PVT-Wärmepumpenmodul
Das PVT-Wärmepumpenmodul ist eine thermische Energiequelle für eine Wärmepumpe. Das PVT-Wärmepumpenmodul arbeitet mit einem Luft/Flüssigkeits-Wärmetauscher, der mit einer Sole/Wasser-Wärmepumpe verbunden ist. Das PVT-Wärmepumpenmodul entzieht der Außenluft Wärme, die außerdem noch durch die Wärme des Tages- und Sonnenlichts ergänzt wird.
Es gibt zwei Varianten: Die oben erwähnte Variante und das kombinierte PVT-Wärmepumpenmodul. Das PVT-Wärmepumpenmodul kombiniert ein Solarmodul (PV) mit einem Wärmetauscher (T). Ein richtig dimensioniertes Wärmepumpenmodul liefert ausreichend Quellenenergie für ein rein elektrisches Wärmepumpen-Heizsystem.
Die meisten PVT-Wärmepumpenmodule haben die gleichen Abmessungen wie PV-Paneele.
Anwendung
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]- Wohngebäude
- Das PVT-Wärmepumpenmodul ist sowohl für die Modernisierung als auch für den Neubau von Häusern geeignet, die ohne Gas beheizt werden. Es ist eine Alternative zu Luft-Wasser-Wärmepumpen und Wasser-Wasser-Wärmepumpen (Geothermie).
- Nutzgebäude
- Für die Anwendung gibt es keine Begrenzung für die Größe des Systems. Für größere Gebäude wird häufig eine Kombination mit einer Erdwärmequelle gewählt.
Es gibt auch eine Anwendung für die zentrale Warmwasserbereitung in Wohnkomplexen oder Gesundheitseinrichtungen.
- Fabrik- und Versorgungsbau
- Schwimmbäder nutzen diese Anwendung zur Erwärmung des Badewassers. Aufgrund des ganzjährig konstanten Wärmebedarfs wird diese Anwendung wegen ihres hohen SCOP-Wertes durch die Einbindung von Sonnen- und Tageslicht im Vergleich zur Luft/Wasser-Wärmepumpe gewählt.
Wie funktioniert es?
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Der Verdampfer der Wärmepumpe entzieht den PVT-Wärmepumpenmodulen über einen mit Glykol gefüllten Wärmetauscher Energie. Die entzogene Energie wird durch die Wärme der Außenluft und die Wärme des Tages- und Sonnenlichts ergänzt.
Vorteile
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Das System ist einfach aufgebaut: Die üblicherweise verwendeten Photovoltaik (PV)-Module werden durch PVT-Wärmepumpenmodule ersetzt. Die Module sind mit Glykol gefüllt, um ein Einfrieren zu verhindern. Die PVT-Wärmepumpenmodule nutzen die Energie der Außenluft und die Wärme des Tages- und Sonnenlichts, um die Temperatur der Energiequelle zu erhöhen. Eine höhere Temperatur der Energiequelle macht die Wärmepumpe energieeffizienter.
Im Vergleich zur Luft/Wasser-Wärmepumpe
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Die PVT-Wärmepumpenmodule ersetzen die Außeneinheit der Luft/Wasser-Wärmepumpe. Ein richtig dimensioniertes Wärmepumpensystem mit PVT-Wärmepumpenmodulen benötigt aufgrund der großen Wärmetauscherfläche und des Verzichts auf eine Zwangsbelüftung keinen Abtauzyklus. Der Abtauzyklus verbraucht viel Energie (=Strom), was die Gesamtenergieeffizienz verringert. Auch die Lautstärke der Außeneinheit wird oft als negativ empfunden. Bei Neubauten oder Modernisierungen in dicht bebauten Gebieten sind dem Einsatz von Luft/Wasser-Wärmepumpen manchmal Grenzen gesetzt.
Im Vergleich mit der Wasser/Wasser-Wärmepumpe (Erdwärme)
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Geothermische Energie ist attraktiv, weil sie bei richtiger Dimensionierung eine konstante Quellentemperatur aufweist und die Möglichkeit der passiven Kühlung bietet. Ein Nachteil ist, dass es bei intensiver Nutzung der Quellen, z. B. in einem städtischen Gebiet, zu Interferenzen kommen kann: Quellen, die sich gegenseitig negativ beeinflussen oder sogar verbrauchen. In diesem Fall ist eine Regeneration notwendig. Die Kosten für die Bohrungen, die damit verbundenen Garantien und die Regeneration der Quellen machen das Produkt relativ teuer. Hinzu kommen manchmal Genehmigungsauflagen oder einschränkende Gesetze der lokalen Behörden.
Geschichte
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Das PVT-Wärmepumpenmodul wurde erstmals 2012 von dem vom niederländischen Ingenieur Cees Mager gegründeten Unternehmen Triple Solar als rein elektrisches Wärmepumpen-Heizsystem für den Wohnungsbau eingesetzt. Im Jahr 2016 entwickelte Cees Mager zusammen mit dem deutschen Ingenieur Ulrich Leibfried das PVT-Wärmepumpenmodul. Dieses Modul wurde 2018 weltweit patentiert.
Technik
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]PVT-Wärmepumpenmodule haben eine Oberseite, die Strom erzeugt, genau wie gewöhnliche Solarmodule. Auf der Rückseite befindet sich der Wärmetauscher, der die Wärme mit der Außenluft austauscht.