Mit der fortschreitenden Energiewende stellt sich zunehmend die Frage: Wie lassen sich Strom- und Wärmebereitstellung intelligent auf begrenztem Raum realisieren?
PVT-Wärmepumpen mit optionalem Eisspeicher – funktional, kompakt, effizient
Eine innovative Antwort bietet die Kombination aus Wärmepumpe und PVT-Kollektoren – Photovoltaikmodule, die gleichzeitig Strom erzeugen und Umweltwärme erfassen. In Verbindung mit einem passenden Speicher entsteht ein effektives Heizsystem für Wohngebäude – besonders dort, wo keine Tiefensonden realisierbar sind.
Wie funktioniert ein PVT-Kollektor?
Ein PVT-Kollektor besteht aus einem Photovoltaik-Modul zur Stromerzeugung und einem auf der Rückseite angebrachten Wärmetauscher. Durch diesen zirkuliert eine Sole, die dem Modul sowie der Umgebung Wärme entzieht – auch bei diffusem Licht oder niedrigen Außentemperaturen. Die gewonnene Niedertemperaturwärme dient der Sole-Wärmepumpe als Wärmequelle.
Zudem wird das PV-Modul durch den Wärmetauscher gekühlt, was dessen elektrischen Wirkungsgrad erhöht. So liefert ein PVT-Kollektor über das Jahr mehr Strom als ein Standardmodul – und gleichzeitig Wärme.
Systemintegration und Auslegung
Die gewonnene Umweltwärme wird über einen Solekreis zur Wärmepumpe geführt. Diese hebt das Temperaturniveau an und speist das Heizsystem sowie Warmwasser. Ein Pufferspeicher dient zur Zwischenspeicherung und hydraulischen Entkopplung.
Die Heizleistung eines PVT-Kollektors hängt von der Einstrahlung und von dem gewählten Modell ab. Die Firma PVT Solar gibt überschlägig an, dass pro 10 KW Wärmepumpenleistung mindestens 40qm Hybridkollektoren und eine zusätzliche Wärmequelle mit 4 kW Heizleistung benötigt werden.
Eisspeicher als Ergänzung
In sonnenarmen Wintermonaten kann die Leistung der PVT-Kollektoren begrenzt sein. Hier kommt der Eisspeicher ins Spiel: Er stellt latente Wärme aus dem Gefrierprozess bereit. Wird Wasser zu Eis, wird Kristallisationswärme freigesetzt – eine verlässliche Reserve für die Wärmepumpe. Anschließend kann der Speicher durch die PVT-Kollektoren regeneriert werden. Der Einsatz eines Eisspeichers erhöht selbstredend den Investitionsaufwand.
Interaktives Tool zum Systemvergleich
Wer verschiedene Systemkonzepte vergleichen möchte, findet im „Gebäudeforum“ der Deutschen Energie-Agentur GmbH (dena)ein hilfreiches Tool. Es bietet Vergleichsmöglichkeiten zwischen PVT-, Erd- und Luftwärmepumpen – für Neubauten und Bestandsgebäude, ideal zur Orientierung in der frühen Planungsphase.
www.gebaeudeforum.de/service/toolbox/pvt-kollektoren-im-waermepumpensystem/
PVT statt Bohrung – eine echte Alternative
Im Unterschied zur klassischen Erdsondenlösung erfordern PVT-Anlagen keine Bohrungen oder geologische Gutachten. Die Installation erfolgt auf vorhandenen Dachflächen, die bei PV-Planung ohnehin berücksichtigt werden. Die Investitionskosten liegen etwas über dem Erdsondensystem.
Fazit
PVT-Wärmepumpen ermöglichen die gleichzeitige Nutzung von Strom und Umweltwärme. In Verbindung mit einem Speicher entsteht ein effizientes, flächenschonendes Wärmesystem.
Interessieren Sie sich für diese Variante der Energieerzeugung? Wir beraten Sie gerne!
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