MultiSource – Mehrquellen-Wärmepumpensysteme für den monovalenten Wärmeerzeugerersatz

Zusammenfassung

Aufbauend auf vielversprechenden Ergebnissen der Kombination von Aussenluft und Erdsonden im Projekt HP Source werden in diesem Projekt alternative Wärmequellenkombinationen zur Überwindung von Einschränkungen beim Heizungsersatz entwickelt, z.B. für den Fall, dass Erdsonden nicht möglich sind. Ziel ist die Erarbeitung von Planungsgrundlagen für günstige Quellenkombinationen hinsichtlich Integration, Auslegung und Regelung mittels Simulation. Durch Implementierung und Monitoring in einer realen Pilotanlage werden die Parametervariationen verifiziert, wodurch fundierte Aussagen zum realen Betriebsverhalten und der Wirtschaftlichkeit im Vergleich zu anderen bivalenten Lösungen getroffen werden sowie ein Best Practice System dokumentiert wird. Durch Wissenstransfer kann aufgrund des hohen Multiplikationspotenzials von Mehrquellensystemen für den Heizungsersatz, insbesondere bei dichter Bebauung im städtischen Umfeld, ein Beitrag zur Dekarbonisierung des Gebäudebestands geleistet werden.

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Publikationen / Ergebnisse

Das Projekt MultiSource untersucht die Kombination von Wärmequellen anhand von Simulationen und einer P&D Anlage. Schwerpunkt ist dabei die Überwindung von Quelleneinschränkungen für Wärmepumpen im höheren Leistungsbereich ab 50 kW, wie sie insbesondere beim Wärmeerzeugerersatz in dicht bebauter Umgebung auftreten können. Projektziel ist die Ableitung von Planungsempfehlungen zu Systemintegration, Auslegung und Regelung von Multiquellensystemen auf Grundlage der Simulationsuntersuchungen und der praktischen Erprobung an einer P&D-Anlage mit Messungen über zwei Heizperioden, um ein Best-Practice System zu dokumentieren. Schwerpunkt des ersten Jahres war die Identifikation eines P&D Objektes und die Auswahl eines geeigneten Mehrquellensystems zur Überwindung von Einschränkungen. Dafür wurde eine Literatur- und Marktrecherche insbesondere zu oberflächennahen Erdkollektoren durchgeführt, da dies System für die Pilotanlage in Verbindung mit Aussenluft vorgesehen ist. Darauf aufbauend wurde ein Modell für die Simulationsumgebung Matlab-Simulink implementiert, das zurzeit validiert wird. Die unterschiedlichen Quellen wurden hinsichtlich verfügbarer Planungsdaten charakterisiert und mögliche Quellenkombinationen systematisch in einer Matrix zusammengestellt und bewertet. Als nächste Schritte werden die Quellenkombination konsolidiert und eine Auswahl vielversprechender Systeme für die weitere Untersuchung definiert. Im Anschluss werden Systemmodelle entwickelt und Parametervariation zu Integration, Auslegung und Regelung durchgeführt. Parallel wird die Pilotanlage geplant und im Jahr 2026 installiert, sodass in der Heizperiode 26/27 die ersten Messungen durchgeführt werden können.

Projektdetails

Forschungsstelle
BFE
Projektstatus
In Bearbeitung
Projekttyp
Forschungsprojekt
Startdatum
2024-10-31
Enddatum
2029-06-29
Bewilligte Gesamtkosten
CHF 127250.00
Sektion
Gebäude und Städte
NABS Politikbereich
Erzeugung, Verteilung und rationelle Nutzung der Energie

Kategorien

Heating, cooling and ventilation technologies Energie in Gebäuden Anwendungsorientierte Forschung

Labels

F+E Gebäude und Städte