Pool-Wärmepumpe berechnen: Heizleistung und Aufheizzeit
Aus Beckenvolumen und gewünschter Temperaturerhöhung folgen die Aufheizenergie, die Aufheizzeit bei gegebener Leistung und die Stromaufnahme. Formeln, Rechenbeispiel und Tabelle, alle Beispielwerte als Annahmen gekennzeichnet.
Formeln
Beckenvolumen
V (m³) = Länge (m) × Breite (m) × mittlere Tiefe (m)
Energie zum Aufheizen
Q (kWh) = V (m³) × 1,163 × ΔT (K)
1,163 ist die spezifische Wärmekapazität von Wasser in Wh/(kg·K); ein Kubikmeter wiegt rund 1.000 kg, daher ergibt V in m³ direkt kWh. ΔT ist die Differenz zwischen Wunsch- und Ausgangstemperatur.
Aufheizzeit und Strom
t (h) = Q (kWh) ÷ Wärmeleistung (kW)
Strom (kWh) = Q (kWh) ÷ COP
Die Aufheizzeit ist eine Untergrenze, weil Verluste in dieser Rechnung fehlen. Zur Bedeutung des COP und zur Abgrenzung von der Jahresarbeitszahl siehe COP der Wärmepumpe berechnen.
Rechenbeispiel (Annahmen)
- Annahme: Becken 5 m × 3 m, mittlere Tiefe 1,5 m. Volumen = 5 × 3 × 1,5 = 22,5 m³.
- Annahme: Das Wasser soll um 6 K wärmer werden. Q = 22,5 × 1,163 × 6 ≈ 157 kWh.
- Annahme: Wärmeleistung der Pool-Wärmepumpe 8 kW. Aufheizzeit ≥ 157 ÷ 8 ≈ 19,6 h.
- Annahme: COP 4. Stromaufnahme in dieser Zeit ≈ 157 ÷ 4 ≈ 39 kWh.
Tabelle: Aufheizzeit nach Beckengröße
Gerechnet mit ΔT = 6 K, Wärmeleistung 8 kW und COP 4. Alle drei Werte sind Annahmen, die Zeiten gelten ohne Verluste.
| Beckenvolumen | Energie bei 6 K (kWh) | Mindestzeit bei 8 kW (h) | Strom bei COP 4 (kWh) |
|---|---|---|---|
| 20 m³ | 140 | 17,4 | 35 |
| 30 m³ | 209 | 26,2 | 52 |
| 40 m³ | 279 | 34,9 | 70 |
| 60 m³ | 419 | 52,3 | 105 |
| 80 m³ | 558 | 69,8 | 140 |
Quelle: Rechenvorschrift aus der spezifischen Wärmekapazität von Wasser (1,163 Wh/(kg·K)); Temperaturerhöhung, Leistung und COP sind Annahmen. Die Tabelle zeigt, wie das Volumen die Zeit verschiebt, und kein Gerät.
Was in der Rechnung fehlt
- Verdunstung: Sie entzieht dem Becken Wärme, besonders bei offener Wasserfläche und Wind.
- Wärmeabgabe: an Luft und Erdreich, abhängig von Dämmung und Abdeckung.
- Einstrahlung: Sonne bringt Wärme ein und verkürzt die Aufheizzeit.
- Betriebspunkt des Geräts: Leistung und COP schwanken mit der Lufttemperatur; maßgeblich ist das Datenblatt.
Die Größe einer Wärmepumpe für ein Wohngebäude folgt dagegen aus der Heizlast, siehe Heizleistung der Wärmepumpe berechnen. Die Formel mit 1,163 taucht auch bei der Heizleistung des Wasserstroms auf, siehe Heizleistung berechnen: Formeln.