VIESMANN. Planungsanleitung VITOCAL 300-G. Wärmepumpen-Systeme

Transkript

1 VIESMANN VITOCAL 300-G Wärmepumpen-Systeme Planungsanleitung Wärmepumpe mit elektrischem Antrieb für Heizung und Trinkwassererwärmung. & Bis 60 C Vorlauftemperatur & Hohe Leistungszahlen bis 4,7 nach EN & Elektronisches Expansionsventil für höchste Effizienz in allen Betriebspunkten und eine hohe Jahresarbeitszahl & Neue Wärmepumpenregelung mit Fernübertragung & Neues Kältekreis-Diagnosesystem RCD (Refrigerant Cycle Diagnostic) & Elektro-Zusatzheizung als Zubehör einbaubar VITOCAL 300-G Typ WW und WWC 8,0 bis 21,6 kw Wasser/Wasser-Wärmepumpe & Typ WW: ohne zusätzliche Ausstattung & Typ WWC: mit integrierten Primär- und Sekundärpumpen, Umschaltung Trinkwassererwärmung und Sicherheitsgruppe VITOCAL 300-G Typ BW und BWC 6,2 bis 17,6 kw Sole/Wasser-Wärmepumpe & Typ BW: ohne zusätzliche Ausstattung & Typ BWC: mit integrierten Primär- und Sekundärpumpen, Umschaltung Trinkwassererwärmung und Sicherheitsgruppe 4/2008

2 Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis 1. Grundlagen der Wärmepumpentechnik 1. 1 Grundlagen Wärmegewinnung... 4 &Wärmegewinnung mit Erdkollektoren &Wärmegewinnung mit Erdsonden &Wärmegewinnung aus Grundwasser Betriebsweisen... 6 &Monovalente Betriebsweise &Monoenergetische Betriebsweise &BivalenteBetriebsweise Geräuschentwicklung &Schall... 7 &Schall-LeistungundSchalldruck... 8 &Schallausbreitung in Gebäuden Vitocal 300-G 2. 1 Produktbeschreibung &Eigenschaften &Vorteile &Auslieferungszustand Technische Angaben &Technische Daten Sole/Wasser-Wärmepumpen (Typ BW/BWC) &Technische Daten Wasser/Wasser-Wärmepumpen (Typ WW/WWC) &Abmessungen &Leistungsdiagramme Speicher 3. 1 Technische Angaben Vitocell 100-V, Typ CVW &Durchflusswiderstände Technische Angaben Vitocell 300-B, Typ EVB Technische Angaben Vitocell 100-L, Typ CVL (nur für Ladesysteme) &500LiterInhalt &750 und 1000 Liter Inhalt &TrinkwasserseitigerDurchflusswiderstand Zubehör 4. 1 Technische Angaben Zubehör für Kühlfunktion &Zubehör für natural cooling &Zubehör für natural cooling ohne NC-Box &Zubehör für active cooling &Ventilatorkonvektoren Vitoclima 200-C Technische Angaben Zubehör zum primärseitigen Anschluss &Soleverteiler &Sole-Zubehörpakete Technische Angaben Zubehör zum sekundärseitigen Anschluss (Heizkreise) &Hydraulik-Anschlussmodul (für eine Wärmepumpe) &Hydraulik-Anschlussmodul (für zweite Wärmepumpe in einer Kaskadenanlage) Planungshinweise 5. 1AufstellungundGeräusche &Maßnahmen zur Schallreduzierung &Mindestwandabstände &Schalldämmendes Podest (Beispiel für linksbündige Aufstellung) &Anforderungen an den Aufstellraum Bautrocknung (erhöhter Wärmebedarf) &Estrichtrocknung Elektrische Anschlüsse, Grundvariante Heizen und Trinkwassererwärmung &TypBW &TypWW &TypBWC &TypWWC Stromversorgung und Tarife &Anmeldungsverfahren &Anforderungen an die Elektro-Installation von Wärmepumpen Übersicht der möglichen Anlagenausführungen Auslegung 6. 1 Dimensionierung von Wärmepumpen &Überschlägige Ermittlung der Heizlast auf Basis der beheizten Fläche &Theoretische Auslegung bei 3 2 Stunden Sperrzeiten &ZuschlagfürdieTrinkwassererwärmung Auslegung der Wärmequellen für Sole/Wasser-Wärmepumpen &Erdkollektor,allgemein &Erdkollektor bei monovalenter Betriebsweise &Erdsonde Doppel-U-Rohrsonde bei monovalenter Betriebsweise VIESMANN VITOCAL 300-G

3 Inhaltsverzeichnis (Fortsetzung) &Erdkollektor und Erdsonde bei bivalent-paralleler oder monoenergetischer Betriebsweise &Ausdehnungsgefäß für Solekreis &Rohrleitungen &Solekreis-Pumpen Auslegung der Wärmequellen für Wasser/Wasser-Wärmepumpen &Grundwasser &Auslegung des Zwischenkreis-Wärmetauschers &Kühlwasser Heizkreis-undWärmeverteilung Auslegung des Heizwasser-Pufferspeichers &Heizwasser-Pufferspeicher zur Laufzeitoptimierung &Heizwasser-PufferspeicherzurÜberbrückungderSperrzeiten Trinkwassererwärmung &DirekteTrinkwassererwärmung &Direkte Trinkwassererwärmung Installationsbeispiel &Trinkwassererwärmung über externen Wärmetauscher &Hydraulikschemen zur Trinkwassererwärmung über externen Wärmetauscher Schwimmbad-Wassererwärmung Kühlfunktion natural cooling &Funktionsbeschreibung & natural cooling mitnc-box & natural cooling ohne NC-Box &KühlungmitKühldecken &Kühlung mit Fußbodenheizung Kühlfunktion active cooling oder natural cooling mitderac-box Einbindung von thermischen Solaranlagen &Funktionsbeschreibung &SolareTrinkwassererwärmung &Solare Schwimmbad-Wassererwärmung &Solare Heizungsunterstützung Anhang 7. 1Vorschriften/Richtlinien Glossar Übersicht Planungsablauf einer Wärmepumpenanlage Herstelleradressen Überschlägige Bestimmung der Jahresarbeitszahl einer Wärmepumpe Stichwortverzeichnis VITOCAL 300-G VIESMANN 3

4 Grundlagen der Wärmepumpentechnik 1.1 Grundlagen 1 Angaben zu den Grundlagen der Wärmepumpentechnik, Betriebsweisen und zur Wärmegewinnung können der Fachreihe "Wärmepumpen" entnommen werden. 1.2 Wärmegewinnung Wärmegewinnung mit Erdkollektoren Im Bereich der Solerohre sollten keine tief wurzelnden Pflanzen gesetzt werden. Die Regeneration des entwärmten Erdreichs erfolgt bereits in der zweiten Hälfte der Heizperiode durch zunehmende Sonneneinstrahlung und Niederschläge, so dass sichergestellt ist, dass zur kommenden Heizperiode der "Wärmespeicher" Erdreich wieder für Heizzwecke zur Verfügung steht. Wie viel Wärme dem Erdreich entzogen werden kann, hängt von verschiedenen Faktoren ab. Nach bisher vorliegenden Erkenntnissen eignet sich ein stark mit Wasser angereicherter Lehmboden besonders gut als Wärmequelle. Es kann erfahrungsgemäß mit einer spezifischen Wärmeentzugsleistung (Kälteleistung) von q E = 10 bis 35 Watt je m 2 Erdreichfläche als Jahresmittelwert für ganzjährigen (monovalenten) Betrieb gerechnet werden (siehe auch Seite 46). Bei stark sandigem Boden ist die Wärmeentzugsleistung geringer. Hier sollte im Zweifelsfall ein Bodengutachter hinzugezogen werden. Beispiel mit Vitocal 300-G, Typ BWC A Wärmepumpe B Soleverteiler (Rücklauf) C Soleverteiler für Erdkollektoren oder Erdsonden (Vorlauf) D Erdkollektor E Sammelschacht mit Soleverteiler F Niedertemperaturheizung G Erdsonde (Duplex-Sonde) H Die Gesamtlänge eines einzelnen Strangs sollte 100 m nicht überschreiten Wärmegewinnung mit Erdsonden Für Bohrungen < 100 Meter Tiefe ist das Wasser-Wirtschaftsamt zuständig, Bohrungen > 100 Meter Tiefe muss das zuständige Bergbauamt genehmigen. Für die Bohrungen ist ein Spezialunternehmen zu beauftragen, mit dem vertraglich eine Entnahmeleistungs-Garantie (z.b. für 5 Jahre) vereinbart werden kann. VIESMANN empfiehlt die Firma VERTICAL HEAT GmbH (siehe Seite 76). Bei einer Erdwärmesondenanlage kann bei normalen hydrogeologischen Bedingungen von einer mittleren Sondenleistung von 50 W/m Sondenlänge (gemäß VDI 4640) ausgegangen werden. 4 VIESMANN VITOCAL 300-G

5 Grundlagen der Wärmepumpentechnik (Fortsetzung) Wärmegewinnung aus Grundwasser 1 Beispiel mit Vitocal 300-G, Typ WWC A Wärmepumpe B Zwischenkreis-Wärmetauscher C Förderbrunnen mit Saugpumpe Die Nutzung von Grundwasser muss durch die zuständige Behörde (im Allgemeinen das Wasser-Wirtschaftsamt) genehmigt werden. Für die Wärmenutzung sind ein Saugbrunnen und ein Schluckoder Sickerbrunnen zu erstellen. Allgemein sollte die Wasserqualität den in der nachstehenden Tabelle angegebenen Grenzwerten entsprechen, unterschieden nach den im Wärmetauscher verwendeten Materialien Edelstahl (1.4401) und Kupfer. Werden diese Grenzwerte eingehalten, ist in der Regel mit einem problemlosen Brunnenbetrieb zu rechnen. D Schluckbrunnen E Grundwasserfließrichtung F Niedertemperaturheizung Können die Grenzwerte für Kupfer nicht eingehalten werden, muss ein geschraubter Edelstahl-Wärmetauscher als Zwischenkreis-Wärmetauscher (auf Grund schwankender Wasserqualitäten generell empfehlenswert) eingesetzt werden (siehe Seite 29). Bei Wasser aus Seen und Teichen muss ein Zwischenkreis eingeplant werden. Für alle anderen Einsatzbereiche, auch Standardbrunnenanlagen, empfehlen wir grundsätzlich einen Zwischenkreis, da sich Wasserqualitäten ändern können. Hinweis Zwischenkreis mit Frostschutzgemisch (Sole, min. 5 C) füllen. Beständigkeit von Edelstahl (1.4401) und Kupfer gegenüber Inhaltsstoffen/Eigenschaften des Wassers Inhaltsstoff Konzentration mg/liter Edelstahl Kupfer Inhaltsstoff unter normalen Umständen gute Beständigkeit korrosionsgefährdet, besonders, falls mehrere Stoffe mit vorliegen. nicht geeignet Organische Elemente falls nachweisbar Hydrogencarbonat (HCO 3 ) < > 300 / Sulfate (SO 2 4 ) < / > 300 Hydrogencarbonat (HCO 3 )/ <1,0 / Sulfate (SO 2 4 ) >1,0 Konzentration mg/liter Edelstahl Kupfer unter normalen Umständen gute Beständigkeit korrosionsgefährdet, besonders, falls mehrere Stoffe mit vorliegen. nicht geeignet Ammoniak (NH 3 ) < >20 Chloride (Cl, max. 60 C) < 300 > 300 / Sulfid (SO 3 ), freies Chlorgas (Cl 2 ) <1 1-5 >5 / / Eisen (Fe), gelöst < 0,2 >0,2 VITOCAL 300-G VIESMANN 5

6 Grundlagen der Wärmepumpentechnik (Fortsetzung) 1 Inhaltsstoff Kupfer unter normalen Umständen gute Beständigkeit korrosionsgefährdet, besonders, falls mehrere Stoffe mit vorliegen. nicht geeignet Freie aggressive Kohlensäure <5 (CO 2 ) 5-20 >20 Mangan (Mn), gelöst < 0,1 >0,1 Aluminium (Al), gelöst < 0,2 >0,2 Inhaltsstoff Konzentration mg/liter Edelstahl Konzentration mg/liter Edelstahl Kupfer unter normalen Umständen gute Beständigkeit korrosionsgefährdet, besonders, falls mehrere Stoffe mit vorliegen. nicht geeignet Nitrate (NO 3 ), gelöst < 100 > 100 Schwefelwasserstoff (H 2 S) < 0,05 >0,05 / Eigenschaft Grenzwerte Edelstahl Kupfer unter normalen Umständen gute Beständigkeit. korrosionsgefährdet, besonders, falls mehrere Stoffe mit vorliegen. nicht geeignet Gesamthärte 4,0-8,5 dh PH-Wert <6,0 6,0-7,5 / 7,5-9,0 >9,0 elektrische Leitfähigkeit < 10 µs/cm µs/cm > 500 µs/cm Hinweis Die vorstehenden Tabellen sind nicht vollständig und dienen lediglich als Orientierungshilfe. 1.3 Betriebsweisen Monovalente Betriebsweise Bei monovalenter Betriebsweise muss die Wärmepumpenanlage als einziger Wärmeerzeuger den gesamten Wärmebedarf des Gebäudes gemäß DIN 4701/EN decken. Um die erforderliche Heizleistung zu bemessen, sind ggf. Zuschläge für Sperrzeiten der Energieversorgungsunternehmen zu berücksichtigen. Die Stromzufuhr kann für max. 3 2 Stunden innerhalb 24 Stunden unterbrochen werden. Bei Sondervertragskunden sind eventuell spezifische Regelungen zu berücksichtigen. Aufgrund der Gebäudeträgheit bleiben bei der Dimensionierung des Leistungszuschlags 2 Stunden Sperrzeit unberücksichtigt. Zwischen zwei Unterbrechungszeiten muss die Freigabezeit allerdings mindestens so lange sein wie die vorhergegangene Sperrzeit. Monoenergetische Betriebsweise Die Wärmepumpenanlage wird im Heizbetrieb durch einen mit Strom betriebenen Wärmeerzeuger (z.b. Heizwasser-Durchlauferhitzer) ergänzt. Die Zuschaltung kann über die Regelung in Abhängigkeit der Außentemperatur (Bivalenztemperatur) und der Heizlast erfolgen. Die max. Vorlauftemperatur beträgt 60 C. Bei typischen Anlagenkonfigurationen wird die Heizleistung der Wärmepumpe auf ca. 70 bis 85 % der maximal erforderlichen Heizlast, gemäß DIN EN des Gebäudes ausgelegt. Der Anteil der Wärmepumpenanlage an der Jahresheizarbeit beträgt ca. 92 bis 98 %. Aufgrund der geringeren Investitionskosten für die Wärmepumpenanlage (ohne Primärquelle) kann die monoenergetische Betriebsweise gegenüber einer monovalent betriebenen Wärmepumpenanlage insbesondere im Neubau wirtschaftliche Vorteile aufweisen. Bei monoenergetischer Betriebsweise muss die Wärmequelle (Erdreich, Wasser, Luft) aufgrund der (im Vergleich zur bivalentalternativen Betriebsweise) höheren Laufzeiten auf den Gesamtleistungsbedarf des Gebäudes ausgelegt werden. Als Richtwert sollte bei einer Erdsondenanlage eine Jahresentzugsarbeit von 100 kwh/m a nicht überschritten werden. Bivalente Betriebsweise Bivalent-parallele Betriebsweise Die Wärmepumpenanlage wird im Heizbetrieb durch einen zusätzlichen Wärmeerzeuger (Öl-/Gas-Heizkessel) ergänzt. Die Zuschaltung kann über die Regelung in Abhängigkeit der Außentemperatur (Bivalenztemperatur) und der erforderlichen Heizlast erfolgen. Die max. Vorlauftemperatur beträgt 60 C. Bei typischen Anlagenkonfigurationen wird die Heizleistung der Wärmepumpe auf ca. 50 bis 70 % der maximal erforderlichen Heizlast, gemäß DIN EN des Gebäudes ausgelegt. Der Anteil der Wärmepumpenanlage an der Jahresheizarbeit beträgt ca. 75 bis 92 %. 6 VIESMANN VITOCAL 300-G

7 Grundlagen der Wärmepumpentechnik (Fortsetzung) Bivalent-alternative Betriebsweise Die Wärmepumpenanlage wird im Heizbetrieb bis zu einer bestimmten Außentemperatur (Bivalenztemperatur), die in Abhängigkeit der Heizkennlinie einer bestimmten Heizungsvorlauftemperatur (max. 50 C) entspricht, die Beheizung vollständig übernehmen. Unterhalb der Bivalenztemperatur schaltet die Wärmepumpe ab und der Öl-/Gas-Heizkessel übernimmt die Wärmeversorgung des Gebäudes allein. Die Abschaltung der Wärmepumpe bzw. die Einschaltung des Heizkessels wird durch die Regelung vorgenommen. Die bivalent-alternative Betriebsweise ermöglicht auch max. Systemtemperaturen über 50 C. So eignet sich diese Betriebsweise insbesondere für den Gebäudebestand mit konventionellem Wärmeverteil- und Abgabesystem (Heizkörper). 1 A Bivalent-parallele Betriebsweise B Bivalent-alternative Betriebsweise Das Diagramm zeigt beispielhaft den Deckungsanteil der Wärmepumpe in Prozent an der Jahresheizarbeit (nur Heizung) eines standardisierten Wohngebäudes in Abhängigkeit der gewählten Heizleistung der Wärmepumpe und der gewählten Betriebsart, bivalent-parallel oder bivalent-alternativ. Aufgrund der geringeren Investitionskosten für die gesamte Wärmepumpenanlage eignet sich die bivalente Betriebsweise insbesondere für bestehende Heizkesselanlagen im sanierten Gebäudebestand. Bei bivalent-paralleler Betriebsweise muss die Wärmequelle (Erdreich, Wasser, Luft) aufgrund der (im Vergleich zur bivalent-alternativen Betriebsweise) höheren Laufzeiten auf den Gesamtleistungsbedarf des Gebäudes ausgelegt werden. 1.4 Geräuschentwicklung Schall Der Hörbereich des Menschen umfasst den Druckbereich von Pa (Hörschwelle ) bis 20 Pa (1 zu 1 Million). Die Schmerzschwelle liegt bei ca. 60 Pa. Wahrgenommen werden die Änderungen des Luftdrucks, falls sie zwischen 20 und Mal in der Sekunde (20 Hz Hz) erfolgen. Schallquelle Schallpegel Schalldruck Empfindung [dba] [μpa] Stille Unhörbar Ticken einer Taschenuhr, ruhiges Schlafzimmer Sehr leise Sehr ruhiger Garten, leise Klimaanlage Sehr leise Wohnung in ruhiger Wohngegend Leise Ruhig fließender Bach 50 6, Leise Normales Sprechen Laut Lautes Sprechen, Bürolärm 70 6, Laut Intensiver Verkehrslärm Sehr laut Schwerer Lastwagen 90 6, Sehr laut Autohupe in 5 m Abstand Sehr laut VITOCAL 300-G VIESMANN 7

8 Grundlagen der Wärmepumpentechnik (Fortsetzung) 1 Körperschall, Flüssigkeitsschall Mechanische Schwingungen werden in Körpern wie Maschinenund Gebäudeteilen sowie Flüssigkeiten eingeleitet, darin übertragen und schließlich an anderer Stelle teilweise als Luftschall abgestrahlt. Luftschall Schallquellen (zum Schwingen angeregte Körper) erzeugen mechanische Schwingungen in der Luft, die sich wellenartig ausbreiten und vom menschlichen Ohr unterschiedlich wahrgenommen werden. A Körperschall B Luftschall Schall-Leistung und Schalldruck A Schallquelle (Wärmepumpe) Emissionsort Messgröße: Schall-Leistungspegel L W B Ort der Schalleinstrahlung Immissionsort Messgröße: Schalldruckpegel L P Schall-Leistungspegel L W Bezeichnet die gesamte von der Wärmepumpe abgestrahlte Schallemission in alle Richtungen. Sie ist unabhängig von den Umgebungsverhältnissen (Reflexionen) und ist die Beurteilungsgröße für Schallquellen (Wärmepumpen) im direkten Vergleich. Schalldruckpegel L P Der Schalldruckpegel ist ein orientierendes Maß für die an einem bestimmten Ort am Ohr empfundene Lautstärke. Der Schalldruckpegel wird maßgeblich beeinflusst vom Abstand und den Umgebungsverhältnissen und ist somit abhängig vom Messort (oft in 1 m Abstand). Die üblichen Messmikrofone messen direkt den Schalldruck. Der Schalldruckpegel ist die Beurteilungsgröße für die Immissionen von Einzelanlagen. 8 VIESMANN VITOCAL 300-G

9 Grundlagen der Wärmepumpentechnik (Fortsetzung) Schallausbreitung in Gebäuden Die Schallausbreitung in Gebäuden erfolgt in der Regel durch Körperschallübertragung über den Boden und die Wände. Die Schallemissionen der Lichtschächte führt oft nicht nur zu Störungen in der Umgebung, sondern auch im eigenen Wohnhaus. So kann bei ungünstigen Randbedingungen eine Schallimmission über die Fenster ins Haus erfolgen. Im Haus besteht die Gefahr der Luftschallübertragung unter anderem über das Treppenhaus und die Kellerdecke. 1 Schallübertragungswege A Wärmepumpe B Körperschall C Luftschall D Lichtschacht Richtwerte des Schalldruckpegels lt. TA Lärm (außerhalb des Gebäudes) Gebiet/Objekt Immisionsrichtwert (Schalldruckpegel) in db(a) Tagsüber Nachts Gebiete mit gewerblichen Anlagen und Wohnungen, in denen weder vorwiegend gewerbliche Anlagen noch vorwiegend Wohnungen unterge- bracht sind Gebiete, in denen vorwiegend Wohnungen untergebracht sind Gebiete, in denen ausschließlich Wohnungen untergebracht sind Wohnungen, die mit der Wärmepumpenanlage baulich verbunden sind VITOCAL 300-G VIESMANN 9

