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WP-OPT: Wärmepumpen berechnen und simulieren

Mit dem Programm WP-OPT© können Sie den Betrieb von Wärmepumpenheizungen praxisorientiert planen, optimieren und simulieren.

Hier sind die wichtigsten Merkmale aufgelistet.

Das Programm berechnet folgende Werte:

  • Jahresarbeitszahl und Anlagenaufwandszahl
  • Jahresarbeitszahl nach VDI 4650 Blatt 1
  • Betriebskosten (Vergleich mit Öl, Gas, Pellets, Nachtspeicher, Elektro direkt)
  • jährliche Investkosten unter Berücksichtigung der Lebensdauer der Komponenten, der Zinsen und jährlicher Energiepreissteigerungen (Vergleich mit Öl, Gas, Pellets, Nachtspeicher, Elektro direkt)
  • Stromverbrauch und -kosten in den einzelnen Tarifen sowie unterteilt nach Heizung und Warmwasser
  • Temperaturgang in der Wärmequelle
  • durchschnittlicher monatlicher Wärmebedarf
  • dazugehörige momentane Vorlauftemperatur und Heizleistung
  • Wärmeentzug

WP-OPT© berücksichtigt folgende Parameter:

  • Art der Wärmequelle (Erdreich mit Horizontalabsorber oder Erdsonden oder Kombinationen aus beidem, Wasser, Luft, frei wählbarer Quellentemperaturgang)
    • Absorberfläche und -länge
    • direkte/indirekte Verdampfung
    • Anzahl und Tiefe von Erdsonden
    • geologische Verhältnisse (Wärmeleitfähigkeit, Wärmekapazität, Dichte)
    • Feuchtegehalt des Erdreichs und damit in Verbindung nicht nur die bessere Wärmeleitfähigkeit, sondern auch die Nutzung der Latentwärme
    • Jahresgang der ungestörten Erdreichtemperatur am Standort
    • Temperaturveränderungen durch die Kälteleistung der Wärmepumpe
  • Warmwasserbereitung
    • Art des Speichers (Schichtung, Größe)
    • Kaltwassereintrittstemperatur
    • Temperaturanforderungen
    • durchschnittlicher täglicher Warmwasserbedarf
    • eventuell notwendige elektrische Nachheizung
  • Technische Daten der Wärmepumpe (Herstellerangaben)
    • elektrische Leistungsaufnahme, thermische Leistung und Kälteleistung in Abhängigkeit von der Quellen- und der Heizwassertemperatur
    • Hilfsenergie für Heizungs- und Soleumwälzpumpe bzw. Ventilator bzw. Förderpumpe
    • Art der Wärmepumpe (Sole / Luft / Wasser / Direktverdampfung)
    • Einsatzgrenzen
    • Betriebsweise (monovalent, monoenergetisch, bivalent)
    • Temperaturdifferenz am Verdampfer und am Verflüssiger
  • Gebäudedaten (Heizlast bzw. Wärmebedarf inkl. solarer und interner Gewinne, gewünschte Raumtemperatur)
  • Klimatische Verhältnisse (Normaußentemperatur, Jahresgang der Temperatur am Standort)
  • verschiedene Tarife des Energieversorgers (Sperrzeiten im Wärmepumpentarif, Hoch- und Niedertarifzeiten, Stromkosten für Wärmepumpe und Heizstäbe)
  • Wärmeverteilung im Gebäude (Fußboden- und/oder Wandheizung und/oder Heizkörper)
  • Eigenschaften des Frostschutzmittels und daraus resultierender Wärmeübergang

WP-OPT© ist ausgestattet mit einer eigenen Datenbank für:

  • Klimadaten von Deutschland, Österreich und Schweiz (weitere europäische Länder und Baltikum auf Anfrage)
  • 66 Bodenarten (Wärmeleitfähigkeit, Wärmekapazität, Dichte)
  • Frostschutzmittel (Konzentration, spezifische Wärme, Dichte, Wärmeleitfähigkeit, kinematische Viskosität)
  • Jahresgang der Bodentemperaturen
  • ca. 4000 Wärmepumpen
Diese Datenbank kann vom Nutzer erweitert werden!

