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Regelung, Steuerung und Einstellung der Wärmepumpe

Wie funktioniert die Regelung einer Wärmepumpe und welche Einstellungs- und Steuerungsmöglichkeiten gibt es?

Bedienung der Wärmepumpenregelung

Die Bedienung der Wärmepumpenregelung ist in der Regel allgemeinverständlich und nutzerfreundlich konzipiert (Foto: energie-experten.org)
Die Bedienung der Wärmepumpenregelung ist in der Regel allgemeinverständlich und nutzerfreundlich konzipiert (Foto: energie-experten.org)

Moderne Wärmepumpen verfügen in der Regel über ein endkundengerechtes Regelungssystem, das über ein Display mit grafischen, leicht verständlichen Elementen ähnlich wie bei Navigationssystemen im Pkw über Dreh- und Druckfunktion gesteuert werden kann. Eine der wichtigsten Einstellungen ist natürlich die der Temperatur des Heizungs- und des Brauchwarmwassers sowie der Nachtabsenkung. Diese Einstellungen können vielfach auch über dezentrale Steuerelemente in den Wohnräumen vorgenommen werden. Weitere Einstellungen werden vielfach über Regelungsmodi vorgenommen, mit denen man gezielt die Regelung der Wärmepumpe in z.B. den Urlaubs-Modus versetzen kann und sich das Heizverhalten dann automatisch darauf einstellt, dass das Haus nicht bewohnt wird.

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Temperaturregelung der Wärmepumpe

Die Einstellung der Vor- und Rücklauftemperatur ist eine der wichtigsten Möglichkeiten einer Wärmepumpenregelung (Foto: energie-experten.org)
Die Einstellung der Vor- und Rücklauftemperatur ist eine der wichtigsten Möglichkeiten einer Wärmepumpenregelung (Foto: energie-experten.org)

Wärmepumpen werden temperaturgeführt geregelt. Dazu sind Innen- und Außentemperaturfühler notwendig, die über Steuer- und Fühlerleitungen mit der Wärmepumpe verbunden werden. Die Regelung übernimmt dann die Steuerung der Brauchwarmwasserbereitung, der Heiz- und Kühlfunktion sowie der Einbindung weiterer Wärmeerzeuger wie z. B. einer Solarthermie-Anlage. Je nach Wärmepumpeneinstellung wird dann entsprechend der Außen- und Innentemperatur und der Speichertemperatur Wärme je nach Bedarf erzeugt. Um eine optimale Regelung zusätzlicher Erzeuger zu gewährleisten können sogenannte Vorrangschaltungen eingerichtet werden, die regeln, dass z. B. zuerst das Warmwasser der Solaranlage genutzt wird bevor die Wärmepumpe das Warmwasser erhitzt.

Einstellung der Heizkurvenregelung

Eine der wichtigsten Einstellungen einer Wärmepumpe ist die Einregelung der Heizkurve. Die Heizkurve der Wärmepumpe wird am Wärmepumpenregler mit den entsprechenden Absenk- und Anhebzeiten eingestellt. Um eine von der Grundeinstellung abweichende Anpassung der Heizkurve vorzunehmen, sollten in einem Referenzraum alle Raumthermostate voll aufgedreht werden und anschließend im Menüpunkt "Heizkurven-Einstellung" die Rücklaufsolltemperatur so lange reduziert werden, bis in diesem Raum die gewünschte Raumtemperatur von z. B. 20 °C im Wohnzimmer oder 24 °C im Badezimmer erreicht werden. Sinkt die Außentemperatur weiter ab und werden die Räume nicht mehr voll erwärmt oder sind überhitzt, so kann über die Wärmepumpenregelung eine weitere Feinabstimmung erfolgen, indem der Fußpunkt und die Steilheit der Heizkurve angepasst wird.

Bivalente Steuerung der Wärmepumpe

Wird die Wärmepumpe in einem bivalenten System betrieben wie z. B. einer Kaskadenschaltung oder als Hybrid-Wärmepumpe, so wird die Steuerung von einer speziellen Bivalenzregelung übernommen. In der Grundeinstellung schaltet die Wärmepumpe ein/ aus, wenn die Rücklauftemperatur unterhalb/ oberhalb der Rücklauf-Solltemperatur abzüglich/ zuzüglich der Hysterese liegt. Wird ein zweiter Wärmeerzeuger hinzugeschaltet, so kann die Wärmepumpe permanent laufen und der zweite Wärmeerzeuger schaltet zu/ab wie in 1 dargestellt. Wird ein weiterer Heizwärmeerzeuger hinzugeschaltet, so kann auch dieser dauerhaft angesteuert oder nach Bedarf angesteuert werden. So können über den Wärmepumpenregler unterschiedliche Heizwärmeerzeuger je nach Verfügbarkeit und Bedarf individuell kombiniert werden.

