Buderus Wärmepumpen Wärmepumpen: Standard-, Hybrid- und Splitanlagen

Transkript

1 Wärmepumpen: Standard-, Hybrid- und Splitanlagen

2 Wärmepumpen sind: in hohem Maß ökologisch extrem wirtschaftlich zukunftssicher unabhängig von Gas und Öl beruhigend sicher 2

3 Förderung regenerativer Energien - Marktanreizprogramm BundesAmt Für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle Internet: 3

4 Auslegung einer Wärmepumpe 1. Schritt: Leistung ermitteln 2. Schritt: Vorlauftemperatur bestimmen 3. Schritt: Wärmequelle festlegen 4. Schritt: Wärmepumpe auswählen 5. Schritt: Hydraulischer Aufbau 6

5 Aufbau einer Wärmepumpenanlage Die Hauptbestandteile einer Wärmepumpe sind: Eine geeignete Wärmequelle Die Wärmepumpe Pufferspeicher Ein Heizsystem mit möglichst niedrigen Systemtemperaturen 7

7 Auswahl der Wärmpumpe Die Geräteleistung ist abhängig von: Der Betriebsweise der Wärmepumpe Der Wärmequelle Der Heizlast des Gebäudes Den Systemtemperaturen für die Heizung Der Warmwassermenge 10

9 Vorlauftemperaturbestimmung Experimentelle Ermittlung in der Heizperiode Während der Heizperiode werden die Vor- und Rücklauftemperatur bei vollständig geöffneten Thermostatventilen solange abgesenkt, bis sich eine Raumtemperatur von ca C einstellt 15

11 Welche Wärmequelle nehme ich? Erdwärme Wasser Luft Diese Energiequellen können für die Beheizung und Warmwasserbereitung nutzbar gemacht werden 17

12 Welche Wärmepumpe nehme ich? Sole / Wasser Wärmepumpe Erdkollektorfläche ausreichend? Bohrung für Erdsonde erlaubt? Wasser / Wasser Wärmepumpe Grundwasseranalyse? Genehmigung? Luft / Wasser Wärmepumpe Abluftwärme? Wechselnde Temperaturen der Wärmequelle? Schallschutz? 18

13 Wichtige Kriterien zur Wahl der Wärmequelle: Grundstücksgröße Bodenbeschaffenheit Lage des Grundstücks (eben, Hang-Lage) Zugänglichkeit (z.b. für Bohrgeräte) Genehmigungsfähigkeit (z.b. Grundwassernutzung) Investitionsbereitschaft 19

14 Wärmequelle Wasser Wasser hat eine konstante Temperatur von ca C, ganzjährig Die Brunnenanlage - Förder- und Schluckbrunnen haben nur einen geringer Platzbedarf Genehmigungspflichtig Nicht in Wasserschutzgebieten einsetzbar Wasseranalyse erforderlich Wasser muss in ausreichender Menge dauerhaft verfügbar sein (24 h Pumpversuch) 21

15 Wärmequelle Luft Wärmequelle ist die Außenluft Wärmequelle kostenlos und überall verfügbar Einfach zu realisieren Bivalente Betriebsweise - Kombination mit weiterem Wärmeerzeuger, meist E-Heizstab (monoenergetische Betriebsweise) 23

16 Wärmequelle Luft Jahresmitteltemperaturen Hof 6,4 C Essen 9,6 C Hamburg 8,6 C Frankfurt 9,7 C Berlin 9,4 C München 9,2 C Stuttgart 9,5 C 24

17 Deckungsanteil einer Wärmepumpenanlage in Abhängigkeit vom Bivalenzpunkt und der Betriebsweise 27

18 Auswahl der Wärmpumpe Bei der Auswahl der Wärmepumpe WPL ist folgendes zu berücksichtigen: Vorlauftemperaturen < 60 C Örtliche Gegebenheiten Luft/Wasser Wärmepumpe Außenaufstellung Standort, Geräuschausbreitung, Luftzufuhr, Zugänglichkeit, Windverhältnisse Luft/Wasser Wärmepumpe Innenaufstellung Wandöffnungen, Platzbedarf, Einbringung, Luftführung, Zugänglichkeit Energie für die Abtauung aus dem Pufferspeicher 28

19 Innenaufstellung Wärmepumpe mit Luftkanälen Pufferspeicher Warmwasserspeicher 29

20 Außenaufstellung Wärmepumpe WPL A HMC 20 Pufferspeicher Wärmepumpe VL- RL- der Wärmepumpe Steuer- und Fühlerleitung 2 Lastleitungen (Verdichter, Heizstab) Pufferspeicher und Warmwasserspeicher Warmwasserspeicher 30

