Domotec ROTEX Wärmepumpen Heizen mit Luft und Sonne

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1 Tipps für die Praxis Domotec AG Aarburg Ausgabe /2012 Domotec ROTEX Wärmepumpen Heizen mit Luft und Sonne Energie wird immer kostbarer und teurer. Der sparsame Umgang mit der Energie und der sinnvolle Einsatz regenerativer Energien bei gleichzeitiger Steigerung von Komfort, Behaglichkeit und Sicherheit entsprechen einem aktuellen Anspruch in der Bau- und Renovationsbranche. Domotec baut ihr Engagement im Bereich Erneuerbare Energien stetig aus und bietet mit den Wärmepumpen HPSU (HeatPumpSolarUnit) von ROTEX ein umweltschonendes und kostensparendes Heizsystem an. n Split Luft-Wasser-Wärmepumpen für Neubauten als auch für Sanierung Vorlauftemperaturen bis zu 80 C n Nutzen kostenlose Umweltenergie aus der Sonne und Luft n Für Heizung, Warmwasser und Kühlung (optional) n Energiesparend und leise durch Inverter-Technologie = Durch das invertergetriebene System wird die Kompressorgeschwindigkeit der jeweiligen Heizleistung angepasst, der Sollwert wird schneller erreicht und bleibt dann stabil n Direkte Kombination mit Solar möglich n Unabhängig von Öl und Gas und deren Preisentwicklung n Ökologisch Im Betrieb der Wärmepumpe sind bis zu 80 % der Heizenergie regenerativ, bei Verwendung von «grünem Strom» (Wasser-, Solarenergie) bis zu 100 %. n Extrem wirtschaftlich keine laufenden Kosten wie z.b. Brennerwartung, Filterwechsel oder Kaminreinigung n Minimale Installationskosten keine teueren Bohr- und Aushubarbeiten notwendig. Bei Neubauten entfallen auch die Investitionen in Gasanschluss, Öltank oder Kamin.

2 Technik und Funktion der Luft-Wasser-Wärmepumpe Die Luft-Wasser-Wärmepumpe nutzt die in der Luft gespeicherte Energie aus der Sonne und erzeugt daraus Heizwärme. Das System besteht aus einem geschlossenen Kreislauf mit Kältemittel. Über Verdampfung, Kondensation, Verdichtung und Expansion wird ein thermodynamischer Zyklus erzeugt. Die Wärmepumpe «pumpt» Wärme von einem niederen auf ein hohes Temperaturniveau. Die aufgestiegene Wärme wird über einen Wärmetauscher in ein Heizsystem im Haus abgeleitet. Aussengerät Innengerät Heizkreis Sauggas Verdichter Heissgas Antriebsenergie 1/3 kw Umweltwärme Verdampfer Umweltwärme 2/3 kw Kondensator Heizenergie 3/3 kw Nassdampf Expansionsventil Flüssigkeit Kältemittel-Kreislauf im wesentlichen 1. Verdampfer Im Verdampfer wird die Wärme aus der Umgebungsluft aufgenommen. Dabei verdampft das in der Wärmepumpe zirkulierende Kältemittel (chemische Substanz mit sehr tiefem Siedepunkt). 2. Verdichter Der Kältemitteldampf wird vom elektrischen Verdichter angesaugt, verdichtet und dabei auf ein hohes Temperaturniveau gebracht. 3. Kondensator Im Kondensator (Verflüssiger) wird dem Kältemittel-Heissdampf soviel Wärme entzogen, dass der Heissdampf vollständig kondensiert. Das Heizmedium nimmt die Verdampfungswärme des Kältemittels sowie die Kompressionswärme des Verdichters auf und gibt sie an den Heizkreislauf ab. 4. Expansionsventil Das flüssige Kältemittel wird im Expansionsventil (Druckreduzierventil) wieder auf einen niedrigen Druck entspannt und der Kreislauf beginnt von neuem.

