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Sonderdruck aus TGA Fachplaner 6-2009Zur Bewertung von Wärmerückgewinnungssystemen (WRG) existieren verschiedene Kennzahlen.
Aus Transparenzgründen ist es darum erforderlich, dass eine eindeutige Kennzahl zwischen den Markt- teilnehmern vereinbart wird. Wichtig ist dabei, den Hilfsenergieaufwand in die Bewertung einfließen zu lassen.
Dies gelingt über die neue Definition des energetischen Wirkungsgrads mit der geplanten Änderung der EN 13 053.
Er ergibt sich aus der thermischen Rückwärmzahl und der Leistungsziffer der WRG und fasst nun energetisch sinnvoll die thermische Güte und den (elektrischen) Hilfsenergiebedarf in einer Kennzahl zusammen.
Um Wärmerückgewinnungssysteme (WRG) zu betreiben, müssen elektrische Hilfsenergien aufgewendet werden. Der erhaltene Nutzen in Form von thermischen Energien im Verhältnis zu den benötigten Hilfsenergien wird unterschied- lich bewertet. DIN EN 13 053 [1] und auch die Richtlinie VDI 3803 [2] definieren neben den Min- destrückwärmzahlen die maximalen Druckverluste auf der Luftseite der WRG bei einem ausgegli- chenen Massenstromverhältnis. Diese Festlegung hat allerdings in der Vergangenheit häufig zu Dis-
kussionen darüber geführt, wie der energetische Nutzen der Wärmerückgewinnung im Verhältnis zum energetischen Aufwand für Hilfsenergien zu bewerten ist.
Aus diesem Grund wurde auf europäischer Ebene nach einer sinnvollen Lösung gesucht, bei der mithilfe von Kennzahlen der thermische Nut- zen und der elektrische Aufwand in ein vergleich- bares Verhältnis zueinander gesetzt werden. Als Ergebnis wurde nun auf europäischer Ebene eine Ergänzung (Amendment) zur DIN EN 13 053 initi-
iert, die sowohl normative als auch informative Festlegungen zur Wärmerückgewinnung enthält und kombinierte Kennzahlen als Gütekriterium zur Beschreibung der Qualität von Wärmerückgewin- nungseinrichtungen in Klassen angibt.
Bewertung der WRG
Die Güte eines Wärmerückgewinnungs- systems wird maßgeblich durch den Tempera- turänderungsgrad, auch als Rückwärmzahl (
= Nutzen der WRG Potenzial der WRG=
QWRG QP QWRG
QP
QWRG=m2cpL
(
2'' 2')
QWRG=m2
(
h2''h2')
m cpL
h 1' 2' t=
QWRG QP =
m2cpL(2'' 2') m2cpL(1' 2')
t=(2'' 2') (1' 2')
=(x2''x2') (x1'x2')
x =x1'x2S
x2S : x2'
)
Krantransport eines kompletten Klimazentralgeräts mit Hochleistungswärmerückgewinnung von Howatherm auf das Dach des Sheraton-Hotels am Frankfurter Flughafen.
Neue WRG-Bewertung nach EN 13 053
Effizienz der Wärmerückgewinnung
Sonderdruck aus TGA Fachplaner 6-2009
3
R a u m l u f t t e c h n i k
bezeichnet, bestimmt. Bei einer möglichen Feuchteübertragung kann die Effizienz einer Wärmerückgewinnung auch durch den Enthalpie- übertragungsgrad oder die Kombination aus Temperaturänderungs- und Feuchteänderungs- grad (
= Nutzen der WRG Potenzial der WRG=
QWRG QP QWRG
QP
QWRG=m2cpL
(
2'' 2')
QWRG=m2
(
h2''h2')
m cpL
h 1' 2' t=
QWRG QP =
m2cpL(2'' 2') m2cpL(1' 2')
t=(2'' 2') (1' 2')
=(x2''x2') (x1'x2')
x =x1'x2S
x2S : x2'
) beschrieben werden.
