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IEA HPT Annex 41: Cold Climate Heat Pumps - Final Report (2017)

Die Wärmepumpentechnologie bietet ein erhebliches Potenzial zur Reduzierung der CO2-Emissionen. Annex 41 untersucht technologische Verbesserungen, die zu erfolgreichen Wärmepumpenanwendungen in kalten Regionen führen.

Bibliographische Daten

Van D. Baxter et al.
Herausgeber: IEA Heat Pump Technologies (HPT)
Englisch, 520 Seiten

Inhaltsbeschreibung

Der Schwerpunkt der Untersuchungen im Annex 41 liegt auf elektrisch betriebenen Luft-Luft- oder Luft-Wasser-Luft-Wärmepumpen (ASHP) mit Luft- oder Hydronik-Heizsystemen, da diese Produkte bei niedrigeren Außentemperaturen einen erheblichen Verlust an Heizleistung und Wirkungsgrad zeigen. Auch andere Wärmepumpentechnologien wurden untersucht, darunter Erdwärmepumpen und solarunterstützte Wärmepumpen.

Das wichtigste technische Ziel war es, Lösungen zu finden, die zu ASHPs mit einem Seasonal Performance Factor (SPF) > 2,63 W/W führen, die als erneuerbare Technologie anerkannt sind. Das wichtigste Ergebnis des Annex 41 ist der Informationsaustausch über erfolgreiche Mittel zur Verbesserung der ASHP-Leistung in kalten Klimazonen - im Sinne des Annex 41 lose definiert als Orte mit einer signifikanten Anzahl von Stunden bei Umgebungstemperaturen < -7°C. Österreich, Kanada, Japan und die USA (OA) nahmen am Annex 41 teil, der offiziell im Juli 2012 begann.

Der offizielle Endbericht zum Annex 41 besteht aus 3 Teilen. Teil 1 enthält eine Executive Summary mit einer Einführung in das Themengebiet des Annex 41, einer Aufstellung der wesentlichsten Resultate der einzelnen teilnehmenden Ländern und einen Überblick über zukünftig nötige Forschungsarbeiten. Teil 2 enhält die Berichte der einzelnen Länder: Österreich, Kanada, Japan und USA. Teil 3 schließlich listet die Publikationen, die im Kontext des IEA HPT Annex 41 durchgeführt wurden sowie das Legal Document, das als Basis des Annex 41 diente.

Im Rahmen des Annex 41 wurden 4 Arbeitsbereiche untersucht.

  • Task 1: Kritische Literaturrecherche - Die Teilnehmer führten eine Literaturrecherche und eine Überprüfung der Ergebnisse aus früheren Forschungsarbeiten durch, um die Möglichkeiten des ASHP-Systemdesigns für weitere Evaluierungen und Studien zu identifizieren.
  • Task 2: Systemdesign und Applikationsstudien - Modellierung und/oder laborgesteuerte Messungen - Der Schwerpunkt lag auf detaillierten Analysen vielversprechender Komponenten-/Systemkonzepte einschließlich Frost-/Abtauproblemen im Außenbereich unter Berücksichtigung der Systemleistung und der Kostenauswirkungen sowie der Auslegung und Steuerungsfragen. Auch Labormuster- und Feldmusterprüfungen waren in dieser Aufgabe miteinbezogen.
  • Task 3: Simulationen der Energieeinsparungseffekte des fortgeschrittenen ASHP-Prototyps - Diese Aufgabe beinhaltete saisonale und jährliche Leistungssimulationen auf der Grundlage der Task 2-Studien zur Abschätzung des Energie- und Emissionseinsparpotenzials.
  • Task 4: Bericht und Informationsverbreitung - Jeder Teilnehmer hat einen abschließenden Länderbericht vorgelegt, der seine jeweiligen Ergebnisse aus den oben genannten Aufgaben behandelt. Diese wurden vom Operating Agent zu diesem abschließenden Annex-Bericht zusammengestellt. Eine Reihe von möglichen weiteren Studienbereichen sind enthalten.

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