GeoMax-Sole-Wasser-Wärmepumpen - Umweltundtechnik.de

Dipl.-Ing. J. Bonin
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16.2 Geo-Max ® -Sole-Wasser-Wärmepumpen
Heizen + Kühlen - ein Luxus, den die Natur uns schenkt!
Unser Lieferprogramm umfasst:
Wasser - Wasser - Wärmepumpen
Sole - Wasser - Wärmepumpen
Luft - Wasser - Wärmepumpen
Brauchwasserkompaktwärmepumpen mit Anschlussmöglichkeit für Solaranlagen
Was Sie bei Wärmepumpen unbedingt beachten müssen:
Bei allen Wärmepumpen:
- kein brennbares Kältemittel
- geschlossenes doppelschaliges und schallgedämmtes Gehäuse = geringste Geräuschentwicklung
- hochwertige Komponenten, insbesondere Verdampfer, Verdichter und Kondensator
- möglichst hohe Leistungsziffer, differenziert nach Betriebsart
- keine Integration eine Elektroheizstabes in die Regelung
Bei Wasser-Wasser-Wärmepumpen:
- Tauglichkeit des Grundwassers, insbesondere Eisen / Mangan sowie pH-Wert, etc.
- Leistungsziffer > 5,0 (W10 W35)
Bei Sole-Wärmepumpen:
- ausreichende Dimensionierung der Sonden, weil sonst die Gefahr der Vereisung des Erdreiches besteht
- gleiches gilt für Erdkollektoren
- Leistungsziffer > 4,0 (S0 W35)
Wärmepumpen
Bewährte Heizsysteme mit Zukunft
Interessiert? Fordern Sie weitere Unterlagen an!
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Dipl.-Ing. J. Bonin
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Technische Daten unserer Geo-Max ® -Sole-Wasser-Wärmepumpen
Geo-Max ® -Sole-Wasser-Wärmepumpen, Normbezug: S0/W35, bzw. S0/W55
Geo-Max ® SW 4.600 SW 5.900 SW 7.000 SW 8.300 SW 10.300 SW 12.400 SW 15.000 SW 16.800
Heizleistung
S0 / W35 4,6 kW 5,9 kW 7,0 kW 8,3 kW 10,3 kW 12,4 kW 15,0 kW 16,8 kW
S0 / W55 4,4 kW 5,7 kW 6,7 kW 7,9 kW 9,8 kW 11,6 kW 13,9 kW 15,8 kW
COP
S0 / W35 4,1 4,1 4,2 4,2 4,2 4,2 4,4 4,4
S0 / W55 2,4 2,4 2,4 2,4 2,5 2,5 2,6 2,5
el. Leistung
S0 / W35 1,1 kW 1,4 kW 1,7 kW 2,0 kW 2,5 kW 2,9 kW 3,4 kW 3,8 kW
S0 / W55 1,9 kW 2,4 kW 2,8 kW 3,3 kW 3,9 kW 4,6 kW 5,4 kW 6,3 kW
Nennspannung
400 V, 50 Hz
Nennstrom
S0 / W35 2,3 A 3,0 A 3,6 A 4,2 A 5,3 A 6,6 A 7,7 A 8,5 A
S0 / W55 3,3 A 4,2 A 5,0 A 5,8 A 7,0 A 8,5 A 9,5 A 11,5 A
Anlaufstrom 24 A 32 A 40 A 46 A 50 A 66 A 74 A 101 A
Kältemittel
R 407 C
Verdampfer
Material
Edelstahl, kupfergelötet
min.Durchfluss * 1,2 m³/h 1,5 m³/h 1,8 m³/h 2,0 m³/h 2,6 m³/h 3,2 m³/h 3,9 m³/h 4,4 m³/h
Druckverlust 0,10 bar 0,16 bar 0,10 bar 0,14 bar 0,20 bar 0,18 bar 0,17 bar 0,21 bar
Anschluss 1“ 1“ 1“ 1“ 1“ 1“ 1“ 1“
Frostschutz**
Antifogen N
Kondensator
Material
Edelstahl, kupfergelötet
min.Durchfluss * 0,8 m³/h 1,0 m³/h 1,2 m³/h 1,4 m³/h 1,8 m³/h 2,1 m³/h 2,6 m³/h 2,9 m³/h
Druckverlust 0,14 bar 0,23 bar 0,09 bar 0,12 bar 0,18 bar 0,25 bar 0,17 bar 0,21 bar
Anschluss 1“ 1“ 1“ 1“ 1“ 1“ 1“ 1“
Maße
Breite
Höhe
Tiefe
* Temperaturspreizung jeweils 5K
** wenn nicht anders vorgeschrieben
700 mm
900 mm
450 mm
Die angegebenen Masseströme sollten möglichst eingehalten und nicht unterschritten werden.
