GEOZENT GEOTHERMISCHE ENERGIEZENTRALE ZUR GANZHEITLICHEN WÄRME- UND KÄLTEVERSORGUNG

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1 GEOZENT GEOTHERMISCHE ENERGIEZENTRALE ZUR GANZHEITLICHEN WÄRME- UND KÄLTEVERSORGUNG

2 Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung und Energiegewinnung mit Zent-Frenger alles aus einer Hand Gebäudetemperierung Zent-Frenger Flächensysteme, wie Heiz- und Kühldecken sowie Betonkerntemperierung, sind als führende Technologien zur Raumtemperierung seit mehr als 50 Jahren im Markt etabliert. Die zahlreichen technischen Entwicklungen haben uns zu einem Pionier fortschrittlicher Gebäudesystemtechnik gemacht. Energiebereitstellung Für gewerblich genutzte Gebäude haben wir eine geothermische Großwärmepumpe als anschlussfertige Energiezentrale mit integrierter Systemhydraulik entwickelt: Die multifunktionale Wärmepumpe erzeugt nach Bedarf gleichzeitig Heiz- und Kühlenergie und wird nach den individuellen Erfordernissen in Modulbauweise anschlussfertig hergestellt. Energiegewinnung Als ideale Basis für eine nachhaltige, ökologische und höchst wirtschaftliche Versorgung von gewerblichen Immobilien mit thermischer Energie verfügt Zent-Frenger über langjähriges Know-how in der Anwendung von Erdwärmesonden, Energiepfählen, Erdwärmekollektoren und geothermischen Grundwasserbrunnen. Gebäudetemperierung Heiz- und Kühldecken Betonkernaktivierung Sonstige Systeme und Erweiterungen VARICOOL BATISO Heiz- und Kühldecken, Metall BATISO Basic COMPACTLINE Kühlbalken VARICOOL Spectra BATISO Plus TENNO Heiz-/Kühlwände Heiz- und Kühldecken, Gipskarton VARICOOL UNI BATISO Air BATISO Connect QUELLO Luftauslässe Heiz- und Kühldecken, Hochleistung VARICOOL Opti Y Energiebereitstellung Energiegewinnung VARICOOL Softline 4 GEOZENT Erdwärmesonden Heiz- und Kühldeckenelemente GEOZENT Basic Energiepfähle VARICOOL Velum GEOZENT Profi Erdwärmekollektoren VARICOOL Spectra Geothermische Grundwasserbrunnen 2

3 GEOZENT Zukunftsweisende Gebäudetemperierung mit Wärmepumpen Wirtschaftlichkeit von Wärmepumpen 4 Nutzung geothermischer Energiequellen 5 GEOZENT die geothermische Energiezentrale zur ganzheitlichen Wärme- und Kälteversorgung Systembeschreibung und Einsatzbereiche 6 GEOZENT Profi 7 Bedienung, Diagnose und Optimierung 12 Modular anpassbare Energiekonzepte mit GEOZENT Profi 14 Service und Support 15 Technische Merkmale 16 Alle rechtlichen und technischen Informationen wurden nach bestem Wissen sorgfältig zu sammengestellt. Fehler können wir dennoch nicht vollständig ausschließen und hierfür keine Haftung übernehmen. Das Werk ist einschließlich aller seiner Teile urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung außerhalb der durch das Urhebergesetz zugelassenen Ausnahmen ist ohne Zustimmung der Zent-Frenger GmbH nicht gestattet. Insbesondere Vervielfältigungen, der Nachdruck, Bearbeitungen, Speicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen, Übersetzungen und Mikroverfilmungen behalten wir uns vor. Technische Änderungen vorbehalten. Copyright 2013 Zent-Frenger GmbH, Heppenheim 3