Das Programm prüft folgende Parameter:

  • Größe/Art der ausgewählten Wärmepumpe
  • Dimensionierung der Wärmequelle
  • Strömungsverhältnisse
  • Temperaturanforderungen

Ein ausführlicher Rechnerausdruck wird erstellt, in den auch eigene Texte und Formulierungen eingebunden werden können.

Das Programm wird mit einer umfangreichen Hilfedatei und einem ausführlichen Handbuch (als pdf-Datei) ausgeliefert. Das Handbuch umfaßt den Inhalt der Hilfedatei und enthält zusätzliche technische Erläuterungen).

Jahresarbeitszahl: VDI-Berechnung und Simulation

WP-OPT bietet eine Berechnung der Jahresarbeitszahl nach VDI 4650 Blatt 1 und eine simulationsbasierte Auswertung. Die Ergebnisse beruhen auf unterschiedlichen Verfahren. Für den Vergleich von Anlagen sollten die verwendeten Gebäudedaten, Temperaturen und Betriebsbedingungen dokumentiert werden.

Erdsonden und Flächenkollektoren prüfen

Bodenart und Ausführung der Wärmequelle gehen in die Berechnung ein. Vergleichen Sie Varianten anhand der berechneten Quellentemperaturen und ihres Einflusses auf den Wärmepumpenbetrieb. Weitere Informationen: Erdwärmesonden und Erdkollektoren und Flachabsorber.

Klimadaten für Deutschland, Österreich und die Schweiz

WP-OPT enthält Klimadaten für Standorte in Deutschland, Österreich und der Schweiz. Je nach Anforderung werden Monatsmittelwerte oder stündliche Temperaturen verwendet. Welche Standorte und Datenstände in Ihrer Version verfügbar sind, erfahren Sie bei unserem Support. Die Standortsimulation und ein landesspezifischer Norm- oder Fördernachweis sind getrennt zu prüfen.

FAQ

Eine saubere Heizlast bzw. Bedarfsannahme. Ohne belastbare Ausgangsdaten sind Leistungswahl, Systemtemperaturen und Variantenvergleiche nicht zuverlässig.

Ziel ist eine Leistung, die den Bedarf wirtschaftlich deckt, ohne unnötige Überdimensionierung. Modulationsbereich, Betriebsweise (monoenergetisch/bivalent) und Spitzenlaststrategie sollten zur Gebäudesituation passen.

Überdimensionierung kann zu häufigem Takten, schlechterem Teillastbetrieb, höherem Verschleiß und unnötigen Investitionskosten führen. In der Praxis sinkt dadurch oft die Effizienz.

Unterdimensionierung führt zu Komfortproblemen oder häufigem Einsatz eines Zusatzheizers bzw. Spitzenlastkessels. Das kann die Betriebskosten erhöhen und Effizienzkennzahlen verschlechtern.

Die Vorlauftemperatur ist einer der größten Effizienzhebel. Niedrigere Systemtemperaturen verbessern die Jahreskennzahl und reduzieren Stromkosten, beeinflussen aber die Auslegung der Wärmeverteilung.

Luft/Wasser ist oft einfacher zu installieren, kann aber im Winter effizienter kritische Phasen haben. Sole/Wasser hat häufig stabilere Quelltemperaturen und bessere Effizienz, erfordert aber Erdarbeiten und Quellenplanung.

Sehr wichtig. Eine zu knapp dimensionierte Quelle kann zu ungünstigen Quellentemperaturen und Effizienzeinbußen führen. Realistische Quellenannahmen sind entscheidend für belastbare Ergebnisse.

Mindestens Verbrauchs-/Bedarfsprofil, Zieltemperaturen und Speicher-/Bereitstellungsstrategie. Warmwasser wirkt oft stärker auf Effizienz und Strombedarf als in vielen Angeboten angenommen.

Mindestens: Vorlauftemperaturniveau, Wärmepumpenvariante/Leistung, Wärmequelle, Warmwasserstrategie und ggf. Betriebsweise (bivalent/monoenergetisch). Variantenvergleich reduziert Fehlentscheidungen.

Eingaben (Heizlast/Annahmen, Temperaturen, Quelle, Warmwasser), Systemkonzept, berechnete Kennzahlen (z. B. JAZ) sowie ein nachvollziehbarer Vergleich der Varianten. Das erleichtert Übergabe und Nachweisführung.