10 2 Vitocal 300-G 2.1 Produktbeschreibung Wärmepumpen mit elektrischem Antrieb für Heizung und Trinkwassererwärmung in monovalenter, monoenergetischer oder bivalenter Betriebsweise. Die Sole/Wasser-Wärmepumpen (Typ BW und BWC) entziehen dem Erdboden Wärme mit Hilfe von Erdkollektoren oder Erdsonden. Da im Erdreich das ganze Jahr fast gleichmäßige Temperaturen herrschen, sind die Wärmepumpen weitgehend unabhängig von der Außentemperatur und decken sogar an kalten Tagen den gesamten Wärmebedarf eines Gebäudes. Eigenschaften Wärmepumpe in Kompaktbauweise (ab Typ 108 mit Anlaufstrombegrenzer). Epoxidharzbeschichtete Verkleidung. Geräusch- und schwingungsarm durch doppelt gelagerte Verdichter und schallabsorbierende Stellfüße. FCKW-freies, nicht brennbares Kältemittel R 407C (Kältemittelgemisch, bestehend aus 23 % R 32, 25 % R 125 und 52 % R 134a). Kupfergelötete Edelstahl-Plattenwärmetauscher (1.4401) für Heizkreis und für Sole-/Grundwasserkreis. Elektronisches Expansionsventil und patentierte Kältemittelverteilung. Kältekreis-Diagnosesystem RCD (Refrigerant Cycle Diagnostic). Mit witterungsgeführter, digitaler Wärmepumpenregelung WPR 300. Typ BW & Sole/Wasser-Wärmepumpe & 6,2 bis 17,6 kw Die Wasser/Wasser-Wärmepumpen (Typ WW und WWC) mit Förder- und Schluckbrunnen gewinnen die Wärme aus dem temperaturstabilen Grundwasser und erreichen dadurch konstant hohe Leistungszahlen. Sie können daher ganzjährig für den Heizbetrieb und die Warmwasserversorgung eingesetzt werden. Typ BWC & Sole/Wasser-Wärmepumpe & 6,2 bis 17,6 kw & Kompakt-Wärmepumpe mit integrierten Primär- und Sekundärkreispumpen, Umschaltventil für Trinkwassererwärmung und Sicherheitsgruppe Typ WW & Wasser/Wasser-Wärmepumpe & 8,0 bis 21,6 kw & Sole/Wasser-Wärmepumpe und Umbausatz (Frostschutztemperaturregler und Strömungswächter für Grundwasserkreis; im Lieferumfang) Typ WWC & Wasser/Wasser-Wärmepumpe & 8,0 bis 21,6 kw & Sole/Wasser-Wärmepumpe und Umbausatz (Frostschutztemperaturregler und Strömungswächter für Grundwasserkreis; im Lieferumfang) & Kompakt-Wärmepumpe mit integrierten Primär- und Sekundärkreispumpen, Umschaltventil für Trinkwassererwärmung und Sicherheitsgruppe Vorteile & Für alle Betriebsarten geeignet: Versorgt im monovalenten Heizbetrieb vollständig die Heizung und Trinkwassererwärmung Arbeitet im bivalenten Betrieb in Kombination mit einem zweiten Wärmeerzeuger, z.b. für die Modernisierung & Geringe CO 2 Emission durch hohen COP-Wert bis 4,7 (COP = Coeffizient of Performance) nach EN bei Sole 0 C/Wasser 35 C und 5 K Spreizung. & Höchste Effizienz in jedem Betriebspunkt und geringe Verbrauchskosten durch elektronisches Biflow-Expansionsventil. & Hohe Betriebssicherheit, Zuverlässigkeit und Laufruhe durch vollhermetischen Compliant Scroll-Verdichter mit doppelter Schwingungsdämpfung. & Temporärer Einbau einer Elektro-Zusatzheizung, z.b. für die Estrichtrocknung, möglich. & Neue Wärmepumpenregelung mit Fernwirktechnik und -überwachung ermöglicht den Anschluss an Vitocom 100. & Nur bei Kompaktwärmepumpen (Typ BWC und WWC): Eingebaute Primär- und Sekundärkreispumpen, Umschaltventil Heizen/Trinkwassererwärmung und Sicherheitsgruppe. Auslieferungszustand Komplette Wärmepumpe in Kompaktbauweise. Mit angebauter, witterungsgeführter, digitaler Wärmepumpenregelung, elektronischer Anlaufstrombegrenzung (ab Typ BW/ WW 108) und schallabsorbierenden Stellfüßen, Farbe vitosilber. Bei Typ WW und WWC zusätzlich: Umbausatz Wasser/Wasser-Wärmepumpe bestehend aus Strömungswächter und Frostschutztemperaturregler. Bei Typ BWC und WWC zusätzlich: Eingebaute Primär- und Sekundärkreispumpen, Umschaltventil Heizen/Trinkwassererwärmung und Sicherheitsgruppe. Witterungsgeführte, digitale Wärmepumpenregelung WPR-300 Digitale Wärmepumpenregelung für einen Heizkreis ohne Mischer und einen Heizkreis mit Mischer. Mit Speichertemperaturregelung für einen Speicher-Wassererwärmer. Zur Ansteuerung eines zusätzlichen Wärmeerzeugers im bivalent parallelen Betrieb (z.b. Öl-/Gas-Heizkessel) sowie eines Heizwasser-Durchlauferhitzers. Menügeführte Bedienung mit Störanzeige im Klartext. Mit Diagnosesystem und Ausgang Sammelstörmeldung. Fernübertragung mit Vitocom 100. Außentemperatursensor, Vor- und Rücklauftemperatursensor sowie die Sensoren für den Primär Ein- und Ausgang im Lieferumfang. 10 VIESMANN VITOCAL 300-G

11 Vitocal 300-G (Fortsetzung) Mit Kühlregelfunktionen natural cooling und active cooling (weiteres Zubehör notwendig) und interner Jahresarbeitszeitkontrolle. Durch Erweiterung mit Kaskadenschaltung für bis zu 4 Vitocal 300 und Funktion Schwimmbadbeheizung. 2 VITOCAL 300-G VIESMANN 11

12 Vitocal 300-G (Fortsetzung) 2.2 Technische Angaben Technische Daten Sole/Wasser-Wärmepumpen (Typ BW/BWC) 2 Vitocal 300-G Typ BW/BWC 106 BW/BWC 108 BW/BWC 110 BW/BWC 112 BW/BWC 114 BW/BWC 117 Leistungsdaten nach DIN EN (0/35 C, -5 K Spreizung) Nenn-Wärmeleistung kw 6,2 8,4 10,2 12,1 15,1 17,6 Kälteleistung kw 4,9 6,6 8,1 9,6 11,9 13,8 Elektr. Leistungsaufnahme kw 1,38 1,82 2,23 2,57 3,27 3,99 Leistungszahl ε (COP) 4,5 4,6 4,6 4,7 4,6 4,4 Leistungsdaten Heizwasser-Durchlauferhitzer Wärmeleistung kw stufig 3/6/9 Elektrische Werte Wärmepumpe Nennspannung 3/N/PE 400 V/50 Hz Nennstrom A ,6 13,5 Anlaufstrom A 25 14* 1 20* 1 22* 1 25* 1 27* 1 Anlaufstrom A (bei blockiertem Rotor) Absicherung (träge) A 3 16 Schutzart IP 20 Nennspannung Steuerstromkreis 230 V/50 Hz Absicherung (intern) T6,3AH Kältekreis Arbeitsmittel R 407 C Füllmenge kg 1,45 1,8 2,3 2,44 2,3 2,1 Verdichter Typ Scroll Vollhermetik Abmessungen Gesamtlänge mm 720 Gesamtbreite mm 600 Gesamthöhe mm 1065 Zul. Betriebsdruck Solekreis (primär) bar 3 Heizwasserkreis (sekundär) bar 3 Anschlüsse Primär EIN und AUS G 1¼ Heizungsvor- und -rücklauf R 1 Gewicht kg Schallleistung bei 0/35 C db(a) Daten lagen beim Druck noch nicht vor Hinweis COP nach EN 255 bei 0/35 C mit 10 K Spreizung ca. 5 bis 6 % höher als nach EN Nur Typ BW: Vitocal 300-G Typ BW 106 BW 108 BW 110 BW 112 BW 114 BW 117 Sole (primär) Inhalt Liter 2,8 2,8 3,2 4,0 min. Durchsatz* 2 Liter/h 896,0 1224,0 1492,5 1765,9 2200,3 2541,4 Durchflusswiderstand mbar max. Eintrittstemperatur C 25 min. Eintrittstemperatur C 5 Heizwasser (sekundär) Inhalt Liter 4,0 4,5 5,2 min. Durchsatz* 2 Liter/h Durchflusswiderstand mbar max. Vorlauftemperatur C 60 *1 Mit Anlaufstrombegrenzer. *2 Mindestdurchsatz unbedingt einhalten. 12 VIESMANN VITOCAL 300-G

13 Vitocal 300-G (Fortsetzung) Nur Typ BWC: Vitocal 300-G Typ BWC 106 BWC 108 BWC 110 BWC 112 BWC 114 BWC 117 Sole (primär) eingebaute Umwälzpumpe Typ Wilo Top S 25/7 230 V~ Inhalt Liter 2,8 2,8 3,2 4,0 min. Durchsatz* 1 Liter/h 896,0 1224,0 1492,5 1765,9 2200,3 2541,4 max. Eintrittstemperatur C 25 min. Eintrittstemperatur C 5 Heizwasser (sekundär) eingebaute Umwälzpumpe Typ Wilo RS 25/7 230 V~ Inhalt Liter 4,0 4,5 5,2 min. Durchsatz* 1 Liter/h max. Vorlauftemperatur C 60 2 Technische Daten Wasser/Wasser-Wärmepumpen (Typ WW/WWC) Vitocal 300-G Typ WW/WWC 106 WW/WWC 108 WW/WWC 110 WW/WWC 112 WW/WWC 114 WW/WWC 117 Leistungsdaten nach DIN EN (10/35 C, -5 K Spreizung) Nenn-Wärmeleistung kw 8, ,6 15,8 19,8 21,6 Kälteleistung kw 6,7 9,2 11,6 13,3 16,6 17,9 Elektr. Leistungsaufnahme kw 1,4 2,0 2,3 2,8 3,3 4,3 Leistungszahl ε (COP) 5,7 5,5 5,6 5,3 5,7 4,9 Leistungsdaten Heizwasser-Durchlauferhitzer Wärmeleistung kw stufig 3/6/9 Elektrische Werte Wärmepumpe Nennspannung 3/N/PE 400 V/50 Hz Nennstrom A ,6 13,5 Anlaufstrom A 25 14* 2 20* 2 22* 2 25* 2 27* 2 Anlaufstrom A (bei blockiertem Rotor) Absicherung (träge) A 3 16 Schutzart IP 20 Nennspannung Steuerstromkreis 230 V/50 Hz Absicherung (intern) T6,3AH Kältekreis Arbeitsmittel R 407 C Füllmenge kg 1,45 1,8 2,3 2,44 2,3 2,1 Verdichter Typ Scroll Vollhermetik Abmessungen Gesamtlänge mm 720 Gesamtbreite mm 600 Gesamthöhe mm 1065 Zul. Betriebsdruck Solekreis (primär) bar 3 Heizwasserkreis (sekundär) bar 3 Anschlüsse Primär EIN und AUS G 1¼ Heizungsvor- und -rücklauf R 1 Gewicht kg Schallleistung bei 0/35 C db(a) Daten lagen beim Druck noch nicht vor *1 Mindestdurchsatz unbedingt einhalten. *2 Mit Anlaufstrombegrenzer. VITOCAL 300-G VIESMANN 13

14 Vitocal 300-G (Fortsetzung) 2 Nur Typ WW: Vitocal 300-G Typ WW 106 WW 108 WW 110 WW 112 WW 114 WW 117 Grundwasser (primär) Inhalt Liter 2,8 2,8 3,2 4,0 min. Durchsatz* 1 Liter/h 896,0 1224,0 1492,5 1765,9 2200,3 2541,4 Durchflusswiderstand mbar max. Eintrittstemperatur C 25 min. Eintrittstemperatur C 7,5 Heizwasser (sekundär) Inhalt Liter 4,0 4,5 5,2 min. Durchsatz* 1 Liter/h Durchflusswiderstand mbar max. Vorlauftemperatur C 60 Nur Typ WWC: Vitocal 300-G Typ WWC 106 WWC 108 WWC 110 WWC 112 WWC 114 WWC 117 Grundwasser (primär) eingebaute Umwälzpumpe Typ Wilo Top S 25/7 230 V~ Inhalt Liter 2,8 2,8 3,2 4,0 min. Durchsatz* 1 Liter/h 896,0 1224,0 1492,5 1765,9 2200,3 2541,4 max. Eintrittstemperatur C 25 min. Eintrittstemperatur C 7,5 Heizwasser (sekundär) eingebaute Umwälzpumpe Typ Wilo RS 25/7 230 V~ Inhalt Liter 4,0 4,5 5,2 min. Durchsatz* 1 Liter/h max. Vorlauftemperatur C 60 *1 Mindestdurchsatz unbedingt einhalten. 14 VIESMANN VITOCAL 300-G

15 Vitocal 300-G (Fortsetzung) Abmessungen 2 links Typ BW/WW; rechts Typ BWC/WWC A Primär Aus (Sole) B Primär Ein (Sole) C Vorlauf Heizung D Vorlauf Speicher-Wassererwärmer E Rücklauf (Heizung und Speicher-Wassererwärmer) F Leitungseinführungen Spannungsversorgung G Leitungseinführungen VITOCAL 300-G VIESMANN 15

16 Vitocal 300-G (Fortsetzung) Leistungsdiagramme Typ BW/BWC 106 Hinweis Die Daten für COP wurden in Anlehnung an DIN EN ermittelt. 2 A Heizleistung B Kälteleistung C elektr. Leistungsaufnahme D T HV =35 C E T HV =45 C F T HV =55 C 16 VIESMANN VITOCAL 300-G

17 Vitocal 300-G (Fortsetzung) Typ BW/BWC 108 Hinweis Die Daten für COP wurden in Anlehnung an DIN EN ermittelt. 2 A Heizleistung B Kälteleistung C elektr. Leistungsaufnahme D T HV =35 C E T HV =45 C F T HV =55 C VITOCAL 300-G VIESMANN 17

18 Vitocal 300-G (Fortsetzung) Typ BW/BWC 110 Hinweis Die Daten für COP wurden in Anlehnung an DIN EN ermittelt. 2 A Heizleistung B Kälteleistung C elektr. Leistungsaufnahme D T HV =35 C E T HV =45 C F T HV =55 C 18 VIESMANN VITOCAL 300-G

19 Vitocal 300-G (Fortsetzung) Typ BW/BWC 112 Hinweis Die Daten für COP wurden in Anlehnung an DIN EN ermittelt. 2 A Heizleistung B Kälteleistung C elektr. Leistungsaufnahme D T HV =35 C E T HV =45 C F T HV =55 C VITOCAL 300-G VIESMANN 19

20 Vitocal 300-G (Fortsetzung) Typ BW/BWC 114 Hinweis Die Daten für COP wurden in Anlehnung an DIN EN ermittelt. 2 A Heizleistung B Kälteleistung C elektr. Leistungsaufnahme D T HV =35 C E T HV =45 C F T HV =55 C 20 VIESMANN VITOCAL 300-G

21 Vitocal 300-G (Fortsetzung) BW/BWC 117 Hinweis Die Daten für COP wurden in Anlehnung an DIN EN ermittelt. 2 A Heizleistung B Kälteleistung C elektr. Leistungsaufnahme D T HV =35 C E T HV =45 C F T HV =55 C VITOCAL 300-G VIESMANN 21

22 Speicher 3.1 Technische Angaben Vitocell 100-V, Typ CVW Zur Trinkwassererwärmung in Verbindung mit Wärmepumpen bis 16 kw und Sonnenkollektoren, auch geeignet für Heizkessel und Fernheizungen. Geeignet für folgende Anlagen: & Trinkwassertemperatur bis 95 C & Heizwasser-Vorlauftemperatur bis 110 C & Solar-Vorlauftemperatur bis 140 C & Heizwasserseitiger Betriebsdruck bis 10 bar & Solarseitiger Betriebsdruck bis 10 bar & Trinkwasserseitiger Betriebsdruck bis 10 bar 3 Speicherinhalt l 390 DIN-Register-Nr. 0260/05-13 MC/E Dauerleistung 60 C kw 48 bei Trinkwassererwärmung von 10 auf 45 C l/h 1179 und Heizwasser-Vorlauftemperatur von bei 50 C kw 26 unten aufgeführtem Heizwasserdurchsatz l/h 639 Heizwasserdurchsatz für die angegebenen Dauerleistungen m 3 /h 3,0 Zapfrate l/min 15 Zapfbare Wassermenge ohne Nachheizung Speichervolumen auf 45 C aufgeheizt, l 280 Wassermitt=45 C(konstant) Speichervolumen auf 55 C aufgeheizt, l 280 Wassermitt=55 C(konstant) Aufheizzeit bei Anschluss einer Wärmepumpe mit 16 kw Nenn-Wärmeleistung und einer Heizwasser-Vorlauftemperatur von 55 oder 65 C bei Trinkwassererwärmung von 10 auf 45 C min 60 bei Trinkwassererwärmung von 10 auf 55 C min 77 Max. anschließbare Leistung einer Wärmepumpe kw 16 bei 65 C Heizwasservorlauf- und 55 C Warmwassertemperatur und dem angegebenen Heizwasserdurchsatz Max. anschließbare Kollektorzahl/Aperturfläche am Solar-Wärmetauscher-Set (Zubehör) Vitosol-F Stück 5 Vitosol-T m 2 6 Leistungskennzahl N L in Verbindung mit einer Wärmepumpe Speicherbevorratungstemperatur 45 C 2,4 50 C 3,0 Bereitschafts-Wärmeaufwand q BS kwh/24 h 2,78 (Normkennwert nach DIN V 18599) Abmessungen Länge (7) mit Wärmedämmung mm 850 ohne Wärmedämmung mm 650 Gesamtbreite mit Wärmedämmung mm 918 ohne Wärmedämmung mm 881 Höhe mit Wärmedämmung mm 1629 ohne Wärmedämmung mm 1522 Kippmaß ohne Wärmedämmung mm 1550 Gewicht kompl. mit Wärmedämmung kg 190 Betriebsgesamtgewicht kg 582 mit Elektro-Heizeinsatz Heizwasserinhalt l 27 Heizfläche m 2 4,1 Anschlüsse Heizwasservor- und -rücklauf R 1¼ Kaltwasser, Warmwasser R 1¼ Solar-Wärmetauscher-Set R ¾ Zirkulation R 1 Elektro-Heizeinsatz Rp 1½ Hinweis zur Dauerleistung Bei der Planung mit der angegebenen oder ermittelten Dauerleistung die entsprechende Umwälzpumpe einplanen. Die angegebene Dauerleistung wird nur erreicht, wenn die Nenn- Wärmeleistung des Heizkessels der Dauerleistung ist. 22 VIESMANN VITOCAL 300-G

23 Speicher (Fortsetzung) 3 E Entleerung ELH1 Stutzen für Elektro-Heizeinsatz ELH2 Flanschöffnung für Elektro-Heizeinsatz HR Heizwasserrücklauf HV Heizwasservorlauf KW Kaltwasser R Besichtigungs- und Reinigungsöffnung mit Flanschabdeckung SPR1 Speichertemperatursensor der Speichertemperaturregelung SPR2 Temperatursensor des Solar-Wärmetauscher-Sets WW1 Warmwasser WW2 Warmwasser vom Solar-Wärmetauscher-Set Z Zirkulation VITOCAL 300-G VIESMANN 23

24 Speicher (Fortsetzung) Durchflusswiderstände 3 Trinkwasserseitiger Durchflusswiderstand Heizwasserseitiger Durchflusswiderstand 24 VIESMANN VITOCAL 300-G