4 Zent-Frenger Energiebereitstellung > Energiezentralen > Zukunftsweisende Gebäudetemperierung mit Wärmepumpen Zukunftsweisende Gebäudetemperierung mit Wärmepumpen Wirtschaftlichkeit von Wärmepumpen Mit dem Inkrafttreten der neuen Energieeinsparverordnung wurde auch den Möglichkeiten der modernen Wärmepumpentechnik Rechnung getragen. Architekten, Fachplaner und Bauherren erhalten mit der EnEV die Möglichkeit, die energetisch beste Lösung für ihr Projekt zu finden. Modernster Wärmeschutz kann mit hocheffizienter Anlagentechnik kombiniert werden. Gefragt sind Gesamtlösungen, die in Hinsicht auf Energieverbrauch und Betriebskosten optimiert werden. Bei Systemen, die Umweltenergie nutzen, zeigt sich, dass sich die erforderliche Mehrinvestition in bessere Anlagentechnik durch Energiekosteneinsparung amortisieren. Die wesentlichen bau- und anlagentechnischen Parameter des Objektes werden bereits in der frühen Planungsphase festgelegt und ermöglichen es, bisher ungenutzte Optimierungspotentiale bei Neubauten besser auszuschöpfen. Ein maßgebliches Energieeinsparpotenzial liegt jedoch auch im Gebäudebestand. Hier sieht die EnEV Nachrüstverpflichtungen und bedingte Anforderungen an Modernisierungsmaßnahmen vor. Mit einer Wärmepumpe kann der Primärenergiebedarf im Bestand wesentlich gesenkt und die bauphysikalischen Maßnahmen begrenzt werden. Die weit verbreitete Meinung, dass sich Wärmepumpen in Bestandsbauten nicht wirtschaftlich darstellen lassen ist somit inkorrekt. Die Bewertung nach der EnEV erfolgt über den Primärenergiebedarf, welcher sich aus dem Transmissionswärmeverlust des Gebäudes sowie der Anlagenaufwandszahl zusammensetzt. Da die Anlagenaufwandszahl einer Wärmepumpe von der Temperaturdifferenz zwischen Energiegewinnung und Energienutzung abhängt, lässt sich durch die Kombination der erdgekoppelten Wärmepumpe mit einem Niedertemperatur-Heizsystem der Primärenergiebedarf des Objektes weiter optimieren. Primärenergieeinsatz verschiedener Heizsysteme (Bezogen auf die Nutzenergie) Elektroheizung Abwärme, Umwandlung und Verluste ŋ = Wirkungsgrad COP = Leistungsgrad Primärenergie 278% 178% Kraftwerk ŋ = 0,36 Elektroheizung ŋ = 1,0 100% 100% 100% 0% Niedertemperatur- Ölheizung Primärenergie 117% Förderungs-, Transport-, Umwandlungs-, und Verteilverluste sowie Energieaufwand Transport 7% Raffinerie ŋ = 0,94 110% 10% Kessel ŋ = 0,91 100% 100% 0% Erdgas-Brennwert- Heizung Primärenergie 109% Förderungs-, Transport-, Umwandlungs-, und Verteilverluste sowie Energieaufwand Transport 7% Raffinerie ŋ = 0,94 102% 2% Kessel ŋ = 0,98 100% 100% 0% Strom- Wärmepumpe Primärenergie 70% Abwärme, Umwandlung und Verluste 75% Umwelt Raffinerie ŋ = 0,36 Wärmpumpe COP = 4,0 45% 25% 100% 100% 0% 4

5 Zent-Frenger Energiebereitstellung > Energiezentralen > Zukunftsweisende Gebäudetemperierung mit Wärmepumpen Nutzung geothermischer Energiequellen Die entscheidende Vorraussetzung für ein ökologisch und ökonomisch optimal funktionierendes Wärmepumpensystem sind ganzheitliche Systemlösungen. Das heißt, die Wärmequelle, die Gebäudetechnik sowie die Wärmepumpe müssen aufeinander abgestimmt werden. Die Entscheidung darüber, welche Wärmequellen respektive -senken für ein Gebäude erschlossen werden können, fällt bereits vor der Gründungsplanung. Ist z. B. eine Pfahlgründung geplant, bietet die Nutzung der statisch erforderlichen Gründungspfähle als Energiepfähle beste Voraussetzungen für eine Energiegewinnung aus erdberührten Betonfundamenten. Andere Möglichkeiten zur Erschließung der oberflächennahen geothermischen Energie bieten Bodenplatten, Fundamentplatten oder Baugrubenverbauwände. Stehen keine erdberührten Betonteile zur Erschließung der Geothermie zur Verfügung, können zur Energiegewinnung Erdsonden oder Erdkollektoren eingesetzt werden und, je nach Verfügbarkeit, auch Grund- oder Oberflächen-wasser als Energieträger genutzt werden. Oftmals ist auch Abwärme z. B. aus Produktionsprozessen oder Serverräumen als Wärmequelle nutzbar. Um die durch die GEOZENT gewonnene geothermische Energie ökonomisch und ökologisch zu nutzen und ganzjährig im Gebäude ein optimales Raumklima bereitzustellen, bietet Zent- Frenger unterschiedliche Lösungen. Wenn im Gebäude abgehängte Decken zum Einsatz kommen eignen sich kombinierte Heiz-/Kühldecken (z. B. System VARICOOL) von Zent-Frenger optimal für eine Niedertemperaturflächenheizung und -kühlung. Bei Neubauten mit Sichtbetondecken ist die Betonkerntemperierung (System BATISO) eine weitere bewährte und wirtschaftliche Technik. Energiepfähle Wärmeübertrager (Wärmetauscher) in Pfahlgründungen. Dabei werden einzelne oder mehrere Rohrstränge in Gründungspfähle eingebracht, entweder ab Werk vorgefertigt oder direkt auf der Baustelle. Erdsonden Wärmeübertrager (Wärmetauscher) bestehend aus einem Einfach-Rohrstrang oder zwei Doppel-Rohrsträngen, die vertikal oder schräg über ein Bohrloch in den Untergrund eingebracht werden. Erdkollektoren (Erdregister) Wärmeübertrager (Wärmetauscher), die horizontal oder schräg in den oberen fünf Metern des Untergrunds eingebaut werden. Hierbei handelt es sich um einzelne Rohrstränge oder parallele Rohrregister. Grundwasser Bei der thermischen Nutzung von Grundwasser wird das Wasser über einen Entnahmebrunnen dem Grundwasserzustrom entnommen. Nach Wärmeentzug über einen geeigneten Wärmeaustauscher wird das Wasser über einen separaten Schluckbrunnen in Grundwasserstrom zurück geführt 5

