Bei der tatsächlichen Betriebsdiagnose von Luftwärmepumpen wird aufgrund der Abhängigkeit des einzelnen Heizleistungskoeffizienten von den Betriebsbedingungen, wodurch eine Unterscheidung zwischen Umwelteinflüssen und Leistungsabfällen der Anlage erschwert wird, ein Leistungs-Konsistenzindex basierend auf dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik vorgeschlagen. Dieser Index verwendet die thermodynamische Vollständigkeit der auf dem Typenschild angegebenen Betriebsbedingungen als Basis und konstruiert durch die Normierung der thermodynamischen Vollständigkeit unter realen Betriebsbedingungen eine Energieeffizienzdignosemethode, die Robustheit gegenüber Betriebsbedingungen und Designvergleichsfähigkeit vereint. Untersuchungen zeigen, dass der Leistungs-Konsistenzindex die Stabilität und Vergleichbarkeit der thermodynamischen Vollständigkeit integriert, die gekoppelten Auswirkungen von Umweltparameter-Schwankungen und Leistungsabfällen der Anlage effektiv entkoppelt, dessen Wert unabhängig von den Betriebsbedingungen ist und den Anlagenzustand präzise beschreibt. Mit dem Leistungs-Konsistenzindex PCI=1 als Designbasis wird die Abweichung der tatsächlichen Anlagenleistung vom Designziel quantifiziert. Basierend auf der Validierung der tatsächlichen Betriebsdiagnose von vier Anlagen identifizierte der Leistungs-Konsistenzindex erfolgreich die Effizienzminderung bei Teillast und die Leistungsverschlechterung bei niedrigen Temperaturen. Der Leistungs-Konsistenzindex bietet ein theoretisches Werkzeug für die langfristige energieeffiziente Überwachung von Luftwärmepumpen und ermöglicht durch die Festlegung von Schwellenwerten die genaue Lokalisierung ineffizienter Anlagen und unterstützt so wissenschaftliche Entscheidungen zur Erneuerung von "Kohle-zu-Strom"-Geräten.

Luftwärmepumpe;Leistungs-Konsistenzindex;thermodynamische Vollständigkeit;langfristige Energieeinsparung;Betriebsdiagnose