25 Speicher (Fortsetzung) 3.2 Technische Angaben Vitocell 300-B, Typ EVB Zur Trinkwassererwärmung in Verbindung mit Heizkesseln und Sonnenkollektoren für bivalenten Betrieb. Geeignet für folgende Anlagen: & Trinkwassertemperatur bis 95 C & Heizwasser-Vorlauftemperatur bis 200 C & Solar-Vorlauftemperatur bis 200 C & Heizwasserseitiger Betriebsdruck bis 25 bar & Solarseitiger Betriebsdruck bis 25 bar & Trinkwasserseitiger Betriebsdruck bis 10 bar Speicherinhalt l Heizwendel obere untere obere untere DIN-Registernummer 0100/03-10MC Dauerleistung kw C bei Trinkwassererwärmung von 10 auf 45 C und Heizwasser-Vorlauftemperatur l/h von bei unten aufgeführ- kw C tem Heizwasserdurchsatz l/h Heizwasserdurchsatz für die angegebenen Dauerleistungen m 3 /h 5,0 5,0 5,0 5,0 Max. anschließbare Aperturfläche Vitosol m Max. anschließbare Leistung einer Wärmepumpe kw bei 55 C Heizwasservorlauf- und 45 C Warmwassertemperatur bei angegebenem Heizwasserdurchsatz (beide Heizwendeln in Reihe geschaltet) Wärmedämmung PUR-Hartschaum PUR-Weichschaum Bereitschafts-Wärmeaufwand q BS kwh/24 h 1,17 1,37 (Normkennwert) Volumen-Bereitschaftsteil V aux l Volumen-Solarteil V sol l Abmessungen Länge a (Ø) mit Wärmedämmung mm ohne Wärmedämmung mm 715 Breite b mit Wärmedämmung mm ohne Wärmedämmung mm 914 Höhe c mit Wärmedämmung mm ohne Wärmedämmung mm 1667 Kippmaß mit Wärmedämmung mm 1821 ohne Wärmedämmung mm 1690 Gewicht kompl. mit Wärmedämmung kg Heizwasserinhalt l Heizfläche m 2 1,50 1,50 1,45 1,90 Anschlüsse Heizwendeln R 1 1¼ Kaltwasser, Warmwasser R 1 1¼ Zirkulation R 1 1¼ 3 Hinweis zur oberen Heizwendel Die obere Heizwendel ist für den Anschluss an einen Heizkessel oder eine Wärmepumpe vorgesehen. Hinweis zur unteren Heizwendel Die untere Heizwendel ist für den Anschluss an Sonnenkollektoren oder eine Wärmepumpe vorgesehen. Für den Einbau des Speichertemperatursensors den im Lieferumfang enthaltenen Einschraubwinkel mit Tauchhülse verwenden. Hinweis zur Dauerleistung Bei der Planung mit der angegebenen oder ermittelten Dauerleistung die entsprechende Umwälzpumpe einplanen. Die angegebene Dauerleistung wird nur erreicht, wenn die Nenn- Wärmeleistung des Heizkessels der Dauerleistung ist. VITOCAL 300-G VIESMANN 25

26 Speicher (Fortsetzung) 300 Liter Inhalt 3 BÖ E HR HR s HV HV s Besichtigungs- und Reinigungsöffnung Entleerung Heizwasserrücklauf Heizwasserrücklauf Solaranlage Heizwasservorlauf Heizwasservorlauf Solaranlage KW Kaltwasser SPR1 Speichertemperatursensor der Speichertemperaturregelung SPR2 Temperatursensoren/Thermometer WW Warmwasser Z Zirkulation 500 Liter Inhalt BÖ E Besichtigungs- und Reinigungsöffnung Entleerung HR HR s Heizwasserrücklauf Heizwasserrücklauf Solaranlage 26 VIESMANN VITOCAL 300-G

27 Speicher (Fortsetzung) HV Heizwasservorlauf HV s Heizwasservorlauf Solaranlage KW Kaltwasser SPR1 Speichertemperatursensor der Speichertemperaturregelung SPR2 Temperatursensoren/Thermometer WW Warmwasser Z Zirkulation Durchflusswiderstände 3 Trinkwasserseitiger Durchflusswiderstand Heizwasserseitiger Durchflusswiderstand A Speicherinhalt 500 l (untere Heizwendel) B Speicherinhalt 300 l (untere Heizwendel) C Speicherinhalt 300 und 500 l (obere Heizwendel) VITOCAL 300-G VIESMANN 27

28 Speicher (Fortsetzung) 3.3 Technische Angaben Vitocell 100-L, Typ CVL (nur für Ladesysteme) Speicher zur Trinkwasserserwärmung im Ladesystem Geeignet für Anlagen mit folgenden Parametern: & max. Trinkwassertemperatur im Speicher 95 C & trinkwasserseitiger Betriebsdruck bis 10 bar 3 Speicherinhalt l DIN-Register-Nummer 0256/03-13 Bereitschafts-Wärmeaufwand q BS bei 45 K Temperatur-Differenz kwh/ 2,80 3,23 3,57 (Normkennwert nach DIN V 18599, Produktspezifischer Kennwert zur Berechnung der Anlagenaufwandszahl nach EnEV bzw. DIN ) 24 h Abmessungen Länge a (7) ohne Wärmedämmung mm mit Wärmedämmung mm Breite b ohne Wärmedämmung mm mit Wärmedämmung mm Höhe c ohne Wärmedämmung mm mit Wärmedämmung mm Kippmaß ohne Wärmedämmung mm Mindestmontagehöhe mm Gewicht Speicher ohne Wärmedämmung kg mit Wärmedämmung kg Anschlüsse Warmwassereintritt vom Wärmetauscher R Kaltwasser, Warmwasser R Zirkulation, Entleerung R 1¼ 1¼ 1¼ 500 Liter Inhalt BÖ E KW SPR Besichtigungs- und Reinigungsöffnung Entleerung Kaltwasser Tauchhülse für Speichertemperatursensor oder Temperaturregler VA Magnesium-Schutzanode WW Warmwasser WW/WT Warmwassereintritt vom Wärmetauscher Z Zirkulation Maßtabelle Speicherinhalt l 500 a mm 850 b mm 898 c mm VIESMANN VITOCAL 300-G

29 Speicher (Fortsetzung) 750 und 1000 Liter Inhalt 3 BÖ E KW SPR Besichtigungs- und Reinigungsöffnung Entleerung Kaltwasser Tauchhülse für Speichertemperatursensor oder Temperaturregler VA Magnesium-Schutzanode WW Warmwasser WW/WT Warmwassereintritt vom Wärmetauscher Z Zirkulation Maßtabelle Speicherinhalt l a mm b mm c mm d mm e 7 mm f mm g mm h mm k mm l mm m mm n mm o mm p mm Ladelanze A Ladelanze G1¼ B Flansch VITOCAL 300-G VIESMANN 29

30 Speicher (Fortsetzung) Trinkwasserseitiger Durchflusswiderstand 3 A 500 Liter Speicherinhalt B 750 und 1000 Liter Speicherinhalt 30 VIESMANN VITOCAL 300-G

31 Zubehör 4.1 Technische Angaben Zubehör für Kühlfunktion Zubehör für natural cooling NC-Box Best.-Nr (ohne Mischer), (mit Mischer) Vorgefertigte Einheit zur Realisierung der Funktion natural cooling mit einem Heiz-/Kühlkreis (mit oder ohne Mischer). Zum Anschluss z.b. von Fußbodenheizungen, Ventilatorkonvektoren oder Kühldecken. Max. Kühlleistung bis 5 kw (in Abhängigkeit von der eingesetzten Wärmepumpe und Kältequelle). Bestandteile: & Plattenwärmetauscher & Frostschutzventil & Frostschutzthermostat & Feuchte-Anbauschalter natural cooling & Solekreispumpe (nur bei NC-Box mit Mischer) & Kühlkreispumpe & 3-Wege-Umschaltventil (Heizen/Kühlen) & 2-Wege-Absperrventil (nur bei NC-Box ohne Mischer) & 3-Wege-Mischer mit Motor (nur bei NC-Box mit Mischer) & Erweiterungssatz natural cooling (elektrische Ansteuerung) & wärme- und schallgedämmtes, dampfdiffusionsdichtes EPP- Gehäuse C Sole von Erdsonde/-kollektor (direkt) D zum Heizkreisrücklauf der Wärmepumpe E vom Heizkreisvorlauf der Wärmepumpe F Sole zur (zum) Erdsonde/-kollektor (über den Primärvorlauf des Kältemoduls) G Einführung elektrische Anschlüsse (4 Stück) Hinweise zur nachfolgenden Tabelle: Die zu erwartende Kühlleistung ist unter anderem stark von Dimensionierung und Art der Wärmequelle abhängig. Die Kühlleistung ist nach Ende der Heizperiode maximal und nimmt entsprechend der Beladung des Erdreichs mit Wärme ab. Technische Daten max. zul. Wärmepumpenleistung 16 kw Zu erwartende Kühlleistung in Abhängigkeit von der Wärmepumpenleistung 16 kw ca. 5,00 kw 8 kw ca. 2,50 kw 4 kw ca. 1,25 kw Zulässige Umgebungstemperaturen bei Betrieb +2 C bis +30 C bei Transport und Lagerung 30 C bis +60 C Abmessungen Gesamtlänge 520 mm Gesamtbreite 580 mm Gesamthöhe 420 mm Gewicht NC-Box ohne Mischer 25 kg NC-Box mit Mischer 28 kg Anschlüsse Sole (Vor- und Rücklauf) G 1 ½ Heiz-/Kühlkreis (Vor- und Rücklauf) G 1 Wärmepumpe (Vor- und Rücklauf) G 1 (Übergang auf Multi-Stecksystem DN 20 im Lieferumfang) 4 A vom Heiz-/Kühlkreis B zum Heiz-/Kühlkreis VITOCAL 300-G VIESMANN 31

32 Zubehör (Fortsetzung) Zubehör für natural cooling ohne NC-Box 2-Wege-Motorkugelventil (DN 32) Best.-Nr & mit elektrischem Antrieb (230 V) & Anschluss R 1¼ 3-Wege-Umschaltventil (DN 32) Best.-Nr & mit elektrischem Antrieb (230 V) & Anschluss R 1¼ Plattenwärmetauscher Vitotrans 100 Siehe Viessmann Preisliste. Frostschutzthermostat Best.-Nr Erweiterungssatz natural cooling Best.-Nr Bestandteile: & Elektronik zur Signalverarbeitung des Feuchte-Anbauschalters und des Frostschutzthermostaten (für Kleinspannung oder 230 V ) sowie Ansteuerung der hydraulischen Komponenten für die Funktion natural cooling & Anschluss-Stecker für 2-Wege-Motorkugelventil, 3-Wege- Umschaltventil, primäre und sekundäre Kühlkreispumpe, Netzanschluss, Ansteuersignal, Feuchte-Anbauschalter und Frostschutzthermostat & Montagezubehör Feuchte-Anbauschalter Best.-Nr & Anbauschalter zur Erfassung des Taupunkts & zur Vermeidung von Kondenswasserbildung 4 32 VIESMANN VITOCAL 300-G

33 Zubehör (Fortsetzung) Zubehör für active cooling AC-Box Best.-Nr H Solerücklauf (von Vitocal) K Solevorlauf (zur Vitocal) Vorgefertigte Einheit zur Realisierung der Funktion active cooling mit einem Heiz-/Kühlkreis ohne Mischer. Zum Anschluss von Kühldecken oder Ventilatorkonvektoren. Max. Kühlleistung bis 13 kw in Abhängigkeit von der eingesetzten Wärmepumpe und Wärmequelle. Bestehend aus: & Plattenwärmetauschern & Umschaltventilen & Frostschutzwächter & Kühlkreispumpe & Wärmegedämmtem Gehäuse & Anschlusskasten für elektrische Anschlüsse A Durchführungen für elektrische Leitungen B Heizwasserrücklauf (von Vitocal) C Heizwasservorlauf (zur Vitocal) D Kühl-/Heizwasserrücklauf E Kühl-/Heizwasservorlauf F Solerücklauf G Solevorlauf Technische Daten Länge 717 mm Breite 350 mm Höhe 973 mm Leergewicht ca. 80 kg Zul. Lagertemp. max. 60 C / min. -30 C Zul. Umgebungstemp. bei max.30 C/min.2 C Betrieb Prüfdruck max. 4,5 bar Anschlüsse Primär-Vor- und Rücklauf (Sole) G 1 1/4 Verbraucher (Kühlen) G 1 1/4 Sole-Verbindung zur Vitocal G 1 1/4 Heizwasser-Verbindung zur Multi-Stecksystem DN 20 Vitocal Netzanschluss L/N/PE 230 V/50 Hz 2-Wege-Ventile Betriebsspannung (AC-Betrieb) 230 V/50 Hz Leistungsaufnahme 1,5 W Schutzart IP 54 3-Wege-Ventil Betriebsspannung (AC-Betrieb) 230 V/50 Hz Leistungsaufnahme 5 W Schutzart IP 20 Öffnungszeit 10 s Schließzeit 4 s Umwälzpumpen Betriebsspannung (AC-Betrieb) 230 V/50 Hz Leistung (je Pumpe) max. 150 W Geschwindigkeitsstufen 3 4 Anschluss-Zubehör AC-Box Best.-Nr Vorgefertigte Rohrgruppe zur Verbindung Wärmepumpe und AC- Box, für Aufstellung der AC-Box links neben der Wärmepumpe, bestehend aus: & Vor- und Rücklaufleitung Kühl-/Heizwasser & Vor- und Rücklaufleitung Sole & Wärmedämmung (dampfdicht) & Verbindungsstücke Rohrleitungen zur AC-Box bzw. Wärmepumpe & Entlüfter (1 je Leitung) VITOCAL 300-G VIESMANN 33

34 Zubehör (Fortsetzung) Ventilatorkonvektoren Vitoclima 200-C Produktbeschreibung & Zur Wand- oder Bodenmontage (Stellfüße für Bodenmontage als Zubehör erhältlich) & Mit getrennten Wärmetauschern für Kühl- und Heizbetrieb sowie Regelventilen zum Einsatz in 4-Leiter-Systemen & Mit integriertem Luftfilter & Ventilatoren mit vorwärtsgekrümmten Trommelläufern für niedrigen Geräuschpegel bei großen Luftmengen Technische Angaben Ventilatorkonvektoren 4 Ventilatorkonvektoren Vitoclima 200-C Typ V202H V203H V206H V209H Kühlleistung kw 2,0 3,4 5,6 8,8 Wärmeleistung kw 2,0 3,7 5,3 9,4 Netzanschluss 1/N/PE 230 V/50 Hz Leistungsaufnahme des Ventilators bei Drehzahl V1* 1 W bei Drehzahl V2* 1 W bei Drehzahl V3* 1 W bei Drehzahl V4* 1 W bei Drehzahl V5* 1 W Kühlventil k v -Wert m 3 /h 1,6 1,6 1,6 2,5 Anschluss R1/2 R1/2 R1/2 R3/4 Heizventil k v -Wert m 3 /h 1,6 1,6 1,6 1,6 Anschluss R1/2 R1/2 R1/2 R1/2 Kondenswasseranschluss Ø mm 18,5 18,5 18,5 18,5 Thermischer Stellantrieb max. zul. Umgebungstemperatur C max. zul. Medientemperatur C Leistungsaufnahme W Nennstrom ma Gewicht kg Abmessungen Front- und Seitenansicht A Sockel (Zubehör) Typ Maß a b c V202H V203H V206H V209H *1 Das Grauraster kennzeichnet die werkseitige Einstellung der Ventilatordrehzahl. 34 VIESMANN VITOCAL 300-G

35 Zubehör (Fortsetzung) Typ Maß a b c V202H V203H V206H V209H Wandbefestigung (Frontansicht) A Luftaustritt B Oben C 4 Befestigungslöcher 7 8mm D Unten E Fußboden F Lufteintritt Typ Maß a b c d e f g h k V202H V203H V206H V209H Lage der hydraulischen Anschlüsse (Seitenansicht, beidseitig) A Rechts B Links C Rücklaufanschluss Heizen D Rücklaufanschluss Kühlen E Vorlaufanschluss Heizen F Vorlaufanschluss Kühlen VITOCAL 300-G VIESMANN 35

36 Zubehör (Fortsetzung) 4.2 Technische Angaben Zubehör zum primärseitigen Anschluss Soleverteiler Soleverteiler für Erdkollektoren Best.-Nr A Sammlerrohr G 1¼ (Vorlauf) B Sammlerrohr G 1¼ (Rücklauf) C Klemmringverschraubungen für PE 20 2,0 mm Soleverteiler für Erdkollektoren: & Messingverteiler mit 2 1¼" Sammlerrohren (Vor- und Rücklauf) & Vorlauf- und Rücklaufanschlüsse für 10 Solekreise über Klemmringverschraubungen für PE 20 2,0, einzeln montierbar und mit Kugelhähnen absperrbar Mögliche Anschlussvarianten D Kugelhahn zum Befüllen und Entleeren E Kugelhähne zum Absperren der einzelnen Kreise F Schallabsorbierende Konsole & 2 Schnellentlüfter & 2 Füll- und Entleerungshähne & Verteiler auf zwei schallabsorbierenden Konsolen vormontiert & An Hauswand, im Kellerschacht oder im Sammelschacht montierbar RL Sole-Rücklauf VL Sole-Vorlauf A Überwurfmutter G 2 für Anschluss Kugelhahn, Klemmverschraubung oder weiteres Modul B Kugelhahn zum Befüllen und Entleeren Soleverteiler für Erdsonden/Erdkollektoren Systemgröße Anzahl Solekreise Best.-Nr. PE 25 x 2, PE 32 x 2, VIESMANN VITOCAL 300-G

37 Zubehör (Fortsetzung) Soleverteiler für 2 Solekreise Soleverteiler für 4 Solekreise A Überwurfmutter G 2 für Anschluss Kugelhahn, Klemmverschraubung oder weiteres Modul B Kugelhahn zum Befüllen und Entleeren C Sammlerrohr G 1½ D Klemmringverschraubungen für PE 32 2,9 mm oder PE 25 2,3 mm E Abschlusskappe 2 mit Stopfen G ½ F Kugelhähne zum Absperren der einzelnen Kreise 4 Soleverteiler für Erdsonden/Erdkollektoren von Sole/Wasser-Wärmepumpen: & Messingverteiler mit 2 Sammlerrohren 1½" (Vor- und Rücklauf) & Vorlauf- und Rücklaufanschlüsse für 2, 3 oder 4 Solekreise über Klemmringverschraubungen für PE 25 2,3 oder PE 32 2,9, einzeln montierbar und mit Kugelhähnen absperrbar & 2 Füll- und Entleerungshähne & Über das Montagezubehör (Lieferumfang) an Hauswand, im Kellerschacht oder im Sammelschacht montierbar Soleverteiler für 3 Solekreise Mögliche Anschlussvarianten Es können an einen Vor- oder Rücklauf bis zu 4 4fach-Soleverteiler (16 Solekreise) angeschlossen werden. Soleverteiler (2, 3 und 4 Anschlüsse) sind beliebig kombinierbar. Beispiel für 4 Solekreise RL Sole-Rücklauf VL Sole-Vorlauf Beispiel für 8 Solekreise RL Sole-Rücklauf VL Sole-Vorlauf VITOCAL 300-G VIESMANN 37

38 Zubehör (Fortsetzung) Sole-Zubehörpakete Hinweis Die nachfolgend aufgeführten Sole-Zubehörpakete sind mit dem eingebauten Luftabscheider nicht für den Einsatz mit Sole auf Kaliumkarbonat-Basis (Tyfo-Spezial) geeignet. Soll diese verwendet werden, ist der Soledruckwächter zu demontieren und der Luftabscheider durch einen Lufttopf (bauseits) zu ersetzen. Das von uns angebotene Wärmeträgermedium Tyfocor auf Ethylenglykol-Basis (Best.-Nr oder ) kann ohne diese Veränderung an den Sole-Zubehörpaketen eingesetzt werden. Sole-Zubehörpaket für Typ BW/WW Nenn-Wärmeleistung der Best.-Nr. Wärmepumpe bis 14 kw Z bis 17,6 kw Z Nenn-Wärmeleistung der Best.-Nr. Wärmepumpe bis 32,6 kw Z A Solekreis G 1¼ (Vorlauf zur Wärmepumpe) B Füll- und Entleerungshahn C Sicherheitsventil (3 bar) D Kugelhahn E Primärpumpe F Luftabscheider G Druckwächter H Solekreis G 1¼ (Vorlauf zum Sole-Zubehörpaket) K Solekreis G 1¼ (Rücklauf von der Wärmepumpe) L Anschluss für Ausdehnungsgefäß M Solekreis G 1¼ (Rücklauf vom Sole-Zubehörpaket) N Manometer O fertig montiert Ohne Abbildung: Membran-Ausdehnungsgefäß (25, 35 oder 50 Liter Inhalt) 38 VIESMANN VITOCAL 300-G

39 Zubehör (Fortsetzung) Allgemeine Installations- und Montagehinweise & Für die ordnungsgemäße Funktion des Luftabscheiders das Sole-Zubehörpaket waagerecht montieren. & Der Luftabblasestutzen sollte oberhalb des Sole-Zubehörpakets sein. & Umwälzpumpe gemäß den Kennlinien auf Seite 54 auf ausreichende Restförderhöhe prüfen. Pumpe so montieren, dass die Leitungseinführung nach unten oder zur Seite zeigt, ggf. den Pumpenkopf drehen. & Dampfdiffusionsdichte Wärmedämmung bauseits erbringen. & Wird der Soledruckwächter nicht angeschlossen, kann das Sole-Zubehörpaket auch im außenliegenden Übergabeschacht (wassergeschützt) installiert werden. Sole-Zubehörpaket für Typ BWC/WWC Best.-Nr. Z Abbildung ohne Wärmedämmung A Solekreis G 1¼ (Vorlauf zur Wärmepumpe) B Füll- und Entleerungshahn C Sicherheitsventil (3 bar) D Kugelhahn E Solekreis G 1¼ (Vorlauf von der Wärmequelle) F Luftabscheider G Solekreis G 1¼ (Rücklauf zur Wärmequelle) H Manometer K Solekreis G 1¼ (Rücklauf von der Wärmepumpe) L fertig montiert M Anschluss für Ausdehnungsgefäß Allgemeine Installations- und Montagehinweise & Für die ordnungsgemäße Funktion des Luftabscheiders das Sole-Zubehörpaket waagerecht montieren. & Der Luftabblasestutzen sollte oberhalb des Sole-Zubehörpakets sein. & Dampfdiffusionsdichte Wärmedämmung ist bauseits zu erbringen. VITOCAL 300-G VIESMANN 39