6 Zent-Frenger Energiebereitstellung > Energiezentralen > GEOZENT GEOZENT die geothermische Energiezentrale zur ganzheitlichen Wärme- und Kälteversorgung Systembeschreibung und Einsatzbereiche Die geothermische Wärmepumpe ist eine der wirtschaftlichsten und ökologisch sinnvollsten Technologien zur thermischen Energiegewinnung für Gebäude. Denn die geothermische Quelle steht unabhängig von der Tages- und Jahreszeit und von Wetterbedingungen zur Verfügung und vermindert die Abhängigkeit von den immer knapper werdenden fossilen Energieträgern. Mit dieser innovativen Technik kann Wärme- und Kälteenergie in fast jeder beliebigen Leistung dauerhaft zur Verfügung gestellt werden. In konventionellen Energiekonzepten werden Heizwärme und die Kälteenergie von getrennt arbeitenden Anlagen erzeugt. Verwendet man zur Wärme- und Kälteenergieerzeugung nur ein einziges Aggregat, werden in beachtlichem Maße technische und wirtschaftliche Ressourcen eingespart. Deshalb haben wir für gewerblich genutzte Gebäude und große Wohnanlagen die hocheffiziente, vielseitig einsetzbare, multifunktionale Energiezentrale GEOZENT entwickelt. Je nach Konzept sind GEOZENT Energiezentralen als kompakte Wärmepumpenmodule GEOZENT Basic oder als funktionsfertige Einheit GEOZENT Profi mit allen erforderlichen hydraulischen und elektrischen Komponenten und Funktionen lieferbar. Dazu zählt auch das Zent-Frenger Monitoring System VISUZENT. Es erfasst laufend sämtliche relevanten Betriebsdaten der Anlage und berichtet per Datenfernübertragung an ausgewählte Empfangsstellen. VISUZENT zeichnet Betriebszustände automatisch auf und liefert bei Störungen eine umfassende Diagnose, die an unser Servicepersonal automatisch weitergeleitet wird. Zudem bietet Ihr Plus Geringer Platzbedarf durch kompakte Bauform Schnelle Montage und Montagesicherheit durch anschlussfertige Einheit Hohe Ausfallsicherheit durch Fernwartung und -diagnose Hohe Effienz durch objektspezifische Planung und Fertigung Alles aus einer Hand, nur ein Ansprechpartner für Planung, Einbau, Betrieb und im Gewährleistungsfall Langlebig und betriebssicher durch den Einsatz hochwertiger und erprobter Komponenten Wahlweise in den Ausführungen GEOZENT Basic und GEOZENT Profi lieferbar VISUZENT die Möglichkeit zur laufenden Anlagenoptimierung auf der Grundlage erfasster Betriebszustände. GEOZENT Basic 6

7 Mehr als eine Wärmepumpe die Energiezentrale GEOZENT Profi Die Energiezentrale GEOZENT Profi besteht aus der werkseitig montierten, hydraulisch umschaltbaren Wärmepumpe mit integrierter Systemhydraulik für parallelen Heizund Kühlbetrieb, Naturalkühlung, Hochtemperatur Heizbetrieb, Abwärmeauskoppelung, Geothermieanschluss. Integriert sind drehzahlgeregelte Umwälzpumpen, Regelventile, Umschaltventile, Schaltschrank mit frei programmierbarer Mess- Steuer- und Regelungstechnik, umfassende Sensorik, Industrie PC mit großer Speicherplatte, Flatscreen, Bedienungstastatur. Ein wesentlicher Grund für die überragende Wirtschaftlichkeit dieser Maschine ist die komplette Integration aller systemrelevanten Stromverbraucher in der Energiezentrale. Dadurch wird die Maschine in jedem Betriebsfall energetisch optimal betrieben. Durch strömungsoptimierte hydraulische Schaltungen mit frequenzgeregelten Umwälzpumpen der höchsten Effizienzklasse werden weit überdurchschnittliche Jahresarbeitszahlen erzielt. Eine GEOZENT Profi Energiezentrale eignet sich optimal für die Heizwärme- und Klimakälteversorgung von Büro-/Verwaltungsgebäuden Industriebauten Schulen Krankenhäuser Mehrfamilienwohnhäuser Hotels Zukunftssicher versorgt die Energiezentrale das Gebäude mit Wärme-, Kälteenergie und erforderlichenfalls mit Brauchwasser. Als Energiequelle eignet sich kostenlose Prozess- oder Umweltenergie, die beispielsweise aus einem Erdabsorber gewonnen wird. Die GEOZENT Profi bedient die gesamte Bandbreite an Verbrauchern, die bei der Energienutzung in Gebäuden Einsatz finden. Die verfügbaren Betriebsarten wie Heizbetrieb Kühlbetrieb Dualbetrieb (gleichzeitiges Heizen und Kühlen) Naturalkühlbetrieb Warmwasserbereitung bieten somit eine wirtschaftliche Alternative zur konventionellen Wärme- und Kälteerzeugung. Ihr Plus Großes Leistungsspektrum, Heiz- und Kühlleistungen von 50 bis 1500 kw Als Sole/Wasser und Wasser/ Wasser-Ausführung lieferbar Monovalente und bivalente Betriebsweise möglich Trinkwassererwärmung bis 60 C durch integrierte Hochtemperatur Wärmeauskopplung Geschlossenes Gehäuse für hohe Laufruhe Intelligente Leistungsregelung Frei programmierbare Steuerung mit komfortabler Bedienungsoberfläche Integrierte Schnittstellen für Monitoring und Datenfernübertragung 7

