3 Planung und Dimensionierung von ... - servisjunkers.sk
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<strong>Planung</strong>sheft<br />
Erdwärmepumpen<br />
für Heizung <strong>und</strong> Warmwasserbereitung<br />
TM 60-1...110-1<br />
TE 60-1...170-1<br />
Wärmeleistung <strong>von</strong> 6 kW bis 17 kW<br />
Wärme fürs Leben<br />
6 720 616 608 (2008/04)<br />
Für den Fachmann
Inhaltsverzeichnis<br />
Inhaltsverzeichnis<br />
1 Gr<strong>und</strong>lagen 3<br />
1.1 Einleitung 3<br />
1.2 Energiepolitische Rahmenbedingungen 3<br />
1.3 Funktionsprinzip 4<br />
1.4 Leistungszahl, COP, Arbeitszahl 5<br />
1.5 Betriebsweisen <strong>von</strong> Wärmepumpen 6<br />
1.5.1 Monovalente Betriebsweise 6<br />
1.5.2 Bivalente Betriebsweise 6<br />
1.5.3 Monoenergetische Betriebsweise 6<br />
1.6 Wärmequellen 7<br />
1.6.1 Erdreich 7<br />
1.6.2 Luft 11<br />
1.7 Wärmeabgabe- <strong>und</strong> Verteilsystem 12<br />
1.7.1 Wärmeabgabesystem/ Fußbodenheizung 12<br />
1.7.2 Pufferspeicher 12<br />
1.7.3 Mindestumlaufwassermenge 12<br />
1.8 Energie-Einsparung mit Wärmepumpen 13<br />
2 Das Junkers Erdwärmepumpen -System 17<br />
2.1 Systemübersicht 17<br />
2.2 Junkers Erdwärmepumpen 18<br />
2.2.1 Regelung 21<br />
2.2.2 Temperaturfühler <strong>und</strong> Führungsgröße 22<br />
2.2.3 Kompressor 23<br />
2.2.4 Verflüssiger (Kondensator) 24<br />
2.2.5 Expansionsventil 24<br />
2.2.6 Verdampfer 24<br />
2.2.7 Pumpen 24<br />
2.2.8 Druckwächter 25<br />
2.2.9 Trockenfilter 25<br />
2.2.10 Schauglas 25<br />
2.2.11 Schmutzfilter 25<br />
2.2.12 Befülleinrichtung 26<br />
2.2.13 Großentlüfter 26<br />
2.2.14 Zuheizer Elektropatrone 26<br />
2.2.15 3-Wege-Ventil 27<br />
2.2.16 Edelstahl-Warmwasserspeicher mit<br />
Heizwassermantel<br />
(nur bei TM ...-1-Geräten) 27<br />
2.3 TM 60-1 ... 110-1 28<br />
2.3.1 Aufbau <strong>und</strong> Lieferumfang 28<br />
2.3.2 Einbau-<strong>und</strong> Anschlussmaße 29<br />
2.3.3 Gerätedaten 30<br />
2.3.4 Gerätekennlinien 31<br />
2.4 TE 60-1 ... 170-1 32<br />
2.4.1 Aufbau <strong>und</strong> Lieferumfang 32<br />
2.4.2 Einbau- <strong>und</strong> Anschlussmaße 33<br />
2.4.3 Gerätedaten 34<br />
2.4.4 Gerätekennlinien 35<br />
2.5 Warmwasserspeicher für Wärmepumpen 37<br />
2.5.1 Beschreibung <strong>und</strong> Lieferumfang 37<br />
2.5.2 Bau- <strong>und</strong> Anschlussmaße 38<br />
2.5.3 Technische Daten 39<br />
2<br />
3 <strong>Planung</strong> <strong>und</strong> <strong>Dimensionierung</strong> <strong>von</strong><br />
Wärmepumpen 40<br />
3.1 <strong>Dimensionierung</strong>ssoftware VPW 2100 40<br />
3.1.1 Registrierung 40<br />
3.1.2 Datenerfassung 41<br />
3.1.3 Beispiel 42<br />
3.1.3.2 Energieverbrauch pro Jahr 43<br />
3.1.3.3 Jährliche Betrieb<strong>sk</strong>osten 44<br />
3.2 Vorgehensweise bei überschlägiger<br />
Ermittlung 45<br />
3.3 Überschlägige Ermittlung der<br />
Gebäudeheizlast (Wärmebedarf) 46<br />
3.3.1 Bestehende Objekte 46<br />
3.3.2 Neubauten 46<br />
3.3.3 Zusatzleistung für Warmwasserbereitung 46<br />