40 Zubehör (Fortsetzung) 4.3 Technische Angaben Zubehör zum sekundärseitigen Anschluss (Heizkreise) Hydraulik-Anschlussmodul (für eine Wärmepumpe) Best.-Nr. auf Anfrage (ab August 08) Für monovalente/monoenergetische Anlagen mit Trinkwassererwärmung mit oder ohne Heizwasser-Pufferspeicher, bestehend aus: & Wärmedämmung & variable Rohranschlüsse links/rechts & Modul Heizkreis für Einbau einer Heizkreispumpe & Modul Trinkwassererwärmung mit Pass-Stück für Umwälzpumpe zur Trinkwassererwärmung & Modul Primäranschluss & Sicherheitsventil und Absperrvorrichtungen & Wandhalterung & hydraulischen Verbindungen zur Wärmepumpe Hinweis Umwälzpumpen nicht im Lieferumfang. Als Koppelmodul in Kaskadenanlagen für Vitocal 300-G, Typ BW/ BWC einsetzbar. 4 Funktion Im Heizbetrieb ist über das Anschlussmodul ein Heizwasser-Pufferspeicher in Reihe in den Heizungsrücklauf anschließbar. Benötigen die Heizkreise während des Wärmepumpenbetriebs keine Wärme mehr (Thermostatventile/Fußbodenverteiler schließen), so öffnet sich das Überströmventil und der Heizungsrücklauf erfolgt über den Heizwasser-Pufferspeicher zur Wärmepumpe. Die Wassermenge im Heizwasser-Pufferspeicher ist ausreichend, um die Mindestlaufzeit der Wärmepumpe sicherzustellen und einen Taktbetrieb zu vermeiden. Bei Trinkwassererwärmung wird der Heizwasser-Pufferspeicher durch das 3-Wege-Ventil hydraulisch abgekoppelt. A Anschluss G 1½ B Anschluss G 1¼ C hydraulische Verbindung (5 Stück) Allgemeine Installations- und Montagehinweise Das Anschlussmodul wird an der Wand befestigt. Die Wärmepumpe kann mit den flexiblen Anschluss-Schläuchen direkt verbunden werden. Der Anschluss auf der Rückseite erlaubt die Aufstellung des Speicher-Wassererwärmers rechts oder links neben der Wärmepumpe. Hydraulik-Anschlussmodul (für zweite Wärmepumpe in einer Kaskadenanlage) Best.-Nr. auf Anfrage (ab August 08) Wie oben beschrieben, mit Verbindungsrohren für die hydraulischen Anschlüsse zum ersten Hydraulik-Anschlussmodul 40 VIESMANN VITOCAL 300-G

41 Planungshinweise 5.1 Aufstellung und Geräusche Maßnahmen zur Schallreduzierung Aufstellung: & Installation der Wärmepumpe auf schallgedämmten Podesten oder Sockeln (siehe Seite). & Verringerung von schallharten Flächen im Aufstellraum, besonders an Wänden und Decken. Rauer Strukturputz absorbiert mehr Schall als Fliesen. & Bei besonders hohen Ruheanforderungen zusätzliche Anbringung von schallabsorbierenden Materialien an Wänden und Decken (Fachhandel). Hydraulische Anschlüsse: & Hydraulischer Anschluss der Wärmepumpe immer flexibel und spannungsfrei gestalten (z.b. durch Nutzung des Viessmann Zubehör für Wärmepumpen). & Rohrleitungen und Einbauten mit schalldämmenden Befestigungen anbringen. Mindestwandabstände Für Installation und Wartung wird die Zugänglichkeit von vorn und links benötigt. Hinweis Bei mehr als 80 mm Abstand hinter der Wärmepumpe sind zusätzliche Zugentlastungen für die elektrischen Leitungen erforderlich. Mindestabstände mit AC-Box: siehe Seite 71. Schalldämmendes Podest (Beispiel für linksbündige Aufstellung) 5 Aufbau Podest A Randdämmstreifen min. 10 mm A Randdämmstreifen B Betonestrich C Schalldämmende Dämmschicht, z.b. 40 mm PU-Dämmung / 20 mm PST 20/22 D Endbelag E Estrich F Dämmschicht G Bitumendichtschicht H OKFFB K OKRFB VITOCAL 300-G VIESMANN 41

42 Planungshinweise (Fortsetzung) Das Podest ist für Lasten bis max. 300 kg auszulegen. Ggf. sind zusätzliche Bewehrungen einzubauen. Gegen Körperschallübertragung sind geeignete Dämmschichten zu integrieren. Anforderungen an den Aufstellraum frostfrei nicht in Wohnräumen und nicht direkt neben Ruhe-/Schlafräumen 5 trocken A Primärleitungen und Bauteile dampfdicht wärmedämmen, um Kondensation zu vermeiden. 5.2 Bautrocknung (erhöhter Wärmebedarf) Neue Gebäude beinhalten je nach Bauart (z.b. monolithisch) in Fließ- oder Zementestrichen, Innenputzen usw. gebundenes Wasser. Zu Beginn muss diese gebundene Feuchtigkeit durch Beheizung verdunstet werden, was zu einem erhöhten Wärmebedarf führt. Die Wärmepumpe mit der Primärquelle ist nicht für einen erhöhten Wärmebedarf während der Bautrocknung ausgelegt. Dieser muss durch bauseits zu stellende Trocknungsgeräte gedeckt werden. Estrichtrocknung Nutzoberflächen (Fliesen, Parkett usw.) lassen vor Verlegung nur eine geringe Restfeuchte des Estrichs zu. Bei der Estrichtrocknung benötigt die Wärmepumpe eine wesentlich größere Wärmequelle als im Normalbetrieb. In Verbindung mit Sole/Wasser-Wärmepumpen ist daher generell eine für die Estrichtrocknung ausgelegte Zusatzheizung (z.b. Elektro-Zusatzheizung) erforderlich. Bei Wasser/Wasser-Wärmepumpen muss der Brunnen die erforderliche Förderleistung erbringen. 42 VIESMANN VITOCAL 300-G

43 Planungshinweise (Fortsetzung) 5.3 Elektrische Anschlüsse, Grundvariante Heizen und Trinkwassererwärmung Typ BW A Wärmepumpe, Typ BW B Speicher-Wassererwärmer C Außentemperatursensor, Sensorleitung (2 x 0,75 mm 2 ) D Trinkwasser-Zirkulationspumpe, Zuleitung (3 x 1,5 mm 2 ) E Umwälzpumpe Primärkreis (Sole), Zuleitung (3 x 1,5 mm 2 oder 5x1,5mm 2 ) F Speichertemperatursensor, Sensorleitung (2 x 0,75 mm 2 ) G Heizkreispumpe (oder Pufferladepumpe bei Einsatz eines Heizwasser-Pufferspeichers), Zuleitung (3 x 1,5 mm 2 ) H Elektro-Zusatzheizung (Zubehör) K Stromzähler/Hausversorgung L Netzanschlussleitung, Sondertarif (5 x 2,5 mm 2, je nach Wärmepumpentyp (max. 30 m)) M Netzanschlussleitung, 230 V~, 50 Hz (5 x 1,5 mm 2 ) mit EVU- Abschaltung N Netzanschlussleitung, 400 V, bei optionaler Elektro-Zusatzheizung (5 x 2,5 mm 2 ) O Umschaltventil oder Ladepumpe für Trinkwassererwärmung, Zuleitung (5 x 1,5 mm 2 ) Hinweis Bei Installation von zusätzlichen Pufferspeichern, Heizkreisen mit Mischer, externen Wärmeerzeugern (Gas/Öl/Holz) usw. sind die erforderlichen Versorgungs-,Steuer- und Sensorleitungen einzuplanen. Die Leitungsquerschnitte der Netzanschlussleitungen sind zu prüfen und ggf. zu vergrößern. Typ WW Anschlüsse wie bei Typ BW. Folgende zusätzliche Komponenten berücksichtigen: & Brunnenpumpe & Strömungswächter & Frostschutz (in Wärmepumpe einbaubar) 5 Typ BWC C Außentemperatursensor, Sensorleitung (2 x 0,75 mm 2 ) D Trinkwasser-Zirkulationspumpe, Zuleitung (3 x 1,5 mm 2 ) F Speichertemperatursensor, Sensorleitung (2 x 0,75 mm 2 ) H Elektro-Zusatzheizung (Zubehör) K Stromzähler/Hausversorgung L Netzanschlussleitung, Sondertarif (5 x 2,5 mm 2, je nach Wärmepumpentyp (max. 30 m)) M Netzanschlussleitung, 230 V~, 50 Hz (5 x 1,5 mm 2 ) mit EVU- Abschaltung N Netzanschlussleitung, 400 V, bei optionaler Elektro-Zusatzheizung (5 x 2,5 mm 2 ) A Wärmepumpe, Typ BWC, mit integrierten Umwälzpumpen (für Primär- und Sekundärkreise) und mit Umschaltventil für Trinkwassererwärmung B Speicher-Wassererwärmer Hinweis Bei Installation von zusätzlichen Pufferspeichern, Heizkreisen mit Mischer, externen Wärmeerzeugern (Gas/Öl/Holz) usw. sind die erforderlichen Versorgungs-,Steuer- und Sensorleitungen einzuplanen. Die Leitungsquerschnitte der Netzanschlussleitungen sind zu prüfen und ggf. zu vergrößern. VITOCAL 300-G VIESMANN 43

44 Planungshinweise (Fortsetzung) Typ WWC Anschlüsse wie bei Typ BWC. Folgende zusätzliche Komponenten berücksichtigen: & Brunnenpumpe & Strömungswächter & Frostschutz (in Wärmepumpe einbaubar) 5.4 Stromversorgung und Tarife Nach der geltenden Bundestarifordnung ist der Elektrizitätsbedarf für den Betrieb von Wärmepumpen als Haushaltsbedarf anzusehen. Bei Wärmepumpen für die Gebäudeheizung muss das Elektrizitätsversorungsunternehmen (EVU) seine Zustimmung erteilen. Vom zuständigen EVU sind die Anschlussbedingungen für die angegebenen Gerätedaten zu erfragen. Von besonderem Interesse ist, ob im jeweiligen Versorgungsgebiet ein monovalenter und/oder monoenergetischer Betrieb mit der Wärmepumpe möglich ist. Auch Informationen über Grund- und Arbeitspreis, über die Möglichkeiten für die Nutzung des preisgünstigen Nachtstroms und über eventuelle Sperrzeiten sind für die Planung wichtig. Bei Fragen hierzu an den Energieversorger des Kunden wenden. Anmeldungsverfahren Zur Beurteilung der Auswirkungen des Wärmepumpenbetriebs auf das Versorgungsnetz des EVU werden folgende Angaben benötigt: & Anschrift des Betreibers & Einsatzort der Wärmepumpe & Bedarfsart nach allgemeinen Tarifen (Haushalt, Landwirtschaft, gewerblicher, beruflicher und sonstiger Bedarf) & geplante Betriebsweise der Wärmepumpe & Hersteller der Wärmepumpe & Typ der Wärmepumpe* 1 & Elektrische Anschlussleistung in kw* 1 & Maximaler Anlaufstrom in Ampere* 1 & Maximale Heizlast des Gebäudes in kw Anforderungen an die Elektro-Installation von Wärmepumpen 5 & Es müssen die technischen Anschlussbestimmungen TAB des zuständigen EVU beachtet werden & Auskünfte über die erforderlichen Mess- und Schalteinrichtungen erteilt das zuständige EVU & Ein separater Stromzähler für die Wärmepumpe sollte vorgesehen werden Viessmann Wärmepumpen werden mit 400 V~ für die Wärmepumpe und 230 V~ für den Steuerstromkreis betrieben. Die Sicherung (6,3 A) für den Steuerstromkreis ist im Schaltschrank integriert. *1 Siehe Datenblatt. 44 VIESMANN VITOCAL 300-G

45 Planungshinweise (Fortsetzung) 5.5 Übersicht der möglichen Anlagenausführungen Ausstattung Anlagenschema (Nummer in der Regelung WPR 300 hinterlegt) 0 1a 1b 1c 2a 2b 2c 3b 3c 4b 4c 5b 5c 6b 6c 7b 7c 8b 8c 9b 9c 10b 10c Grundausstattung Heizkreis A1 ohne Mischer x x x x x x x x x x x x x x Heizkreis M2 mit Mischer x x x x x x x x x x x x x x x x Heizkreis M3 mit Mischer x x x x x x x x Speicher- Wassererwärmer x x x x x x x x x x x x Heizwasser- Pufferspeicher x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Externer Wärmeerzeuger x x x x x x x x x x Zusätzliche Ausstattung Kühlen A1* 1 x x x x x x x x x x x x x x Kühlen M2* 1 x x x x x x x x x x x x x x x x Kühlen M3* 1 x x x x x x x x Kühlkreis* 1 x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Schwimmbad* x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Solar (mit Solarregelung) x x x x x x x x x x x x Auslegung 6.1 Dimensionierung von Wärmepumpen Hinweis Bei Wärmepumpenanlagen mit monovalenter Betriebsweise ist eine genaue Dimensionierung besonders wichtig, da zu groß gewählte Geräte oft mit unverhältnismäßig hohen Anlagenkosten verbunden sind. Überdimensionierungen daher vermeiden! Zuerst ist die Norm-Gebäudeheizlast Φ HL des Gebäudes festzustellen. Für das Kundengespräch und die Angebotserstellung genügt es in der Regel, diese überschlägig zu ermitteln. Vor der Bestellung muss wie bei allen Heizungssystemen die Norm-Heizlast des Gebäudes nach DIN EN ermittelt und die Wärmepumpe entsprechend ausgewählt werden. Überschlägige Ermittlung der Heizlast auf Basis der beheizten Fläche 6 Die beheizte Fläche (in m 2 ) wird mit folgendem spezifischen Leistungsbedarf multipliziert: Passivhaus 10 W/m 2 Niedrigenergiehaus 40 W/m 2 Neubau (gute Wärmedämmung) 50 W/m 2 Haus (normale Wärmedämmung) 80 W/m 2 Älteres Haus (ohne besondere Wärmedämmung) 120 W/m 2 Beispiel: Bei einem Neubau mit guter Wärmedämmung und einer beheizten Fläche von 170 m 2 beträgt die überschlägig ermittelte Heizlast 8,5 kw. Theoretische Auslegung bei 3 2 Stunden Sperrzeiten Ermittelte Heizlast 9 kw. Maximale Sperrzeit 3 2 Stunden bei minimaler Außentemperatur gemäß DIN EN Bei 24 h ergibt sich so eine Tages-Wärmemenge von: 8,5 kw 24 h = 204 kwh Um die maximale Tages-Wärmemenge zu decken, stehen aufgrund der Sperrzeiten von 3 2 Stunden nur 18 h/tag zur Verfügung. Wegen der Gebäudeträgheit bleiben 2 Stunden unberücksichtigt. 204 kwh/(18 + 2)h = 10,2 kw *1 Nur jeweils eine Kühlmöglichkeit anschließbar. *2 Externe Erweiterung H1 erforderlich. VITOCAL 300-G VIESMANN 45

46 Auslegung (Fortsetzung) Rein rechnerisch ist eine Wärmepumpe mit einer Heizleistung von 10,2 kw ausreichend. Die Leistung der Wärmepumpe müsste bei einer maximalen Sperrzeit von 3 2 Stunden pro Tag also um 20 % erhöht werden. Oft werden Sperrzeiten nur bei Bedarf geschaltet. Erkundigen Sie sich beim zuständigen EVU des Kunden über Sperrzeiten. Zuschlag für die Trinkwassererwärmung Für den üblichen Wohnhausbau wird von einem maximalen Warmwasserbedarf von ca. 50 Liter pro Person und Tag mit ca. 45 C ausgegangen. Dies entspricht einer zusätzlichen Heizlast von etwa 0,25 kw pro Person bei 8 h Aufheizzeit. Dieser Zuschlag wird nur berücksichtigt, wenn die Summe der zusätzlichen Heizlast größer als 20 % der nach DIN EN berechneten Heizlast ist. Warmwasserbedarf bei Warmwassertemperatur 45 C Spezifische Nutzwärme in Empfohlener Heizlastzuschlag für Trinkwassererwärmung Liter/Tag pro Person Wh/Tag pro Person kw/person* 1 Niedriger Bedarf ,08-0,15 Normaler Bedarf* ,15-0,30 oder Etagenwohnung (Abrechnung nach Verbrauch) Etagenwohnung (Abrechnung pauschal) Einfamilienhaus* 2 (mittlerer Bedarf) bei Bezugstemperatur 45 C Spezifische Nutzwärme Empfohlener Heizlastzuschlag für Trinkwassererwärmung* 1 Wh/Tag pro Person kw/person 30 ca ca. 0,15 45 ca ca. 0, ca ca. 0, Auslegung der Wärmequellen für Sole/Wasser-Wärmepumpen Erdkollektor, allgemein 6 Wärmefluss aus dem Erdreich Die Wärme wird über Flächenkollektoren oder Erdsonden aufgenommen. Sie wird vom Erdreich an den Hilfskreis (Solekreis) abgegeben, welcher dann die Wärme an das Arbeitsmittel in der Wärmepumpe abgibt. Unter Wärmequelle Erdreich versteht man die oberste Erdschicht bis zu einer Tiefe von 1,2 bis 1,5 m. Die Gewinnung der Wärme erfolgt über einen Wärmetauscher, der in einer unbebauten Fläche in der Nähe des zu beheizenden Gebäudes verlegt wird. Die aus tieferen Schichten nach oben strömende Wärme beträgt nur 0,063 bis 0,1 W/m 2 und kann als Wärmequelle für die oberen Schichten vernachlässigt werden. Die nutzbare Wärmemenge und damit die Größe der notwendigen Fläche hängt stark von den thermophysikalischen Eigenschaften des Erdreichs und von der Einstrahlungsenergie, d.h. von den klimatischen Verhältnissen ab. Die thermischen Eigenschaften, wie volumetrische Wärmekapazität und Wärmeleitfähigkeit, sind sehr stark abhängig von der Zusammensetzung und der Beschaffenheit des Erdreichs. Als Größen sind hier vor allem der Wasseranteil, die Anteile an mineralischen Bestandteilen, wie Quarz oder Feldspat sowie der Anteil und Größe der luftgefüllten Poren maßgebend. Vereinfacht ausgedrückt kann man sagen, dass die Speichereigenschaften und die Wärmeleitfähigkeit umso größer sind, je mehr der Boden mit Wasser angereichert ist, je höher der Anteil der mineralischen Bestandteile und je geringer die Porenanteile sind. Die spezifischen Entzugsleistungen für das Erdreich liegen dabei zwischen ca. 10 und 35 W/m 2. Trockener sandiger Boden q E = W/m 2 Feuchter sandiger Boden q E = W/m 2 Trockener lehmiger Boden q E = W/m 2 Feuchter lehmiger Boden q E = W/m 2 Grundwasserführender Boden q E = W/m 2 Hiermit bestimmt sich die erforderliche Erdreichfläche, je nach Heizlast des Hauses und Beschaffenheit des Erdreichs. Die benötigte Erdreichfläche wird nach der Kälteleistung ² K der Wärmepumpe ermittelt: Differenz zwischen Heizleistung der Wärmepumpe (² WP ) und Leistungsaufnahme (P WP ). ² K = ² WP P WP *1 Bei Aufheizzeit des Speicher-Wassererwärmers von 8 h. *2 Übersteigt der tatsächliche Warmwasserbedarf die angegebenen Werte, muss ein höherer Leistungszuschlag gewählt werden. 46 VIESMANN VITOCAL 300-G

47 Auslegung (Fortsetzung) Ausführungsbeispiel für einen Sammelschacht A Einstiegsdom 600 mm B Betonringe C Sole-Vorlauf D Sole-Rücklauf Sämtliche verlegten Rohre, Formstücke und dgl. sind aus korrosionsbeständigem Material zu erstellen. Vor- und Rücklaufleitungen führen kalte Sole (Soletemperatur < Kellertemperatur). Deshalb müssen alle Leitungen im Hause und die Mauerdurchführungen (auch innerhalb der Wandkonstruktion) dampfdiffusionsdicht wärmegedämmt werden, um Schwitzwasser und damit Feuchteschäden zu vermeiden. Alternativ kann zur Abführung des Kondenswassers eine geeignete Abflussrinne installiert werden. Für das Befüllen der Anlage hat sich ein Sole-Fertiggemisch bewährt. E Soleverteiler F Kollektorrohre G Schotter H Drainage Die Rohrführung ist mit leichtem Gefälle zur Außenseite des Gebäudes auszuführen, damit auch bei starken Regenfällen das Eindringen von Wasser vermieden wird. Eine vorgesetzte Drainage gewährleistet das Versickern des Regenwassers. Werden spezielle bautechnische Forderungen gegen drückendes Wasser gestellt, ist der Einsatz von zugelassenen Wanddurchführungen (z.b. Fa. Doyma) erforderlich. 6 Ausführungsbeispiel für einen Wanddurchbruch A Wärmepumpe B Gebäude C Soledruckwächter (optional) D Primärpumpe (bei Typ BWC integriert) E Fundament F Drainage G Abdichtung H Futterrohr K Rollschotter L PE 32 2,9 M Erdreich VITOCAL 300-G VIESMANN 47