3 Planung der Wärmepumpe in drei Schritten 1. Ermittlung der Gebäudeheizlast (Wärmebedarf) Bei Wärmepumpen ist eine genaue Dimensionierung besonders wichtig. Nur eine optimal auf den Wärmebedarf des jeweiligen Gebäudes abgestimmte Anlage arbeitet mit maximaler Effizienz. n Eine genaue Berechnung der Heizlast erfolgt nach Norm SIA (Heizungsanlagen in Gebäuden Verfahren zur Berechnung der Norm-Heizlast). Nachfolgend sind überschlägige Verfahren beschrieben, die zur Abschätzung geeignet sind, jedoch keine detaillierte individuelle Berechnung ersetzen können. Gebäudeart Spezifische Heizlast Herkömmliches Dienstleistungsgebäude W/m² Herkömmlich wärmegedämmtes Wohnhaus W/m² Spezifische Heizlast (W/m²) Gut gedämmtes Wohnhaus W/m² x Beheizte Fläche (m²) Neubauten gemäss heutigen Vorschriften W/m² = Gebäudeheizlast (W) Minergiegebäude W/m² Minergie-P-Gebäude 8 13 W/m² n Sanierung einer Öl- bzw. Gasheizung mit einer Wärmepumpe Bei der Sanierung kann die benötigte Wärmeleistung, anhand des bestehenden durchschnittlichen Brennstoffverbrauchs, errechnet werden. Ölheizung mit Warmwasser ohne Warmwasser < 800 m ü. M. Ölverbrauch (l) Ölverbrauch (l) h = 300 h = 265 > 800 m ü. M. Ölverbrauch (l) Ölverbrauch (l) h = 330 h = 295 Gasheizung < 800 m ü. M. Gasverbrauch (m³) x 0,93 Gasverbrauch (m³) x 0,93 h = 300 h = 265 > 800 m ü. M. Gasverbrauch (m³) x 0,93 Gasverbrauch (m³) x 0,93 h = 330 h = 295 n Zusatzleistung für Warmwasserbereitung Um bei der Anlageplanung auf der sicheren Seite zu sein und dem gestiegenen Komfortbedürfnis der Verbraucher gerecht zu werden, wird eine Wärmeleistung von 200 W pro Person angesetzt. n Zusatzleistung für Sperrzeiten Die Sperrzeiten der Elektrizitätswerke sind mit Zuschlagsfaktoren zur Heizleistung der Wärmepumpe zu berücksichtigen (bei gut gedämmten Neubauten mit Fussbodenheizung braucht es keinen Leistungszuschlag). Folgende Dimensionierung hat sich in der Praxis bewährt: Summe der Sperrzeiten pro Tag (h) zusätzliche Wärmeleistung (% der Heizlast) 2 5 % 4 10 % 6 15 % Hinweis: Um den Komfort während den Sperrzeiten bei Radiatoren-Heizungen zu gewährleisten wird die Integration eines Pufferspeichers empfohlen.

4 2. Maximal notwendige Vorlauftemperatur der Wärmenutzungs-Anlage ermitteln durch Messung oder genaue Berechnung Da die Jahresarbeitszahl (JAZ) mit sinkender Vorlauftemperatur spürbar steigt, soll das Wärmeabgabesystem grundsätzlich auf eine tiefe Vorlauftemperatur ausgelegt werden. In Neubauten sollte daher die Vorlauftemperatur im Auslegepunkt nicht über 35 C liegen. Bei der Sanierung einer alten Anlage mit notwendigen Vorlauftemperaturen über 50 C sollten erstens die Massnahmen ergriffen werden, um den Wärmebedarf und die damit zusammenhängenden Vorlauftemperaturen zu reduzieren, z.b. Dämmung von Fassaden, Dachstühlen und Geschossdecken, Austausch von Fenstern. Ist dieses nicht möglich oder nicht gewollt, muss eine Hochtemperatur-Wärmepumpe eingesetzt werden. Max. notwendige Vorlauftemperatur < 50 C Einsatz von Niedertemperatur-Wärmepumpen (HPSU, HPSU compact, HPSU monobloc) Max. notwendige Vorlauftemperatur > 50 C Einsatz von Hochtemperatur-Wärmepumpen (HPSU hitemp ) Hinweis: Jedes Grad Temperaturabsenkung bei der Vorlauftemperatur bringt eine Einsparung im Energieverbrauch von ca. 2,5%. 3. Auslegung der Wärmepumpe Bei der Auslegung von Luft-Wasser-Wärmepumpen ist zu beachten, dass die Heizlast des Gebäudes mit sinkender Aussentemperatur zunimmt und die Heizleistung der Wärmepumpe sich genau gegenläufig verhält. Wird die Wärmepumpe auf einen zu tiefen Temperaturpunkt ausgelegt, ist das Gerät während des grössten Teils des Jahres überdimensioniert und verbraucht unverhältnismässig viel Strom. Aus diesem Grund wird für die korrekte Auslegung die nach Region vom SIA vorgegebene Auslegetemperatur gewählt. Die Luft-Wasser-Wärmepumpe ist dann so auszulegen, dass sie bei der Auslegetemperatur den gesamten Wärmeleistungsbedarf für das ganze Gebäude und für die Wassererwärmung ohne zusätzliche elektrische Nachwärmung decken kann. Für Aussentemperaturen unter der Auslegetemperatur ist der Einsatz einer elektrischen Notheizung häufig akzeptierbar. Auslegetemperatur nach SIA Leistungskurve der Wärmepumpe bei Tv = 35 C Wärmebedarf bei Auslegetemperatur 9,5 kw / Tv = 35 C Heizleistung in kw Durch die Wärmepumpe gedeckter Wärmeberdarf Wärmeleistungsbedarf Aussentemperatur in C Tv = Vorlauftemperatur Die Leistungskurven für alle Domotec ROTEX Wärmepumpen sind in der Broschüre 10.5 zu finden.

