Gaswärmepumpen zum Heizen, Kühlen und Entfeuchten. Dipl.-Ing. Marcus Becker

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1 Gaswärmepumpen zum Heizen, Kühlen und Entfeuchten Dipl.-Ing. Marcus Becker

2 Tochterunternehmen von TOYOTA 11 Produktionsniederlassungen Mitarbeiter 98 Tochterfirmen Seit 1982 an der Entwicklung von GWP beteiligt 1986 erste Gaswärmepumpe auf dem Markt d.h. über 20 Jahre Erfahrung im GWP Sektor Ausgereifte Produkte GWP aktuell in der 8. Entwicklungsstufe > Gaswärmepumpen installiert im Asiatischen Raum

3 Was ist eine Gaswärmepumpe? Die GWP ist eine Kompressionswärmepumpe, angetrieben von einem Gas-Verbrennungsmotor Thermische Energie wird in den Proßess aufgenommen: Nutzung der Abwärme des Kühlkreislaufs Nutzung der Abwärme der Abgase (inkl. Brennwerttechnik) Nutzung der Umweltenergie (Wärmepumpe) COP = 1,5 COP = 1,1 Heizen Kühlen

4 Leistungszahlen AISIN GWP Modelle 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 Kühlen Heizen Heizkessel 5 HP 7,5 HP 8 HP 10 HP 13 HP 16 HP 20 HP Leistungszahl

5 Innengerät Q ab Erdgas Kältemittel flüssig Expansions- Ventil Verflüssiger Verdampfer Verdichter Kältemittel gasförmig Antriebsleistung P Wärmezufuhr Nutzung der Motorabwärme Brennwerttechnik Außengerät

6 Leistungscharakteristik 100% Heizleistung/COP bei Außentemperaturen unterhalb C nahezu konstant bei 100% der Nennheizleistung

7 Vorteile der AISIN Gaswärmepumpentechnik Heizen und Kühlen mit einem System Keine Erschließungskosten für die Primärenergie Monovalentes Arbeitsverhalten Flexible Einsatzmöglichkeiten (Wasser, VRF, Lüftung) Sehr geringer Energieverbrauch Hohe Wirtschaftlichkeit Lange Wartungsintervalle Hohe Produktreife durch jahrzehnte lange Erfahrung

8 Einsatzgebiete Gewerbebetriebe, Produktionshallen Industrie Ladengeschäfte Büro- und Verwaltungsgebäude Lagerhaltung

9 Marktanteile Gaswärmepumpen - Japan 42,3% Gas VRF ,3% elektr.vrf WP 50% Gas VRF % elektr. VRF WP

10 Anlagenkosten Anlagenkosten reduzieren sich, da nur ein System zur Leistungsbereitstellung notwendig ist, sowohl für den Kühl-, als auch für den Heizfall. Weiterer wichtiger Vorteil: Traditionelle Trennung zw. Heiz- und Kühlkreislauf fällt weg. Nur eine Gebäudeinstallation! Kostenersparnis auf beiden Seiten.

11 Modelle 14,0 26,5 kw 5 HP 7,5 HP 8 HP Modell TGNP140 TGNP180 TGMP224 Heizleistung 18 KW 23,6 kw 26,5 kw Kühlleistung 14 KW 18 kw 22,4 kw Schalldruckpegel 52 / 50 db 53 / 51 db 53 / 51 db Betriebsgewicht 450 kg 450 kg 530 kg el - Leistungsaufnahme 0,62 kw 0,75 kw 0,75 kw Anschlussspannung 230 V (1Ph) 230 V (1Ph) 230 V (1Ph) Gasverbrauch (Heizen) 13,8 kw 16,1 kw 17,5 kw Gasverbrauch (Kühlen) 12,7 kw 16,9 kw 18,6 kw

12 Modelle 33,5 67,0 kw 10 HP 13 HP 16 HP 20 HP Modell TGNP280 TGMP355 TGMP450 TGMP560 Heizleistung 33,5 KW 42,5 kw 53 kw 67 kw Kühlleistung 28 KW 35,5 kw 45 kw 56 kw Schalldruckpegel 57 / 55 db 58 / 56 db 57 / 56 db 58 /57 db Betriebsgewicht 560 kg 560 kg 790 kg 790 kg el - Leistungsaufnahme 0,98 kw 0,98 kw 1,53 kw 1,53 kw Anschlussspannung 230V (1Ph) 230V (1Ph) 230V (1Ph) 230 V(1Ph) Gasverbrauch (Heizen) 22,4 kw 29,6 kw 36,6 kw 46,8 kw Gasverbrauch (Kühlen) 24,5 kw 29,9 kw 35,5 kw 47,9 kw

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14 Optional mit Strom-Generator Eigene Stromerzeugung für alle Anbauteile Reduziert Betriebskosten Minus 80% Stromaufnahme Modelle 450 / 560 / 710

15 Gas-Motoren und Verdichter Type Antriebsleistung Antriebsmotor Kompressor 5 HP 7,5 HP 3,75KW 688 cm³ 2 Scrollverdichter (V=2 X 30,5 cm³) 10 HP - 13 HP 7,5KW 952 cm³ 2 Scrollverdichter (V=2 X 60,5 cm³) 16 HP 20 HP 15KW 1998 cm³ 4 Scrollverdichter (V=4 X 60,5 cm³)