3.3.4 Zusatzleistung für Sperrzeiten der EVU 47<br />
3.4 Auswahl der Wärmequelle 48<br />
3.4.1 Beispiel Erdsonde 48<br />
3.4.2 Beispiel Erdkollektor 51<br />
3.5 Auslegung der Wärmepumpe 55<br />
3.5.1 Monovalente Betriebsweise 55<br />
3.5.2 Monoenergetische Betriebsweise 56<br />
3.5.3 Auswahl der Wärmepumpe 57<br />
3.5.4 TM ...-1-Geräte 57<br />
3.5.5 TE ...-1-Geräte 57<br />
3.5.6 Auslegung Membran-Ausdehnungsgefäß im<br />
Solekreis 58<br />
3.5.7 Auslegung Auffangbehälter im Solekreis 58<br />
3.5.8 Wärmedämmung 58<br />
3.5.9 Solarkomponenten 58<br />
3.6 <strong>Planung</strong>sbeispiele (Auswahl der<br />
Anlagenhydraulik) 59<br />
3.6.1 Übersicht 59<br />
3.6.2 Standard-Anlagen 60<br />
3.6.3 Sonder-Anlagen 68<br />
4 Anhang 70<br />
4.1 Wirtschaftlichkeitsbetrachtung 70<br />
4.2 Normen <strong>und</strong> Vorschriften 73<br />
4.3 Sicherheitshinweise 75<br />
4.3.1 Allgemein 75<br />
4.3.2 Hinweise zu Speichern 75<br />
4.4 Genehmigungsverfahren 76<br />
4.5 Erforderliche Gewerke 77<br />
4.6 Adressen <strong>von</strong> Bohrfirmen 77<br />
4.7 Ausschreibungstexte 78<br />
6 720 616 608 (2008/04)
1 Gr<strong>und</strong>lagen<br />
1.1 Einleitung<br />
In den vergangen Jahren hat sich die Zahl der neu installierten<br />
elektrisch betriebenen Wärmepumpen überdurchschnittlich<br />
dynamisch entwickelt. So zeigt die<br />
Statistik des B<strong>und</strong>esverbands für Wärmepumpen<br />
(BWP), daß mit 51461 Neuanlagen in 2006 mehr als 10<br />
Mal so viele installiert wurden wie 1999.<br />
Dies ist zum einen darauf zurückzuführen, dass die Wärmepumpe<br />
besonders gut die gesetzlichen Forderungen<br />
nach energiesparenden Techniken erfüllt. Zum anderen<br />
aber auch darauf, dass die Wärmepumpe in Hinsicht auf<br />
Komfort <strong>und</strong> Betrieb<strong>sk</strong>osten gegenüber einem konventionellen<br />
Heizsystem deutliche Vorteile aufweist.<br />
1.2 Energiepolitische Rahmenbedingungen<br />
Beim Energieverbrauch in Wohngebäuden spielt der<br />
Anteil der Wärmeenergie die entscheidende Rolle:<br />
Knapp 86 % des Endenergiebedarfs privater Haushalte<br />
entfallen auf die Heizung <strong>und</strong> Warmwasserbereitung<br />
(Bild 1) <strong>und</strong> werden zum großen Teil durch Gas <strong>und</strong> Öl<br />
gedeckt. Da die Verfügbarkeit dieser fossilen Energieträger<br />
zeitlich beschränkt ist, sind hier Alternativen notwendig.<br />
Hier können regenerative Energien –<br />
insbesondere Wärmepumpen – zukünftig eine bedeutende<br />
Rolle spielen. Besonders deshalb, weil in unseren<br />
Breitengraden Angebot <strong>und</strong> Bedarf hier zusammenfallen,<br />
was bei der Nutzung <strong>von</strong> Sonnenenergie leider nur<br />
bedingt zutrifft.<br />
Bild 1<br />
11 %<br />
Quelle: BMWI<br />
12 %<br />
Raumwärme<br />
Warmwasser<br />
2 %<br />
75 %<br />
Haushaltsgeräte<br />
Licht<br />
7 181 465 272-01.1O<br />
Gr<strong>und</strong>lagen<br />
Seit 1977 hat der Gesetzgeber in verschiedenen Wärmeschutzverordnungen<br />