Der Temperaturübertragungsgrad gibt das Verhältnis der möglichen Temperaturänderung ei- ner WRG-Einrichtung zur maximal möglichen Tem- peraturänderung, also beispielsweise dem Tempe- raturpotenzial zwischen Außen- und Fortluft, an. Er stellt somit einen thermischen „Wirkungsgrad“ dar und ergibt sich aus der Wärmebilanz:
= Nutzen der WRG Potenzial der WRG=
QWRG QP QWRG
QP
QWRG=m2cpL
(
2'' 2')
QWRG=m2
(
h2''h2')
m cpL h 1' 2' t=
QWRG QP =
m2cpL(2'' 2') m2cpL(1' 2')
t=(2'' 2') (1' 2')
=(x2''x2') (x1'x2')
x =x1'x2S
x2S : x2'
= Nutzen der WRG Potenzial der WRG=
QWRG QP QWRG
QP
QWRG=m2cpL
(
2'' 2')
QWRG=m2
(
h2''h2')
m cpL
h 1' 2' t=
QWRG QP =
m2cpL(2'' 2') m2cpL(1' 2')
t=(2'' 2') (1' 2')
=(x2''x2') (x1'x2')
x =x1'x2S
x2S : x2'
Leistung der WRG [kW]
= Nutzen der WRG Potenzial der WRG=
QWRG QP QWRG
QP
QWRG=m2cpL
(
2'' 2')
QWRG=m2
(
h2''h2')
m cpL
h 1' 2' t=
QWRG QP =
m2cpL(2'' 2') m2cpL(1' 2')
t=(2'' 2') (1' 2')
=(x2''x2') (x1'x2')
x =x1'x2S
x2S : x2'
maximal mögliche Leistung aufgrund des Temperaturpotenzials [kW]
wobei:
= Nutzen der WRG Potenzial der WRG=
QWRG QP QWRG
QP
QWRG=m2cpL
(
2'' 2')
QWRG=m2
(
h2''h2')
m cpL
h 1' 2' t=
QWRG QP =
m2cpL(2'' 2') m2cpL(1' 2')
t=(2'' 2') (1' 2')
=(x2''x2') (x1'x2')
x =x1'x2S
x2S : x2'
oder:
= Nutzen der WRG Potenzial der WRG=
QWRG QP QWRG
QP
QWRG=m2cpL
(
2'' 2')
QWRG=m2
(
h2''h2')
m cpL h 1' 2' t=
QWRG QP =
m2cpL(2'' 2') m2cpL(1' 2')
t=(2'' 2') (1' 2')
=(x2''x2') (x1'x2')
x =x1'x2S
x2S : x2'
mit:
= Nutzen der WRG Potenzial der WRG=
QWRG QP QWRG
QP
QWRG=m2cpL
(
2'' 2')
QWRG=m2
(
h2''h2')
m cpL
h 1' 2' t=
QWRG QP =
m2cpL(2'' 2') m2cpL(1' 2')
t=(2'' 2') (1' 2')
=(x2''x2') (x1'x2')
x =x1'x2S
x2S : x2'
Massenstrom der Luft [kg / s]
= Nutzen der WRG Potenzial der WRG=
QWRG QP QWRG
QP
QWRG=m2cpL
(
2'' 2')
QWRG=m2
(
h2''h2')
m cpL h 1' 2' t=
QWRG QP =
m2cpL(2'' 2') m2cpL(1' 2')
t=(2'' 2') (1' 2')
=(x2''x2') (x1'x2')
x =x1'x2S
x2S : x2'
spezifische Wärmekapazität der Luft [kJ / (kg K)]
= Nutzen der WRG Potenzial der WRG=
QWRG QP QWRG
QP
QWRG=m2cpL
(
2'' 2')
QWRG=m2
(
h2''h2')
m cpL
h 1' 2' t=
QWRG QP =
m2cpL(2'' 2') m2cpL(1' 2')
t=(2'' 2') (1' 2')
=(x2''x2') (x1'x2')
x =x1'x2S
x2S : x2'
Temperatur der Luft [°C]
= Nutzen der WRG Potenzial der WRG=
QWRG QP QWRG
QP
QWRG=m2cpL
(
2'' 2')
QWRG=m2
(
h2''h2')
m cpL
h 1' 2' t=
QWRG QP =