16 Innenansicht Modell TGMP 560 B2

17 Bestes Teillastverhalten durch 4 Verdichter

18 Wartung (nach Betriebsstunden oder 5 Jahren) Austausch Motoröl Erneuerung Ölfilter Zündkerzen Luftfilter Keilriemen austauschen Sichtkontrolle Überprüfung Kältemittelkreislauf

19 Systemlösungen AISIN Direktverdampfung bzw. kondensation (VRF) Direktanschluss an Lüftungszentralen Wassersysteme Kombinationen aus den vor genannten Systemen

20 VRF - Systeme Kältemittel als Energieträger Direktverdampfung bzw. -kondensation

21 Möglichkeiten der Leitungsführung Max. 20 Innengeräte Max. 80 m bis zum ersten Verteiler Max. 15 m Höhendifferenz zwischen den Innengeräten Max. 50 m Höhendifferenz zwischen Außenund Innengeräten Max. 120 m vom Außengerät bis zum entferntesten Innengerät 40 Max. 40 m ab dem ersten Abzweig

22 Möglichkeiten der Anlagengestaltung

23 Installation VRF Spannungsversorgung Außengerät 230V / 3Ph / 50Hz, N, PE Spannungsversorgung Innengeräte 230V / 1Ph / 50Hz, N, PE Erdgasleitung Außengerät Kältemittel - leitung Kondensat - leitung Super Link Busleitung (geschirmt) Busleitung Fernbedienung (geschirmt)

24 Systemlösungen AISIN Direktverdampfung bzw. kondensation (VRF) Direktanschluss an Lüftungszentralen Wassersysteme Kombinationen aus den vor genannten Systemen

25 Hydraulikstation SKVP Speicher-Pumpenstation Luft-Wasser System Übergabestation von GWP an Wasserkreislauf Kompaktstation, die in Verbindung mit dem GWP-System, mit Wasser als Kälte- und Wärmeträger für vielseitige Projektlösungen im privaten, gewerblichen und industriellen Anlagenbau anwendbar ist.

26 Einsatz hydraulisches System Innengeräte in allen Bauformen Variabilität bei der Wahl der Innengeräte (Herstellerunabhängig) +47 C Individuelle Lösungen möglich Regelung kann universell angepasst werden Nutzung von statischen Heizflächen Wärmeübergang: Konvektion, aber auch Strahlung Durch modularen Aufbau (Aufstellung SKVP im Gebäudeinneren) kein Frostschutz nötig +6 C

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28 Installation Wassersystem Erdgasleitung Außengerät Transformator 230 / 200 V (im Lieferumfang enthalten) Spannungsversorgung Außengerät 400V / 3Ph / 50Hz, N, PE Spannungsversorgung Innengeräte 230V / 1Ph / 50Hz, N, PE Kondensat - leitung Hydraulikmodul Kältemittel - leitung Super Link Busleitung (geschirmt) Hydraulisches Netz (+7 C bis +47 C)

29 Regelung Wassersystem - Optimierte Zentralregelung für Wassergeführte Systeme - Außentemperaturgesteuert - Hoch Effizientes Speichermanagement - Zentrale Bedienung - Automatische Sommer / Winter Umschaltung - Laufzeitüberwachung

30 Kaskadierung mehrerer Gaswärmepumpen Leistungsabhängige Regelung - bedarfsgerecht Erweiterbares Modul für höhere Leistungen Laufzeitausgleich der einzelnen Module Fernwartung

31 Systemlösungen AISIN Direktverdampfung bzw. kondensation (VRF) Direktanschluss an Lüftungszentralen Wassersysteme Kombinationen aus den vor genannten Systemen

32 Konventionelle RLT-Anlagen Pufferspeicher Heizkessel Kaltwassererz euger

33 RLT-Modul - Direkte Kombination GWP - RLT-Anlage - Konstante Lufterwärmung im Winter - Heizen und Kühlen mit einem System - Stufenlose Leistungsanpassung - Komplette Steuerung der Gaswärmepumpe und der Lüftungsanlage über EINE gemeinsame Regelung - Einfacher und schneller Systemaufbau - Keine Frostschutzmaßnahmen

34 Gas-Wärmepumpe mit externer Nutzung der Motorabwärme Optionale Auskopplung der Motorabwärme, zur externen Verwendung. (nur im Kühlbetrieb möglich) Die Motorabwärme, die für den Kühlbetrieb nicht benötigt wird, kann über einen zusätzlich integrierten Wärmetauscher mit zugehöriger Ventilsteuerung zur externen Nutzung bereitgestellt werden. Damit ist es möglich, z.b. eine Sanitäre Warmwasserbereitung zu unterstützen. Das Wärmepotential welches über die Wärmerückgewinnung abgenommen werden kann, ist in den Herstellerangaben (technische Daten) nicht berücksichtigt, d.h. die Wärmemenge fällt zusätzlich an und verbessert nochmals die Wirtschaftlichkeit. Das WRG-Kit ist für alle Gerätegrößen lieferbar! Auch Nachrüstung ist möglich

