gas-brennwert absorptions-wÃ¤rmepumpe - SchÃ¼tt & Freitag GmbH

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DIE FUNKTION DER ŒRTLI GAS- ABSORPTIONSWÄRMEPUMPE Eine <strong>gas</strong>befeuerte Wärmepumpe ist im Gegensatz zu einer elektrischen Wärmepumpe nicht mit einem Verdichter, sondern mit einem zweiten Kreisprozess ausgestattet. Dieser zweite Kreisprozess nutzt Ammoniak, das in Wasser gelöst ist. Das Kältemittel ist Ammoniak und das Absorptionsmittel ist Wasser. Das Gemisch wird durch den Gasbrenner im Austreiber (3) erwärmt. Das Kältemittel verdampft und wird vom Wasser getrennt. Das Wasser gelangt über das Druckreduzierventil (4) und den Vorabsorber (nicht im Schema) zum Absorber (1). Der Ammoniakdampf gelangt zum Verflüssiger (6), wo er kondensiert und die Kondensationswärme an das Heizungswasser abgibt. Regelungstechnische Konzeption Die CD 30 Heizungsregelung ist sowohl für den Anwender gedacht, der durch das Drehen an einem Knopf seine Behaglichkeit einstellen möchte - als auch für den Fachmann, der selbst in Steuerungs-Details seiner Heizung eingreifen möchte und für den die “Steilheit der Heizkurve” oder die “Bereitschaftsenergieverbräuche” keine Fremdworte sind. Wichtig für die anlagentechnische Konzeption ist zunächst, wie viele Heizkreise und wie viele sonstige Wärmeerzeuger eingebaut werden. Hierzu stellt die untenstehende Auswahl eine Hilfestellung dar. Die CD 30 modulo ist als alleinige Regelung gedacht. Überschreiten die tatsächlichen Anforderungen das, was die CD 30 modulo kann, so kann die CD 30 LON modulo mit einer CD 30 LON eingesetzt werden. Alle CD 30 (egal ob modulo oder LON) lösen dieselben Anlagenarten (siehe unten). Die Flüssigkeit gelangt über das Druckreduzierventil (8) zum Verdampfer (7), wo sie unter Aufnahme von Wärme aus der Außenluft verdampft. Der Dampf strömt danach zum Absorber (1), wo er mit dem ammoniakarmen Wasser in Kontakt kommt. Hier findet die Absorption des Kältemittels in der Lösung statt, die dem Prozess den Namen gibt. Der Dampf wird durch das Wasser absorbiert, wodurch eine ammoniakreiche Lösung entsteht. Die Wärme, die hierbei frei wird, wird ebenso an das Heizungswasser abgegeben, was den Wirkungsgrad der Wärmepumpe erhöht. Die reiche Lösung wird mit Hilfe der Flüssigkeitspumpe (2) zum Austreiber (3) befördert und der Prozess beginnt wieder von vorn. Anlagenarten, die mit einer CD 30 gesteuert werden können:
Dimensionierung der Gas- Absorptionswärmepumpe Um überschlägig den Anforderungen des EEWärmeG des Bundes und denen der Länder gerecht zu werden, ist der gesamte Heizenergiebedarf für Warmwasser und Raumheizung zu mindestens 50% durch die Gas- Absorptionswärmepumpe zu decken. Hierzu kann die zur Normaußentemperatur ermittelte Heizleistung in kW als Faustformel genutzt werden. Wird die Gas-Absorptions- Wärmepumpe so gewählt, das deren Leistung 40% der Gesamt-Heizleistung (in kW) übernimmt, so wird sie bei entsprechend gewähltem Regelungskonzept das Gebäude mit ca. 60% der jährlich erforderlichen Heizenergie decken (siehe hierzu das untenstehende Diagramm). Soll die Gas-Absorptionswärmepumpe mehr Heizenergie decken, so kann die Heizleistung der GAWP zu 50% gewählt werden. Die durch die GAWP