Bei der tatsächlichen Betriebsdiagnose von Luftwärmepumpen wird aufgrund der Abhängigkeit des einzelnen Heizwirkungsgrades von den Betriebsbedingungen, die eine Unterscheidung zwischen Umwelteinflüssen und Leistungsabnahmen der Anlage erschwert, ein auf dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik basierender Leistungs-Konsistenz-Index vorgeschlagen. Dieser Index nimmt den thermodynamischen Vollständigkeitsgrad der auf dem Typenschild angegebenen Betriebsbedingungen als Referenz und konstruiert durch die Normierung des thermodynamischen Vollständigkeitsgrades unter realen Betriebsbedingungen eine energieeffiziente Diagnostikmethode, die Betriebsrobustheit und Designvergleichsfähigkeit kombiniert. Die Studie zeigt, dass der Leistungs-Konsistenz-Index die Stabilität und Vergleichbarkeit des thermodynamischen Vollständigkeitsgrades integriert und effektiv die gekoppelten Einflüsse von Umweltparameterfluktuationen und Anlagenleistungsabnahme entkoppelt. Sein Wert kann unabhängig von den Betriebsbedingungen sein und den Anlagenzustand präzise charakterisieren. Ausgehend von dem Designstandard PCI=1 wird die Abweichung der tatsächlichen Anlagenleistung vom Entwurfsziel quantifiziert. Basierend auf der Validierung der tatsächlichen Betriebsdiagnose von vier Anlagen erkannte der Index erfolgreich die Effizienzabnahme bei Teillast und die Verschlechterung der Leistung bei niedrigen Temperaturen. Der Leistungs-Konsistenz-Index bietet ein theoretisches Werkzeug für die langfristige energieeffiziente Überwachung von Luftwärmepumpen, das durch das Setzen von Schwellenwerten ineffiziente Anlagen präzise lokalisiert und wissenschaftlich fundierte Entscheidungen für die Erneuerung von "Kohle-zu-Strom"-Ausrüstung unterstützt.

Luftwärmepumpe;Leistungs-Konsistenz-Index;thermodynamischer Vollständigkeitsgrad;langfristige Energieeinsparung;Betriebsdiagnose