48 Auslegung (Fortsetzung) Erdkollektor bei monovalenter Betriebsweise Für die Auslegung sollte die Kälteleistung beim Betriebspunkt B0/W35 zu Grunde gelegt werden. Die erforderliche Fläche an Erdreich F E ergibt sich aus F E = ² K /³ E Erforderliche Anzahl von Rohrkreisen à 100 m Länge in Abhängigkeit von F E und der Rohrdimension Rohrdimension PE 20 x 2,0 PE 25 x 2,3 PE 32 x 2,9 Ermittlung der Anzahl der Rohrkreise F E 3/100 F E 2/100 F E 1,5/100 Erforderliche Stränge und Soleverteiler für Sole/Wasser-Wärmepumpe, bei mittlerer Entzugsleistung ³ E =25W/m 2 Wärmepumpe Kälteleis- erf. Flä- PE 20 2,0 PE 25 2,3 PE 32 2,9 Typ tung ² K che Erd- reich erf. Stränge Anzahl Soleverteiler erf. Stränge Anzahl Soleverteiler erf. Stränge Anzahl Soleverteiler PE-Rohr PE-Rohr PE-Rohr kw m 2 à 100 m Best.-Nr. à 100 m Best.-Nr. à 100 m Best.-Nr. Länge Länge Länge BW/BWC106 4, x x BW/BWC108 6, x x BW/BWC110 8, x x x x BW/BWC112 9, x x BW/BWC114 11, x x x x BW/BWC117 13, x x x Die genaue Auslegung richtet sich nach der Bodenbeschaffenheit und kann erst vor Ort ermittelt werden. Folgende Verlegeabstände wurden angenommen: & für PE-Rohr 20 2,0: ca. 0,33 m (3 lfd. m Rohr/m 2 ), & für PE-Rohr 25 2,3: ca. 0,50 m (2 lfd. m Rohr/m 2 ), & für PE-Rohr 32 2,9: ca. 0,70 m (1,5 lfd. m Rohr/m 2 ), Die Länge der Rohrkreise beträgt dann 100 m. 6 Beispiel: Leistungsdiagramme siehe Datenblätter der Wärmepumpe. Gebäude-Heizlast (Netto-Heizlast): 4,8 kw Zuschlag für Trinkwassererwärmung für 0,75 kw (gemäß Seite 46: 0,75 kw < 20 % der Gebäude-Heizlast) 3-Personen-Haushalt: Sperrzeiten: 3 2 h/d (berücksichtigt werden nur 4 h, siehe Seite 6) Gesamte Heizlast des Gebäudes: 5,76 kw Systemtemperatur (bei min. Außentemp. 14 C): 45/40 C Betriebspunkt Wärmepumpe: B0/W35 Gewählte Wärmepumpe: Sole/Wasser-Wärmepumpe, Typ BWC106 mit 6,2 kw Heizleistung (einschl. Zuschlag für Sperrzeiten, ohne Trinkwassererwärmung), Kälteleistung ² K =4,9kW. Auslegung Erdkollektor Mittlere spezifische Entzugsleistung ³ E =25W/m 2 ² K =4,9kW F E = ² K /³ E = 4900 W/25 W/m m 2 Die Anzahl X der erforderlichen Rohrkreise (PE-Rohr 20 2,0) von je 100 m Länge ergibt sich aus X=F E 3/100 = 200 m 2 3m/m 2 /100 m = 6 Rohrkreise Gewählt: 6 Rohrkreise à 100 m Länge (Ø 20 mm 2,0 mm mit 0,201 Liter/m gemäß Tabelle auf Seite 53) Erforderliche Menge des Wärmeträgermediums Entsprechend der Anzahl der Rohrkreise ist ein Verteiler vorzusehen. Die Zuleitung ist größer als die Rohrkreise zu dimensionieren, wir empfehlen PE 32 bis PE 63. Zuleitung: 10 m (2 5 m) mit PE 32 3,0 (2,9) m = Anzahl Rohrkreise 100 m Rohrleitungsvolumen + Länge Zuleitung Rohrleitungsvolumen = m 0,201 Liter/m + 10 m 0,531 Liter/m = 120,6 Liter + 5,31 Liter = 125,91 Liter gewählt 130 Liter (einschl. Solemenge der Wärmepumpe) Druckverlust des Erdkollektors Wärmeträgermedium: Tyfocor Durchsatz Wärmepumpe: 1600 Liter/h (siehe Datenblatt der Wärmepumpe) Durchsatz pro Rohrkreis = (1600 Liter/h)/(6 Kreise à 100 m) = 267 Liter/h pro Rohrkreis 48 VIESMANN VITOCAL 300-G

49 Auslegung (Fortsetzung) Δp = R-Wert Rohrlänge R-Wert für PE 20 2,0 bei 267 Liter/h 208 Pa/m (gemäß Tabelle auf Seite 51) R-Wert für PE 32 3,0 (2,9) bei 1600 Liter/h 520,61 Pa/m (gemäß Tabelle auf Seite 52) Δp Rohrkreis = 208 Pa/m 100 m = Pa Δp Zuleitung = 520,61 Pa/m 10 m = 5206,1 Pa Δp Wärmepumpe (Wert siehe Datenblatt der Wärmepumpe) = 9000,00 Pa Δp =Δp Rohrkreis + Δp Zuleitung + Δp Wärmepumpe = Pa ,1 Pa ,00 Pa = Pa 350,06 mbar 3,5 mws Kennlinien der Solekreis-Pumpen (aus dem Sole-Zubehörpaket) siehe Seite 54. Erdsonde Doppel-U-Rohrsonde bei monovalenter Betriebsweise Bei kleinen Grundstücken und bei der Nachrüstung an bestehenden Gebäuden sind Erdsonden eine Alternative zum Erdkollektor. Nachfolgend wird die Doppel-U-Rohrsonde betrachtet. Eine Variante sind zwei Doppel-U-Rohrschleifen aus Kunststoff in einem Bohrloch. Alle Hohlräume zwischen Rohren und Erdreich werden mit einem gut wärmeleitenden Material ausgefüllt (Betonit). RL Sole-Rücklauf VL Sole-Vorlauf A Betonit-Zement-Suspension B Schutzkappe Das abgekühlte Frostschutzgemisch (Sole) fließt zum tiefsten Punkt und wieder zurück zum Verdampfer der Wärmepumpe. Dabei nimmt es Wärme auf. Erfahrungen zeigen, dass der spezifische Wärmefluss sehr stark schwankt und zwischen 20 und 100 W/m Sondenlänge liegt. Mit einem Mittelwert von 50 W/m gerechnet, bedeutet das z.b. für eine Kälteleistung von 6,5 kw eine Sonde von 130 m oder zwei Sonden von 65 m. Folgender Abstand sollte zwischen 2 Erdsonden eingehalten werden: & bis 50 m Teufe (Tiefe) min. 5 m & bis 100 m Teufe (Tiefe) min. 6 m Bei solchen Anlagen sollte das zuständige Wasser-Wirtschaftsamt rechtzeitig über das Bauvorhaben informiert werden. Die Erdwärmesonden werden je nach Ausführung mit Bohr- oder Rammgeräten eingebracht. Für diese Anlagen muss eine wasserrechtliche Erlaubnis eingeholt werden. Weitere Auskünfte geben die Hersteller von Erdsonden. Firmenadressen von Bohrunternehmen können über Viessmann oder über regionale EVU bezogen werden. VIESSMANN empfiehlt die Firma VERTICAL HEAT GmbH (siehe Seite 76). Mögliche spezifische Entzugsleistungen für Erdwärmesonden (Doppel-U-Rohrsonden) (nach VDI 4640 Blatt 2) Untergrund Spezifische Entzugsleistung Allgemeine Richtwerte Schlechter Untergrund (trockenes Sediment) (λ < 1,5 W/(m K)) 20 W/m Normaler Festgesteins-Untergrund und wassergesättigtes Sediment (λ < 1,5-3,0 W/(m K)) 50 W/m Festgestein mit hoher Wärmeleitfähigkeit (λ > 3,0 W/(m K)) 70 W/m Einzelne Gesteine Kies, Sand, trocken < 20 W/m Kies, Sand, wasserführend W/m Ton, Lehm, feucht W/m Kalkstein (massiv) W/m Sandstein W/m saure Magmatite (z.b. Granit) W/m basische Magmatite (z.b. Basalt) W/m Gneis W/m 6 Auslegungstabelle Erdsonde, monovalente Betriebsweise Grundlage für die Auslegung: Kälteleistung beim Betriebspunkt B0/W35. Die genaue Auslegung richtet sich nach der Bodenbeschaffenheit und den wasserführenden Erdschichten und kann erst vor Ort durch die ausführende Bohrfirma ermittelt werden. Hinweis Die Verringerung der Anzahl der Bohrungen zu Gunsten der Sondentiefe erhöht die notwendige Pumpenleistung sowie den zu überwindenden Druckverlust. VITOCAL 300-G VIESMANN 49

50 Auslegung (Fortsetzung) Überschlägige Auslegung: Erforderliche Erdsonden und Soleverteiler bei mittlerer Entzugsleistung ³ E =50W/mSonde(nach VDI 4640) für 2000 Betriebsstunden (dient zur ersten Grobkalkulation) Wärmepumpe Typ Volumenstrom primär Kälteleistung ² K Erdsonden für PE 32 2,9 Anzahl Soleverteiler für Erdsonden PE 32 2,9 Liter/h kw Anzahl Länge in m Best.-Nr BW/BWC , BW/BWC , BW/BWC , BW/BWC , BW/BWC , BW/BWC , x Beispiel: Ausführung als Doppel-U-Rohr Mittlere Entzugsleistung ³ E = 50 W/m Sondenlänge ² K =4,9kW Sondenlänge I = ² K /³ E = 4900 W/50 W/m = 98 m 100 m Gewähltes Rohr für die Sonde: PE 32 3,0 (2,9) mm mit 0,531 Liter/m (gemäß Tabelle auf Seite 53) Erforderliche Menge des Wärmeträgermediums Bei Sondenanzahl > 1 Soleverteiler vorsehen. Die Zuleitung größer als die Rohrkreise dimensionieren, wir empfehlen PE 32 bis PE 63. Erdsonde als Doppel-U-Rohr, Zuleitung: 10 m (2 5 m) mit PE 32 3,0 (2,9) m = 2 Sondenlänge 2 Rohrleitungsvolumen + Länge Zuleitung Rohrleitungsvolumen = m 2 0,531 Liter/m + 10 m 0,531 Liter/m = 217,7 Liter gewählt 220 Liter (einschl. Solemenge der Wärmepumpe) Druckverlust der Erdsonde Wärmeträgermedium: Tyfocor Durchsatz Wärmepumpe: 900 Liter/h (siehe Datenblatt der Wärmepumpe) Durchsatz je U-Rohr: 900 Liter/h: 2 = 450 Liter/h Δp = R-Wert Rohrlänge R-Wert für PE 32 3,0 (2,9) bei 450 Liter/h 47 Pa/m (gemäß Tabelle auf Seite 52) R-Wert für PE 32 3,0 (2,9) bei 900 Liter/h 190 Pa/m (gemäß Tabelle auf Seite 52) Δp Doppel-U-Rohr-Sonde = 47 Pa/m m = 9400 Pa Δp Zuleitung = 190 Pa/m 10 m = 1900 Pa Δp Wärmepumpe (Wert siehe Datenblatt der Wärmepumpe) = 9000,00 Pa Δp =Δp Doppel-U-Rohr-Sonde + Δp Zuleitung + Δp Wärmepumpe = 9400 Pa Pa ,00 Pa = Pa 203 mbar 2mWS Kennlinien der Solekreis-Pumpen (aus dem Sole-Zubehörpaket) siehe Seite 54. Erdkollektor und Erdsonde bei bivalent-paralleler oder monoenergetischer Betriebsweise 6 Bei bivalent-paralleler und monoenergetischer Betriebsweise ist die höhere Belastung der Wärmequelle zu berücksichtigen. Dies muss durch eine entsprechend größere Dimensionierung der Wärmequelle ausgeglichen werden. Als Richtwert sollte bei einer Erdsondenanlage eine Jahresentzugsarbeit von 100 kwh/m anicht überschritten werden. Die Auslegung der Wärmequelle hat auf 100 % zu erfolgen, bzw. basiert auf der ausgewiesenen Heizlast des Gebäudes. Die Auslegung kann durch VERTICAL HEAT (siehe Seite 76) erfolgen. Ausdehnungsgefäß für Solekreis V A = Gesamtvolumen der Anlage (Sole) in Liter V N = Nennvolumen des Membran-Ausdehnungsgefäßes in Liter V Z = Volumenzunahme bei Anlagenaufheizung in Liter = V A β β = Ausdehnungszahl (β für Tyfocor = 0,01) V V = Sicherheitsvorlage (Wärmeträgermedium Tyfocor) in Liter = V A (Wasservorlage: 0,005), mindestens 3 Liter (nach DIN 4807) p e = zul. Endüberdruck in bar = p si 0,1 p si =0,9 p si p si = Abblasedruck des Sicherheitsventils = 3 bar V N = p st = Stickstoff-Vordruck = 1,5 bar 50 VIESMANN VITOCAL 300-G

51 Auslegung (Fortsetzung) Inhalt des Ausdehnungsgefäßes bei Erdkollektor (Daten vom Beispiel auf Seite 48) V A = Inhalt Erdkollektor einschl. Zuleitung + Inhalt Wärmepumpe = 130 Liter V Z =V A β = 130 Liter 0,01 = 1,3 Liter V V =V A 0,005 = 130 Liter 0,005 = 0,65 Liter gewählt 3 Liter Inhalt des Membran-Ausdehnungsgefäßes bei Erdsonde (Daten vom Beispiel auf Seite 50) V A = Inhalt Erdkollektor einschl. Zuleitung + Inhalt Wärmepumpe = 220 Liter V Z =V A β = 220 Liter 0,01 = 2,2 Liter V V =V A 0,005 = 220 Liter 0,005 = 1,1 Liter gewählt 3 Liter Rohrleitungen Druckverluste In den grau hinterlegten Bereichen der nachfolgenden Tabellen herrscht laminare Strömung, danach turbulente. R-Wert für Wärmeträgermedium Tyfocor (kinematische Zähigkeit = 4,0 mm 2 /s, Dichte = 1050 kg/m 3 ) PE-Rohr 20 2,0 mm, PN 10 Durchsatz R-Wert Druckverlust/m Leitung Liter/h Pa/m , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,6 PE-Rohr 20 2,0 mm, PN 10 Durchsatz R-Wert Druckverlust/m Leitung Liter/h Pa/m , , , , , , , , , , , ,6 PE-Rohr 25 2,3 mm, PN 10 Durchsatz R-Wert Druckverlust/m Leitung Liter/h Pa/m , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,2 6 VITOCAL 300-G VIESMANN 51

52 Auslegung (Fortsetzung) 6 PE-Rohr 25 2,3 mm, PN 10 Durchsatz R-Wert Druckverlust/m Leitung Liter/h Pa/m , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,3 PE-Rohr 32 2,9 mm, PN 10 Durchsatz R-Wert Druckverlust/m Leitung Liter/h Pa/m , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,3 PE-Rohr 32 2,9 mm, PN 10 Durchsatz R-Wert Druckverlust/m Leitung Liter/h Pa/m , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,1 PE-Rohr 40 3,7 mm, PN 10 Durchsatz R-Wert Druckverlust/m Leitung Liter/h Pa/m , , , , ,6 52 VIESMANN VITOCAL 300-G

53 Auslegung (Fortsetzung) PE-Rohr 40 3,7 mm, PN 10 Durchsatz R-Wert Druckverlust/m Leitung Liter/h Pa/m , , , , , , , , , , , , , PE-Rohr 50 4,6 mm, PN 10 Durchsatz R-Wert Druckverlust/m Leitung Liter/h Pa/m , , , , , , , , , , , , , , , ,0 PE-Rohr 50 4,6 mm, PN 10 Durchsatz R-Wert Druckverlust/m Leitung Liter/h Pa/m , , , , , , , PE-Rohr 63 5,8 mm, PN 10 Durchsatz R-Wert Druckverlust/m Leitung Liter/h Pa/m , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,4 VolumeninRohren(PE-Rohr,PN10) Rohr-Abmessung, mm 20 2,0 25 2,3 32 3,0 (2,9) 40 2,3 40 3,7 50 2,9 50 4,6 63 5,8 63 3,6 Außen-Ø Wandstärke DN Volumen pro m Rohr Liter 0,201 0,327 0,531 0,984 0,835 1,595 1,308 2,070 2,445 6 VITOCAL 300-G VIESMANN 53

54 Auslegung (Fortsetzung) Solekreis-Pumpen Kennlinien Solekreis-Pumpen Wilo-TOP-S 30/7 (3 ~ 400 V/50 Hz R1¼) Wilo-TOP-S 30/10 (3 ~ 400 V/50 Hz R1¼) Die Umwälzpumpe ist auch Bestandteil der Sole-Zubehörpakete für 1-stufige Wärmepumpen. Kennlinie und Restförderhöhen der internen Solekreispumpe in Vitocal 300, Typ BWC, ohne Elektro-Zusatzheizung Beispiel für Vitocal 300, Typ BWC106, 1600 l: ² A = % = 1728 l/h H A =4,5+6%=4,8mWs Verbleibende Restförderhöhe: 7,6 4,8 = 2,8 mws auf größter Stufe 6 Wilo-TOP-S 25/7 (1 ~ 230 V/50 Hz) Prozentuale Pumpenleistungszuschläge für den Betrieb mit Tyfocor Auslegungs-Förderstrom ² A = ² Wasser +f Q (in %) Auslegungs-Förderhöhe H A =H Wasser +f H (in %) Mit den erhöhten Förderleistungsdaten ² A und H A ist die Pumpe auszuwählen. Hinweis Die Zuschläge beinhalten nur die Korrektur für das Pumpenaggregat. Korrekturen der Anlagen-Kennlinie bzw. -Daten sind mit Hilfe der Fachliteratur bzw. den Angaben der Armaturenhersteller zu ermitteln. Viessmann Wärmeträgermedium Tyfocor (Fertiggemisch bis 15 C) hat einen Volumenanteil Tyfocor von 28,6 % (gerechnet wird mit 30 %). 54 VIESMANN VITOCAL 300-G

55 Auslegung (Fortsetzung) Volumenanteil Ethylenglykol % Bei Betriebstemperatur 0 C f Q % f H % Bei Betriebstemperatur +2,5 C f Q % f H % Bei Betriebstemperatur +7,5 C f Q % f H % Auslegung der Wärmequellen für Wasser/Wasser-Wärmepumpen Grundwasser Wasser/Wasser-Wärmepumpen nutzen den Wärmeinhalt von Grundwasser oder Kühlwasser. A Wärmepumpe Vitocal 300-G, Typ WW/WWC B Schluckbrunnen C Förderbrunnen D Druckrohr E Förderrohr F Rückschlagventil G Tauchpumpe Grundwasser/Wasser-Wärmepumpen erreichen hohe Leistungszahlen. Grundwasser verfügt das ganze Jahr hindurch über eine etwa gleichbleibende Temperatur von 7 bis 12 C. Daher muss das Temperaturniveau, verglichen mit anderen Wärmequellen, nur relativ gering angehoben werden, um für Heizzwecke genutzt werden zu können. Es ist allerdings empfehlenswert dies gilt für das Ein- und Zweifamilienhaus dass das Grundwasser nicht aus größeren Tiefen als ca. 15 m gepumpt wird (siehe Abmessungsempfehlungen in obenstehender Abb.). Der Kostenaufwand für die Förderanlage wäre sonst zu hoch. Für Gewerbe- oder Großanlagen können jedoch auch größere Fördertiefen durchaus sinnvoll sein. H Grundwasserfließrichtung K Brunnenschacht L Zwischenkreispumpe (bei Typ WWC integriert) M Zwischenkreis-Wärmetauscher (siehe Seite 56) N Frostschutzwächter O Strömungswächter Zwischen Entnahme (Förderbrunnen) und Wiedereinleitung (Schluckbrunnen) sollte ein Abstand von min. 5 m eingehalten werden. Förder- und Schluckbrunnen müssen in Grundwasserfließrichtung ausgerichtet werden, damit ein Strömungskurzschluss ausgeschlossen werden kann (siehe Abb.). Der Schluckbrunnen ist so auszuführen, dass der Austritt des Wassers unterhalb des Grundwasserniveaus liegt. Mit Hilfe einer Förderpumpe wird das Grundwasser zum Verdampfer der Wärmepumpe transportiert. Dort gibt es seine Wärme an das Arbeits- bzw. Kältemittel ab, das dabei verdampft. Das Grundwasser kühlt je nach Auslegung um bis zu 5 K ab, wird aber ansonsten in seiner Beschaffenheit nicht verändert. Anschließend wird es über einen Schluckbrunnen wieder dem Grundwasser zugeführt. Wegen schwankender Wasserqualitäten empfehlen wir generell eine Systemtrennung zwischen Brunnen und Wärmepumpe. 6 VITOCAL 300-G VIESMANN 55