8 Gehäuseverkleidung Das formschöne, schalldämmende Gerätegehäuse der GEOZENT Profi dient zur Aufnahme der gesamten Anlagentechnik. Es besteht aus einem lackiertem Stahlrahmen und ist mit pulverbeschichteten Blechkassetten verkleidet. Zur leichteren Zugänglichkeit sind alle Verkleidungsteile mit einer Schnellschluss- Verriegelung versehen und die Medienanschlüsse nach oben herausgeführt. Wärmepumpe Die Wärmepumpe erzeugt die erforderliche Wärme- und Kälteenergie und zeichnet sich durch folgende Merkmale aus: Laufruhige, sauggas-gekühlte Scrollverdichter bzw. Schraubenverdichter Elektronischer Motorvollschutz Dampfdiffusionsdichte Dämmung aller Komponenten Elektronisches Expansionsventil bedarfsgeführte Leistungsanpassung. Hydraulik Die GEOZENT Profi verfügt in der Standardkonfiguration über Anschlüsse für das Heiznetz, Kühlnetz und die Geothermie. In der Ausbaustufe mit Brauchwassererwärmung kommen zusätzlich noch die Netze Brauchwassererwärmung Stufe I und Stufe II hinzu. Alle für einen automatischen Betrieb erforderlichen Komponenten, Stellglieder, Umschaltventile, Differenzdruckmanometer, Sensoren, Füllund Entleerhähne, Sicherheitsorgane und die Verrohrung sind bereits integriert und dampfdiffusionsdicht gedämmt. Alle Netze sind mit drehzahlgeregelten Pumpen, den erforderlichen Regel- und Stellorganen und den wasserseitigen Verbindungsleitungen ausgestattet. Es kommen ausschließlich energieeffiziente Pumpen neuester Generation zum Einsatz (Grundfos Blueflux Technologie) Automatische Umschaltung zwischen mechanischem und Natural-Kühlbetrieb Gleichzeitige Nutzung der Energiequellen Gebäude und Geothermie (Dualbetrieb) Verrohrung des Hydraulikkreises in Edelstahl Kompaktplattenwärmetauscher aus Edelstahl MSR Technik Schaltschrank Der nach VDE-Richtlinien verdrahtete Schaltschrank ist stirnseitig am Gehäuse der Energiezentrale angeordnet. Er enthält alle für den Betrieb der Energiezentrale erforderlichen Last- und Steuerteile. Die Komponenten der Energiezentrale sind ab Werk betriebsbereit verdrahtet. 4 1 Umwälzpumpen mit elektronischer Differenzdruckmessung 2 Regelventil mit Stellantrieb Verdichter Gehäuse aus pulverbeschichteten Blechkassetten Regel- und Steuerschaltschrank Dampfdiffusionsdichte Dämmung der Edelstahlrohrleitungen, sowie ALLER Komponenten 7 Wärmetauscher (Verdampfer, Kondensator, etc.) tragfähiger, geschweißter Stahl-Grundrahmen allseitige, schalldämmende Auskleidung der Geräteinnenseite 10 Kältemittelsammler Beispielaufbau einer GEOZENT Profi Energiezentrale 8