Besondere Merkmale:
Extrem leise durch doppelschaliges Gehäuse mit integrierter Schalldämmung sowie 3-fache
Schallentkopplung durch Schwingungsdämpfer.
Alle Angaben ohne Gewähr - technische Änderungen möglich.
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Dipl.-Ing. J. Bonin
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Technische Daten unserer Geo-Max ® -Sole-Wasser-Wärmepumpen
Geo-Max ® -Sole-Wasser-Wärmepumpen, Normbezug: S0/W35, bzw. S0/W55
Geo-Max ® SW 18.800 SW 23.100 SW 26.800 SW 33.100 SW 40.100
Heizleistung
S0 / W35 18,8 kW 23,1 kW 26,8 kW 33,1 kW 40,1 kW
S0 / W55 17,9 kW 21,9 kW 25,1 kW 31,1 kW 38,0 kW
COP
S0 / W35 4,2 4,3 4,4 4,4 4,4
S0 / W55 2,5 2,6 2,7 2,6 2,6
el. Leistung
S0 / W35 4,5 kW 5,4 kW 6,1 kW 7,6 kW 9,1 kW
S0 / W55 7,1 kW 8,4 kW 9,5 kW 11,9 kW 14,5 kW
Nennspannung
400 V, 50 Hz
Nennstrom
S0 / W35 10,6 A 12,7 A 13,5 A 14,4 A 17,8 A
S0 / W55 13,5 A 15,9 A 17,0 A 20,0 A 24,4 A
Anlaufstrom 99 A 123 A 141 A 167 A 198 A
Kältemittel
R 407 C
Verdampfer
Material
Edelstahl, kupfergelötet
min. Durchfluss* 4,8 m³/h 6,0 m³/h 7,0 m³/h 8,6 m³/h 10,4 m³/h
Druckverlust 0,19 bar 0,21 bar 0,23 bar 0,28 bar 0,27 bar
Anschluss 1¼“ 1¼“ 1¼“ 1½“ 1½“
Frostschutz** Antifogen N – 30%
Kondensator
Material
Edelstahl, kupfergelötet
min. Durchfluss* 3,2 m³/h 4,0 m³/h 4,6 m³/h 5,7 m³/h 6,9 m³/h
Druckverlust 0,26 bar 0,23 bar 0,30 bar 0,30 bar 0,32 bar
Anschluss 1¼“ 1¼“ 1¼“ 1½“ 1½“
Maße
Breite
Höhe
Tiefe
* Temperaturspreizung jeweils 5K
** wenn nicht anders vorgeschrieben
850 mm
950 mm
600 mm
Die angegebenen Masseströme müssen unbedingt eingehalten werden und dürfen nicht unterschritten werden.
Besondere Merkmale:
Extrem leise durch doppelschaliges Gehäuse mit integrierter Schalldämmung sowie 3-fache
Schallentkopplung durch Schwingungsdämpfer.
Alle Angaben ohne Gewähr - technische Änderungen möglich.
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Dipl.-Ing. J. Bonin
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Das Prinzip der Sole-Wasser-Wärmepumpe mit Erdsonden
Pufferspeicher
Wärmepumpe
Warmwasserspeicher
Erdsonden
Bildquelle: WP-Leitfaden, EnergieAgentur NRW
Die Sondentechnik wurde entwickelt um ein Verokern der Brunnen, insbesondere des
Schluckbrunnens zu verhindern. Durch die Systemtrennung (Wasser / Sole), ist dies
nicht mehr möglich. Die Systemtrennung bringt jedoch auch Übertragungsverluste mit
sich. Das verschlechtert den Gesamtwirkungsgrad gegenüber Wasser-Wasser-
Wärmepumpenanlagen erheblich.