Regelung der Umwälzpumpen

Über die Regelung der Umwälzpumpen steuert die Wärmepumpe den Heizwasserzufluss in die Heizkörper und Fußbodenheizung (Foto: energie-experten.org)
Über die Regelung der Umwälzpumpen steuert die Wärmepumpe den Heizwasserzufluss in die Heizkörper und Fußbodenheizung (Foto: energie-experten.org)

Die Wärmepumpenregelung der Umwälzpumpen funktioniert in der Regel in 3 verschiedenen Einstellungen.

  • In der Grundeinstellung schaltet die Wärmepumpe ab, wenn keine Anforderung besteht. Wird Heizwärme angefordert, so schalten die Pumpen wieder ein.
  • In einer zeitabhängigen Regelung können nach einer voreingestellten Zeitspanne, in der keine Anforderung kommt, die Heizungsumwälzpumpen abgeschaltet werden und für eine kurze Zeitspanne periodisch angeschaltet werden, solang bis wieder eine Heizungsanforderung erfolgt.
  • In einer dritten Einstellung können die Heizungsumwälzpumpen dann abgeschaltet werden, wenn z. B. die Außentemperatur oberhalb der Rücklauf-Solltemperatur liegt.

Diese temperaturabhängige Wärmepumpensteuerung muss bei einem bivalenten Wärmepumpenbetrieb mit einem weiteren Wärmeerzeuger entsprechend angepasst werden, da sonst die Pumpen aufgrund der Wärme eines zweiten Heizwärmerzeugers abgeschaltet werden, obwohl das Heizsystem Wärme anfordert.

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Steuerung der Wärmepumpenkühlung

Eine passive Kühlung erfolgt in der Regel über Erdwärme (Foto: energie-experten.org)
Eine passive Kühlung erfolgt in der Regel über Erdwärme (Foto: energie-experten.org)

Die Regelung der passiven und aktiven Kühlfunktion der Wärmepumpe erfolgt über den Temperaturfühler im Kaltspeicher. Ähnlich wie bei der Heizungsregelung schaltet die Wärmepumpe ein, wenn die Temperatur den Sollwert um die Hysterese überschritten hat, und aus, wenn die Temperatur den Sollwert um die Hysterese unterschritten hat. Überschreitet die Temperatur am Wärmequelleneingang den eingestellten Wert für z. B. mehr als 10 Minuten, kann überdies sofern vorhanden - die aktive Kühlung freigegeben werden. Gleichzeitig kann über die Wärmepumpeneinstellung trotz aktiver Kühlung z. B. das Brauchwarmwasser erhitzt werden, ohne die aktive Kühlung unterbrechen zu müssen.

Sperrschütz und Rundsteuerempfänger

Die Regelung der Wärmepumpe muss zudem die Unterbrechungszeiten (Sperrzeiten) managen können. Für die Steuerung der Unterbrechungszeiten des Energieversorgers werden in der Regel Sperrschütze oder Rundsteuerempfänger eingesetzt. Wird die Sperrzeit über ein Sperrschütz angesteuert, wird der Verdichterstrom und bei monoenergetischem Betrieb die Versorgungsspannung für die Zusatzheizung unterbrochen. Über den Kontakt zum Sperrschütz erkennt die Wärmepumpenregelung die Sperrzeit und zeigt dies im Display an. Wird die Sperrzeit über einen Rundsteuerempfänger gesteuert übernimmt die Wärmepumpenregelung in diesem Fall die Abschaltung des Verdichters und der elektrischen Zusatzheizung. Im Reglerdisplay der Wärmepumpe wird dann die Sperrzeit angezeigt. Bei bivalentem Betrieb besteht zudem die Möglichkeit über die Wärmepumpeneinstellung während der Sperrzeit einen Heizkessel freizuschalten.

"Regelung der Wärmepumpe" wurde am 14.03.2016 das letzte Mal aktualisiert.