Bivalenter Betrieb von Wärmepumpe und Zusatzheizung (TEM)
Hier werden die von der Außentemperatur abhängigen Betriebsarten von Wärmepumpe und Zusatzheizung beschrieben und erklärt welche Parameter für die bivalente Freigabe bzw. Sperre der beiden Wärmeerzeuger relevant sind.
Monovalent-Betrieb:
Eine Wärmepumpe, die eine Wärmequelle mit relativ hoher Temperatur nutzt, wird i.d.R. monovalent ausgelegt. D.h., sie deckt den Wärmebedarf des Hauses bei jeder Außentemperatur allein ab, eine Zusatzheizung dient nur als Notheizung für den Störfall der Wärmepumpe. (Wärmequellen: Grundwasser, Tiefen- und Flächenkollektoren, Prozesswärme etc.)
Bei monovalenten Wärmepumpen ist der Wärmepumpen-Parameter 09-011 Bedingte Freigabe Wärmeerzeuger auf 0 = Frei (bedingungslos frei) gestellt. Sie wird also nicht unter einer in Parameter 09-012 Außentemperatur Freigabe vorgegebenen Außentemperatur gesperrt.
Der Parameter 09-011 Bedingte Freigabe Wärmeerzeuger ist in der Zusatzheizung auf 3 = TA < BiP (Wärmeerzeuger frei unterhalb des Bivalenzpunktes), 10 oder 11 gestellt. Die Einstellung 10 beinhaltet die Funktion der Einstellung 3 und zusätzlich die Aktivierung der Zusatzheizung, wenn die Wärmepumpe bei normaler Warmwasser-Ladung ihre maximale Vorlauftemperatur erreicht und mit TWVmax Begrenzung abschaltet. Die Einstellung 11 beinhaltet die Funktion der Einstellung 3 und zusätzlich die Aktivierung der Zusatzheizung, wenn die Wärmepumpe bei der Legionellen-Ladung ihre maximale Vorlauftemperatur erreicht und mit TWVmax Begrenzung abschaltet. Der Parameter 09-012 Außentemperatur Freigabe ist hier auf -50°C gestellt.
Bivalent-Parallel-Betrieb:
Hier sind die Einstellungen in beiden Wärmeerzeugern bis auf Parameter 09-012 Außentemperaturfreigabe in der Zusatzheizung gleich wie bei monovalentem Betrieb. In der Zusatzheizung wird aber die Außentemperatur eingestellt unter der die bivalente Sperre für die Zusatzheizung als zweiter Wärmeerzeuger aufgehoben wird. Die Wärmepumpe bleibt auch hier der erste Wärmeerzeuger und die Zusatzheizung schaltet nur dann ein, wenn die Wärmepumpe allein den Pufferspeicher nicht auf seinem Sollwert halten kann. Die Zusatzheizung wird für den bivalenten Betrieb wieder gesperrt, wenn die Außentemperatur den Einstellwert von Parameter 09-012 um 2K überschreitet.
Bivalent-Alternativ-Betrieb:
Hier wird die Wärmepumpe 2K unterhalb ihres Bivalenzpunktes (WP_09-012) für den Betrieb gesperrt und die Zusatzheizung unterhalb ihres Bivalenzpunktes (ZH_09-012) freigegeben.
Bei steigender Außentemperatur wird die Wärmepumpe oberhalb ihres Bivalenzpunktes (WP_09-012) wieder freigegeben und die Zusatzheizung 2K über ihres Bivalenzpunktes (ZH_09-012) gesperrt.
Im Beispiel-Diagramm unten wird die Wärmepumpe unter 2°C Außentemperatur gesperrt und die Zusatzheizung freigegeben. Steigt die Außentemperatur wieder auf 4°C und höher an, wird die Zusatzheizung gesperrt und die Wärmepumpe freigegeben.
Bemerkung:
Wenn die Bivalenzpunkte bei den beiden Wärmeerzeuger auf den gleiche Wert gestellt sind, gibt es innerhalb der Schaltdifferenz eine Überlappung, wo beide Wärmeerzeuger für den Betrieb freigegeben sind. Die Wärmepumpe bleibt aber auch in diesem Fall die erste Leistungsstufe und die Zusatzheizung schaltet nur dann ein, wenn die Wärmepumpe den Puffer nicht auf seinem Sollwert halten kann. (Bivalent-Teilparallel-Betrieb.)