Grenzwerte definiert <strong>und</strong> schließlich<br />
mit der seit 01.02.2002 geltenden<br />
Energieeinsparverordnung (EnEV) ein Regelwerk<br />
geschaffen, das den Jahres-Primärenergieverbrauch für<br />
Heizung <strong>und</strong> Warmwasser – je nach Gebäudeart –im<br />
Jahr auf 80 bis 140 kWh je m 2 beheizter Nutzfläche<br />
begrenzt.<br />
Zum Vergleich sei hier erwähnt, dass im Gebäudebestand<br />
der jährliche Primärenergieverbrauch für Heizung<br />
<strong>und</strong> Warmwasser zwischen 600 kWh/(m 2 ·a) bei<br />
Elektro-Direkt- bzw. Nachtspeicherheizung in besonders<br />
sanierungsbedürftigen Häusern <strong>und</strong> 15 kWh/(m 2 ·a) bei<br />
Passivhäusern liegt.<br />
6 720 616 608 (2008/04) 3<br />
Heizwärmeverbrauch [kWh/m 2 a]<br />
Bild 2<br />
250<br />
200<br />
150<br />
100<br />
50<br />
260<br />
85<br />
60<br />
Einfamilienhaus<br />
190<br />
80<br />
56<br />
160<br />
70<br />
49<br />
Reihenhaus Mehrfamilienhaus<br />
Wohnhausbestand<br />
Energieeinsparverordnung 2002<br />
Niedrigenergiehaus<br />
6 720 616 608 - 01.1o
Gr<strong>und</strong>lagen<br />
1.3 Funktionsprinzip<br />
Die Aufgabe der Wärmepumpe<br />
Ebenso wie Wasser nicht bergauf fließt, so fließt auch<br />
Wärme immer nur <strong>von</strong> der wärmeren Seite (Wärmequelle)<br />
zur kälteren Seite (Wärmesenke). Um also Umgebungswärme<br />
aus der Erde, aus der Luft oder aus dem<br />
Gr<strong>und</strong>wasser für Heizung <strong>und</strong> Warmwasser nutzbar zu<br />
machen, ist es erforderlich diese Wärme auf ein höheres<br />
Niveau zu „pumpen“.<br />
Der Kältemittelkreislauf ermöglicht es, Wärme auf ein<br />
höheres Temperaturniveau zu „pumpen“<br />
Das Herzstück einer Wärmepumpe ist der durch einen<br />
Kompressor angetriebene Kältemittelkreislauf. Er ist<br />
vom Aufbau her identisch mit dem Kältemittelkreislauf<br />
der vielfach bewährten Kühlschränke <strong>und</strong> deshalb auch<br />
<strong>von</strong> der Zuverlässigkeit her vergleichbar. Nur die Aufgabe<br />
ist hier umgekehrt: Beim Kühlschrank wird dem<br />
Kühlgut Wärme entzogen <strong>und</strong> an der Rückseite des Gerätes<br />
an den Raum abgegeben. Bei der Wärmepumpe wird<br />
der Umwelt (Wasser, Erde, Luft) Wärme entzogen <strong>und</strong><br />
dem Heizsystem zugeführt.<br />
Prinzipschema Kältemittel R407c<br />
Bild 3 Kältemittelkreis einer Wärmepumpe mit Kältemittel R407c<br />
1 Verdampfer<br />
2 Kompressor<br />
4<br />
Wärmezufuhr<br />
<strong>von</strong> Wärmequelle,<br />
z. B. Erde<br />
75 %<br />
Antriebsenergie<br />
(Strom)<br />
+2°C<br />
1<br />
-2°C<br />
2<br />
0°C (2,8 bar) 88°C (23,5 bar)<br />
Funktionsprinzip (Bild 3)<br />
In einem geschlossenen Kreislauf wird ein Arbeitsmittel,<br />
das bereits bei niedrigen Temperaturen siedet, abwechselnd<br />
verdampft, komprimiert, verflüssigt <strong>und</strong> entspannt.<br />
• Verdampfer �<br />
Im Verdampfer befindet sich das flüssige Kältemittel<br />