56 Auslegung (Fortsetzung) Die Zu- und Ableitung des Grundwassers zur Wärmepumpe ist frostsicher und mit Gefälle zum Brunnen zu verlegen. Ermittlung der erforderlichen Grundwassermenge Der Volumenstrom, also der erforderliche Wasserdurchfluss, hängt von der Geräteleistung und von der Abkühlung ab. Die erforderlichen Mindestvolumenströme sind den Datenblättern zu entnehmen. Für Vitocal 300, Typ WW114, beträgt der Mindestvolumenstrom z.b. 2,2 m 3 /h. Erhöhte Volumenströme führen zu einem höheren internen Druckverlust. Dies ist bei der Pumpenauslegung zu beachten. Genehmigung einer Grundwasser/Wasser-Wärmepumpenanlage Das Vorhaben muss von der Unteren Wasserbehörde genehmigt werden. In Bayern gilt für Anlagen bis 50 kw die Erlaubnis als erteilt, wenn innerhalb eines Monats kein ablehnender Bescheid vorliegt. Die Zustimmung kann an bestimmte Auflagen gebunden sein. Soweit für Gebäude ein Anschluss- und Benutzungszwang an eine öffentliche Wasserversorgung besteht, ist eine Genehmigung für die Nutzung des Grundwassers als Wärmequelle durch die Gemeinde erforderlich. Auslegung des Zwischenkreis-Wärmetauschers A Wasser B Sole (Frostschutzgemisch) Wir empfehlen die Verwendung der geschraubten Edelstahl-Plattenwärmetauscher aus der Viessmann Preisliste Vitoset (Hersteller: Tranter AG). In Verbindung mit einem Zwischenkreis-Wärmetauscher erhöht sich die Betriebssicherheit einer Wasser/Wasser-Wärmepumpe. Bei richtiger Dimensionierung der Zwischenkreispumpe (Zubehör) und optimalem Aufbau des Zwischenkreises verschlechtert sich die Leistungszahl einer Wasser/Wasser-Wärmepumpe maximal um den Wert 0,4. Die nachfolgende Tabelle zeigt beispielhaft eine wärmepumpenspezifische Zuordnung der erforderlichen Zwischenkreis-Wärmetauscher. Hinweis Zwischenkreis mit Frostschutzgemisch (Sole, min. 5 C) füllen. Auswahllisten Plattenwärmetauscher für Wasser/Wasser-Wärmepumpen Plattenwärmetauscher, geschraubt (zu reinigen) Wärmepumpe Kälteleistung Plattenwärmetauscher (geschraubt) Typ kw Best.-Nr. WW106 6, WW108 9, WW110 11, WW112 13, WW114 16, WW117 17, Kühlwasser Wird Kühlwasser aus industriell gewonnener Abwärme als Wärmequelle für eine Wasser/Wasser-Wärmepumpe (bedingt gültig auch für Sole/Wasser-Wärmepumpen) genutzt, so muss Folgendes beachtet werden: & Die Wasserqualität muss innerhalb der Grenzwerte aus Tabelle Seite 5 liegen. Sonst muss ein Zwischenkreis-Wärmetauscher aus Edelstahl (siehe Tabelle Seite 56) verwendet werden. Die Auslegung erfolgt beim Hersteller. & Die zur Verfügung stehende Wassermenge muss mindestens den minimalen Volumenströmen der Primärseite der Wärmepumpe (siehe Technische Daten) entsprechen. & Die max. Eintrittstemperatur für Sole/Wasser- oder Wasser/ Wasser-Wärmepumpen beträgt 25 C. Bei höheren Kühlwassertemperaturen muss eine sogenannte Tiefhalteregelung (z.b. Fa. Landis & Staefa GmbH Siemens Building Technologies) auf der Primärseite der Wärmepumpe durch Beimischung von kühlem Rücklaufwasser die max. Eintrittstemperatur auf 25 C begrenzen. 56 VIESMANN VITOCAL 300-G

57 Auslegung (Fortsetzung) A Wärmepumpe Vitocal 300-G B Sekundärpumpe C Primärpumpe D Zwischenkreis-Wärmetauscher (siehe Seite 56) E Umwälzpumpe für Wärmetauscher F Tiefhalteregelung und -ventil (bauseits) G Schmutzfänger (bauseits) H Wasserbehälter (min Liter Inhalt, bauseits) K Überlauf L Zulauf 6.4 Heizkreis- und Wärmeverteilung 6 Zuordnung der Heizwasser-Vorlauftemperaturen zur Außentemperatur A max. Heizwasser-Vorlauftemperatur = 90 C B max. Heizwasser-Vorlauftemperatur = 75 C C max. Heizwasser-Vorlauftemperatur = 60 C D Bedingt geeignete Heizsysteme für bivalenten Betrieb der Wärmepumpe E max. Heizwasser-Vorlauftemperatur = 55 C der max. Wärmepumpen-Vorlauftemperatur, Voraussetzung für monovalenten Betrieb der Wärmepumpe VITOCAL 300-G VIESMANN 57

58 Auslegung (Fortsetzung) F max. Heizwasser-Vorlauftemperatur = 35 C, ideal für monovalenten Betrieb der Wärmepumpe G max. Wärmepumpen-Vorlauftemperatur Typ BW/BWC oder WW/WWC = 60 C Je nach Auslegung des Heizsystems werden unterschiedlich hohe Heizwasser-Vorlauftemperaturen benötigt. Die Wärmepumpe Typ BW/BWC oder WW/WWC erreicht maximal eine Vorlauftemperatur von 60 C. Um einen monovalenten Betrieb der Wärmepumpe zu ermöglichen, muss ein Niedertemperatur-Heizsystem mit einer Heizwasser-Vorlauftemperatur von 60 C eingebaut werden. Bei Einsatz von Radiatoren-Heizkörpern oder Modernisierung bzw. Erneuerung von Heizkesseln kann unter Beachtung der max. Vorlauftemperatur von 60 C die Vitocal 300-G eingesetzt werden. Je niedriger die maximale Heizwasser-Vorlauftemperatur gewählt wird, um so besser wird die Jahresarbeitszahl der Wärmepumpe. 6.5 Auslegung des Heizwasser-Pufferspeichers Heizwasser-Pufferspeicher zur Laufzeitoptimierung V HP Q WP (20 bis 25 Liter) Q WP = Nenn-Wärmeleistung der Wärmepumpe absolut V HP = Volumen Heizwasser-Pufferspeicher in Liter Beispiel: Typ BW 110 mit Q WP = 10,2 kw V HP = 10,2 20 Liter = 204 Liter Speicherinhalt Auswahl: Vitocell 100-E mit 200 Liter Speicherinhalt Heizwasser-Pufferspeicher zur Überbrückung der Sperrzeiten Diese Variante bietet sich bei Wärmeverteilsystemen ohne zusätzliche Speichermasse an (z.b. Radiatoren, hydraulische Warmluftgebläse). Eine 100 %ige Wärmespeicherung für die Sperrzeiten ist möglich, aber nicht empfehlenswert, da die Speicher zu groß werden. c P = spez. Wärmekapazität in kwh/(kg K) Φ HL = Heizlast des Gebäudes in kw t Sz = Sperrzeit in h V HP = Volumen Heizwasser-Pufferspeicher in Liter Δϑ = Abkühlung des Systems in K 100 %ige Auslegung (unter Beachtung der vorhandenen Heizflächen) V HP =(Φ HL t Sz )/(c p Δϑ) 6 Beispiel: Φ HL = 10 kw = W t Sz = 2h(max.3 protag)δϑ =10K V HP = (10000 W 2 h)/(1,163 Wh/kg K 10 K) = 1720 kg Wasser ca Liter Speicherinhalt Auswahl: 2 Vitocell 100-E mit je 900 Liter Speicherinhalt Überschlägige Auslegung (unter Nutzung der verzögerten Gebäudeabkühlung) V HP = Φ HL (60 bis 80 Liter) Beispiel: Φ HL = 10 kw V HP = Liter = 600 Liter Speicherinhalt Auswahl: Vitocell 100-E mit 750 Liter Speicherinhalt 6.6 Trinkwassererwärmung Die Trinkwassererwärmung stellt im Vergleich zur Heizwärmebereitstellung grundlegend andere Anforderungen, da sie ganzjährig mit etwa gleichbleibenden Anforderungen an Wärmemenge und Temperaturniveau betrieben wird. Bei Typ BW/BWC oder WW/WWC beträgt die erreichbare Speicherbevorratungstemperatur ca. 45 C. Bevorratungstemperaturen über 45 C sind mit einem zusätzlichen Elektro-Heizeinsatz oder mit einem nachgeschalteten Trinkwasser-Durchlauferhitzer möglich. Bei der Auswahl des Speicher-Wassererwärmers ist eine ausreichende Wärmetauscherfläche zu berücksichtigen. Die Trinkwassererwärmung sollte vorzugsweise in den Nachtstunden nach Uhr erfolgen. Vorteile: & Die Heizleistung der Wärmepumpe steht am Tag komplett für Heizzwecke zur Verfügung & Die Nachttarife können besser genutzt werden & Es wird gleichzeitiges Zapfen und Ladebetrieb vermieden (bei Verwendung eines externen Wärmetauschers können systembedingt in diesem Fall nicht immer die erforderlichen Zapftemperaturen erreicht werden) 58 VIESMANN VITOCAL 300-G

59 Auslegung (Fortsetzung) Bei 2-stufigen Wärmepumpen läuft für die Trinkwassererwärmung nur die 1. Stufe. Bei Trinkwassererwärmung über einen entsprechenden externen Wärmetauscher kann die 2. Stufe über die Regelung freigegeben werden. Empfehlungen: Für einen 4-Personen-Haushalt ist ein Speicher-Wassererwärmer mit 300 Liter Inhalt zu wählen. Für einen 5- bis 8-Personen-Haushalt ist ein Speicher-Wassererwärmer mit 500 Liter Inhalt und Elektro-Zusatzheizung bzw. nachgeschalteten Trinkwasser-Durchlauferhitzern zu wählen. Hinweis Elektro-Heizeinsatz nur einsetzbar bei weichem bis mittelhartem Trinkwasser bis 14 dh (Härtestufe 2). Direkte Trinkwassererwärmung Auswahltabelle Trinkwassererwärmung (Erdsondenbetrieb bei Typ BW/BWC, bei Erdkollektor gilt Baugröße als Typ WW/WWC) Wärmepumpe Typ Vitocell 100-V, Typ CVW, 390 Liter, bis 4 Personen Vitocell 100-B, 300 Liter, bis 4 Personen Vitocell 100-B, 500 Liter, bis 8 Personen Vitocell 300-B, 300 Liter, bis 4 Personen Vitocell 300-B, 500 Liter, bis 8 Personen BW/BWC106 x x x x x BW/BWC108 x x x x BW/BWC110 x x x BW/BWC112 x x BW/BWC114 x x BW/BWC117 x WW/WWC106 x x x x WW/WWC108 x x x WW/WWC110 x x x WW/WWC112 x x Direkte Trinkwassererwärmung Installationsbeispiel Funktionsbeschreibung Die Trinkwassererwärmung hat Vorrang. Die Anforderung der Beheizung erfolgt über den oberen Speichertemperatursensor. Überschreitet der Ist-Wert am Speichertemperatursensor den in der Regelung eingestellten Soll-Wert, wird die Trinkwassererwärmung beendet. Der Speicher-Wassererwärmer kann optional mit einem zweiten Speichertemperatursensor ausgestattet werden. Der Einbau eines Elektro-Heizeinsatzes ist möglich. Dieser wird nur auf den ersten Speichertemperatursensor geregelt. Hydraulikschema mit Vitocell 100-V, Typ CVW (bis 17 kw Wärmepumpenleistung zulässig) 6 B von der Wärmepumpe F Kaltwasser G Warmwasser rw Der obere Elektro-Heizeinsatz kann nur über einen internen Temperaturregler geregelt werden Weitere Erläuterungen siehe Tabelle Erforderliche Geräte auf Seite 59 Erforderliche Geräte Pos. Bezeichnung Anzahl Best.-Nr. ee Speicher-Wassererwärmer Vitocell 100-V, Typ CVW mit 390 Liter Inhalt 1 Z ez Speichertemperatursensor rw Elektro-Heizeinsatz mit Hilfsschütz VITOCAL 300-G VIESMANN 59

60 Auslegung (Fortsetzung) Pos. Bezeichnung Anzahl Best.-Nr. zum Einbau oben* zum Einbau unten* 1 1 Z Hilfsschütz ru Zirkulationspumpe 1 siehe Preisliste Vitoset Trinkwassererwärmung über externen Wärmetauscher Wärmepumpe Typ WW/WWC114 WW/WWC/BW/BWC117 Mögliche Trinkwassererwärmung über externen Wärmetauscher über externen Wärmetauscher Speicher-Wassererwärmer* 2 Inhalt Max. Wärmeleistung der Wärmepumpe (1-stufiger Betrieb, Vorlauftemperatur 55 C) Liter kw Elektro-Heizeinsatz (6 kw) möglich Trinkwasser- Durchlauferhitzer (für vorerwärmtes Trinkwasser, bauseits) möglich Einsatzgebiet Vitocell 100-V, Typ CVA x x bis 4 Personen x x bis 8 Personen Vitocell 300-V,Typ EVI, x x bis 5 Personen mit Flanschöffnung x x bis 8 Personen Vitocell 100-L,Typ CVL x x bis 16 Personen x x bis 16 Personen Auslegung des Plattenwärmetauschers Vitotrans 100 Hinweis Druckverluste der Wärmetauscher siehe Datenblatt Vitotrans 100. BW/BWC106 bis BW/BWC117 (Spreizung bei B15/W35) 6 A Speicher-Wassererwärmer (Wasser) B Wärmepumpe (Heizwasser) Auswahlliste Plattenwärmetauscher Vitotrans 100 für Sole/Wasser-Wärmepumpen, max. Primärtemperatur 15 C Wärmepumpe für 1- Leistung Volumenstrom Vitotrans 100 stufige Trinkwassererwärmung, Typ bei B0/W35 bei B15/W35 Speicher-Wassererwärmer (Trinkwasser) Wärmepumpe (Heizwasser) kw kw m 3 /h m 3 /h Best.-Nr. BW/BWC106 6,2 8,97 0,74 0, BW/BWC108 8,4 12,26 0,96 0, BW/BWC110 10,2 15,21 1,26 0, BW/BWC112 12,1 17,55 1,26 0, BW/BWC114 15,1 21,53 1,65 1, BW/BWC117 17,6 24,16 1,92 1, *1 Alternativ *2 Nachheizung über Elektro-Heizeinsatz 6 kw oder mit nachgeschaltetem Trinkwasser-Durchlauferhitzer. 60 VIESMANN VITOCAL 300-G

61 Auslegung (Fortsetzung) Auswahlliste Plattenwärmetauscher Vitotrans 100 für Wasser/Wasser-Warmepumpen, max. Primärtemperatur 15 C Wärmepumpe für 1- Leistung Volumenstrom Vitotrans 100 stufige Trinkwassererwärmung, Typ bei W10/W35 bei W15/W35 Speicher-Wassererwärmer (Trinkwasser) Wärmepumpe (Heizwasser) kw kw m 3 /h m 3 /h Best.-Nr. WW/WWC106 8,0 8,97 0,74 0, WW/WWC108 11,0 12,26 0,96 0, WW/WWC110 13,6 15,21 1,26 1, WW/WWC112 15,8 17,55 1,26 1, WW/WWC114 19,8 21,53 1,65 1, WW/WWC117 21,6 24,16 1,91 1, Hydraulikschemen zur Trinkwassererwärmung über externen Wärmetauscher Trinkwassererwärmung im Speicherladesystem KW Kaltwasser WW Warmwasser Z Zirkulationsanschluss M zu den Heizkreisen O Verrohrung mit min. DN 25 ausführen Weitere Erläuterungen siehe Tabelle Erforderliche Geräte auf Seite 62 6 VITOCAL 300-G VIESMANN 61

62 Auslegung (Fortsetzung) Trinkwassererwärmung im Speicherladesystem mit Vitocell 100-L und Ladelanze KW Kaltwasser WW Warmwasser Z Zirkulationsanschluss M zu den Heizkreisen S Warmwassereintritt vom Wärmetauscher Weitere Erläuterungen siehe Tabelle Erforderliche Geräte auf Seite 62 Im Speicherladesystem wird dem Speicher-Wassererwärmer beim Ladevorgang (Zapfruhe) das kalte Wasser im unteren Bereich durch die Ladepumpe L entzogen, im Wärmetauscher aufgeheizt D und dem Speicher über die im Flansch eingebaute Ladelanze R wieder zugeführt. Durch die großzügig bemessenen Ausströmöffnungen in der Ladelanze stellt sich aufgrund der niedrigen Ausströmgeschwindigkeiten eine saubere Temperaturschichtung im Speicher-Wassererwärmer ein. Durch den zusätzlichen Einbau eines Elektro-Heizeinsatzes (Zubehör) kann das Trinkwasser nacherwärmt werden. Erforderliche Geräte 6 Pos. Bezeichnung Anzahl Best.-Nr. A Wärmepumpe Vitocal 300-G (Bsp. Typ BWC) 1 siehe Viessmann Preisliste B Sekundärpumpe (integriert) 1 C 3-Wege-Umschaltventil Heizen/Trinkwassererwärmung (integriert) 1 D Wärmetauscher Vitotrans siehe Viessmann Preisliste E Volumenstrombegrenzer 1 bauseits F 2 Wege-Ventil G Speichertemperatursensor H Elektro-Heizeinsatz 1 siehe Viessmann Preisliste K Speicher-Wassererwärmer Vitocell 100-V oder 300 (siehe Tabelle Seite 60) L Umwälzpumpe zur Speicherbeheizung oder (siehe Seite 63) N Hilfsschütz R Ladelanze 1 Z T Speicher-Wassererwärmer Vitocell 100-L (750 oder 1000 Liter Inhalt) 1 siehe Viessmann Preisliste 62 VIESMANN VITOCAL 300-G

63 Auslegung (Fortsetzung) Kennlinien Umwälzpumpen zur Speicherbeheizung Typ UPS B, Best.-Nr , bis Typ BW/WW114 Typ UPS B, Best.-Nr ,, bis Typ BW/WW Schwimmbad-Wassererwärmung Die Schwimmbad-Wassererwärmung über Vitocal 300-G erfolgt hydraulisch über die Umschaltung eines zweiten 3-Wege- Umschaltventils (Zubehör) über die Wärmepumpenregelung WPR 300. Wird der Soll-Wert am Schwimmbad-Thermostat G unterschritten, wird ein Anforderungssignal an die Regelung gesendet. Im Auslieferzustand ist die Schwimmbad-Wassererwärmung mit Priorität 3 versehen. Die Regelung macht einen Abgleich. Liegen keine höherwertigen Prioritäten vor, wird das 3-Wege-Ventil E auf Schwimmbad-Wassererwärmung geschaltet und das Schwimmbad-Wasser erwärmt, bis der Soll-Wert am Schwimmbad-Thermostat G erreicht ist. Hydraulikschema 6 D zum Speicher-Wassererwärmer H Filteranlage mit Pumpe K Schwimmbad M zu den Heizkreisen Weitere Erläuterungen siehe Tabelle Erforderliche Geräte auf Seite 64 VITOCAL 300-G VIESMANN 63

64 Auslegung (Fortsetzung) Erforderliche Geräte Pos. Bezeichnung Anzahl Best.-Nr. A Wärmepumpe Vitocal 300-G 1 siehe Viessmann Preisliste B Sekundärpumpe (integriert) 1 E 3-Wege-Umschaltventil Heizen Schwimmbaderwärmung F Wärmetauscher 1 bauseits G Schwimmbad-Thermostat H Filteranlage mit Pumpe 1 bauseits L Heizwasser-Pufferspeicher 1 siehe Viessmann Preisliste Auslegung des Wärmetauschers für Schwimmbad Zur Schwimmbad-Wassererwärmung über Vitocal 300-G sind entsprechend der in der nachfolgenden Tabelle aufgeführten Werte trinkwassertaugliche, geschraubte Edelstahl-Plattenwärmetauscher (z.b. Fa. Tranter AG) einzusetzen. Außenliegendes Schwimmbad für mittlere Wassertemperaturen bis 24 C. A Schwimmbad (Schwimmbadwasser) B Wärmepumpe (Heizwasser) Auswahlliste Plattenwärmetauscher für Typ BW und WW, max. Primärtemperatur 15 C, sekundäre Vorlauftemperatur 35 C Wärmepumpe Leistung Volumenstrom Typ Schwimmbad (Schwimmbadwasser) Wärmepumpe (Heizwasser) min. kw m 3 /h m 3 /h BW/WW106 8,97 1,2 0,53 BW/WW108 12,26 1,6 0,72 BW/WW110 15,21 2,1 0,90 BW/WW112 17,55 2,5 1,0 BW/WW114 21,53 2,7 1,3 BW/WW117 24,16 3,2 1,5 Den Wärmetauscher unter Verwendung der max. Leistung und der Temperaturangaben am Wärmetauscher auslegen. Hinweis Bei der Installation müssen die bei der Auslegung errechneten Volumenströme eingehalten werden Kühlfunktion natural cooling Funktionsbeschreibung In den Sommermonaten kann bei Sole/Wasser- und Wasser/Wasser-Wärmepumpen das Temperaturniveau der Wärmequelle zur Gebäudekühlung verwendet werden. Bei Luft/Wasser-Wärmepumpen ist dies aufgrund der hohen Außenlufttemperaturen im Sommer nicht möglich. Die Funktion natural cooling ist eine besonders energiesparende Methode der Gebäudekühlung, da lediglich ein geringer Stromverbrauch für die Umwälzpumpen zur Erschließung der Kühlquelle Erdreich/Grundwasser angesetzt werden muss. Die Wärmepumpe wird während des Kühlbetriebs nur zur Trinkwassererwärmung eingeschaltet. Die Ansteuerung aller notwendigen Umwälzpumpen, Umschaltventile und Mischer sowie die Erfassung der notwendigen Temperaturen und die Taupunktüberwachung erfolgen durch die Wärmepumpenregelung. Wird die an der Regelung einstellbare Außentemperatur oder Raumtemperatur, die sog. Kühlgrenztemperatur, überschritten, so wird die Kühlfunktion natural cooling von der Regelung freigegeben. Die Primärpumpe der Wärmepumpe, alle notwendigen Umwälzpumpen und die Umschaltventile werden angesteuert. Über einen im Primärkreis zur Systemtrennung in Reihe geschalteten Wärmetauscher kann das Temperaturniveau der Wärmequelle (im Sommer ca. 12 bis 8 C) zur Kühlung des Gebäudes genutzt werden. Grundsätzlich ist die Kühlfunktion natural cooling in ihrer Leistungsfähigkeit nicht mit Klimaanlagen oder Kaltwassersätzen zu vergleichen. Mit natural cooling wird keine Entfeuchtung vorgenommen. Die Kühlleistung ist abhängig von der Wärmequellentemperatur, die jahreszeitlichen Schwankungen unterworfen ist. So wird die Kühlleistung erfahrungsgemäß zu Beginn des Sommers größer sein als zum Ende des Sommers. Darüber hinaus ist der Verlauf der Wärmequellentemperatur abhängig vom Kühlbedarf des Gebäudes. Durch große Fensterflächen oder durch interne Lasten wie Beleuchtung oder Elektrogeräte wird die Wärmequellentemperatur im Jahresverlauf schneller ansteigen als dies bei geringerem Kühlbedarf der Fall ist. Zur Kühlung des Gebäudes stehen die nachfolgenden Systeme zur Auswahl: 64 VIESMANN VITOCAL 300-G

