Hallo,
ich versuch es mal möglichst einfach zu erklären:
Wärme wird immer vom wärmeren Bereich (Energieüberschuss) zum kälteren Bereich (Energiedefizit) geleitet.
Je höher die Differenz der beiden Temperaturen ist, je mehr Energie wird transportiert.
Das ist ein ganz normales physikalisches Verhalten.
Das Ganze beim Haus:
Im inneren des Hauses hast Du zb. eine Wunschtemperatur von 21.
Hat es Außerhalb des Hauses zb. auch 21°C passiert keine Wärmeleitung.
Hat es Außerhalb des Hauses zb. 20°C beginnt bereits eine Wärmeleitung nach außen.
Je weiter nun die Außentemperatur unter der Temperatur im Inneren des Hauses ist, und je schlechter die Dämmung (Wärmewiderstand des Hauses) ist, je mehr und schneller wird Energie durch die Wände/Fenster/Türen etc. nach außen geleitet.
Um jedoch die 21°C im Haus aufrecht zu erhalten, (Gleichgewicht) muss im Umkehrschluss nun - je kälter die AT wird, immer mehr Energie von der WP wieder ins Haus geliefert werden.
Wenn man nun zb. den durchschnittlichen Energieverbrauch des Hauses eines ganzen Jahres kennt, kann man über eine Formel die sogenannte Heizlast des Hauses errechnen. Diese sagt dann aus, welche Wärmeleistung der Wärmeerzeuger liefern können muss, das dieser das Haus auch noch bei der lokalen Norm-Außentemperatur (z.b. -12°C) noch im Gleichgewicht (zb. 21°C) halten kann.
Würde bedeuten, das wenn es dann mal -15°C haben sollte, das dieser Wärmeerzeuger mit 100% Leistung arbeiten würde, und das haus dennoch langsam abkühlen würde.
Da jedoch die -15°C bei einer lokalen NAT von -12°C nur mehr selten vorkommen, kann man dies dann vernachlässigen.
Die Diagramme zeigen letztendlich nichts anderes, wie das Leistungsverhalten der WP sein wird, wenn man eine bestimmte WP Leistung bei dem jeweiligen Haus einbauen würde.
Hier haben wir einen Punkt, das ist die notwendige Heizenergie die das Haus bei der NAT (zb -12°C) benötigen würde, und der zweite Punkt ist die Temperatur (zb. +17°C), ab wann das Haus nicht mehr beheizt werden muss. (Hier können dann auf Grund der Sonneneinstrahlung etc. die Temperaturen im Haus bereits ohne WP gehalten werden)
Werden diese beiden Punkte nun verbunden, bekommt man eine Kennlinie. Jeder Punkt auf dieser Linie entspricht dann immer der aktuell notwendigen WP Leistung bei der jeweilig dazugehörenden Außentemperatur, damit das Haus konstant immer auf den 21°C gehalten wird.
In diesem Diagramm sieht man auch ein graues Feld:
Solange sich die Linie in diesem grauen Feld befindet, ist das der Bereich, den die WP durch ihre Modulationsmöglichkeiten leistungsregeln kann, ohne mit dem Takten zu beginnen.
Ist die Linie unterhalb aus dem grauen Feld, benötigt das Haus weniger Energie, als die WP mit ihrer Bauartbedingten Mindestleistung liefern kann, somit beginnt diese mit dem Taktbetrieb.
Ist die Linie oberhalb aus dem grauen Feld, benötigt das Haus mehr Energie, als die WP noch mit dem Verdichter liefern kann, somit beginnt diese hier mit der Zuschaltung der Heizregister (Bivalenzbetrieb), um das Haus dennoch weiter auf der Temperatur halten zu können.
Und nun zur Frage, warum die WP genau zur Heizlast korrekt dimensioniert sein muss:
Ist die WP - Leistung zu groß ausgelegt, dann hat man zwar mehr Leistungsreserven bei sehr kalten Außentemperaturen, und es brauchen dadurch die Heizregister nicht, bzw. erst später zugeschalten werden.
Aber dieser anscheinenden "Vorteil" hat bei einer Wärmepumpe gravierende Nachteile:
Je leistungsstärker eine Wärmepumpe ist, je weniger weit kann diese ihre Leistung runterregeln, wenn das Haus aktuell die Energie nicht benötigt. Je teurer ist dies in der Anschaffung, und durch das vermehrte Takten bei wärmeren AT ist diese auch teurer im Betrieb, und der Verschleiß ist dann auch höher.
Mann muss sich das in etwas so vorstellen, das eine WP nicht weiter als bis auf ungefähr 27% ihrer Nennleistung (Drehzahl) runterregeln kann.
Hat man zb. eine 16kW Wärmepumpe ist hier mit dem Runterregeln bei ca. 4,3kW Schluss - ab dann muss die WP in den Taktbetrieb wechseln.
Hat man jedoch eine Wärmepumpe mit 8kW Nennleistung, kann diese bis auf ca. 2,2kW runterregeln, ohne das sie zu Takten beginnt.
Nun hat der Verdichter einer Wärmepumpe das Problem, das dieser, je mehr er Taktet, je mehr Verschleiß hat er.
Des wegen muss man die WP genau auf die Heizlast des Hauses auslegen, um den optimalen Kompromiss zu haben, damit auf der einen Seite das Haus auch bei NAT optimal mit Wärme versorgt wird, und auf der anderen Seite, die WP bei steigenden AT solange wie möglich im Regelungsbetrieb bleibt, und erst möglichst spät ins Takten kommt.
Und für diese korrekte Auslegung gibt es genau diese Diagramme.
lg
Guennie