9 Speicherprogrammierbare Steuerung Kern der Anlage ist eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) System SAIA-BURGESS mit den erforderlichen Ein- und Ausgangsmodulen. Die speicherprogrammierbare Steuerung regelt sämtliche Funktionen der Energiezentrale entsprechend den Sollwertvorgaben und entscheidet selbst die wirtschaftlichste Betriebsart. Die Nutzenübergabe zum Gebäude erfolgt üblicherweise in parallel geschaltete Pufferspeicher für Wärme- und Kälteenergie. SPS Modul Bei asymmetrischem Bedarf von Wärme- und Kälteenergie sorgt das eingebaute Lastmanagement automatisch für einen thermischen Ausgleich über die geothermische Quelle. So werden besonders hohe Arbeitszahlen erzielt. Die Umschaltung von Naturalkühlbetrieb auf mechanischen Kühlbetrieb erfolgt entsprechend des verfügbaren Kühlpotenzials der geothermischen Wärmesenke. Funktionen Regeln, Steuern und Überwachen der kältetechnischen und hydraulischen Funktionen Regeln, Steuern und Überwachen der integrierten Umwälzpumpen Kommunikation mit der ggf. vorhandenen übergeordneten GLT, Überwachen des Geothermiekreislaufes Regelung der Vorlauftemperaturen Überwachen der Wärmeaustauscher Fülldrucküberwachung für den Geothermiekreislauf Betriebsstundenzähler der Verdichter und Pumpen Speicherladeschaltung für den Warmwasser- und Kaltwasserpufferspeicher Gebäudeleittechnik GEOZENT Profi Energiezentralen sind keine in sich geschlossenen Systeme. Neben den hydraulischen Schnittstellen zur Gebäudetechnik com in out verfügen die Energiezentralen auch über Schnittstellen zur Einbindung in eine bestehende oder geplante Gebäudeleittechnik. So können über unterschiedliche Bussysteme z. B. Betriebsparameter abgefragt und Sollwerte übermittelt werden. Betriebssicherheit Die Energiezentrale bietet ein hohes Maß an Betriebssicherheit zum Schutz des Gesamtsystems. Hoch- und Niederdrucküberwachung des Kältekreislaufes Strömungs-, Frostschutzüberwachung und Motorenschutz Fülldrucküberwachung des Geothermiekreislaufes mit zweistufiger Leckagemeldung (Stufe 1 Warnmeldung, Stufe 2 Abschaltung der Anlage) Überwachung der Vor- und Nachlaufzeiten der Pumpen Plausibilitätsprüfung der Sensoren Automatischer Wiederanlauf nach Stromausfall Betriebsart (Heizen, Kühlen, direkte Kühlung, Standby) Betriebsmeldung Sammelstörung Temperatursollwertvorgabe für das Heiz-, Kühl- und Brauchwassernetz Energieanforderung für die angeschlossenen Netze Standard: Analog (0-10V) Optional: Profibus DP (master&slave), Bacnet, LON, EiB, OTC oder Ether-S-Bus, Modbus TCP Schnittstellen zur Gebäudeleittechnik 9

10 Betriebsarten Die integrierte Umschaltung der GEOZENT Profi Energiezentrale ermöglicht es, Heiz- und Kühlverbraucher gleichzeitig mit Energie zu versorgen. Damit findet zwischen den Netzen eine perfekte Wärmerückgewinnung statt. Überschüssige oder fehlende Wärme gleicht die geothermische Quelle aus. Antriebsenergie Heiznetz Heizbetrieb (GEOZENT H, HN, HKN) Die Geothermie dient als Wärmequelle. Die Medientemperatur wird von der Wärmepumpe auf ein für das Gebäude nutzbares Temperaturniveau angehoben und mit der gewünschten Vorlauftemperatur am Heiznetz zur Verfügung gestellt. Geothermie Kühlnetz Antriebsenergie Geothermie Heiznetz Kühlnetz Naturalkühlbetrieb (GEOZENT HN, HKN) Die Geothermie dient als Wärmesenke. Wenn nur Kühlung angefordert wird, prüft die Regelung, ob das Temperaturniveau in der Geothermie für die Naturalkühlung ausreicht. Ist dies der Fall, wird die geothermisch gewonnene Kälte, ohne Betrieb der Wärmepumpe, direkt am Kühlnetz bereitgestellt.gleichzeitiges Heizen ist in dieser Betriebsart nicht möglich. Weil in dieser Betriebsart nur die Antriebsenergie der Umwälzpumpen anfällt, sind die Betriebskosten der Anlage sehr niedrig. Antriebsenergie Heiznetz Mechanischer Kühlbetrieb (GEOZENT HKN) Die Geothermie dient als Wärmesenke. Wenn das Temperaturniveau in der Geothermie für die Naturalkühlung nicht mehr ausreicht, schaltet das System auf mechanische Kühlung um (Kältemaschinenbetrieb) und dem Gebäude wird Kälte mit der gewünschten Vorlauftemperatur angeboten. Gleichzeitiges Heizen ist möglich. Geothermie Kühlnetz Antriebsenergie Heiznetz Dualbetrieb (GEOZENT HKN) Bei gleichzeitiger Kühl- und Heizanforderung wird geprüft, ob im Gebäude netto ein Wärmebedarf oder ein Wärmeüberangebot vorliegt. In Abhängigkeit der Energiebilanz wird die Geothermie dann als zusätzliche Wärmequelle oder Wärmesenke genutzt. Geothermie Kühlnetz 10