unter niedrigem Druck. Es hat eine geringere Temperatur<br />
als die Temperatur der Wärmequelle. Dadurch<br />
fließt Wärme <strong>von</strong> der Wärmequelle an das Kältemittel,<br />
wodurch es zur Verdampfung des Kältemittels<br />
kommt.<br />
• Kompressor �<br />
Das gasförmige Kältemittel wird im Kompressor auf<br />
einen hohen Druck verdichtet <strong>und</strong> erwärmt sich so<br />
stark, dass die Temperatur des Kältemittels nach der<br />
Verdichtung höher ist als die Temperatur, die für Heizung<br />
<strong>und</strong> Warmwasser erforderlich ist. Auch die vom<br />
Kompressor geleistete Antriebsenergie wird in Wärme<br />
umgewandelt <strong>und</strong> fließt an das Kältemittel.<br />
• Verflüssiger �<br />
Das sehr heiße <strong>und</strong> unter hohem Druck stehende Kältemittel<br />
gibt nun im Verflüssiger die gesamte Wärme,<br />
also sowohl die Wärme aus der Wärmequelle als auch<br />
die als Wärme aufgenommene Antriebsenergie des<br />
Kompressors an das Heizsystem (Wärmesenke) ab.<br />
Dadurch kühlt das Kältemittel stark ab <strong>und</strong> wird wieder<br />
flüssig.<br />
• Expansionsventil �<br />
Anschließend strömt das Kältemittel über das Expansionsventil<br />
zurück zum Verdampfer. Im Expansionsventil<br />
findet die Entspannung auf den Ursprungsdruck<br />
statt.<br />
Der Kreislauf ist geschlossen.<br />
+27°C<br />
-4,5°C (2,8 bar) 50°C (23,5 bar)<br />
4<br />
3 Verflüssiger<br />
4 Expansionsventil<br />
Wärmeabgabe<br />
ans Heizsystem<br />
25 % 100 %<br />
3<br />
+35°C<br />
7 181 465 272-04.1O<br />
6 720 616 608 (2008/04)
1.4 Leistungszahl, COP, Arbeitszahl<br />
Das Verhältnis <strong>von</strong> nutzbarer Wärmeleistung zur aufgenommenen<br />
elektrischen Antriebsleistung des Kompressors<br />
wird als Leistungszahl ε (Epsilon) bezeichnet.<br />
Als überschlägiger Wert für die Leistungszahl ε kann für<br />
heutige Geräte angenommen werden:<br />
mit<br />
T: absolute Temperatur der Wärmesenke [K]<br />
T 0 : absolute Temperatur der Wärmequelle [K]<br />
Beispiel:<br />
Wie groß ist die Leistungszahl einer Wärmepumpe bei<br />
einer Fußbodenheizung mit 35 °C Vorlauftemperatur<br />
<strong>und</strong> einer Radiatorenheizung mit 50 °C bei einer Wärmequellentemperatur<br />
<strong>von</strong> 0 °C?<br />
� Fußbodenheizung:<br />
T = 35 °C = (273 + 35) K = 308 K<br />
T 0 = 0 °C = (273 + 0) K = 273 K<br />
ΔT = T – T 0 = (308 – 273) K = 35 K<br />
Damit ergibt sich:<br />
� Radiatorenheizung:<br />
T = 50 °C = (273 + 50) K = 323 K<br />
T 0 = 0 °C = (273 + 0) K = 273 K<br />
ΔT = T – T 0 = (323 – 273) K = 50 K<br />
Damit ergibt sich:<br />
Bild 4<br />
T ΔT+ T0 ε = 0,5 ⋅ --------------- = 05 , ⋅ -------------------<br />
T– T0 ΔT<br />
Die mit einer Wärmepumpe erreichbare<br />
Leistungszahl ist abhängig <strong>von</strong> der Temperaturdifferenz<br />
zwischen Wärmequelle <strong>und</strong><br />
Wärmesenke.<br />
ε 0,5 T<br />
------<br />
308 K<br />
= ⋅ = 0,5 ⋅ -------------- = 4,4<br />
ΔT 35 K<br />
ε 0,5 T<br />
------<br />