65 Auslegung (Fortsetzung) & Ventilatorkonvektoren & Kühldecken & Fußbodenheizungen & Betonkerntemperierung natural cooling mit NC-Box Standard-Aufbau mit Fußbodenheizung oder Gebläsekonvektoren, ohne Heizwasser-Pufferspeicher C Eingang Primärkreis D Rücklauf Heizkreis E Vorlauf Heizkreis F Feuchte-Anbauschalter, regelbar (Voreinstellung 80 % rel. Feuchte), Abstand zur NC-Box max. 15 cm G NC-Box H Vorlauf Trinkwassererwärmung K Rücklauf Trinkwassererwärmung (mit Ausdehnungsgefäß) Hinweis Alle Leitungen bauseits dampfdiffusionsdicht wärmedämmen. Beispiel: Typ BWC/WWC A Wärmepumpe B Ausgang Primärkreis 6 VITOCAL 300-G VIESMANN 65

66 Auslegung (Fortsetzung) Elektrische Anschlüsse NC-Box mit Mischer A Anschlusskasten NC-Box B Netzanschluss 230 V~ C Netzverteiler (bauseits) D Wärmepumpe Vitocal E Ansteuerung NC (siehe MA/SA Vitocal) F KM-BUS Interne Anschlüsse X3 Steckleiste für Frostschutzwächter 1 A/230 V~ X4 Steckleiste für Feuchte-Anbauschalter 10 ma/24 V- X5 Klemmleiste für Schutzleiter G KM-BUS-Verteiler (nur bei weiterem Zubehör) H Zubehör (z.b. Fernbedienung) K Erweiterungssatz L Netzversorgung 230 V~ M NC-Box X2 Steckleiste für Netzanschluss/Ansteuerung NC N Sekundär-Kühlkreispumpe O Primär-Kühlkreispumpe P 3-Wege-Umschaltventil (Heizen/Kühlen) R Frostschutzventil Sole 6 66 VIESMANN VITOCAL 300-G

67 Auslegung (Fortsetzung) Elektrische Anschlüsse NC-Box ohne Mischer A Anschlusskasten NC-Box B Netzanschluss 230 V~ C Netzverteiler (bauseits) Interne Anschlüsse X3 Steckleiste für Frostschutzwächter 1 A/230 V~ X4 Steckleiste für Feuchteschalter 10 ma/24 V- X5 Klemmleiste für Schutzleiter D Wärmepumpe Vitocal E Ansteuerung NC (siehe MA/SA Vitocal) X2 Steckleiste für Netzanschluss/Ansteuerung NC F Sekundär-Kühlkreispumpe G 3-Wege-Umschaltventil (Heizen/Kühlen) H Absperrventil (Sole) / Frostschutzventil (Sole) parallel geschaltet natural cooling ohne NC-Box Auslegung des Wärmetauschers Zur Dimensionierung der notwendigen Kühl-Wärmetauscher sind die entsprechenden Werte zu nutzen. Zur richtigen Auslegung des Kühlsystems empfehlen wir eine Kühllastberechnung gemäß VDI 2078 durchzuführen. Für Wasser/Wasser-Wärmepumpen empfehlen wir den Einsatz von geschraubten Edelstahl-Plattenwärmetauschern (siehe Viessmann Preisliste Vitoset). Beim Einsatz der aufgeführten Plattenwärmetauscher ist mit einer Druckverlusterhöhung auf der Primärseite zu rechnen. Deshalb muss die Primärpumpe entsprechend neu dimensioniert werden. 6 A Solekreis (Sole) bzw. Grundwasserkreis (Wasser) B Kühlsystem (Wasser) VITOCAL 300-G VIESMANN 67

68 Auslegung (Fortsetzung) Direkte Kühlung mit Ventilatorkonvektoren (ohne NC-Box) Werden neben dem Heizungssystem (Fußbodenheizung, Radiatoren) für den Kühlbetrieb im Sommer Ventilatorkonvektoren (z.b. Vitoclima 200-C) verwendet, so erfolgt die hydraulische Einbindung der Ventilatorkonvektoren direkt über den Solekreis. Der Ventilatorkonvektor muss somit beständig gegen Frostschutzmittel sein. Ein Mischer für den Kühlkreis ist nicht erforderlich. Können im Solekreis Temperaturen unterhalb des Gefrierpunkts nicht ausgeschlossen werden, muss über einen Frostschutztemperaturregler (bauseits) der Kühlbetrieb blockiert werden. Der Ventilatorkonvektor muss zur Ableitung von im Kühlbetrieb entstehendem Kondenswasser mit einem Kondenswasserablauf versehen sein. Die Dimensionierung der Ventilatorkonvektoren sollte mit der Vor-/Rücklauftemperaturkombination von ca. 12/16 C erfolgen. Bei dieser Variante ist ein Parallelbetrieb (Heizen und Kühlen) möglich. Die Kühlung wird über den Ventilatorkonvektor und die Heizung über die Wärmepumpe realisiert. Hydraulikschema 6 KOA Kondenswasserablauf C zu den Heizkreisen Weitere Erläuterungen siehe Tabelle Erforderliche Geräte auf Seite 68 Anschlussplan Die Regelung der Kühlfunktion erfolgt durch die Gebläsekonvektorregelung (siehe Herstellerangaben). Erforderliche Geräte Pos. Bezeichnung Anzahl Best.-Nr. A Wärmepumpe Vitocal 300-G 1 siehe Viessmann Preisliste B Sekundärpumpe (bei Typ BW extern) 1 D Primärpumpe (bei Typ BW extern) 1 siehe Preisliste Vitoset E Pumpe für Kühlsystem 1 bauseits F Vorlauftemperatursensor Kühlung 1 bauseits G Gebläsekonvektor nach Bedarf siehe Preisliste Vitoclima H Raumtemperatursensor 1 siehe Preisliste Vitoclima K 2-Wege-Ventil 1 bauseits 68 VIESMANN VITOCAL 300-G

69 Auslegung (Fortsetzung) Kühlung mit Kühldecken Wird neben dem Heizsystem (Fußbodenheizung, Radiatoren) für den Kühlbetrieb im Sommer eine Kühldecke (bauseits) verwendet, so erfolgt die hydraulische Einbindung der Kühldecke in den Solekreis über den Kühl-Wärmetauscher. Zur Anpassung der Kühllast der Räume an die Außentemperatur ist ein Mischer erforderlich. Ähnlich einer Heizkennlinie kann die Kühlleistung über den von der Wärmepumpenregelung angesteuerten Mischer im Kühlkreis mit einer Kühlkennlinie genau der Kühllast angepasst werden. Zur Einhaltung der Behaglichkeitskriterien und zur Vermeidung von Tauwasserbildung müssen die Grenzwerte hinsichtlich der Oberflächentemperatur eingehalten werden. So darf die Oberflächentemperatur der Kühldecke 17 C nicht unterschreiten. Zur Vermeidung von Kondenswasserbildung an der Oberfläche der Kühldecke befindet sich im Vorlauf der Kühldecke ein Feuchtefühler natural cooling (zur Erfassung des Taupunkts). So kann auch bei nur kurzfristig auftretenden Wetterschwankungen (z.b. Gewitter) die Kondenswasserbildung sicher verhindert werden. Die Dimensionierung der Kühldecke sollte mit der Vor-/Rücklauftemperaturpaarung von ca. 14/18 C erfolgen. Für die optimale Funktion der Kühlung ist der Einsatz einer Fernbedienung im Hauptwohnraum notwendig. Hinweis Bei Einsatz dieser Funktion kann die Wärmepumpenregelung nur einen Heizkreis mit Mischer regeln. Hydraulikschema 6 RL Rücklauf VL Vorlauf E zum Speicher-Wassererwärmer F zu den Heizkreisen VITOCAL 300-G VIESMANN 69

70 Auslegung (Fortsetzung) K Kühldecke (bauseits) Weitere Erläuterungen siehe Tabelle Erforderliche Geräte auf Seite 70 Erforderliche Geräte Pos. Bezeichnung Anzahl Best.-Nr. A Wärmepumpe Vitocal 300-G 1 siehe Viessmann Preisliste B Primärpumpe 1 siehe Preisliste Vitoset C Sekundärpumpe 1 siehe Preisliste Vitoset D 3-Wege-Umschaltventil Heizen/Trinkwassererwärmung G Außentemperatursensor 1 Lieferumfang H Raumtemperatursensor in der Fernbedienung L Feuchte-Anbauschalter natural cooling M Vorlauftemperatursensor Kühlung N Pumpe für Kühlkreis entsprechend Auslegung 1 siehe Preisliste Vitoset O Mischer für Kühlkreis 1 siehe Viessmann Preisliste P Plattenwärmetauscher für Kühlkreis 1 siehe Viessmann Preisliste R Frostschutzthermostat S 3-Wege-Umschaltventil Heizen/Kühlen (Sole) T Hilfsschütz Kühlung mit Fußbodenheizung Die Fußbodenheizung kann sowohl zur Beheizung als auch zur Kühlung von Gebäuden und Räumen verwendet werden. Die hydraulische Einbindung der Fußbodenheizung in den Solekreis erfolgt über einen Kühl-Wärmetauscher. Zur Anpassung der Kühllast der Räume an die Außentemperatur ist ein Mischer erforderlich. Ähnlich einer Heizkennlinie kann die Kühlleistung über den von der Wärmepumpenregelung angesteuerten Mischer im Kühlkreis mit einer Kühlkennlinie genau der Kühllast angepasst werden. Zur Einhaltung der Behaglichkeitskriterien und zur Vermeidung von Tauwasserbildung müssen die Grenzwerte hinsichtlich der Oberflächentemperatur eingehalten werden. So darf die Oberflächentemperatur der Fußbodenheizung im Kühlbetrieb 20 C nicht unterschreiten. Zur Vermeidung von Kondenswasserbildung an der Fußbodenoberfläche befindet sich im Vorlauf der Fußbodenheizung ein Feuchtefühler natural cooling (zur Erfassung des Taupunkts). So kann auch bei kurzfristig auftretenden Wetterschwankungen (z.b. Gewitter) die Kondenswasserbildung sicher verhindert werden. Die Dimensionierung der Fußbodenheizung sollte mit einer Vor-/ Rücklauftemperaturkombination von ca. 14/18 C erfolgen. Zur Abschätzung der möglichen Kühlleistung einer Fußbodenheizung kann die nachfolgende Tabelle herangezogen werden. In Räumen mit großen Fenstern (Atrien, Hallen) erfolgt die Sonneneinstrahlung oft direkt auf den Fußboden. In diesem Fall kann die Kühlleistung des Fußbodensystems mit bis zu 100 W/m 2 angenommen werden. 6 Abschätzung der Kühlleistung einer Fußbodenheizung in Abhängigkeit des Verlegeabstands (Rohrleitung) und des Bodenbelags (angenommene Vorlauftemperatur ca. 14 C, Rücklauftemperatur ca. 18 C; Quelle: Fa. Velta) Bodenbelag Fliesen Teppich Verlegeabstand mm der Rohrleitungen Kühlleistung bei Rohrdurchmesser: 10 mm W/m mm W/m mm W/m Kühlfunktion active cooling oder natural cooling mit der AC-Box Funktionsbeschreibung In den Sommermonaten oder Übergangszeiten kann bei Sole/ Wasser- und Wasser/Wasser-Wärmepumpen das Temperaturniveau der Wärmequelle zur natürlichen Gebäudekühlung natural cooling verwendet werden. Gleichzeitig kann durch Inbetriebnahme des Verdichters und Funktionsumkehr von Primär- und Sekundärseite eine aktive Kühlung active cooling realisiert werden. Die erzeugte Wärme wird über die Primärquelle (oder einen Verbraucher) abgeführt. Die AC-Box, in Verbindung mit der Wärmepumpe, beginnt bei Kühlanforderung immer mit der Funktion natural cooling. Reicht die Kühlleistung nicht mehr aus, wird auf die Funktion active cooling umgeschaltet. Die Wärmepumpe geht in Betrieb und über die AC-Box werden kalte Seite (Primärkreislauf) und warme Seite (Sekundärkreislauf) umgeschaltet. Die erzeugte Wärme wird den angeschlossenen Verbrauchern (z. B. Speicher-Wassererwärmer) zur Verfügung gestellt. Überschüssige Wärme wird in das Erdreich oder die Brunnenanlage abgeführt. Um eine Überlastung der Erdkollektoren oder Erdsonden zu verhindern (Austrocknungsgefahr), wird die Temperatur und deren Spreizung permanent von der Wärmepumpenregelung WPR 300 überwacht. Bei Überlastung wird automatisch auf die Funktion natural cooling umgeschaltet. 70 VIESMANN VITOCAL 300-G

71 Auslegung (Fortsetzung) Alle notwendigen Umwälzpumpen, Ventile und Mischer innerhalb der AC-Box werden durch die Wärmepumpenregelung angesteuert. Ein Feuchte-Anbauschalter muss außerhalb der AC-Box an einem freien Rohrstück montiert sein. Einsatzmöglichkeit Die AC-Box kann nur in Verbindung mit der Vitocal 300-G (Sole/ Wasser- oder Wasser/Wasser-Wärmepumpe) und der Wärmepumpenregelung WPR 300 eingesetzt werden. Eine Kaskadierung mehrerer AC-Boxen ist nicht möglich. Die maximale Kälteleistung ist durch die Kälteleistung der angeschlossenen Wärmepumpe und durch die Dimensionierung der Primärquelle begrenzt. Nachrüsten der AC-Box Nachrüstung nur bei Vitocal 300-G mit Wärmepumpenregelung WPR 300. Damit der Verlust der Wärmeträgermedien (Sole und Wasser) gering ist, Kugelhähne und Schieber schließen. Anordnung der AC-Box Wir empfehlen die AC-Box links neben die Vitocal 300-G zu stellen. So ist der Zugang zu den internen Bauteilen von vorne oder von links möglich. Für diese Anbauvariante ist das Anschluss-Set (Zubehör) bestimmt. Hinweis Falls das Gerät zusammen mit einer Wärmepumpe (Typ BW) montiert wird, für die kein Anschluss-Set verfügbar ist, muss die Verbindung bauseits erstellt werden, weil zusätzliche Pumpen installiert werden müssen. A AC-Box B Vitocal 300-G Auslegung Die maximale Kühlleistung der AC-Box ist durch die eingebaute Wärmepumpe begrenzt. Beispiel: Bei Vitocal 300-G, Typ BW106, ist die maximale Kälteleistung der Anlage 4,9 kw. Bedingung: Die installierte Primärquelle ist für die Leistung ausgelegt und kann die erzeugte Wärme abführen. Hydraulischer Anschluss Wir empfehlen die AC-Box mit dem Anschluss-Set (Zubehör) an die Vitocal 300-G anzuschließen. Das Anschluss-Set ist bereits wärmegedämmt. Hinweis Bei Betrieb mit AC-Box den Planer, bzw. das Bohrunternehmen, über die Auslegung informieren. Die Primärquelle muss entsprechend größer ausgelegt werden. Andere Wärmepumpen müssen bauseits angeschlossen und anzuschließende Rohre dampfdiffusionsdicht wärmegedämmt werden. 6 VITOCAL 300-G VIESMANN 71

72 Auslegung (Fortsetzung) 6 A AC-Box B Sole-Leitung von Vitocal zur AC-Box C Sole-Leitung von AC-Box zur Vitocal D Vorlauf Sole E Rücklauf Sole F Feuchte-Anbauschalter (optional) G Vorlauf Kühl-/Heizwasser H Rücklauf Kühl-/Heizwasser Elektrischer Anschluss Alle Einführungen der elektrischen Anschlüsse befinden sich auf der Rückseite der AC-Box. Folgende enthaltene Komponenten sind werkseitig in beiden Anschlusskästen hinter dem vorderen Gehäusedeckel elektrisch angeschlossen: & Netzanschluss 230 V~ & Ansteuerung/Eingangssignal AC ( active cooling ) & Ansteuerung/Eingangssignal NC ( natural cooling ) & Signalleitung zum Ausschalten bei Störung des Verdichters Falls erforderlich müssen folgende Komponenten bauseits angeschlossen werden: & Feuchte-Anbauschalter (Zubehör, muss mitbestellt werden) & Zusätzlicher Frostschutzwächter (Zubehör) K Heizwasser-Leitung von AC-Box zur Vitocal L Heizwasser-Leitung von Vitocal zur AC-Box M Sicherheitsgruppe N Leitung vom Speicher-Wassererwärmer zur Vitocal (Rücklauf) (mit Ausdehnungsgefäß) O Leitung von Vitocal (Vorlauf) zum Speicher-Wassererwärmer P Vitocal 300-G Feuchte-Anbauschalter Falls Flächenkühlsysteme (z.b. Fußbodenkühlung, Kühldecke) eingesetzt werden, ist ein Feuchte-Anbauschalter (Zubehör) erforderlich. & Der Feuchte-Anbauschalter F wird an den Kühlwasser-Vorlauf angeschlossen (siehe Seite 71). & Der Feuchte-Anbauschalter ist dort zu montieren, wo die Raumluft ins Innere des Gehäuses gelangen kann. Er kann als Ausweichmöglichkeit in einem Referenzraum montiert werden. & Falls hinsichtlich der Luftfeuchte sehr unterschiedliche Räume zu erwarten sind, müssen ggf. mehrere Feuchte-Anbauschalter verwendet werden. & Falls mehrere Feuchte-Anbauschalter verwendet werden, müssen die Schaltkontakte als Öffner ausgeführt und in Reihe geschaltet werden Einbindung von thermischen Solaranlagen Funktionsbeschreibung Durch die Installation einer Vitosolic Solarregelung kann eine thermische Solaranlage für die Trinkwassererwärmung, Heizungsunterstützung und Schwimmbad-Wassererwärmung geregelt werden. Die Ladepriorität kann hierbei individuell an der Regelung eingestellt werden. Über die Wärmepumpenregelung können mittels KM-Bus-Verbindung bestimmte Werte abgelesen werden. Bei einem hohen Solarstrahlungsangebot kann eine Erwärmung aller Wärmeverbraucher auf einen höheren Soll-Wert die solare Deckungsrate erhöhen. Alle Sensortemperaturen und Sollwerte können über die Regelung abgerufen und eingestellt werden. Zur Vermeidung von Dampfschlägen im Solarkreis wird der Betrieb der Solaranlage bei Sonnenkollektortemperaturen > 120 C unterbrochen (Kollektor-Schutzfunktion). 72 VIESMANN VITOCAL 300-G