21 Sole / Wasser Wärmpumpen Ins Erdreich eingelassene Erdsonden liefern die Wärme Bereits nach 7 Metern Tiefe ist die Temperatur nahezu konstant bei 6 10 C - ganzjährig Durch die Bohrung ist nur ein geringer Platzbedarf notwendig Wartungsfrei Genehmigungspflichtig Im Sommer Kühlfunktion möglich 31

22 Grundlagen Flächenkollektor Verlegeabstand beachten (Anhaltswert: 0,8 m bei DN32) Verlegetiefe: 1,0-1,5 m (mindestens 0,2 m unter der Frostgrenze) Grenzbebauungsabstand einhalten Wasser- und Abwasserleitungen sind mit ausreichendem Abstand zum Kollektor zu verlegen Einzelne Kreise sollten nicht länger als 100 m sein 36

23 Weitere Erdwärmesysteme Erdwärmekörbe Grabenkollektoren Spiralkollektoren Flächenkollektor 37

24 Warmwasserbereitung Die von verschiedenen Speicherherstellern angegebenen Normdauerleistungen sind für die Auswahl des Speichers für den Wärmepumpenbetrieb kein alleiniges Kriterium. Maßgebend für die Auswahl des Speichers sind: Die Größe der Tauscherflächen Die Konstruktion der Wärmetauscher Die Anordnung der Wärmetauscher Die Heizleistung der Wärmepumpe bei maximaler Wärmequellentemperatur (z.b. Luft +35 C) muss übertragen werden können Zubehör: Elektro-Heizstäbe 38

25 Aufgaben eines Pufferspeichers Optimierung des Betriebsverhaltens Einhaltung von Betriebsbedingungen Der Pufferspeicher ist zwischen Heizsystem und Wärmepumpe eingebaut Längere Betriebszeiten und somit ein geringeres Takten der Wärmepumpe Energiespeicher für die Abtauung bei Luft-Wasser-Wärmepumpen Förderung 40

26 Gut gerüstet in die Zukunft Faktoren, die den Einsatz regenerativer Systeme begünstigen: Niedrige Systemtemperaturen Hydraulischer Abgleich des Wärmeverteilsystems, dadurch niedrige Rücklauftemperaturen Pufferspeicher, um: Taktbetrieb zu vermeiden überschüssige Wärme aufzunehmen optimale Betriebsbedingungen zu gewährleisten Förderung 42

28 Für jede Anwendung eine Antwort Logatherm WPS 6 bis 60 kw Logatherm WPL 6 31 kw Logatherm WPLSH Hybrid 2 25 kw Logatherm GWP 41 kw Logatherm WPT 270 Liter Logatherm WPLS 7,5 12 kw 45

29 Logatherm Luft/Wasser-Wärmepumpe 46

30 Verkaufsargumente Bis 60 C Hoher COP bis zu 3,7 Kombination mit Solar und Fremdwärmequelle (Holzkessel bis 15 kw) ohne externe Regelung Kaskaden mit 4 Wärmepumpen bis 124 kw möglich Wärmemengenzähler in den Kompaktmaschinen integriert 47

31 Aufstellung Baukastensystem bestehend aus: 1. Der Wanddurchführung 2. Luftkanäle 3. Geräteanschluss-Set 4. Der Wetterschutz- bzw. Das Regenschutzgitter 5. Verblendrahmen 48

32 Die Buderus Sole / Wasser Wärmepumpe Logatherm WPS

33 Logatherm WPS -1/K -1 Kältemittel R410A Copeland ZH Kompressor Energiesparpumpe für Wärmeträgerund Solekreis (Energieeffizienzklasse A) Wärmeträgerpumpe über die Logamatic HMC10-1 ΔT gesteuert E-Zuheizer einstellbar auf 3/6/9 kw Ausgang für Zirkulationspumpe oder Sammelalarm Ansteuerung E-Zuheizer im WW- Speicher über zus. Mischermodul 52

34 Aufbau kompakte Logatherm WPS K-1 Anschlüsse an der Oberseite Umschaltventil Warmwasser Integrierter Warmwasserspeicher 185 Liter Integrierter Heizstab 9 kw Sicherungsautomaten Hocheffizienz Wärmeträgerpumpe Copeland Kompressor Phasenwächter Anlaufstrombegrenzer (außer WPS6K-1) Hocheffizienz Solepumpe 54

35 Vorteile einer Wärmepumpenanlage Möglichkeit der Außenaufstellung Kompaktgeräte benötigen eine geringe Aufstellfläche Kein Brennstofflagerraum erforderlich Kein Wohnraumverlust durch einen Schornstein Kein ausgebauter Heizungsraum erforderlich Mit Sole/Wasser- und Wasser/Wasser- Wärmepumpen kann über die Wärmequelle das Gebäude im Sommer sehr günstig gekühlt werden Mit reversiblen Luft/Wasser-Wärmepumpen kann das Gebäude im Sommer gekühlt werden 58