übernommene jährliche Heizenergie wird dann ca. 75% betragen. Die genauen Werte können mit Hilfe der VDI 4650 Blatt 1 errechnet werden. Grundsätzlich ist das regelungstechnische Konzept derart gestaltet, dass die Wärmepumpe zunächst den Wärmebedarf deckt, so lange, bis die Leistung nicht mehr ausreicht. Erst wenn die erforderliche Vorlauftemperatur in einem bestimmten Zeitintervall von der Wärmepumpe nicht mehr erreicht wird, schaltet sich das Gas-Brennwertgerät zu. Beschreibung der Anlage “GAWP - PS800 - OBL - GMR4000 - 2HK” Die Wärmeerzeuger werden witterungs-, lastabhängig und modulierend betrieben: • Bei einem Wärmebedarf wird die Gas<strong>absorptions</strong>wärmepumpe von der CD 30 Modulo-Regelung über einen potentialfreien Kontakt für den Betrieb freigegeben. Die Wärmepumpe moduliert nun gemäß des Modulationssignals 0-10 V der CD 30 Modulo-Regelung und deckt den Wärme-Grundbedarf. • Die notwendige Wasserumlaufmenge durch die Wärmepumpe wird von der Pumpe (39a) gesichert. Falls diese ein Modulationssignal 0-10 V verarbeiten kann (z.B. WILO Stratos Para), wird der Wärmepumpenbetrieb dadurch optimiert. Zielvorgabe hierfür ist die Temperaturdifferenz von 10 K zwischen Vor- und Rücklauf • Kann die Wärmepumpe den Wärmebedarf nicht decken, wird der Brennwertkessel von der CD 30 Modulo-Regelung für einen modulierenden Betrieb freigegeben. Die Kesselkreispumpe (39b) wird vom Brennwertkessel gesteuert und hat eine programmierbare Nachlaufzeit nach Brennerabschaltung. • Der 800 Liter Pufferspeicher gewährleistet lange Laufzeiten der Wärmepumpe. Falls der Trinkwasserspeicher eine hohe Ladetemperatur (z.B. für Legionellen schaltung) benötigt, wird diese vom Brennwertkessel bereitgestellt. Die Kurzschlussströmungsstrecken im Pufferspeicher verhindern eine Ladung des gesamten Pufferinhaltes auf hohe Temperaturen, die Wärmepumpe kann weiterhin in Betrieb bleiben. • Hohe Wärmepumpen-Wirkungsgrade werden erreicht, wenn die 2 Heizkreise für Niedertemperatur ausgelegt sind. Höhere Temperaturen werden vom Brennwertkessel abgedeckt. Für jeden Heizkreis kann optional eine Fernbedienung eingesetzt werden. • Bei sinkendem Wärmebedarf, schaltet die Regelung zuerst den Brennwertkessel ab. Bei Wärmebedarf Null und geladenem Puffer, wird die Wärmepumpe von der CD 30 Modulo-Regelung abgeschaltet. Beschreibung der Anlage “2GAWP - PS800 - OBL - 2GMR4000 - 4HK” Besteht eine Anlage aus mehreren Wärmeerzeugern und Heizkreisen, werden 2 (oder mehrere) Regelungen benötigt: Die erste Regelung ist immer zuständig für die Kaskadensteuerung der Wärmeerzeuger (max. 6 Wärmeerzeuger, aber dann nur noch 1 Speicherladekreis) und – wie in diesem Beispiel dargestellt – 2 Verbrauchermodule (1x Speicherladung, 1 Heizkreis). Die zweite (oder folgende) Regelung beinhaltet nur Verbrauchermodule. In unserem Beispiel: 1x Schaltuhr für Nachtabschaltung der Zirkulationspumpe, 3x Heizkreismodule. Damit die Wärmeerzeuger modulierend betrieben werden können, muss die erste Regelung mit einen 0-10 V Modulationsausgang ausgestattet sein, also muss es eine „Modulo“- Regelung sein. Damit eine Kommunikation (Datenaustausch) zwischen den Regelungen stattfinden kann, müssen beide (oder alle) mit LON- Technologie bestückt