Europäisches Konsortium entwickelt Wege zum Anschluss von Wärmepumpen an Sonnenkollektoren – pv magazine Deutschland

11. November 2021Emiliano Bellini

Die französischen Unternehmen Boostheat und Dualsun sowie der deutsche Heizsystemanbieter Rathiotherm haben die Betriebsphase des Sun Horizon-Projekts eingeleitet.

Die Europäische Kommission unterstützt das ehrgeizige Projekt im Rahmen des Programms Horizon 2020 (H2020). Es soll verschiedene Möglichkeiten zur Verbindung von PV- und PVT-Solarmodulen mit Wärmepumpentechnologie für Heiz- und Kühlanwendungen an verschiedenen Pilotstandorten in ganz Europa demonstrieren.

Zunächst installierten die drei Unternehmen solarbetriebene Wärmepumpen mit Hybridmodulen an zwei Häusern in Riga, Lettland.

„Lettland hat die höchste Gasnetzdurchdringung in Europa und hat eine große Anzahl von Wärmepumpen im ganzen Land eingesetzt“, sagte das Konsortium. „Die gesammelten Daten können aufgrund der harten Winter dort besonders aufschlussreich sein.“

Eine Boostheat-Wärmepumpe sorgt für Raumheizung und Warmwasser für die beiden Häuser, während die Dualsun-Paneele Strom für Heizung und Haushaltsgeräte produzieren. Außerdem erzeugen sie möglichst viel Wärme, wobei überschüssige Energie ins Netz eingespeist wird. Eine cloudbasierte Überwachungsplattform wertet Leistungsdaten und Leistungskennzahlen aus.

Zum Konsortium gehört auch das französische National Solar Energy Institute (INES) – eine Einheit der französischen Kommission für alternative Energien und Atomenergie (CEA). – und Schneider Electric. Dieses hwie bereits fünf verschiedene Konstruktionen für den Anschluss von Wärmepumpen und Solarmodulen entwickelt, bekannt als Technologiepakete (TPs). Jedes Design kann enthalten verschiedene Technologien, die von den Mitgliedern des Konsortiums entwickelt wurden.

Die Technologien sind eine gasbetriebene HD bestehend aus einem oder mehreren thermischen Verdichtern parallel von Boostheat entwickelt, und eine parallel geschaltete Hybrideinheit mit einem thermisch angetriebenen Adsorptionskühler, der Wasser (R718) als Kühlmittel und eine Dampfkompression verwendet hergestellt vom deutschen Spezialisten Fahrenheit. Es gibt auch zwei Arten von reversiblen Sole- und Luft-Wasser-Wärmepumpen des niederländischen Anbieters BDR Thermea Group, eine von der Schweizer TPV Solar entwickelte Hochvakuum-Flachplatten-Solartechnologie, Dualsun-Panels und eine Wärmespeicherlösung des deutschen Unternehmens Ratiotherm wurden hergestellt.

Die Die erste Lösung verwendet TVP-Solarkollektoren, um den größten Teil der Raumheizung und des Brauchwassers des Haushalts zu decken, und eine gasbetriebene Wärmepumpe, um Nicht-Solarperioden abzudecken. Beim zweiten Vorschlag hilft die Wärmeleistung der PVT-Paneele dem Verdampfer und deckt den Vorwärmbedarf ab, was die HP-Leistung verbessert. PV soll den Strombedarf decken.

Über die dritte Lösung, die des Haushalts Der Heizbedarf wird im Winter durch die PVT-Module gedeckt. Im Sommer treibt die PV-Leistung den Adsorptionskühler an, um den Raumkühlungsbedarf zu decken. Unter dem vierten Ansatz, die Wärmepumpe profitiert von den thermischen und elektrischen Leistungen der PVT-Paneele und wird als Backup verwendet.

Das fünfte Design beinhaltet Sonnenkollektoren, ein Speicher, ein Hybridheizkörper und eine Wärmepumpe. Das erzeugte Warmwasser wird vom Solarmodul erzeugt und im Hochschichtspeicher gespeichert. Das vom Kühler erzeugte gekühlte Wasser wird in einem kleineren Tank gespeichert und dann dem Raumkühlsystem zugeführt. Im Winter wird das vorgewärmte Wasser von den Sonnenkollektoren an die gasbetriebene Wärmepumpe geliefert. Beheizen Sie es bei Bedarf, um den Raumwärme- und Brauchwasserbedarf zu decken.

Das Konsortium testet nun alle Ansätze an acht Demonstrationsstandorten in Lettland, Deutschland, Spanien und Belgien.