Jede Wärmepumpenanlage hat eine “kalte” und einer “warme” Seite. Die warme Seite
wird in der Regel zum Heizen genutzt. Die kalte Seite bietet sich somit zum Kühlen an.
Auch eine Erdsondenanlage kann zum Kühlen eines Gebäudes gut genutzt werden.
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Dipl.-Ing. J. Bonin
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Das Prinzip der Sole-Wasser-Wärmepumpe mit Erdkollektoren
Pufferspeicher
Wärmepumpe
Warmwasserspeicher
Soleverteiler und
Schächte
Erdkollektorschleifen
Bildquelle: WP-Leitfaden, EnergieAgentur NRW
Eine kostengünstigere Alternative sind die sog. “Erdkollektoren” über die der Erde,
ähnlich wie bei den Sonden die Wärme entzogen wird.
Nachteilig wirkt sich die Nähe zur Erdoberfläche und das damit weniger konstante
Temperatur- verhalten aus: Im Winter kühlt die Erdoberfläche etwas stärker aus als in
tieferen Schichten (Sonden). Im Sommer sind die Erdkollektoren zum Kühlen kaum,
bzw. nicht geeignet.
Ein Betrieb zum Kühlen ist nur mit einer reversibel arbeitenden Wärmepumpe möglich.
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Dipl.-Ing. J. Bonin
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Und hier ein Installationsvorschlag von einer einfachen Wasser-Wasser-
Wärmepumpenanlage …
Ta
TMK
WW
PSole.
TVerd.
T Vorl
TWW
TPS
Wärmepumpe
KW
Erdsonden
Warmwasser-
Speicher
Pufferspeicher
Gemischter
Heizk reis
oder
Erdkollektoren
T a = Außenfühler
T MK = Fühler Mischerkreis
T WW = Fühler Warmwasserspeicher
T PS = Fühler Pufferspeicher
T Vo rl = Fühler Wärmepumpe Vorlauf
T Ve rd = Fühler Verdampfer Austritt
P So le = Drucküberwachung Solekreis
Dipl.-Ing. Jürgen Bon in
Sole-Wasser-Wärmepumpe - Standard
Name
Datum
bearbeitet J. Bonin
Oktober 2008
geändert
Nutzen:
Nutzung der Erdwärme mit geschlossenem Solekreislauf
mit Pufferspeicher für einen sauberen und minimal taktenden Betrieb
bei gleichzeitiger uneingeschränkter Installationsmöglichkeit von
Einzelraumreglern.
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Dipl.-Ing. J. Bonin
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… bis hin zu einer Komfort – Sole-Wasser-Wärmepumpenanlage
TK
Ta
ϑTaupu nkt
T MK
Umschaltung Kühlung,
stromlo s Heizbetrieb
stromlos
He iz be tri eb
PSole.
TVerd.
TVo rl
TWW
TPS-WP
Tsol
TPS-O
Wärmepumpe
KW
Erdsonden
Warmwasser-Speicher mit
angeschlossener Solaranlage
mi tLow-Flow-Regelung.
Pufferspeicher
Gemischter
Heiz- und
Kühlk reis
T a
T MK
T WW
= Außenfühler
= Fühler Mischerkreis
= Fühler Warmwasserspeicher
T PS -W P = Fühler Pufferspeicher für WP
T Vorl. = Fühler Wärmepumpe Vorlauf
T Verd = Fühler Verdampfer Austritt
T Sol = Solar-Fühler Warmwasser
T K = Fühler Kollektor
ϑtaupu nkt = Taupunktwächter
T PS-O = Fühler Pufferspeicher (vom Ofenregler)
T Ofen = Fühler Ofen (vom Ofenregler)
P Sole
= Drucküberwachung Solekreis
Achtung!
Verbrühungsschutz
nicht vergessen!