m2cpL(2'' 2') m2cpL(1' 2')
t=(2'' 2') (1' 2')
=(x2''x2') (x1'x2')
x =x1'x2S
x2S : x2'
Enthalpie der Luft [kJ / kg]
Die maximal mögliche Leistung wird durch das Temperaturpotenzial, also die Temperaturdif- ferenz zwischen Abluft (
= Nutzen der WRG Potenzial der WRG=
QWRG QP QWRG
QP
QWRG=m2cpL
(
2'' 2')
QWRG=m2
(
h2''h2')
m cpL
h 1' 2' t=
QWRG QP =
m2cpL(2'' 2') m2cpL(1' 2')
t=(2'' 2') (1' 2')
=(x2''x2') (x1'x2')
x =x1'x2S
x2S : x2'
) und Außenluft (
= Nutzen der WRG Potenzial der WRG=
QWRG QP QWRG
QP
QWRG=m2cpL
(
2'' 2')
QWRG=m2
(
h2''h2')
m cpL
h 1' 2' t=
QWRG QP =
m2cpL(2'' 2') m2cpL(1' 2')
t=(2'' 2') (1' 2')
=(x2''x2') (x1'x2')
x =x1'x2S
x2S : x2'
), gebildet (Bild 1). Damit ergibt sich aus
= Nutzen der WRG Potenzial der WRG=
QWRG QP QWRG
QP
QWRG=m2cpL
(
2'' 2')
QWRG=m2
(
h2''h2')
m cpL
h 1' 2' t=
QWRG QP =
m2cpL(2'' 2') m2cpL(1' 2')
t=(2'' 2') (1' 2')
=(x2''x2') (x1'x2')
x =x1'x2S
x2S : x2'
der Temperaturänderungsgrad:
Bei einer möglichen Feuchteübertragung ergibt sich der Feuchteänderungsgrad
= Nutzen der WRG Potenzial der WRG=
QWRG QP QWRG
QP
QWRG=m2cpL
(
2'' 2')
QWRG=m2
(
h2''h2')
m cpL
h 1' 2' t=
QWRG QP =
m2cpL(2'' 2') m2cpL(1' 2')
t=(2'' 2') (1' 2')
=(x2''x2') (x1'x2')
x =x1'x2S
x2S : x2'
analog aus:
= Nutzen der WRG Potenzial der WRG=
QWRG QP QWRG
QP
QWRG=m2cpL
(
2'' 2')
QWRG=m2
(
h2''h2')
m cpL h 1' 2' t=
QWRG QP =
m2cpL(2'' 2') m2cpL(1' 2')
t=(2'' 2') (1' 2')
=(x2''x2') (x1'x2')
x =x1'x2S
x2S : x2'
wobei:
= Nutzen der WRG Potenzial der WRG=
QWRG QP QWRG
QP
QWRG=m2cpL
(
2'' 2')
QWRG=m2
(
h2''h2')
m cpL
h 1' 2' t=
QWRG QP =
m2cpL(2'' 2') m2cpL(1' 2')
t=(2'' 2') (1' 2')
=(x2''x2') (x1'x2')
x =x1'x2S
x2S : x2'
absolute Luftfeuchte der Luft [g / kg]
Hierbei ist allerdings zu beachten, dass der Feuchteübertragungsgrad der WRG im Gegensatz
Bild: Schiller-Krenz
zum Temperaturübertragungsgrad nicht konstant ist und stark von der Feuchtedifferenz zwischen den beiden Luftströmen abhängig ist. Dieses Potenzial
= Nutzen der WRG Potenzial der WRG=
QWRG QP QWRG
QP
QWRG=m2cpL
(
2'' 2')
QWRG=m2
(
h2''h2')
m cpL
h 1' 2' t=
QWRG QP =
m2cpL(2'' 2') m2cpL(1' 2')
t=(2'' 2') (1' 2')
=(x2''x2') (x1'x2')
x =x1'x2S
x2S : x2'
wird errechnet aus [3]
= Nutzen der WRG Potenzial der WRG=
QWRG QP QWRG
QP
QWRG=m2cpL
(
2'' 2')
QWRG=m2
(
h2''h2')
m cpL
h 1' 2' t=
QWRG QP =
m2cpL(2'' 2') m2cpL(1' 2')
