EER und SEER

EER und SEER sind die Kühlwerte zu COP und SCOP. COP bezeichnet das Heizen: abgegebene Wärme je Stromeinheit. Im Sommer arbeitet die Maschine umgekehrt und transportiert Wärme aus dem Haus. EER und SEER zeigen, wie viel Wärme je bezahlter Stromeinheit abgeführt wird.

EER: Leistungszahl im Kühlbetrieb an einem Betriebspunkt

Der Energy Efficiency Ratio (EER) ist die Kühlleistung (die Wärmemenge, die das Gerät abführen kann) geteilt durch die elektrische Leistungsaufnahme, jeweils in derselben Einheit. EER 5 bedeutet: 1 kWh Strom führt 5 kWh Wärme aus dem gekühlten Wasser oder der gekühlten Luft ab.

Wie beim COP gilt der EER nur für einen angegebenen Prüfpunkt. EN 14511, die Norm zur Bewertung von Klimaanlagen und Wärmepumpen, legt die Prüfbedingungen fest. Die Bewertung kombiniert eine Außenlufttemperatur mit einer Kaltwassertemperatur, also der Temperatur des Wassers, das das Gerät an die Kühlfläche im Boden oder an Raumgeräte schickt. A35/W18 bedeutet 35 °C Außenluft und 18 °C Wasseraustritt. A35/W7 bedeutet 35 °C außen und 7 °C Wasser.

Die beiden Wassertemperaturen stehen für unterschiedliche Raumgeräte. Ein Gebläsekonvektor bläst Raumluft über eine kalte Wasserschlange und braucht kälteres Wasser. Eine Kühlfläche im Boden funktioniert mit mäßig kaltem Wasser. Die europäischen Ökodesignregeln bewerten Komfortkühler für Gebläsekonvektoren bei 12/7 °C (Rücklauf 12 °C, Vorlauf 7 °C) und Geräte für Kühlböden oder Kühldecken bei 23/18 °C. Dieselbe Maschine hat einen deutlich besseren EER, wenn sie Wasser nur auf 18 °C abkühlen muss. Das entspricht dem Prinzip beim Heizen: Je kleiner der Temperaturunterschied zwischen warmer und kalter Seite, desto weniger Strom braucht der Verdichter.

SEER: Wirkungsgrad über eine Kühlsaison

Der Seasonal Energy Efficiency Ratio (SEER) ist der Kühlbedarf einer Saison geteilt durch den Stromverbrauch, mit dem dieser Bedarf gedeckt wird. EN 14825 legt die Berechnung fest. Sie gewichtet die Leistung bei mehreren Teillastbedingungen (eine Maschine läuft oft unterhalb ihrer vollen Leistung) danach, wie häufig die jeweiligen Außentemperaturen in einem Referenzklima auftreten, einem Standard-Temperaturprofil. Dadurch werden Geräte mit guter Teillastleistung besser bewertet. Wie der SCOP dient der SEER dem Vergleich von Produkten nach denselben Regeln und sagt Ihre Kühlkosten nicht voraus.

Kühlung im Modell

Der Assistent bietet drei Kühlvarianten an. Alle drei werden mit EnergyPlus, der Gebäudesimulationssoftware des Modells, berechnet. In jedem Fall beginnt die Kühlung, wenn die Temperatur einer Zone den Kühl-Sollwert überschreitet. Das ist die von Ihnen gewünschte höchste Raumtemperatur, standardmäßig 24 °C. Eine Zone ist ein Bereich des Hauses, den das Modell als ein Luftvolumen behandelt, gewöhnlich ein Geschoss.