TOfen
Mögliche
Ofenanbindung
Dipl.-Ing. Jürgen Bon in
Sole-Wasser-Wärmepumpe + Kühlung + Solar-Low-Flow + Ofen - ohne
Name
Datum
bearbeitet J. Bonin
Januar 2004
geändert
Nutzung der Erdwärme mit geschlossenen Erdsonden
Kühlung im Sommer, natürlich witterungsgeführt und vollautomatisch
Nutzung der Solarenergie zur Warmwasserbereitung
Einbindung eines Kachelofens, so dass so die Wärme nicht konzentriert
in einen Raum abgegeben wird sondern bedarfsgerecht im Haus verteilt
wird.
Auf Wunsch können wir auch Wärmepumpenanlage mit einer Frischwasserstation
anbieten.
So können wir Ihnen die Wärmepumpenanlage für Ihre Kunden unter
Berücksichtigung seiner Wünsche individuell projektieren.
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Dipl.-Ing. J. Bonin
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Dazu bieten wir ein entsprechendes Zubehörprogramm
Fühler
Der in der Wärmepumpe eingebaute Regler benötigt für die Überwachung, Steuerung und Regelung
Informationen, die er über die mitgelieferten Temperaturfühler bekommt. Das sind folgende Fühler:
Tauch- und Anlegefühler für Rohranlagefühler, Vorlauf Außenfühler: 10 kΩ
Speicher, Rohre: 1 kΩ, Mischerkreis: 1 kΩ
ausgenommen Fühler Eintritt
Verdampfer: 10 kΩ.
Strömungswächter
Die Installation eines Strömungswächters ist bei Wasser-Wasser-Wärmepumpen unbedingt erforderlich, um beim
Unterschreiten oder Abreißen der Strömung den Verdampfer der Wärmepumpe vor einem Vereisen zu schützen.
Für die Projektierung sind folgende Schaltpunkte zu beachten:
Nenndurchmesser des Rohres 1“ 1¼“ 1½“ 2“ 2½“ 3“ 4“
Minimale
Einstellung
Schaltpunkt bei
zunehmendem Durchfluss
Schaltpunkt bei
1,30
0,90
1,70
1,25
2,60
1,90
3,00
2,20
5,00
3,70
6,80
5,20
10,0
8,50
abnehmendem Durchfluss
Maximale
Einstellung
Schaltpunkt bei
zunehmendem Durchfluss
Schaltpunkt bei
abnehmendem Durchfluss
2.90
2,80
3,80
3,70
5,90
5,80
6,70
6,60
11,7
11,5
15,8
15,6
21,5
21,0
Des Weiteren ist zu beachten, dass vor dem Strömungswächter ein gerades Rohr so installiert wird, dass
möglichst eine laminare Strömung gewährleistet ist.
Zum Schutz der Unterwasserpumpe ist ein Trockenlaufschutz zu empfehlen.
Druckwächter
Für die Überwachung des Solekreislaufes empfehlen wir einen Druckwächter, der bei unterschreiten
eines Mindestdruckes von z.B. 0,5 bar die Wärmepumpenanlage abschaltet.
Fernbedienung
Über die Fernbedienung kann von einem Referenzraum - in der Regel das
Wohnzimmer - die Heizkreiskurve entsprechend den individuellen
Bedürfnissen um +3K (+3°C) verschoben werden.
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Dipl.-Ing. J. Bonin
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Heizen + Kühlen mit einer GeoMax ® -Wärmepumpe und dem Regelkonzept
von Sauter-Cumulus
Bei diesem System kommunizieren alle miteinander, so dass es beim Regeln keine Missverständnisse gibt.
Weitere Informationen finden Sie unter: www.sauter-cumulus.de
oder
SAUTER Deutschland, Sauter-Cumulus GmbH
Hans-Bunte-Straße 15
79108 Freiburg
Tel.: 0761 / 51 05 - 0
Fax: 0761 / 51 05 - 234
oder in eine der bundesweiten Niederlassungen
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Dipl.-Ing. J. Bonin
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Dazu bieten wir ein entsprechendes Zubehörprogramm
3-Wege-Umschalt- und -Mischerventile
Für unser Wärmepumpenprogramm ab WW 20.100 / SW 15.000 bieten wir nachfolgende 3-Wege-Mischerventile
als Umschaltventile an:
+
Kvs NW Anschluss
5,7 25 Rp 1“ IG
Kvs NW Anschluss
12 25 Rp 1“ IG
18 32 Rp 1¼“ IG
Für die Ermittlung des Druckverlustes gilt folgendes Diagramm:
Technische Änderungen vorbehalten.
