IEA HPT Annex 50: Country Report Austria - Task 3.1: Optimized refrigeration cycle configuration for Air-Water Heat Pumps for renovated, unrenovated and new MFH (2020)

Basierend auf den in IEA HPT Annex 50 Task 1 ermittelten Anforderungen an die Systeme für den Einsatz in den verschiedenen Mehrfamilienhauskategorien (neu, renoviert, unsaniert) wurden mögliche Kältekreislaufvarianten und geeignete Kältemittel für den Einsatz von Luft-Wasser-Wärmepumpen auf numerischer Basis untersucht.

Für die Modellierung wurden die verschiedenen Kältekreislaufvarianten unter Berücksichtigung verschiedener Kältekreislaufkonfigurationen spezifiziert und die Kältemittel R290, R410A, R134a und R1234zee für die numerischen Vergleiche ausgewählt. Die Kältemittelkreislaufvarianten wurden in der Simulationsumgebung Dymola/Modelica modelliert und mit Ergebnissen aus experimentellen Untersuchungen validiert.

Basierend auf Berechnungen der jahreszeitlichen Leistungszahl (SCOP) wurden die effizientesten Kältemittelkreislaufvarianten zusammen mit dem am besten geeigneten Kältemittel ausgewählt. Es stellte sich heraus, dass für alle Anwendungen (neue, unrenovierte bestehende, renovierte bestehende MFH) die Kältemittelkreisläufe mit dem Kältemittel R290 die höchsten SCOP hatten. Insbesondere für die Anwendungen mit höheren Temperaturen führen die Kältekreislaufvarianten mit EVI zu den höchsten SCOP. Neben der Effizienz bietet R290 aufgrund seiner thermodynamischen Eigenschaften die Möglichkeit, die Menge der Kältemittelmenge zu reduzieren.

Basierend auf den ausgewählten Kältekreislaufvarianten wurden mittels Regressionsanalyse pro Anwendungsfall Kennlinien für die Umsetzung in TRNSYS erstellt.