Fußbodenkühlung

Die Wärmepumpe arbeitet umgekehrt und schickt gekühltes Wasser durch dieselben Bodenkreise, die im Winter heizen. Das Wasser wird mit 18 °C zugeführt. Fußbodenkühlung braucht Fußbodenheizung, weil beide denselben Kreislauf nutzen. Der Assistent bietet sie daher nicht mit Heizkörpern an. Für Luft-Wasser-Geräte verwendet das Modell die vom Hersteller veröffentlichten Kühlleistungen und EER-Werte bei 18 °C Wasser für sechs Leistungsklassen und sieben Außentemperaturen von 20 bis 45 °C. Bei 35 °C außen liegen die EER-Werte je nach Klasse zwischen 3.7 und 4.7. Alle Werte stammen aus dem Datenblatt einer Produktreihe und wurden nicht geschätzt. Zusammen ergeben die Punkte die Leistungskurve des Geräts, also die Veränderung des Wirkungsgrads mit der Außentemperatur. Bei einem Gerät der Größe 10 fällt der EER von 8.4 bei 20 °C außen auf 3.2 bei 45 °C. Der Unterschied zwischen 16- und 10-kW-Geräten liegt sichtbar in der Größe. Die Kurve ist weniger offensichtlich.

Geothermische Fußbodenkühlung arbeitet passiv. Der Verdichter bleibt aus. Das Wasser der Bodenfläche gibt seine Wärme über einen Wärmetauscher an den Erdkreislauf ab. Strom benötigen nur die Pumpen. Wie viel Kühlung der Boden liefern kann, wird anhand des Sondenfelds berechnet. Ein kurzes oder kleines Feld liefert weniger, als das Haus an Kühlung verlangt.

Fußbodenkühlung mit Klimaanlage als Unterstützung

Zuerst arbeitet die Fußbodenkühlung. Die Klimaanlage übernimmt nur den Teil der Last, den der Boden nicht liefern kann. Dazu gehören Stunden, in denen die Kondensationsgrenze den Bodenkreislauf abschaltet. Diese Sicherheitsregel verhindert, dass der Boden kalt und feucht wird.

Nur Klimaanlage

Das ist ein Multisplit-System mit einem gemeinsamen Außengerät und einem Innengerät je gekühlter Zone. Seine Leistung wird anhand der Kühllast des Hauses am Auslegungstag bemessen. Die berechnete Leistung erscheint im Geräteschritt. Das Gerät stammt aus einer veröffentlichten Herstellerreihe und wird ohne Markennamen gezeigt. Sein Nenn-EER gehört zu diesem Gerät: Nennkühlleistung geteilt durch elektrische Nennaufnahme. Über die Reihe liegt er zwischen 3.3 und 4.3. Der Wirkungsgrad verändert sich mit der Außentemperatur nach einer allgemeinen Leistungskurve, nicht nach der Kurve dieses konkreten Geräts.

Was die Ergebnisse zeigen

Die Ergebnisse nennen die an das Haus abgegebene Kühlung in kWh und den Stromverbrauch der Kühlgeräte. Das monatliche Stromdiagramm weist den Kühlstrom gesondert aus. Es gibt keinen eigenen saisonalen Kühlwirkungsgrad. Um ihn zu berechnen, teilen Sie die abgegebene Kühlung durch den Kühlstrom des Jahres. Das ergibt einen effektiven Jahres-EER für den ganzen Lauf, der dem SEER ähnelt, aber nicht nach EN 14825 berechnet wird.

Grenzen des Modells

Kühlleistungsdaten für Luft-Wasser-Geräte liegen nur für eine Wassertemperatur vor: 18 °C. Das Modell verbindet die veröffentlichten Punkte der Außentemperatur mit geraden Linien.
Die Kaltwassertemperatur ist fest. Ein Effizienzgewinn durch wärmeres Wasser im Bodenkreis wird nicht abgebildet.
Das Teillastverhalten folgt dem Wärmepumpenmodell von EnergyPlus mit einer Standardkurve, nicht der herstellereigenen Regelung.
Die Nennleistung der Klimaanlage gehört zu einem echten Gerät. Wie sich ihr Wirkungsgrad mit Außentemperatur und Last ändert, folgt aber einem Standardsatz von Kurven statt den Kurven dieses Geräts.
Die Leistungsklassen entsprechen echten Modellen aus einer Produktreihe. Benachbarte Größen werden nicht miteinander vermischt.