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Dipl.-Ing. J. Bonin
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Dazu bieten wir ein entsprechendes Zubehörprogramm
3-Wege-Umschalt- und -Mischerventile
Für unser Wärmepumpenprogramm ab WW 20.100 / SW 15.000 bieten wir nachfolgende 3-Wege-Mischerventile
als Umschaltventile an:
+ +
Kvs NW Anschluss
12 25 Rp 1“ IG
18 32 Rp 1¼“ IG
28 40 Rp 1½“ IG
Kvs NW Anschluss
18 25 Flansch
28 32 Flansch
44 40 Flansch
60 50 Flansch
Für die Ermittlung des Druckverlustes gilt folgendes Diagramm:
Technische Änderungen vorbehalten.
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Dipl.-Ing. J. Bonin
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Einzelraumregler
Für die Regelung der Temperaturen in den Räumen sind Einzelraumregler auf jeden Fall zu empfehlen. Dies gilt
insbesondere dann, wenn eine Kühlfunktion vorgesehen ist (Kühledeckenregler).
Universal-Soleverteiler für die Geo-Max ® -Sole-Wasser-Wärmepumpen
Soleverteiler für Erdsonden und Erdkollektoren, Vorlauf
+ Rücklauf, aus korrosionsbeständigem Kunststoff mit
integrierter Isolierung für die Außenmontage und auch
Innenmontage geeignet, komplett mit Einstell- und
Absperrventilen, Durchflusssteller, Endplatte wahlweise
ohne oder mit Bohrung, Anschlussblock mit 1¼“ oder 2“ IG
und Anschluss 3/8“ und Kunststoffklemmverschraubungen
etc.
Die seitlichen Anschlussblöcke sind je nach Größe des Verteilers in mit 1¼“-, oder 1½“-Anschlussgewinde bzw.
2“-Anschlussgewinde lieferbar. Ein weiteres Anschlussgewinde ermöglicht den Einbau eines Entlüfters,
Manometers, etc.
Die gegenüberliegende Endplatte kann wahlweise ohne Bohrung (Standart) oder mit ½“-, ¾“- oder 1“-Bohrung
geliefert werden.
Die Kunststoffklemmverschraubungen sind in DN 20mm, 25mm, 32mm oder 40mm lieferbar.
Für die Wandbefestigung können entsprechende Wandhalter bestellt werden.
Für die Durchflussmessung sind verschiedene Durchflussmesser erhältlich:
Durchflussmesser mit plombierter Abdeckkappe, gelb, 1,7 – 7,8 l/min
Durchflussmesser mit plombierter Abdeckkappe, rot, 1,0 – 4,2 l/min
Durchflussmesser mit plombierter Abdeckkappe, grün, 0,5 – 3,0 l/min
2-fach-Verteiler, L = 255mm
4-fach-Verteiler, L = 455mm
6-fach-Verteiler, L = 655mm
8-fach-Verteiler, L = 855mm
10-fach-Verteiler, L = 1.055mm
Für alle Sole -Wasser-Wärmepumpen bieten wir nun auch einen hochwertigen Soleverteiler an. Dieser
Soleverteiler bietet Ihnen folgenden Nutzen:
alle Kreise einzeln absperrbar
alle Kreise einzeln abgleichbar
hydraulische Einstellung am Durchflusssteller ablesbar
isoliertes Gehäuse – auch für die Inneninstallation geeignet
3/8“-Gewinde für Entlüftungsstutzen
einfache Montage
einfacher Abgleich
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Weiteres Zubehör
Speicher – siehe 19.
Pumpen – siehe 26.