t=(2'' 2') (1' 2')
=(x2''x2') (x1'x2')
x =x1'x2S
x2S : x2'
wobei:
= Nutzen der WRG Potenzial der WRG=
QWRG QP QWRG
QP
QWRG=m2cpL
(
2'' 2')
QWRG=m2
(
h2''h2')
m cpL
h 1' 2' t=
QWRG QP =
m2cpL(2'' 2') m2cpL(1' 2')
t=(2'' 2') (1' 2')
=(x2''x2') (x1'x2')
x =x1'x2S
x2S : x2'
Sättigungsfeuchte der Kaltluft
= Nutzen der WRG Potenzial der WRG=
QWRG QP QWRG
QP
QWRG=m2cpL
(
2'' 2')
QWRG=m2
(
h2''h2')
m cpL
h 1' 2' t=
QWRG QP =
m2cpL(2'' 2') m2cpL(1' 2')
t=(2'' 2') (1' 2')
=(x2''x2') (x1'x2')
x =x1'x2S
x2S : x2'
Bei sorptiven Wärmeübertragern ist das Po- tenzial zusätzlich noch von der Temperaturdiffe- renz der beiden Luftströme abhängig. Zusammen- gefasst kann damit der Enthalpieübertragungsgrad hergeleitet werden mit:
wobei:
h=(h2''h2') (h1'h2')
h=cpL +x(cpD +r0)
cpL cpD r0 x=0 h=cpL t h
Pel=V pWRG1 +Paux.
Pel V pWRG Paux.
=
QWRG Pel
WRG=Nettonutzen der WRG Potenzial der WRG =
QWRGPel QP QWRG
Pel WRG=
QWRGfPel QP mit:
h=(h2''h2') (h1'h2')
h=cpL +x(cpD +r0)
cpL
cpD r0 x=0 h=cpL t h
Pel=V pWRG1 +Paux.
Pel V pWRG Paux.
=
QWRG Pel
WRG=Nettonutzen der WRG Potenzial der WRG =
QWRGPel QP QWRG
Pel WRG=
QWRGfPel QP
spezifische Wärmekapazität der trockenen Luft [kJ / (kg K)]
h=(h2''h2') (h1'h2')
h=cpL +x(cpD +r0)
cpL
cpD r0 x=0 h=cpL t h
Pel=V pWRG1 +Paux.
Pel V pWRG Paux.
=
QWRG Pel
WRG=Nettonutzen der WRG Potenzial der WRG =
QWRGPel QP QWRG
Pel WRG=
QWRGfPel QP Temperatur [°C]
h=(h2''h2') (h1'h2')
h=cpL +x(cpD +r0)
cpL cpD r0 x=0 h=cpL t h
Pel=V pWRG1 +Paux.
Pel V pWRG Paux.
=
QWRG Pel
WRG=Nettonutzen der WRG Potenzial der WRG =
QWRGPel QP QWRG
Pel WRG=
QWRGfPel QP
spezifische Wärmekapazität des Wasser- dampfs [kJ / (kg K)]
h=(h2''h2') (h1'h2')
h=cpL +x(cpD +r0)
cpL
cpD r0 x=0 h=cpL t h
Pel=V pWRG1 +Paux.
Pel V pWRG Paux.
=
QWRG Pel
WRG=Nettonutzen der WRG Potenzial der WRG =
QWRGPel QP QWRG
Pel WRG=
QWRGfPel QP
Verdampfungswärme von Wasser [kJ / (kg K)]
Bild: Howatherm Bild: Howatherm
Bild 1 Darstellung der Wärmerückgewinnung im hx-Diagramm (Winterbetrieb).
Bild 2 Darstellung der Wärmerückgewinnung im hx-Diagramm (Sommerbetrieb).
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Sonderdruck aus TGA Fachplaner 6-2009R a u m l u f t t e c h n i k
Da unter trockenen Bedingungen
h=(h2''h2') (h1'h2')
h=cpL +x(cpD +r0)
cpL
cpD r0 x=0 h=cpL t h
Pel=V pWRG1 +Paux.
Pel V pWRG Paux.
