparendes und umweltfreundliches Heizungs- und Warmwassersystem. Dieses System nutzt erneuerbare Energien optimal und stellt sicher, dass der Energiebedarf des Haushalts auf nachhaltige Weise gedeckt wird.