Weiteres Zubehör – siehe Preisliste
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Dipl.-Ing. J. Bonin
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4.3.2 Projektierungshilfe für die Auswahl des Warmwasserspeicher und der Ladepumpen
bei den Geo-Max ® -Sole-Wasser-Wärmepumpen
Nachfolgende Angaben der Druckverluste basieren auf den Einsatz unseres 3-Wege-Zonenventils DN 25, sowie
der angegebenen Speicher aus unserem Programm:
Wärmepumpe
Solerseite
Heizungsseite
Nenndfl. Druckverl. Sole-Pumpe Nenndfl. P-Sp. WW-Sp. Druckverl. Lade-Pumpe
SW 4.600 1,0 m³/h 2,5 mWs 0,7 m³/h PS 200 UT-ERMR 300 0,4 mWs
SW 5.900 1,3 m³/h 4,0 mWs 0,9 m³/h PS 200 UT-ERMR 300 0,5 mWs
SW 7.000 1,5 m³/h 3,0 mWs 1,1 m³/h PS 200 UT-ERMR 300 0,6 mWs
SW 8.300 1,8 m³/h 2,5 mWs 1,3 m³/h PS 300 UT-ERMR 300 0,7 mWs
SW 10.300 2,3 m³/h 3,5 mWs 1,6 m³/h PS 300 UT-EPM 300 0,2 mWs
Nachfolgende Angaben der Druckverluste basieren auf den Einsatz unseres 3-Wege-Mischerventils DN 25,
sowie der angegebenen Speicher aus unserem Programm:
Wärmepumpe
Soleseite
Heizungsseite
Nenndfl. Druckverl. Sole-Pumpe Nenndfl. P-Sp. WW-Sp. Druckverl. Lade-Pumpe
SW 12.400 2,7 m³/h 3,0 mWs 1,9 m³/h PS 500 UT-EPM 300 0,2 mWs
SW 15.000 3,3 m³/h 3,0 mWs 2,3 m³/h PS 500 UT-EPM 300 0,3 mWs
SW 16.800 3,7 m³/h 3,2 mWs 2,6 m³/h PS 800 UT-EPM 300 0,4 mWs
Nachfolgende Angaben der Druckverluste basieren auf den Einsatz unseres 3-Wege-Mischerventils DN 32,
sowie der angegebenen Speicher aus unserem Programm:
Wärmepumpe
Soleseite
Heizungsseite
Nenndfl. Druckverl. Sole-Pumpe Nenndfl. P-Sp. WW-Sp. Druckverl. Lade-Pumpe
SW 18.800 4,1 m³/h 1,9 mWs 2,9 m³/h PS 800 UT-EPM 300 0,5 mWs
SW 23.100 5,1 m³/h 2,8 mWs 3,5 m³/h PS 800 UT-EPM 300 0,6 mWs
SW 26,800 5,9 m³/h 2,7 mWs 4,1 m³/h PS 1000 UT-EPM300 0,8 mWs
* oder Speicherladesystem
Nachfolgende Angaben der Druckverluste basieren auf den Einsatz unseres 3-Wege-Mischerventils DN 40,
sowie der angegebenen Speicher aus unserem Programm:
Wärmepumpe
Soleseite
Heizungsseite
Nenndfl. Druckverl. Sole-Pumpe Nenndfl. P-Sp. WW-Sp. Druckverl. Lade-Pumpe
SW 33.100 7,3 m³/h 2,6 mWs 5,0 m³/h PS1000 2xUT-EPM 300* 0,3 mWs
SW 40.100 8,8 m³/h 3,0 mWs 6,1 m³/h PS1500 2xUT-EPM 300* 0,5 mWs
* oder Speicherladesystem
Oben gemachte Angaben sind ohne Gewähr. Sie dienen lediglich um die Größenordnung grob zu ersehen.
- Die der Auslegung der Solepumpen ist anhand der Erdsonden- / Erdkollektoranlage zu überprüfen.
- Bei der Auswahl der Ladepumpen wurden nur geringe Druckverluste der Verrohrung berücksichtigt.
Nach Auftragsannahme sind die erforderlichen Daten zu überprüfen und ggf. die Pumpen anzupassen.
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