Die Energiestation EIN UNIVERSELLES HEIZ- UND KÜHLSYSTEM. Dipl.-Ing. Klaus Höpler Produktmanager. Oktober Walter Meier

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1 Die Energiestation EIN UNIVERSELLES HEIZ- UND KÜHLSYSTEM Dipl.-Ing. Klaus Höpler Produktmanager Oktober

2 Die Ausgangssituation Heizen und Kühlen mit getrennten Systemen Gewerbekühlung und Klimatisierung ohne WRG Wärmerückgewinnungsrate zu niedrig wegen fehlender Nutzungmöglichkeit EEWärmeG 2

3 Die Lösung mit der ENERGIESTATION Heizen und Kühlen mit einem energieeffizienten Systemen Gewerbekühlung und Klimatisierung mit WRG Hohe Wärmerückgewinnungsrate durch Energie- Lastmanagement und Ausgleichs-Speicher EEWärmeG 3

4 Die Lösung mit der ENERGIESTATION Agenda: Systemüberblick ES BASIS Regelung- und Sensorelektronik Das patentierte Energie-Lastmanagement Hydraulikmodule Systemvergleich Energiestation vs. konventionelle Anlagen Vorteile Einsatzbereiche 4

5 Ein universelles Energiesystem Die ENERGIESTATION KÜHLEN HEIZEN BRAUCHWASSER 5

6 Systemüberblick ES BASIS Heiz-Modul Basis Kühl-Modul 6

7 Systemüberblick ES BASIS Leistungszahlen COP: 4,6 (B0/W35) 5,6 (W10/W35) EER: 4,42 (W7/B35) ESEER: 5,75 (Eurovent) Gesamteffizienz > 9 7

8 Systemüberblick ES BASIS Zukunftssicheres Kältemittel R290 8

9 Natürliches Kältemittel R290 Sehr gute Thermophysikalische Eigenschaften von R290 hohe Verdampfungsenthalpie hohe volumenstrombezogene Kälteleistung niedrige Verdichtungsendtemperaturen hohe Leistungszahl Ökologische Eigenschaften kein Ozonzerstörungspotenzial (ODP = 0) geringes direktes Treibhauspotential GWP dir keine Gefährdung durch Abbauprodukte

10 Natürliches Kältemittel R290 Ökonomische Eigenschaften hohe Verfügbarkeit geringe Kosten Physiologische Eigenschaften toxikologisch unbedenklich

11 Warum natürliches Kältemittel 1 Sicherheitsgruppe nach EN 378 ODP GWP R22 R134a R404A R407C R410A R417A A1 A1 A1/A1 A1/A1 A1/A1 A1/A1 0, R717 R718 R744 B2 A1 A R290 R600a R1270 A3 A3 A GWP / ODP Werte abweichend von EN 378-1:2000

12 Warum natürliches Kältemittel Analogie Treibhauseffekt R410A - Kfz GWP R410A= kg R410A => 5*1980 = kg CO 2 1 Liter Benzin => 2-3 kg CO 2 Annahme : Verbrauch Auto 5 l/100 km Umrundung der Erde am Äquator: km mit dem Auto => kg CO 2 Fazit: Eine Leckage von 5 kg Kältemittel R410A hat denselben Treibhauseffekt wie zwei Umrundung der Erde mit einem PKW Quelle: Hainbach, IKET GmbH

13 Warum natürliches Kältemittel Verwendung natürlicher Kältemittel = Aktiver Klimaschutz R290: GWP = 3 Durch gute Leistungszahl geringer TEWI-Wert

14 Systemüberblick ES BASIS Hochwertige Komponenten Siemens Alfa Laval Bitzer B & R 14

15 Systemüberblick ES BASIS Eigenschaften Elektronische Expansions-Ventile Wärmetauscher mit kleinem T Stufenlose Leistungsregelung von % 15

16 Systemüberblick ES BASIS Gehäuse entspricht einem Maschinenraum Aufstellung nach EN 378 Entspricht ATEX II TÜV geprüft 16

17 Speicher-Programmierbare Steuerung SPS Touch-Screen Schutzklasse IP 65 USB-Schnittstelle Steuerung externer Anwendungen (Hydraulik, Heiz- und Kaltwasserkreise) Permanente Überwachung des COP und EER 20. Oktober 2012 Klima Forum

18 Speicher-Programmierbare Steuerung SPS Ethernet TCP/IP Programmierung Diagnose Fernwartung Visualisierung ModBus LONWORKS BACnet 20. Oktober 2012 Klima Forum