73 Auslegung (Fortsetzung) Solare Trinkwassererwärmung Übersteigt die Temperaturdifferenz zwischen Kollektortemperatursensor und Speichertemperatursensor den eingestellten Soll- Wert, wird die Umwälzpumpe für den Solarkreis eingeschaltet und der Speicher-Wassererwärmer erwärmt. Übersteigt die Temperatur am Speichertemperatursensor im Speicher-Wassererwärmer den in der Regelung eingestellten Soll- Wert, so ist die Wärmepumpe für die Speicherbeheizung gesperrt. Die Speicherbeheizung durch die Solaranlage erfolgt auf den in der Regelung eingestellten Soll-Wert. Hinweis Anschließbare Kollektorzahl/Aperturfläche beachten. Zu Vitocell 100-V/300-V siehe Planungsanleitung Vitosol. Anschließbare Kollektorzahl/Aperturfläche bei Vitocell 100-V, Typ CVW, in Verbindung mit dem Solar-Wärmetauscher-Set: & 5 Stück Vitosol 200-F oder & 6m 2 Aperturfläche Vitosol 200-T/300-T Solare Schwimmbad-Wassererwärmung Siehe Planungsanleitung Vitosol. Solare Heizungsunterstützung Die Erwärmung erfolgt, wenn die an der Wärmepumpenregelung eingestellte Einschalttemperaturdifferenz zwischen Kollektortemperatursensor und Speichertemperatursensor (solar) im Heizwasser-Pufferspeicher überschritten wird. Dann gehen die Umwälzpumpe für den Solarkreis und die Umwälzpumpe zur Speicherbeheizung in Betrieb. Die Erwärmung wird gestoppt, wenn die Temperaturdifferenz zwischen Kollektortemperatursensor und Speichertemperatursensor (solar) kleiner als die halbe Hysterese (Standard: 6 K) ist oder die am unteren Speichertemperatursensor gemessene Speichertemperatur der eingestellten Solltemperatur entspricht. Anhang 7.1 Vorschriften / Richtlinien Vorschriften und Richtlinien Für Planung, Installation und Betrieb der Anlage sind insbesondere die folgenden Normen und Richtlinien zu beachten: Allgemein geltende Vorschriften und Richtlinien BImSchG TA Lärm DIN 4108 DIN 4109 VDI 2067 VDI 2081 VDI 2715 VDI 4640 EN Bundesimmissionsschutzgesetz Wärmepumpen sind Anlagen im Sinne des Bundesimmissionsschutzgesetzes. Das BImSchG unterscheidet zwischen genehmigungsbedürftigen und nicht genehmigungsbedürftigen Anlagen ( 44, 22). Die genehmigungsbedürftigen Anlagen werden abschließend in der 4. Bundesimmissionsschutzverordnung (4. BImSchV) aufgeführt. Wärmepumpen, gleich welcher Betriebsart, fallen nicht darunter. Daher gelten für Wärmepumpen die 22 bis 25 BImSchG, d.h. sie sind so zu errichten und betreiben, dass vermeidbare Belästigungen auf ein Mindestmaß beschränkt werden. Bei den von den Wärmepumpenanlagen ausgehenden Geräuschemissionen ist die technische Anleitung zum Schutz gegen Lärm TA Lärm zu beachten. Wärmeschutz im Hochbau Schallschutz im Hochbau Wirtschaftlichkeitsberechnung von Wärmeverbrauchsanlagen, betriebstechnische und wirtschaftliche Grundlagen Lärmminderung in raumlufttechnischen Anlagen Lärmminderung an Warm- und Heißwasser-Heizungsanlagen Technische Nutzung des Untergrunds, erdgekoppelte Wärmepumpenanlagen Blatt 1 und 2 Heizungsanlagen in Gebäuden Verfahren zur Berechnung der Norm-Heizlast. 7 Wasserseitige Bestimmungen DIN 1988 DIN 4807 DVGW-Arbeitsblatt W101 DVGW-Arbeitsblatt W551 EN 806 EN Technische Regeln für Trinkwasser-Installationen Ausdehnungsgefäße Teil 5: Geschlossene Ausdehnungsgefäße mit Membrane für Trinkwassererwärmungsanlagen Richtlinien für Trinkwasserschutzgebiete 1. Teil: Schutzgebiete für Grundwasser Trinkwassererwärmungs- und Leitungsanlagen; Technische Maßnahmen zur Verminderung des Legionellenwachstums Technische Regeln für Trinkwasser-Installationen Heizungssysteme in Gebäuden; Planung von Warmwasser-Heizungsanlagen VITOCAL 300-G VIESMANN 73

74 Anhang (Fortsetzung) Elektroseitige Bestimmungen Der elektrische Anschluss und die Elektroinstallation sind gemäß den VDE-Bestimmungen (DIN VDE 0100) und den technischen Anschlussbedingungen des Elektrizitätsversorgungsunternehmens auszuführen. VDE 0100 VDE 0105 EN und -40 (VDE und -40) DIN VDE 0730 Teil 1/3.72 Errichten von Starkstromanlagen mit Nennspannungen bis 1000 V Betrieb von Starkstromanlagen Sicherheit elektrischer Geräte für den Hausgebrauch und ähnliche Zwecke Bestimmungen für Geräte mit elektromotorischem Antrieb für den Hausgebrauch Kältemittelseitige Bestimmungen DIN 8901 DIN 8960 DIN 8975 Kälteanlagen und Wärmepumpen; Schutz von Erdreich, Grund- und Oberflächenwasser Sicherheitstechnische und umweltrelevante Anforderungen und Prüfungen Kältemittel, Anforderungen Kälteanlagen; Sicherheitstechnische Grundsätze für Gestaltung, Ausrüstung und Aufstellung; Auslegung Zusätzliche Normen und Vorschriften für bivalente Wärmepumpenanlagen VDI 2050 DIN EN Heizzentralen, technische Grundsätze für Planung und Ausführung Planung von Heizungsanlagen mit Wärmepumpen 7.2 Glossar 7 Abtauen Beseitigen eines Reif- oder Eisansatzes am Verdampfer der Luft/ Wasser-Wärmepumpe durch Wärmezufuhr (bei Viessmann Wärmepumpen erfolgt die Abtauung bedarfsgerecht durch den Kältekreislauf). Alternativbetrieb Deckung des Wärmebedarfs durch die Wärmepumpe ausschließlich an Heiztagen mit geringer Heizlast (z.b. bei Q NGeb <50%). An allen anderen Heiztagen erfolgt die Deckung des Wärmebedarfs durch einen anderen Wärmeerzeuger. Arbeitsmedium Spezieller Begriff für Kältemittel in Wärmepumpenanlagen. Arbeitszahl Quotient der Heizwärme und der Verdichterantriebsarbeit über einen bestimmten Zeitraum, z.b. ein Jahr. Formelzeichen: β Bivalente Heizung Heizsystem, das den Raumheizwärmebedarf eines Gebäudes durch Verwendung zweier verschiedener Energieträger deckt (z. B. durch die Wärmepumpe, deren Wärmeangebot durch einen zweiten, brennstoffbefeuerten Wärmeerzeuger ergänzt wird). Expansionsorgan Bauteil der Wärmepumpe zwischen Verflüssiger und Verdampfer zur Absenkung des Verflüssigerdrucks auf den der Verdampfungstemperatur entsprechenden Verdampfungsdruck. Zusätzlich regelt das Expansionsorgan die Einspritzmenge des Arbeitsmediums in Abhängigkeit von der Verdampferbelastung. Heizleistung Die Heizleistung ist die von der Wärmepumpe abgegebene Nutzwärmeleistung. Kälteleistung Wärmestrom, der durch den Verdampfer einer Wärmequelle entzogen wird. Kältemittel Stoff mit niedriger Siedetemperatur, der in einem Kreisprozess durch Wärmeaufnahme verdampft und durch Wärmeabgabe wieder verflüssigt wird. Kreisprozess Sich ständig wiederholende Zustandsänderungen eines Arbeitsmediums durch Zufuhr und Abgabe von Energie in einem geschlossenen System. Leistungszahl Quotient aus Heizleistung und Verdichterantriebsleistung. Die Leistungszahl kann nur als Momentanwert bei einem definitiven Betriebszustand angegeben werden. Da die Heizleistung stets größer ist als die Verdichterantriebsleistung, ist die Leistungszahl immer > 1. Formelzeichen: ε Monoenergetisch Bivalente Wärmepumpenanlage, bei der der zweite Wärmeerzeuger mit der gleichen Energieart (Strom) betrieben wird. Monovalent Die Wärmepumpe ist der alleinige Wärmeerzeuger. Diese Betriebsart ist für alle Niedertemperatur-Heizungen bis max. 55 C Vorlauftemperatur geeignet. natural cooling Energiesparende Methode der Kühlung mit Hilfe der Kühlleistung von Erdsonden. Nennleistungsaufnahme Die im Dauerbetrieb unter definierten Bedingungen maximal mögliche elektrische Leistungsaufnahme der Wärmepumpe. Sie ist nur für den elektrischen Anschluss an das Versorgungsnetz maßgebend und wird vom Hersteller auf dem Typenschild angegeben. Nutzungsgrad Quotient aus genutzter und dafür aufgewendeter Arbeit bzw. Wärme. 74 VIESMANN VITOCAL 300-G

75 Anhang (Fortsetzung) Parallelbetrieb Betriebsweise der bivalenten Heizung mit Wärmepumpen; weitgehende Deckung des Wärmebedarfs an allen Heiztagen durch die Wärmepumpe. Nur an wenigen Heiztagen erfolgt Deckung des Spitzenwärmebedarfs parallel zur Wärmepumpe über andere Wärmeerzeuger. Verdampfer Wärmetauscher einer Wärmepumpe, in dem ein Wärmestrom durch Verdampfen eines Arbeitsmediums der Wärmequelle entzogen wird. Verdichter Maschine zur mechanischen Förderung und Verdichtung von Dämpfen und Gasen. Unterscheidung nach Bauarten. Verflüssiger Wärmetauscher einer Wärmepumpe, in dem ein Wärmestrom durch Verflüssigung eines Arbeitsmediums an den Wärmeträger abgegeben wird. Wärmepumpe Technische Einrichtungen, die einen Wärmestrom bei niedriger Temperatur aufnimmt (kalte Seite) und mittels Energiezufuhr bei höherer Temperatur wieder abgibt (warme Seite). Bei Nutzung der kalten Seite spricht man von Kühlmaschinen, bei Nutzung der warmen Seite von Wärmepumpen. Wärmepumpenanlage Gesamtanlage, bestehend aus der Wärmequellenanlage und der Wärmepumpe. Wärmequelle Medium (Erdreich, Luft, Wasser), dem mit der Wärmepumpe Wärme entzogen wird. Wärmequellenanlage (WQA) Einrichtung zum Entzug der Wärme aus einer Wärmequelle und dem Transport des Wärmeträgers zwischen Wärmequelle und kalter Seite der Wärmepumpe einschließlich aller Zusatzeinrichtungen. Wärmeträger Flüssiges oder gasförmiges Medium (z.b. Wasser oder Luft), mit dem Wärme transportiert wird. 7.3 Übersicht Planungsablauf einer Wärmepumpenanlage 1. Ermittlung der Gebäudedaten (eine dafür hilfreiche Checkliste zur Ausarbeitung eines Angebots für Wärmepumpen kann unter über den Link: Login Marktpartner > Dokumentation > Weitere abgerufen werden.) & exakte Gebäude-Heizlast nach DIN EN ermitteln & Warmwasserbedarf erfassen & Art der Wärmeübergabe festlegen (Heizkörper oder Fußbodenheizung) & Systemtemperaturen des Heizsystems festlegen (Ziel: niedrige Temperaturen). 2. Dimensionierung der Wärmepumpe & Betriebsweise der Wärmepumpe (monovalent, bivalent, monoenergetisch) festlegen (siehe Seite 6) & mögliche Sperrzeiten der EVU berücksichtigen (siehe Seite 6) & Wärmequelle festlegen und dimensionieren (siehe ab Seite 46) & Speicher-Wassererwärmer dimensionieren (siehe Seite 58). 3. Ermittlung der rechtlichen und finanziellen Randbedingungen & Genehmigungsverfahren für die Wärmequelle (Erdsonde, Brunnen) & staatliche und örtliche Fördermöglichkeiten klären & Stromtarife und Förderung des regionalen EVU. 4. Festlegung der Schnittstellen und Zuständigkeiten & Wärmequelle für Wärmepumpe & Wärmequelle für Heizungsanlage & Elektroinstallation (Wärmequelle). 5. Bohrfirma beauftragen & Erdsonde dimensionieren (Bohrfirma) & Vertrag über Leistungen abschließen & Bohrarbeiten durchführen. 6. Elektroarbeiten & Zählerantrag stellen & Last- und Steuerleitungen verlegen & Zählerplätze einrichten. 7 VITOCAL 300-G VIESMANN 75

76 Anhang (Fortsetzung) 7.4 Herstelleradressen & VERTICAL HEAT GmbH Komplettlösung für Erdwärmesondenanlagen Grenzweg 4 D Lauf an der Pegnitz & Doyma GmbH & Co. Durchführungssysteme Industriestraße 43 D Oyten & Frank GmbH Starkenburgstraße 1 D Mörfelden & HAKA.GERODUR AG Giessenstraße 3 CH-8717 Benken & Landis & Staefa GmbH Siemens Building Technologies Hauptverwaltung Friesstraße D Frankfurt & Tranter AG Käthe-Paulus-Straße 9 D Hildesheim 7 76 VIESMANN VITOCAL 300-G

77 Anhang (Fortsetzung) 7.5 Überschlägige Bestimmung der Jahresarbeitszahl einer Wärmepumpe Die Jahresarbeitszahl β der installierten Wärmepumpenanlage wird mit Hilfe des vereinfachten Berechnungskurzverfahrens anhand der Korrekturfaktoren F Betrieb (F ν ) und F Verflüssiger (F Δν ) nach VDI 4650 sowie der Leistungszahlen ε Norm nach EN 255 oder EN wie folgt bestimmt: Schritt 1: Auswahl der Berechnungsgleichung je nach Bauart der Wärmepumpe = Sole/Wasser-Wärmepumpe: β Sole-WP = ε Norm1 F Verflüssiger F Betrieb1 / 1,075 = Wasser/Wasser-Wärmepumpe: β Wasser-WP = ε Norm1 F Verflüssiger F Betrieb1 /1,14 = Luft/Wasser-Wärmepumpe: β Luft-WP =(ε Norm1 F Betrieb1 + ε Norm2 F Betrieb2 + ε Norm3 F Betrieb3 ) F Verflüssiger Schritt 2: Relevante Leistungszahl(en) ε Norm der Wärmepumpe bestimmen Bauartspezifische Normbetriebspunkte bestimmen: = Sole/Wasser (B0/W35) = Wasser/Wasser (W10/W35) = Luft/Wasser (A-7;2;10/W35) Nach EN 255 gemessene Leistungszahlen ε Norm einsetzen: Leistungszahl ε Norm1 : (bei B0/W35 bzw. W10/W35 bzw. A-7/W35) Leistungszahl ε Norm2 : (nur Luft/Wasser-Wärmepumpe bei A2/W35) Leistungszahl ε Norm3 : (nur Luft/Wasser-Wärmepumpe bei A10/W35) Schritt 3: Korrekturfaktor für abweichende Temperaturdifferenzen am Verflüssiger bestimmen Bei der Prüfstandsmessung eingestellte Temperaturdifferenz Δν M ermitteln: K Temperaturdifferenz Δν M am Verflüssiger unter Prüfstandsbedingungen bei = Sole/Wasser (B0/W35) = Wasser/Wasser (W10/W35) = Luft/Wasser (A2/W35)* 1 Tatsächliche Temperaturdifferenz Δν B bei Betriebsbedingungen ermitteln: K Temperaturdifferenz Δν B am Verflüssiger unter Betriebsbedingungen Korrekturfaktor F Verflüssiger (F Δν ) anhand Tabelle bestimmen: F Verflüssiger : Temperaturdifferenz bei Betrieb (Δν B ) bei der Prüfstandsmessung (Δν M ) 5K 10K 3K 0,980 0,928 4K 0,990 0,939 5K 1,000 0,949 6K 1,010 0,959 7K 1,020 0,969 8K 1,031 0,980 9K 1,041 0, K 1,051 1,000 Schritt 4: Korrekturfaktor für vorliegende Betriebsbedingungen bestimmen Maximale Vorlauftemperatur am Norm-Auslegungstag gemäß DIN 4701 festlegen: Maximale Vorlauftemperatur: C Mittlere Wärmequellentemperatur bestimmen bzw. Standort festlegen: = Sole/Wasser: mittlere Soletemperatur: C = Wasser/Wasser mittlere Grundwassertemperatur: C = Luft/Wasser Standort der Wärmepumpe gemäß DIN 4701: = Essen = München = Hamburg = Berlin = Frankfurt 7 *1 Vitocal 300-A: 5 K Vitocal 350-A: 10 K VITOCAL 300-G VIESMANN 77

78 Anhang (Fortsetzung) Korrekturfaktoren F Betrieb (F ν ) anhand Tabellen ermitteln: = Sole/Wasser: Korrekturfaktor F Betrieb1 : Mittlere Soletemperatur Maximale Vorlauftemperatur 30 C 35 C 40 C 45 C 50 C 55 C 2 C 1,161 1,113 1,065 1,016 0,967 0,917 1 C 1,148 1,100 1,052 1,003 0,954 0,904 0 C 1,135 1,087 1,039 0,990 0,940 0,890 = Wasser/Wasser Korrekturfaktor F Betrieb1 : Mittlere Grundwassertemperatur Maximale Vorlauftemperatur 30 C 35 C 40 C 45 C 50 C 55 C 12 C 1,158 1,106 1,054 1,000 0,947 0, C 1,139 1,087 1,035 0,981 0,927 0, C 1,120 1,068 1,016 0,962 0,908 0,853 9 C 1,101 1,049 0,997 0,943 0,889 0,834 8 C 1,082 1,030 0,978 0,924 0,870 0,815 = Luft/Wasser Korrekturfaktor F Betrieb1 : (bei A-7/W35) Korrekturfaktor F Betrieb2 : (bei A2/W35) Korrekturfaktor F Betrieb3 : (bei A10/W35) Standort Maximale Vorlauftemperatur A 30 C 35 C 40 C 45 C 50 C 55 C Essen -7 C 0,070 0,066 0,062 0,059 0,055 0,051 2 C 0,799 0,766 0,734 0,701 0,668 0, C 0,258 0,250 0,242 0,233 0,225 0,217 München -7 C 0,235 0,224 0,213 0,202 0,191 0,180 2 C 0,695 0,668 0,642 0,616 0,590 0, C 0,173 0,168 0,163 0,158 0,153 0,147 Hamburg -7 C 0,109 0,104 0,098 0,092 0,087 0,081 2 C 0,794 0,762 0,730 0,698 0,667 0, C 0,212 0,205 0,198 0,192 0,185 0,179 Berlin -7 C 0,144 0,137 0,130 0,123 0,116 0,109 2 C 0,776 0,767 0,716 0,686 0,656 0, C 0,188 0,182 0,177 0,171 0,165 0,160 Frankfurt -7 C 0,088 0,084 0,079 0,075 0,070 0,066 2 C 0,799 0,767 0,735 0,704 0,672 0, C 0,234 0,227 0,220 0,212 0,205 0,198 Schritt 5: Korrekturfaktoren F Verflüssiger,F Betrieb und Leistungszahlen ε Norm gemäß Schritt 1 einsetzen und Jahresarbeitszahl β berechnen = Sole/Wasser- bzw. Wasser/Wasser-Wärmepumpe: β = / = = Luft/Wasser-Wärmepumpe: β = ( + + ) = 7 Hinweis Bei der Berechnung der Jahresarbeitszahl nach VDI 4650 wird sowohl der Anlagenstandort als auch die Hilfsenergie der Wärmequelle berücksichtigt. Im Gegensatz dazu erfolgt die Berechnung der Jahresarbeitszahl β WP =1/e H,g nach EnEv, DIN V 4701-T10 standortunabhängig mit separater Betrachtung der Hilfsenergiebedarfe. 78 VIESMANN VITOCAL 300-G

79 Stichwortverzeichnis A Anmeldungsverfahren Arbeitsmedium Arbeitszahl... 74, 77 Aufstellung Auslegung der Wärmequellen... 46, 55 B Betriebsweise & bivalent-alternativ... 7 & bivalent-parallel... 6 & monoenergetisch... 6 Bohrungen... 4, 49 D Druckverlust... 48, E Elektrizitätsversorungsunternehmen Elektro-Heizeinsatz Entzugsleistung... 46, 49 Erdkollektor... 4, 48 Erdsonde... 4, 49 EVU F Flächenkollektoren Förderbrunnen Frostschutztemperaturregler Fußbodenheizung G Gebäudekühlung Gebläsekonvektoren Geräusche Grenzwerte für Kupfer... 5 Grundwasser... 5, 55 H Heizlast Heizleistung... 6, 58, 74 Heizwasser-Pufferspeicher... 40, 58 Heizwasser-Vorlauftemperatur Hydraulik-Anschlussmodul I Investitionskosten J Jahresarbeitszahl Jahresheizarbeit K Kälteleistung... 4, 74 Kältemittel Kennlinien Solekreis-Pumpen Körperschall Kondenswasser... 47, Kühlbetrieb Kühldecken Kühlfunktion Kühlkennlinie Kühllast Kühllastberechnung Kühlleistung... 64, 70 Kühlquelle Kühlung mit Fußbodenheizung Kühl-Wärmetauscher... 67, Kühlwasser L Ladelanze Leistungszahl... 55, 74 Lichtschacht... 9 Luftabscheider M Membran-Ausdehnungsgefäß Monoenergetisch Monovalent N natural cooling... 31, 64, 70, 74 NC-Box Niedertemperatur-Heizsystem Nutzungsgrad P Planung Plattenwärmetauscher... 56, 60, 64 Produktinformation, Vitocal 300-G Pumpenleistungszuschläge R Radiatoren-Heizkörper S Saugbrunnen... 5 Schall Schalldämmung Schluckbrunnen... 5, 55 Schwimmbad-Wassererwärmung... 63, 73 Sickerbrunnen... 5 Solaranlage Solare Heizungsunterstützung Solare Trinkwassererwärmung Soledruckwächter Soleverteiler Sole-Zubehörpaket Speicherbevorratungstemperatur Sperrzeiten Stromversorgung Stromzähler Systemtrennung T Trinkwasser-Durchlauferhitzer Trinkwassererwärmung... 40, 46, 58, 73 & direkte & im Speicherladesystem & über externen Wärmetauscher Tyfocor V Ventilatorkonvektoren Verdampfer Verdichter Verflüssiger Verlegeabstand & bei Erdkollektoren & bei Fußbodenheizung Volumen in Rohren Volumenstrom VITOCAL 300-G VIESMANN 79

80 Stichwortverzeichnis (Fortsetzung) W Wärmedämmung... 45, 47 Wärmeentzugsleistung... 4 Wärmekapazität Wärmeleitfähigkeit Wärmequelle... 4, 46, 75 Wärmetauscher Wärmeträgermedium... 48, 50, 54, 74 Wasserqualität... 5 Wasser-Wirtschaftsamt Z Zwischenkreis... 5 Zwischenkreis-Wärmetauscher Technische Änderungen vorbehalten! Viessmann Werke GmbH&Co KG D Allendorf Telefon: Telefax: Gedruckt auf umweltfreundlichem, chlorfrei gebleichtem Papier 80 VIESMANN VITOCAL 300-G