5 n Niedertemperatur-Wärmepumpen für jeden Einsatz HPSU, HPSU compact Typ Heizleistung COP* Betriebsbereich Betriebsbereich Max. Vor- (kw)* Heizen Warmwasser lauftem- A2/W35 A2/W35 Aussenluft ( C) Aussenluft ( C) peratur ( C) HPSU BC/BH Min. -20 / Max. 25 Min. -20 / Max HPSU BC/BH Min. -20 / Max. 25 Min. -20 / Max HPSU BC/BH Min. -20 / Max. 25 Min. -20 / Max HPSU BC/BH Min. -20 / Max. 35 Min. -20 / Max HPSU BC/BH Min. -20 / Max. 35 Min. -20 / Max HPSU BC/BH Min. -20 / Max. 35 Min. -20 / Max * Heizleistung und COP im Teillastbetrieb, gemessen nach EN n Hochtemperatur-Wärmepumpen HPSU hitemp Typ Heizleistung COP* Betriebsbereich Betriebsbereich Max. Vor- (kw)* Heizen Warmwasser lauftem- A2/W55 A2/W55 Aussenluft ( C) Aussenluft ( C) peratur ( C) HPSU HT Min. -20 / Max. 20 Min. -20 / Max HPSU HT Min. -20 / Max. 20 Min. -20 / Max HPSU HT Min. -20 / Max. 20 Min. -20 / Max * Heizleistung und COP im Volllastbetrieb, Dt = 10 K A = Aussentemperatur C W = Vorlauftemperatur C

6 Montage Richtige Montage ist fundamental für optimalen Wärmepumpenbetrieb und zufriedene Kunden. Wichtige Hinweise: n Die Entfernung zwischen Aussen- und Innengerät sollte möglichst kurz sein. Die erforderliche Mindestleitungslänge beträgt 3 m. n Wählen Sie einen Installationsort, der dem Gewicht und den Vibrationen des Aussengerätes widersteht und an dem das Gerät eben aufgestellt werden kann. Wir empfehlen einen Betonsockel wie abgebildet. n Die Höhe des Betonsockels sollte mindestens 30 cm betragen. n Der Aufstellungsort des Aussengeräts muss gut belüftet sein. Der Luftkurzschluss (Ansaug der Abluft) muss unbedingt vermieden werden. n Der Aufstellungsort sollte wegen Schallemissionen nicht unter Wohn- oder Schlafzimmerfenster liegen und genügend Abstand vom Nachbargebäude aufweisen. n Bei Aussentemperaturen unter ca. +5 C und entsprechender Luftfeuchtigkeit vereist der Verdampfer im Aussengerät. Die Wärmepumpe taut automatisch ab. Versichern Sie sich, dass das Kondenswasser immer frei abfliessen kann. Wir empfehlen ein Sickerbett unter dem Aussengerät zu errichten. n Die Ausseneinheit ist gegen starken Schneefall zu schützen (evtl. Schutzdach vorsehen). n Der Luftansaug und der Luftausblas dürfen nicht vom Schnee oder Laub verstopft oder behindert sein. n Das Innengerät sollte an eine massive Wand im Heizraum mit Schallschutzdübel mit Bund montiert werden. n Installieren Sie das Innengerät weder in noch in der Nähe einer geräuschsensiblen Umgebung (z. B. Schlafzimmer). Die Zirkulationsgeräusche der Umwälzpumpe können als Lärm empfunden werden. n Beachten Sie den minimalen erforderlichen Wasserdurchfluss durch die Inneneinheit. Sind im Heizkreis Zonenregulierventile, so muss ein Überströmventil montiert werden. Mehr als 4000 Wassererwärmer in über 300 Ausführungen und selbstregelnde Begleitheizbänder inklusive Anschlussund Regeltechnik am Lager. Heizkessel für Gas oder Öl, Wärmepumpen, Stückholz- und Pelletsheizung, Heizöllagerung, Abgasleitungssysteme und Solaris die umweltbewusste Wassererwärmung. Domotec AG, 4663 Aarburg Telefon Domotec SA, 1029 Villars-Ste-Croix Téléphone TP D (08.12/08 5) Beton ~ 30 cm Domotec SA, 6512 Giubiasco Telefono Fax info@domotec.ch