11 Brauchwasserbetrieb Im Brauchwasserbetrieb wird die verfügbare Heizenergie zur Beladung des Brauchwasserspeichers angeboten. Nach Beladung des Speichers erfolgt wieder die Umschaltung auf den normalen Heizbetrieb mit niedrigeren Vorlauftemperaturen. Die Brauchwasservorrangschaltung kann zeitlich begrenzt gesteuert werden. Ferner steht eine Systemuhr zur Verfügung, um eine zeitgesteuerte thermische Desinfektion des Trinkwarmwassers zu aktivieren. Effiziente Betriebstemperaturen Generell eignet sich die GEOZENT Energiezentrale für nahezu alle Heiz- und Kühlsysteme, die in Gebäuden Einsatz finden. Hierbei können Vorlauftemperaturen im Bereich von 6 bis 55 C zur Verfügung gestellt werden. Grundsätzlich gilt jedoch, je kleiner die Temperaturdifferenz zwischen Energiequelle und Bereitstellungsniveau, desto geringer ist der notwendige Anteil an Hilfsenergie. Aus diesem Grund sind Niedertemperaturheiz- und -kühlsysteme besonders für eine Kombination mit Wärmepumpensystemen geeignet. Hydraulische Einbindung Im Gegensatz zu anderen regenerativen Energien wie Solar- oder Windenergie, steht die Umgebungsenergie ganzjährig und rund um die Uhr zur Verfügung. Deshalb ist es mit einer Energiezentrale grundsätzlich möglich den gesamten Wärme- und Kältebedarf eines Hauses (Heizung, Kühlung und Warmwasser) monovalent, das heißt ohne weitere Wärmequellen, komplett sicher zu stellen. Damit stellt die Energiezentrale eine echte Alternative zur konventionellen Anlagentechnik dar. Auch in bivalenten oder multivalenten Anlagen ist es möglich, die Energiezentrale im Heizund Kühlkreislauf funktional einzubinden. Hierbei findet eine Vorerwärmung bzw. -abkühlung des Mediums durch die Wärmepumpe auf exergetisch günstigerem Temperaturniveau statt. Bei Bedarf wird die Temperatur durch weitere Systeme auf das angeforderte Niveau gebracht. TWW Z Energiebereitstellung TWW Energiegewinnung Grundwasser, Prozesswasser Horizontalkollektor, Energiekörbe, Thermoaktive Fundamente GEOZENT Energiezentralen für die effiziente Bereitstellung der gewonnenen Umweltenergie TW Erdwärmesonden, Energiepfähle V Heizen PUS Heizen R Heizen R Kühlen PUS Kühlen V Kühlen 11

12 Bedienung, Diagnose und Optimierung Bedientableau In der Standardkonfiguration verfügt die Energiezentrale über ein monochromes Display, welches Informationen über den Anlagenzustand liefert. Die menügeführte Visualisierung der Wärmepumpenparameter Bedienung der Regelung ermöglicht die Konfiguration der wesentlichen Betriebsparameter, sowie der Heizund Kühlkurven bei der witterungsgeführten Ausführung. Eine Alarmund Störungssignalisierung erfolgt durch ein akustisches Signal. Das Bedientableau ermöglicht folgende Anzeigefunktionen: Betriebszustand der Anlage Vorgabewerte der Gebäudeleittechnik Betriebszustände alle Verdichter, Pumpen, Ventile, etc. (analoge und digitale Signale) sowie Energiezähler (falls vorhanden) Betriebsstundenzähler für alle Verdichter, Pumpen, etc. Betriebstundenzähler für die einzelnen Betriebsarten Stör- und Alarmmeldungen Medientemperaturen am Einund Austritt von Heiznetz, Kühlnetz, Geothermieanlage, Verdampfer, Kondensatoren Medientemperatur oben und unten im Warmpuffer und Kaltpuffer Diagnosemenü zur Überprüfung der Funktion des Signalaustausches der GLT Datenfernzugriff auch über Smartphones und Tablet PCs mit Android Betriebsystem Visualisierung der hydraulischen WP Abgänge 12