36 Logatherm WPLS 7,5-12 E Logatherm WPLS 7,5-12 B Machen Sie die Wärme der Luft zu ihrem Element! 59

37 Funktionsüberblick der WPLS Warmwasserbereitung Regelung mit zwei Heizkreisen 50 l Pufferspeicher bei Fußbodenheizung ausreichend Regelung Logamatic HMC30 Modulierender Kompressor und Expansionsventil Hocheffizienzpumpe Solare Trinkwassererwärmung Sammelalarm 60

38 Logatherm WPLS E 62

39 Logatherm WPLS E Monoenergetische Betriebsweise Mit Kühlungsfunktion ausgestattet Gewicht: kg Abmessungen (B x T x H): 500 mm x 420 mm x 850 mm Mit integriertem 9 kw Elektroheizstab Ansteuerung 3 kw, 6 kw und 9 kw Begrenzung der max. Leistung möglich. Werksseitig auf 6 kw eingestellt. Alle Hydrauliken für heizen und kühlen 63

40 Logatherm WPLS E Monoenergetische Betriebsweise mit separatem Speicherwassererwärmer und Pufferspeicher 64

41 Logatherm WPLS B Bivalent alternative Betriebsweise Mögliche Kombination mit einem vorhandenen Heizkessel bis 25 kw Integriertes Modul für Kesseleinbindung Gewicht: kg Abmessungen (B x T x H): 500 mm x 420 mm x 850 mm Ansteuerung des zweiten Wärmeerzeugers über 230 V-Kontakt (Koppelrelais bauseits zu stellen) Der zweite Wärmeerzeuger kann mit und ohne Pumpe sein Alle Hydrauliken für heizen und kühlen (nicht unter Taupunkt, WPLS IB bauseitig isolieren) 65

42 Außeneinheiten ODU (Out Door Unit) Aufstellung auf festem und ebenem Untergrund Geräuschentwicklung berücksichtigen Frei Luftansaugung und Luftausblasung Die Luft darf nicht rezirkulieren (Luftkurzschluss) Nicht in die Haupt Windrichtung stellen (Windlast beeinträchtigt Drehzahlregelung) Kältemittelleitungen isolieren 66

43 Zusammenfassung Standard System: Hocheffizienzpumpe Regelung für zwei Heizkreise WPLS E WPLS B System Erweiterung über Zubehöre: Warmwasserbereitung EVU- Kontakt Integrierter 9 kw elektrischer Zuheizer (WPLS E) Solare Trinkwassererwärmung Sammelalarm Mischventil zur optimalen Nutzung der Wärmepumpe bei der WPLS B in bivalenten Systemen Hoher Wirkungsgrad ODU (Ausseneinheit) 67

44 Trinkwasser-Wärmepumpen Logatherm WPT270 81

45 Merkmale und Besonderheiten Trinkwassererwärmung durch Nutzung von Raum- oder Außenluft als Wärmequelle Variante zur Außenluftnutzung mit automatischer Abtauung, besonders für Installationen in kleinen Aufstellräumen Effiziente Stromnutzung zur Trinkwassererwärmung durch hohe Leistungszahl (COP = 4,2 nach EN255-3) 270 l Speicherbehälter mit Korrosionsschutzsystem durch bewährte Buderus Thermoglasur DUOCLEAN plus und Magnesium-Anode Speicherwärmeschutz aus 50mm Polyurethan/EPS Hartschaum 82

46 Argumente und Einsatzbereiche Bivalenter Betrieb mit einem Feststoffkessel: niedrigerer Verbrauch durch Minimierung des Teillastbetriebs mehr Komfort, da der Kessel in den warmen Monaten nicht betrieben und damit gereinigt werden muss Nutzung von Abwärme im Aufstellraum oder Nachbarraum: Kühlung und Entfeuchtung der Raumluft Bivalenter Betrieb mit einer Öl- oder Gasheizung: Kesselstillstandverluste während der heizfreien Zeit werden vermieden Leistung kann geringer dimensioniert werden, da die Warmwasserbereitung von der Wärmepumpe übernommen wird 83

47 Argumente und Einsatzbereiche Bivalenter Betrieb mit einer thermischen Solaranlage Wassererwärmung wird überwiegend von erneuerbare Energien gedeckt Es können Kollektorpakete mit Komplettstation und Regelung Logamatic SC20 ohne Speicher eingesetzt werden 84

48 Außenluftnutzung mit Logatherm WPT270 A und WPT270 A-S Wärmepumpen-Betrieb bis -10 C Zulufttemperatur Automatische Abtauung Abschaltung der Wärmepumpe bei Temperaturen außerhalb der Einsatzgrenzen (min. -10 C/max. +35 C) und Einschalten des Elektro- Heizeinsatzes (Betriebsart Kombi ) 85