=
QWRG Pel
WRG=Nettonutzen der WRG Potenzial der WRG =
QWRGPel QP QWRG
Pel WRG=
QWRGfPel QP ist, kalkuliert sich die Enthalpie dann aus:
h=(h2''h2') (h1'h2')
h=cpL +x(cpD +r0)
cpL
cpD r0 x=0 h=cpL t h
Pel=V pWRG1 +Paux.
Pel V pWRG Paux.
=
QWRG Pel
WRG=Nettonutzen der WRG Potenzial der WRG =
QWRGPel QP QWRG
Pel WRG=
QWRGfPel QP
Unter dieser Voraussetzung ist der Tempe- raturänderungsgrad gleich dem Enthalpie- änderungsgrad . Die Änderungsgrade werden gemäß DIN EN 308 [4] nur auf der Zuluftseite definiert, um Verwechslungen zu vermeiden.
Physikalisch wäre aber auch die Definition der Änderungsgrade in Bezug auf die Fortluft möglich.
Weil in der überwiegenden Zeit der WRG- Nutzung eine Kondensation auf der Abluftseite ausgeschlossen werden kann und damit eine mögliche Feuchteübertragung energetisch von geringer Bedeutung ist, ist die Angabe des Tem- peraturänderungsgrads unter trockenen Bedin- gungen unabdingbar.
In der geringen Zeit mit Kondensation auf der Abluftseite steigt zwar der Übertragungsgrad durch den verbesserten Wärmeübergang und die günstigeren Temperaturunterschiede (bedingt durch den latenten Enthalpieanteil) deutlich – aber wegen der geringen Häufigkeit (Stundenanzahl) dieser Zustände hat dies kaum einen Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit der WRG (siehe Wirtschaft- lichkeitsberechnung).
Neben dem Temperaturänderungsgrad wird die Effizienz der WRG auch durch die Druckver- luste auf den Medienseiten bestimmt. Deshalb spielen die medienseitigen Widerstände der Wär- merückgewinnung eine große Rolle.
Bewertung der Hilfsenergien
Die Druckverluste der WRG bestimmen die Hilfsenergien, die zu ihrem Betrieb zwingend notwendig sind. Diese Hilfsenergien werden im Wesentlichen durch die elektrischen Antriebe (Ventilatoren und weitere Verbraucher, z. B. Pum- pen) bestimmt. Die erforderlichen elektrischen Leistungen errechnen sich dabei aus:
h=(h2''h2') (h1'h2')
h=cpL +x(cpD +r0)
cpL cpD r0 x=0 h=cpL t h
Pel=V pWRG1 +Paux.
Pel V pWRG Paux.
=
QWRG Pel
WRG=Nettonutzen der WRG Potenzial der WRG =
QWRGPel QP QWRG
Pel WRG=
QWRGfPel QP mit:
h=(h2''h2') (h1'h2')
h=cpL +x(cpD +r0)
cpL cpD r0 x=0 h=cpL t h
Pel=V pWRG1 +Paux.
Pel V pWRG Paux.
=
QWRG Pel
WRG=Nettonutzen der WRG Potenzial der WRG =
QWRGPel QP QWRG
Pel WRG=
QWRGfPel QP
elektrische Leistung [KW]
h=(h2''h2') (h1'h2')
h=cpL +x(cpD +r0)
cpL
cpD r0 x=0 h=cpL t h
Pel=V pWRG1 +Paux.
Pel V pWRG Paux.
=
QWRG Pel
WRG=Nettonutzen der WRG Potenzial der WRG =
QWRGPel QP QWRG
Pel WRG=
QWRGfPel QP
Volumenstrom bei Normdichte [m3/s]
h=(h2''h2') (h1'h2')
h=cpL +x(cpD +r0)
cpL
cpD r0 x=0 h=cpL t h
Pel=V pWRG1 +Paux.
Pel V pWRG Paux.
=
QWRG Pel
WRG=Nettonutzen der WRG Potenzial der WRG =
QWRGPel QP QWRG
Pel WRG=
QWRGfPel QP
Differenzdruck der WRG [Pa]
h=(h2''h2') (h1'h2')
h=cpL +x(cpD +r0)
cpL
cpD r0 x=0 h=cpL t h
Pel=V pWRG1 +Paux.