13 Webbasierte Prozessvisualisierung VISUZENT Die Prozessvisualisierung VISUZENT ermöglicht es standortunabhängig die Betriebsabläufe der Energiezentrale mittels eines Standardbrowsers nachvollziehbar darzustellen. Die webbasierte Visualisierung dient zur grafischen Darstellung und Anzeige der Prozesse und Betriebsparameter einschließlich der eingebundenen Peripherie. Die Prozessdatenbereitstellung basiert auf dem OPC-Standard und eignet sich somit auch zur Einbindung von Anlagen unterschiedlicher Hersteller an die Prozessvisualisierung. Die Hardware basiert auf einem modernen Industrie-PC und einem in der Schaltschrankfront integrierten TFT-Display mit Tastatur. VISUZENT nutzt die Möglichkeiten der Internet-Kommunikationstechnik einschließlich moderner Sicherheitstechnologien und lässt sich somit problemlos in eine bestehende IT-Infrastruktur integrieren. Das System ist entweder über einen ISDN-Anschluss oder eine Internetverbindung anwählbar. Die Bereitstellung beider Datenleitungen ermöglicht bei Ausfall eines Systems eine Redundanz. Die Erweiterung der Basis-Displayversion um dieses Feature bietet folgende Vorteile: Fernbedienung und -wartung durch ein zentrales Servicecenter Implementiertes, frei definierbares Alarmmanagement Betriebsbegleitende Optimierung Speicherung und Bereitstellung der Prozessdaten Softwareupdates und -anpassungen Störungshistorie, -analyse und -beseitigung Kommunikation über Intranet des Kunden Servicenetzwerk Zent-Frenger Heppenheim Kommunikation Wireless über UMTS/HSDPA Servicenetzwerk Zent-Frenger Heppenheim Zent-Fregner Spezialist Router Zent-Frenger Zent-Fregner Spezialist Router Zent-Frenger Alarm/ server Sichere Verbindung Alarm/ server Sichere Verbindung Kundennetzwerk Internet Internet Mobile Endgeräte Arbeitsplatzrechner Kundennetz Sichere Verbindung Router Kunde Sichere Verbindung Wireless Verbindung über UMTS/HSDPA Sichere Verbindung Schaltschrank Geozent Schaltschrank Geozent Frequenzumrichter Router Geozent Frequenzumrichter Visualisierung Router Geozent Visualisierung SPS-System SPS-System 13

14 Modular anpassbare Energiekonzepte mit GEOZENT Profi GEOZENT Profi Energiezentralen werden als anschlussfertige Einheit objektspezifisch ausgelegt, konstruiert und hergestellt. Dadurch entfällt ein großer Teil der sonst notwendigen Verrohrung und Regelungstechnik in der Zentrale, was den Baustellenablauf beschleunigt und die Ausfallsicherheit erheblich erhöht. Bei kleineren GEOZENT Profi Energiezentralen < 215 kw ist die gesamte Technik incl. Regelung, Wärmepumpe und die hydraulische Verrohrung in einem Modul untergebracht. Hier kommen i. d. R. Scrollverdichter und das Kältemittel R 407 C zum Einsatz. Für ein einfacheres Handling beim Transport und auf der Baustelle sind die großen Maschinen 215 kw i. d. R. zweiteilig aufgebaut. Hier befindet sich die gesamte Hydraulik in einem separaten Modul. Mittels hydraulischen Schnellverbindern lassen sich beide Module auf der Baustelle einfach zusammenkoppeln. In derartige GEOZENT Profi Energiezentralen mit Heißgasauskopplung zur Trinkwassererwärmung werden üblicherweise Schraubenverdichter und das Kältemittel R 134 a eingesetzt. Beispiel: Modulare GEOZENT Profi Energiezentrale HKN 215 mit Heißgasauskopplung zur Trinkwassererwärmung Wärmepumpenmodul Hydraulikmodul Ihr Plus Handlingsvorteile bei Transport und Kranung Montagevorteile bei beengten räumlichen Gegebenheiten Schnelle und sichere Montage durch anschlussfertige Komponenten Wärmepumpenmodul, Hydraulikmodul sowie die Regelungstechnik sind optimal aufeinander abgestimmt Wärmepumpen- und Hydraulikmodul getrennt für einfacheren Transport und erleichtertes Handling auf der Baustelle 14