19 Energie-Lastmanagement Heiz-Modul Basis Kühl-Modul Patenturkunde 19

20 Energie-Lastmanagement Wärme Wärme Heiz-Modul Basis Kühl-Modul Kälte und Wärme in Balance Speicher 20

21 Energie-Lastmanagement Wärme Wärme Heiz-Modul Basis Kühl-Modul Wärmeüberschuss Speicher 21

22 Energie-Lastmanagement Wärme Wärme Heiz-Modul Basis Kühl-Modul Wärmebedarf Speicher 22

23 Energie-Lastmanagement Heiz-Modul Basis Kühl-Modul Optimale Nutzung der eingesetzten Energie Speicher 23

24 Technische Daten ES BASIS Heizleistung [kw] COP* 4,6 4,6 4,6 4,6 4,6 4,6 4,6 4,4 Kühlleistung [kw] EER** 4,4 4,4 4,5 4,4 4,4 4,4 4,4 4,4 Kältemittelfüllmenge [kg] 2*3,2 2*4,1 2*4,9 2*6,5 2*7,6 2*9,8 2*12,2 2*14,4 * B0/W35 ** W7/B35 Maximale Leistung bis 1 MW durch den Betrieb von bis zu vier Energiestationen im Verbund. Vorlauftemperaturen Wasser Heizen: + 60 C Warmwasser: + 65 C Kühlen: + 6 C bis + 20 C Sole Kühlen: - 10 C bis + 20 C Heizen: + 25 C bis + 55 C 24

25 Hydraulik-Module Hydraulik Modul Diffusionsdicht Gehäuse Isoliert 25

26 Hydraulik-Module Vormontierte Komponenten, anschlussfertig Trenntauscher mit min. T Hocheffizienzpumpen (IE 3) Ausdehnungsgefäß Rohrleitungen, Ventile etc. 26

27 Hydraulik-Module Hochwertige Komponenten Grundfos Alfa Laval Siemens 27

28 Wärmepumpe mit Hydraulikmodul Heizen 28

29 Wärmepumpe mit Hydraulikmodul Heizen + Brauchwasser 29

30 Wärmepumpe mit Hydraulikmodul Heizen + Passivkühlung 30

31 Kaltwassererzeuger mit Hydraulikmodul Kühlen + Rückkühler 31

32 Kaltwassererzeuger mit Hydraulikmodul Kühlen + Rückkühler + WRG 32

33 Kaltwassererzeuger mit Hydraulikmodul Kühlen + Free Cooling 33

34 ENERGIESTATION mit Hydraulikmodul Kühlen + Heizen gleichzeitig 34

35 Das Einsparpotential 35

36 Energiestation vs. konventionelle Anlagen Rechenbeispiel: Hotel mit Wellness - Bereich 36

37 Energiestation vs. konventionelle Anlagen Rechenbeispiel: Hotel mit Wellness - Bereich Klimazone: Mannheim Temperaturniveau: B-5/W35 Kälteleistung: 111 kw Heizleistung: 110 kw Wärmequellen: Gewerbekühlräume, Serverraum, Flächenkollektor Strompreis: 0,16 Gaspreis: 0,055 /kwh 37

38 Energiestation vs. konventionelle Anlagen Rechenbeispiel: Hotel mit Wellness - Bereich Anlage 1: Brennwertkessel, Kaltwassersatz mit Free Cooling, Gewerbekühlung, Hydraulik Anlage 2: Sole/Wasser-Wärmepumpe, Kaltwassersatz mit Free Cooling, Gewerbekühlung, Hydraulik; Flächenabsorber Anlage 3: Energiestation mit Hydraulikmodulen, Flächenabsorber 38

39 Energiestation vs. konventionelle Anlagen Vergleich der Anlagenkosten: Gas-Kessel, Kaltwassersatz, Gewerbekälte Wärmepumpe, Kaltwassersatz, Gewerbekälte Energiestation mit Hydraulikmodulen Anlagenkosten [ ] 39

40 Energiestation vs. konventionelle Anlagen Vergleich der Energiekosten: Gas-Kessel, Kaltwassersatz, Gewerbekälte Wärmepumpe, Kaltwassersatz, Gewerbekälte Energiestation Energiekosten [ /a] 40

41 Energiestation vs. konventionelle Anlagen Differenz zu Energiestation: Gas-Kessel, Kaltwassersatz, Gewerbekälte Wärmepumpe, Kaltwassersatz, Gewerbekälte Amortisation: < 4 Jahre < 2 Jahre Energiekosten [ /a] 41

42 Energiestation vs. konventionelle Anlagen Vergleich der CO 2 Emissionen: Gas-Kessel, Kaltwassersatz, Gewerbekälte Wärmepumpe, Kaltwassersatz, Gewerbekälte Energiestation CO 2 Emissionen [kg/a] 42

43 Energiestation vs. konventionelle Anlagen Vergleich des Total Equivalent Warming Impact: Kaltwassersatz, Gewerbekälte Wärmepumpe, Kaltwassersatz, Gewerbekälte Energiestation TEWI [kg CO 2 eq. ]

44 Energiestation vs. konventionelle Anlagen Vergleich des Total Equivalent Warming Impact: Gas-Kessel, Kaltwassersatz, Gewerbekälte Wärmepumpe, Kaltwassersatz, Gewerbekälte Energiestation TEWI [kg CO 2 eq. ]

45 Vorteile Welche Vorteile bietet die Energiestation? Flexibilität durch modularen Aufbau Senkung der Betriebskosten durch Energie-Lastmanagement Geräuschlose, statische Rückkühlung Zukunftssicheres Kältemittel 45

46 Einsatzbereiche Für welche Einsatzbereiche ist die Energiestation ideal? Mehrfamilienhäuser Tankstellen Supermärkte/Discounter Hotels Krankenhäuser Büro-/Verwaltungsgebäude 46

47 Haben Sie noch Fragen? 47