Pel V pWRG Paux.
=
QWRG Pel
WRG=Nettonutzen der WRG Potenzial der WRG =
QWRGPel QP QWRG
Pel WRG=
QWRGfPel QP
Gesamtwirkungsgrad des Antriebs (z. B.
Ventilatoren) [–]
h=(h2''h2') (h1'h2')
h=cpL +x(cpD +r0)
cpL
cpD r0 x=0 h=cpL t h
Pel=V pWRG1 +Paux.
Pel V pWRG
Paux.
=
QWRG Pel
WRG=Nettonutzen der WRG Potenzial der WRG =
QWRGPel QP QWRG
Pel WRG=
QWRGfPel QP
weitere benötigte elektrische Hilfsleistung [kW]
Hierauf greift auch die geplante Ergänzung zur EN 13 053 zurück. Da aber zum Zeitpunkt der WRG-Festlegungen der Wirkungsgrad des An- triebssystems noch nicht festliegt – oder vielmehr beim Vergleich von WRG-Systemen dieser Wir- kungsgrad keine Rolle spielen darf – wurde der Gesamtwirkungsgrad des Antriebs normativ mit 0,6 festgelegt.
Die elektrischen Leistungen, die zum Betrieb der WRG notwendig sind, können auch durch eine Leistungsziffer
h=(h2''h2') (h1'h2')
h=cpL +x(cpD +r0)
cpL
cpD r0 x=0 h=cpL t h
Pel=V pWRG1 +Paux.
Pel V pWRG
Paux.
=
QWRG Pel
WRG=Nettonutzen der WRG Potenzial der WRG =
QWRGPel QP QWRG
Pel WRG=
QWRGfPel QP
(COP = coefficient of performance), also das Verhältnis der thermischen Leistung zur elektrischen Leistung, beschrieben werden:
h=(h2''h2') (h1'h2')
h=cpL +x(cpD +r0)
cpL
cpD r0 x=0 h=cpL t h
Pel=V pWRG1 +Paux.
Pel V pWRG
Paux.
=
QWRG Pel
WRG=Nettonutzen der WRG Potenzial der WRG =
QWRGPel QP QWRG
Pel WRG=
QWRGfPel QP
Gute WRG-Systeme erreichen Leistungsziffern von 10 bis 30, weshalb beispielsweise das Erneu- erbare-Energien-Wärmegesetz (EEWärmeG) auch eine Leistungsziffer von mindestens 10 bei einem Übertragungsgrad von mindestens 70 % vor- schreibt, wenn die WRG als Ersatzmaßnahme anerkannt werden soll.
Allerdings sagt die Leistungsziffer alleine we- nig aus, denn im Prinzip gilt bis zu einem gewissen Grad: Je geringer der Wirkungsgrad der WRG, de- sto größer deren Leistungsziffer, da physikalisch die benötigte Hilfsenergie der WRG überproportio- nal zur ihrer gewonnenen thermischen Leistung wächst. Dies erkennt man auch an den Berech- nungen zu geplanten normativen Festlegungen in EN 13 053 (siehe Tabelle 1). Aus diesem Grund kann die Leistungsziffer nur in Kombination mit den originären Kennzahlen zur Beurteilung von WRG-Systemen herangezogen werden. Daher wird die Leistungsziffer im Amendment zu EN 13 053 nur als Hilfsgröße zur Berechnung des energe- tischen Wirkungsgrads verwendet.
WRG-Systeme können nicht nur durch den thermischen Übertragungsgrad und die benötigten elektrischen Leistungen beschrieben werden. Es besteht auch die Möglichkeit, weitere Größen zu definieren, die sich entweder auf die Leistungen der WRG beziehen oder aber auf Arbeiten (Energie- mengen), die am sinnvollsten auf der Basis von Jahresbetrachtungen kalkuliert werden.
Wirkungsgrad
Da Hilfsenergien zum Betrieb der WRG zwin- gend erforderlich sind, kann der energetische Wirkungsgrad der WRG aus den thermischen und den elektrischen Leistungen hergeleitet werden.