35 Steuerliche Einstufung von Gaswärmepumpen - Aufgrund der hohen Effizienz und der geringen CO2 Emissionen werden Gaswärmepumpen vorteilhaft behandelt. - Durch jährlichen Effizienznachweis wird Mineralölsteuer zurückerstattet - Verminderter Mineralölsteuersatz auf Erdgas = 0,55 ct / kwh - Verminderter Mineralölsteuersatz auf Flüssiggas = 6,06 ct / kg (0,466 ct / kwh) - Diese Steuer ist im Basispreis des Energieversorgers enthalten und kann mit Nachweis Rückerstattet werden. - Einfaches standardisiertes Rückerstattungsverfahren - Gaswärmepumpen sind befreit von der Mineralölsteuer günstiger Betriebskosten!

36 Investitionsargumente - Hohe Leistungszahl mit Primärenergie - Heizen und Kühlen direkt mit Gas - Geringe Betriebskosten - kein kostenintensiver Strombezug - Auslegung nach Wärmebedarf möglich, da Heizleistung auch bei tiefen Außentemperaturen konstant. - Installierte Heizleistung muss nicht überdimensioniert sein, da kein Abfallen der Heizleistung vorhanden wie bei elektrisch angetriebenen Wärmepumpen. - Steuerbefreiung - Attraktive Förderprogramme der Länder z.b. REN in NRW

37 Bürogebäude / Energieversorgung Filstal Direktverdampfung / -kondensation 20HP

38 Bürogebäude Bezirksgericht Traun SKVP Luft-Wasser-System 2x20 HP 2x20 HP

39 Sitzenlastkessel 65 C 55 C 47 C Pumpe 65 C - 55 C Mischsystem FAN-Coils Radiatoern FB-Heizung Kühlung 6 C / 12 C 30 C 35 C / 30 C (FB-Heizung) Heizung Schichtenspeicher GWP 20HP YOSHI V-6 V-5 P-36 P-37 Heizmodus: 47 C / 42 C Kühlmodus: 6 C / 12 C VL RL Heiz- oder Kühlbetrieb GWP 20HP YOSHI P-38 Pufferspeicher 1000l GWP 20HP YOSHI

40 Bürogebäude / Essen SKVP Luft-Wasser-System 20HP

41 Bürogebäude 10 HP 10 HP

42 Integration der Gaswärmepumpe Betonkernaktivierung Kreis1 Temperierung Brücke Heizung 31/27 C 3,6 kw Betonkerntemperierung Südseite Heizung 31/27 C Kreis2 Kühlung 17/20 C Kühll. 18,6 kw Betonkerntemperierung Nordseite Heizung 31/27 C Kühlung 17/20 C Kreis3 Kühll. 14,7 kw Statische Heizung PWW 70/50 C 52 kw Heizkreis V. V. V. V. TB TB TB TF TF TF TF TF TF TF TF HZG- RL DN 40 TF VL DN 65 V. PI RL DN 65 PI V. SF SF V. SF V. SF V. M M M M V. 70 C/50 C 2250 kg/h Gaswärmepumpe SKVP Speicher Pufferspeicher 600 l Verteiler xx C / xx C 2,2bar zum Verteiler Bestand VL: Heizung 47 C Kühlung 7 C VL DN 65 TF V. TF Flüssigkeitsleitung Gas-Wärmepumpe Außengerät Saugleitung Gas-Wärmepumpe Innengerät einschl. Wärmetauscher, Ausdehnungsgefäß, Sicherheitsventil Kühlleistung: 28 kw Heizleistung: 33,5 kw RL: Heizung 40 C Kühlung 12 C RL DN 65 TF P6 TF Heizung Bestand Heizung / Kühlung - Erzeugung Heizung

43 Bank / Volksbank Adenau SKVP Luft-Wasser-System 20HP

44 Bistro / Tankshop Meckenheim Direktverdampfung / -kondensation 10 HP 10 HP

45 Hundertwasserhaus Essen 5 HP Direktverdampfung / -kondensation

46 Verkauf- / Bürogebäude G&W Fahrzeugteile 10 HP 10 HP

47 Bank / Sparkasse Ahrweiler Direktverdampfung / -kondensation 10 HP 10 HP

48 Bürogebäude Badenwerk AG Direktverdampfung / -kondensation 10 HP 10 HP

49 Bürogebäude Freitaler Stadtwerke 5 HP 5 HP

50 Leitwarte, Schulungsraum / Gasanstalt Kaiserslautern SKVP Luft-Wasser-System 10 HP 10 HP

51 Bürogebäude Regionalgas Euskirchen Direktverdampfung / -kondensation 13 HP

52 Einkaufscenter / Japan Direktverdampfung / -kondensation 140 HP 140 HP

53 AISIN GWP Vertrieb Schulung Beratung BERNDT Otto-Hahn-Str Gelsdorf Tel: 02225/ Fax: 02225/ Internet: gas@gas-thermodynamik.de