15 Service und Support Die Projektierung einer GEOZENT Energiezentrale ist komplex, da zum Einen die technischen und rechtlichen Aspekte der geotherischen Wärmegewinnung/Wärmeabfuhr (TBA) und zum Anderen auch die Anforderungen der technischen Gebäudeausrüstung (TGA) zu berücksichtigen sind. Wir beraten unsere Partner in allen Phasen des Bauablaufs vom ersten Entwurf bis zur Gebäudenutzung. In der Entwurfsphase Ihres Projektes stellen wir Ihnen Unterlagen zur nachhaltigen Gebäudeplanung, Empfehlungen für Niedrigenergiesysteme und Kostenschätzungen für die unterschiedlichen Lösungen zur Verfügung. Beim Erarbeiten Ihres Gebäudekonzeptes unterstützen wir Sie bei der Definition von Raumklima- und Behaglichkeitskriterien, die sich aus den Nutzer anforderungen bezüglich Heizen und Kühlen ergeben. In der Konstruktionsphase stellen wir Ihnen System-Layouts, Ausführungszeichnungen, Hydraulikberech- nungen und Materialspezifikationen zur Verfügung. Gemeinsam mit unseren Partnern gewährleisten wir in der Bauphase einen optimalen Materialfluss zu Ihrer Baustelle, der sich einfach in Ihren Bauablauf integriert. Auch nach Abschluss des Bauvorhabens unterstützen wir Sie bei technischen Fragen vor Ort und bei der Inbetriebnahme Ihres Heiz-/Kühloder Installations systems Machbarkeit Lösungen entwickeln Design und Technik Installation/Vertrag Management Support bei Inbetriebnahme Kundendienst Support Auf Grundlage der individuellen Kundenanforderungen in Bezug auf Wirtschaftlichkeit, Nachhaltigkeit und Energieeffizienz leisten wir gezielte Beratung mit Hinblick auf die geeignetsten Lösungen für ein Gebäude. Mit Hilfe modernster Engineering-Software entwickeln wir Konzeptvorschläge gemäß den Kundenbedürfnissen und unter Berücksichtigung der spezifischen Gegebenheiten. Wir verwandeln Ideen in technische Umsetzung unter Berücksichtigung aller relevanten Daten und der geltenden Normen. Unsere Zent-Frenger Planungsexperten, die Ihr konkretes Projekt betreuen, verfügen über jahre lange Erfahrung. Wir unterstützen Ihr Projektteam bei Planung, Organisation und Ressourcenmanagement. In enger Zusammenarbeit mit den angrenzenden Gewerken gewährleisten wir eine effiziente und reibungslose Montage. Nach Fertigstellung der Anlage prüfen wir mit Ihnen an Hand von Checklisten, ob alle Voraussetzungen für die Inbetriebnahme erfüllt sind. Danach wird die Energiezentrale von unseren Spezialisten in Betrieb genommen. Zur Sicherstellung einer langjährigen Anlagenverfügbarkeit bieten wir fachliche Inspektionen und Wartung unserer Anlagen sowie Qualitätskontrollen mit modernen Prüftechniken wie z.b. Thermografie, Durchflussmessungen und Analysen der Wasserqualität..shock, fotolia.com 15

16 Technische Merkmale Technische Daten GEOZENT Profi* Typ Einheit Heizbetrieb - Leistungszahl 1) [-] 4,5 4,6 4,6 4,5 4,4 4,5 4,5 4,6 Nennwärmeleistung 1) [kw] Nennkälteleistung 1) [kw] Elektrische Leistungsaufnahme 1) [kw] Heizbetrieb - Leistungszahl 2) [-] 4,3 4,3 4,3 4,2 4,2 4,2 4,2 4,4 Nennwärmeleistung 2) [kw] Nennkälteleistung 2) [kw] Elektrische Leistungsaufnahme 2) [kw] Kühlbetrieb - Leistungszahl 3) [-] 6,0 5,9 5,9 6,0 5,6 5,8 5,7 6,0 Nennwärmeleistung 3) [kw] Nennkälteleistung 3) [kw] Elektrische Leistungsaufnahme 3) [kw] Dualbetrieb - Leistungszahl 4) [-] 9,3 9,4 9,4 9,2 9,0 9,1 9,1 9,5 Nennwärmeleistung 4) [kw] Nennkälteleistung 4) [kw] Elektrische Leistungsaufnahme 4) [kw] Anzahl Verdichter Leistungsstufen - Heizbetrieb Leistungsstufen - Kühlbetrieb Leistungsstufen - Dualbetrieb Kältemittel R 407C R 407C R 407C R 407C R 407C R 407C R 407C R 407C Gesamtabmessungen Länge [mm] Breite [mm] Höhe [mm] Transportgewicht ca. [kg] Betriebsgewicht [kg] Schalldruckpegel [db(a)] Elektrischer Anschluss Maximale Leistungsaufnahme, ca. [kw] Maximaler Betriebsstrom, ca. [A] Maximaler Anlaufstrom, ca. [A] Dimension Heiznetz [DN] Dimension Kühlnetz [DN] Dimension Geothermie [DN] Betriebsbedingungen bezogen auf Verdichter 1) Sole 0/4 C; Wasser 30/35 C 2) Sole -2/2 C; Wasser 30/35 C 3) Sole 35/30 C; Wasser 20/16 C 4) Wasser 6/12 C; Wasser 30/35 C * Geozent Profi Energiezentralen werden objektbezogen geplant und gebaut. Die Technischen Daten können deshalb von den Tabellenwerten abweichen. Technische Daten für GEOZENT Basic auf Anfrage 16

17 Einbauabstände min. 500 mm 900 mm + 0,5x Maschinenbreite 1000 mm 1000 mm 200 mm 17

18 Notizen 18

19 Notizen 19

20 ME Änderungen vorbehalten Zent-Frenger GmbH Zentrale / Niederlassung Mitte Schwarzwaldstraße 2 D Heppenheim T +49 (0) F +49 (0) E heppenheim@zent-frenger.de Niederlassung Nord Büro Hamburg Tangstedter Landstraße 111 D Hamburg T +49 (0) F +49 (0) E hamburg@zent-frenger.de Niederlassung Süd Büro Stuttgart Maybachstraße 7 D Leonberg T +49 (0) F +49 (0) E stuttgart@zent-frenger.de