Würde keine Hilfsenergie zum Betrieb der WRG benötigt werden, wäre der Temperaturübertra-
gungsgrad gleich dem Wirkungsgrad der WRG.
Er stellt also eine zusammengesetzte Größe aus dem Temperaturübertragungsgrad ( ) und der Leistungsziffer (
h=cpL +x(cpD +r0)
cpL
cpD r0 x=0 h=cpL t h
Pel=V pWRG1 +Paux.
Pel V pWRG
Paux.
=
QWRG Pel
WRG=Nettonutzen der WRG Potenzial der WRG =
QWRGPel QP QWRG
Pel WRG=
QWRGfPel QP ) dar:
h=cpL +x(cpD +r0)
cpL
cpD r0 x=0 h=cpL t h
Pel=V pWRG1 +Paux.
Pel V pWRG Paux.
=
QWRG Pel
WRG=Nettonutzen der WRG Potenzial der WRG =
QWRGPel QP QWRG
Pel WRG=
QWRGfPel QP
Der sehr unterschiedlichen Güte der Primär- energien für die beiden Leistungen
h=cpL +x(cpD +r0)
cpL cpD r0 x=0 h=cpL t h
Pel=V pWRG1 +Paux.
Pel V pWRG Paux.
=
QWRG Pel
WRG=Nettonutzen der WRG Potenzial der WRG =
QWRGPel QP QWRG
Pel WRG=
QWRGfPel QP und
h=cpL +x(cpD +r0)
cpL
cpD r0 x=0 h=cpL t h
Pel=V pWRG1 +Paux.
Pel V pWRG Paux.
=
QWRG Pel
WRG=Nettonutzen der WRG Potenzial der WRG =
QWRGPel QP QWRG
Pel WRG=
QWRGfPel QP kann durch die Einführung eines Primärenergie-
Wertungsfaktors Rechnung getragen werden:
h=cpL +x(cpD +r0)
cpL
cpD r0 x=0 h=cpL t h
Pel=V pWRG1 +Paux.
Pel V pWRG
Paux.
=
QWRG Pel
WRG=Nettonutzen der WRG Potenzial der WRG =
QWRGPel QP QWRG
Pel WRG=
QWRGfPel QP mit:
f
WRG= 1fPel
QWRG QP QWRG
= 1f
1
= 1 f
WRG= 11
= 1 Pel QWRG
QWRG
m1/m2=1 NTU=ka / W
e 1:1
e 1:1
pHRS e
1:1 tats.
tats.
1:1
1:1
Primärenergie-Wertungsfaktor und damit:
bei f = 1, also einer rein energetischen Bewertung ohne Einfluss des Primärenergie-Wertungsfaktors, gilt dann:
Mit der Berücksichtigung eines Wertungsfak- tors wird deutlich, dass der damit ermittelte Wir- kungsgrad zur Beschreibung einer WRG durchaus als umstritten angesehen werden kann, da er Dis- kussionsspielräume für die Größenordnung der Primärenergieunterschiede und damit des Wer- tungsfaktors lässt.
Hinzu kommt, dass der mit Leistungen be- rechnete Wirkungsgrad sich auf eine Temperatur- differenz zum jeweiligen Außenluftzustand bezie- hen muss und sich damit
f
WRG= 1fPel
QWRG QP QWRG
= 1 f
1
= 1f
WRG= 11
= 1 Pel QWRG
QWRG
m1/m2=1 NTU=ka / W
e 1:1
e 1:1
pHRS e
1:1 tats.
tats.
1:1
1:1
deutlich ändert, während die elektrischen Leistungen der Hilfs- energien über das Jahr relativ konstant sind.
Aus diesem Grund hat man sich auf euro- päischer Ebene dazu entschlossen, den Primär- energiefaktor nicht in den Leistungskennzahlen zu berücksichtigen, da dies reiner Willkür gleich- käme, zumal die Kennzahl bereits durch den Tem- peraturbezugspunkt beliebig zu beeinflussen ist.
Der große Vorteil dieses kombinierten Werts
Bild 3 Berech- nungsprogramm zur Wirtschaftlich- keit von WRG- Systemen.
Bild: Howatherm