sein, d.h. die erste Regelung muss eine CD 30 LON Modulo, alle anderen müssen CD 30 LON- Regelungen sein. Alle Verbraucher melden ihren Wärmebedarf an die erste Regelung. Diese steuert und regelt die Wärmeerzeuger so, dass der Wärmebedarf aller Verbraucher gedeckt wird: Es werden zuerst, nach Bedarf, der Reihe nach die Wärmepumpen freigegeben. Sollte die Leistung nicht reichen, werden auch wieder der Reihe nach die Brennwertkessel freigegeben. Die eingeschalteten Wärmeerzeuger funktionieren modulierend. Alle anderen Funktionen: Freigabe bzw. Modulation der Wärmepumpen und deren Wasserumlaufpumpen, Freigabe und Modulation der Brennwertkessel sowie deren Kesselkreispumpen, Puffer- bzw. Trinkwasserspeicher- Beladung, Sperrung der Wärmeerzeuger bei Abnahme des Wärmebedarfs und Abschaltung der Wärmepumpe(n), – siehe Beschreibung Anlage “GAWP - PS800 - OBL - GMR4000 - 2HK”. Ein System, das viele Vorteile hat: • Senkung des Energieverbrauchs • Sämtliche hydraulischen- und regelungstechnischen Komponenten kommen aus einer Hand • Für die GAWP 35 LW LT/HT ist kein Platz im Innenbereich nötig • Hoher Wirkungsgrad bei extrem niedrigen Außentemperaturen • Leistung 35-40 kW und als Kaskade auch Leistungen von mehr als 100 kW • Problemlose Funktion bei extremen Außentemperaturen • Umweltfreundlich, geringe CO 2 -Emission • Einfach zu installieren • Niedrige Unterhaltskosten • Modulierend • Aufstellung in Kombination mit bestehenden Geräten möglich • Langlebig • Niedriger elektrischer Anschlusswert Beschreibung der Anlage “GAWP - PS800 - OBL - 2GMR4000 - 1HK” Unterschied zu Anlage 1 “GAWP - PS800 - OBL - GMR4000 - 2HK”: Ein zusätzlicher Brennwertkessel, aber nur 1 Heizkreis. Erklärung: Die CD 30 Modulo- Regelung beinhaltet 4 „Hardware“-Module, denen unterschiedliche Funktionen zugeordnet werden können. In Anlage “GAWP - PS800 - OBL - GMR4000 - 2HK” gilt folgende Zuordnung: Modul 0 = Speicherladung, Modul 1 = Kessel („Stufe“ 1 steuert Wärmepumpe, „Stufe“ 2 steuert Brennwertkessel), Modul 2 = Mischer, Modul 3 = Mischer. In Anlage “GAWP - PS800 - OBL - 2GMR4000 - 1HK”, muss wegen des zusätzlichen Brennwertkessels, Modul 2 in “Kesselzusatz” gewandelt werden: “Stufe” 1 dieses Moduls steuert den 2. Brennwertkessel, “Stufe” 2 ist noch frei und kann für einen 3. Wärmeerzeuger verwendet werden. Legende für Hydraulikschemata 3 Sicherheitsventil 3 bar 4 Manometer 7 Automatischer Entlüfter 9 Absperrventil 10 Drei-Wege-Mischer mit Stellmotor 11 Heizungs-Umwälzpumpe 12 Filtereinrichtung (Schlamm) 16 Druckausdehnungsgefäß 21 Außentemperaturfühler 22 Kesselfühler 23 Mischerkreis-Vorlauffühler 26 Speicherladepumpe 27 Rückschlagklappe 32 Trinkwasser Zirkulationspumpe 33 Trinkwasser-Temperaturfühler 39 Kesselumwälzpumpe 44 Übertemperatursicherung (STB) 51 Thermostatventil 61 Thermometer 64 Radiatoren Heizkreis 65 Fussboden Heizkreis 69 schwingungsdämpfende Muffe 86 Durchflussmengeneinstellung 115 Thermostatisches Zonenventil (b) Schaltuhr (extern)
Seite 1 und 2: GAS-BRENNWERT ABSORPTIONS-WÄRMEPUM
Seite 3: EINE ENERGIEBEWUSSTE ENTSCHEIDUNG Z
Seite 7 und 8: DER WIRKUNGSGRAD VON WÄRMEPUMPEN D
Seite 9 und 10: Beispiel für Ausschreibungstext (S

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