Wärmepumpe im Simultanbetrieb: Mehr Effizienz aus jedem Grad Temperatur
APESS entwickelt individuelle Wärmepumpensysteme, die komplexe Kundenanforderungen mit bewährter Technologie verbinden und so zu leistungsstarken Vorzeigeprojekten werden. Eines dieser Systeme basiert auf dem Konzept des Simultanbetriebs von Wärmepumpen, das besonders hohe Effizienz und maximale Flexibilität ermöglicht.
Was genau dahinter steckt. Können Sie hier lesen.
Energie neu gedacht: Flexible Systeme durch getrennte Kreisläufe
Das vorgestellte Wärmepumpenkonzept basiert auf getrennten Glykol- und Wasserkreisläufen auf Quellen- und Senkenseite. Dadurch können mehrere thermische Quellen und Senken parallel oder abwechselnd genutzt und automatisch priorisiert werden. Frostsichere Glykolkreise sichern den Betrieb bei tiefen Temperaturen, während Wasserkreise eine besonders effiziente Wärmeübertragung ermöglichen. Die Entkopplung der Temperaturniveaus reduziert Verluste und unterstützt einen stabilen, energieoptimierten Teillastbetrieb. Die Regelung setzt die jeweils effizienteste Kombination aus Quelle und Senke ein und steigert so die Gesamtleistung des Systems. Bei parallelen Anforderungen ermöglicht das System eine entkoppelte Temperaturregelung, wodurch Wärme und Kälte genauso erzeugt werden, wie sie benötigt werden.
Mehr Unabhängigkeit: Wärmeerzeugung ohne Öl, Gas oder Fernwärme
Eine zentrale Vorgabe für die Entwicklung dieser Systemarchitektur war die vollständige Wärmeversorgung ohne fossile Energieträger und ohne Fernwärmeanschluss. Das Konzept ist daher für die Nutzung interner und externer Niedertemperaturquellen ausgelegt – darunter Abwärme, Rückkühlkreise oder Außenluftsysteme. Die beidseitige Nutzung ermöglicht es, variierende Temperatur- und Lastbedingungen abzubilden und die Wärmeversorgung auch unter wechselnden Rahmenbedingungen sicherzustellen.
Zwei Kreisläufe, ein System: Maximale Effizienz durch doppelte Anbindung
Die technische Basis bildet eine Wärmepumpe mit zwei Verdampfern und zwei Kondensatoren, jeweils angebunden über Glykol- bzw. Wasserkreise. Diese Architektur entkoppelt Medien und Temperaturniveaus, was eine flexible Integration unterschiedlicher Quellen und Senken erlaubt. Während der Glykolkreis den sicheren Betrieb bei tiefen Temperaturen ermöglicht, optimiert der Wasserkreis die Wärmeübertragung und damit die Leistungszahlen im Betrieb. Eine kontinuierliche Regelstrategie bewertet Temperatur, Last und Verfügbarkeit und führt das System zu einem möglichst effizienten Betriebspunkt.
Intelligent gesteuert: Immer die beste Quelle im Einsatz
Die automatische Priorisierung thermischer Quellen sorgt für einen energieeffizienten Betrieb bei minimalem Temperaturhub. Ist beispielsweise Prozessabwärme auf moderatem Temperaturniveau verfügbar, wird diese bevorzugt genutzt. Bei sinkender Temperatur übernimmt eine alternative Quelle – oder das System arbeitet im Parallelbetrieb, sofern dies die Effizienz verbessert. Die getrennte Kreislaufführung unterstützt zudem einen stabilen Teillastbetrieb, reduziert Schalthäufigkeiten und erhöht die Jahresarbeitszahl nachhaltig.
Wärme und Kälte gleichzeitig: Effizienzvorsprung in dynamischen Anwendungen
Ein wesentlicher Vorteil der Architektur kombinierter Hydraulikkreise besteht in der entkoppelten Bereitstellung verschiedener Temperaturniveaus, wodurch Wärme und Kälte bedarfsgerecht erzeugt werden können.
Überschüssige Kondensationswärme kann direkt als Nutzwärme eingesetzt werden, während der Verdampfer Kälte für Prozesse oder Gebäudekühlung bereitstellt. Dies steigert die Systemeffizienz deutlich und reduziert den Bedarf an externer Rückkühlung – besonders in industriellen Anwendungen mit parallelen thermischen Anforderungen.
Praxisbewährt: Erfolgreich umgesetzt unter anspruchsvollen Rahmenbedingungen
Das Konzept wurde bereits in realen Anlagen umgesetzt. Die bisherige Betriebserfahrung zeigt, dass die kombinierte Architektur die erwarteten Vorteile bestätigt: verbesserte Jahresarbeitszahlen, ein stabiles Teillastverhalten sowie hohe Zuverlässigkeit – und das unter der Vorgabe, vollständig ohne Öl, Gas oder Fernwärme auszukommen. In einem nächsten Schritt können ausgewählte Leistungsdaten und Praxisbeispiele die Funktionsweise weiter illustrieren.