323 K<br />
= ⋅ = 0,5 ⋅ -------------- = 3,2<br />
ΔT 50 K<br />
ε<br />
COP<br />
9<br />
8<br />
7<br />
6<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
0<br />
ΔT=35 K / ε=4,4<br />
ΔT=50 K / ε=3,2<br />
ε = 0,5 x ε c<br />
T o = 273 K<br />
10 20 30 40 50 60 70 ΔT<br />
7 181 465 272-05.2O<br />
Gr<strong>und</strong>lagen<br />
Im Beispiel erreicht die Fußbodenheizung<br />
eine um 36 % höhere Leistungszahl als die<br />
Radiatorenheizung.<br />
Als Faustwert gilt: 1 °C geringerer Temperaturhub<br />
= 2,5 % höhere Leistungszahl!<br />
Die Leistungszahl ε (Epsilon) ist eine gemessene bzw.<br />
berechnete Kennzahl für Wärmepumpen bei speziell<br />
definierten Betriebsbedingungen, ähnlich dem normierten<br />
Kraftsoffverbrauch bei Kraftfahrzeugen. Sie stellt<br />
das Verhältnis <strong>von</strong> nutzbarer Wärmeleistung zur aufgenommenen<br />
elektrischen Antriebsleistung des Kompressors<br />
dar <strong>und</strong> wird auch als COP (engl. Coefficient Of<br />
Performance) bezeichnet.<br />
PH ε = COP =<br />
---------<br />
Pel mit<br />
P H : nutzbare Heizleistung [kW]<br />
P el: elektrische Leistungsaufnahme [kW]<br />
Um verschiedene Wärmepumpen überschlägig vergleichen<br />
zu können, sind in der DIN EN 255 bzw. DIN EN<br />
14511 Bedingungen wie z. B. Art <strong>und</strong> Bezugstemperatur<br />
der Wärmequelle vorgegeben, bei denen diese Leistungszahlen<br />
ermittelt werden. Außerdem wird bei der<br />
Angabe der COP-Werte nach DIN 255 bzw. DIN EN<br />
14511 die Antriebsleistung <strong>von</strong> Hilfsaggregaten mit<br />
berücksichtigt.<br />
Sole/Wasser-Wärmepumpen<br />
B0/W35 B0/W50 B5/W50<br />
Wasser/Wasser-Wärmepumpen<br />
W10/W35 W10/W50 W15/W50<br />
Luft/Wasser-Wärmepumpen<br />
A7/W35 A7/W50 A15/W50<br />
Tab. 1<br />
Die erste Angabe kennzeichnet die Wärmequelle, die<br />
zweite den Geräteaustritt. Dabei steht „B“ für Sole<br />
(engl. Brine), „W“ für Wasser <strong>und</strong> „A “für Luft (engl. Air).<br />
Die Zahlen geben die entsprechenden Temperaturen<br />
in °C an.<br />
Beispiel:<br />
A7/W35 beschreibt den Betriebspunkt einer Luft/Wasser-Wärmepumpe<br />
mit 7 °C Wärmeträgertemperatur <strong>und</strong><br />
35 °C Geräteaustritttemperatur (Heizungsvorlauf).<br />
6 720 616 608 (2008/04) 5
Gr<strong>und</strong>lagen<br />
Bei den Angaben der Leistungszahl nach EN 255 wird<br />
neben der Leistungsaufnahme des Kompressors die<br />
anteilige Pumpenleistung der Solepumpe bzw. Wasserpumpe<br />
berücksichtigt bzw. bei Luft/Wasser-Wärmepumpen<br />
die anteilige Ventilatorleistung. Außerdem wird<br />
unterschieden in Geräte mit eingebauten Pumpen <strong>und</strong> in<br />
Geräte ohne eingebaute Pumpen, was in der Praxis zu<br />
deutlich unterschiedlichen Werten führt.<br />
Bei Junkers Wärmepumpen erfolgt die Angabe des COP<br />
zum einen bezogen auf den Kältekreis (ohne anteilige<br />
Pumpenleistung) <strong>und</strong> zusätzlich nach EN 255 (Berechnungsverfahren<br />
mit internen Pumpen).Im Gegensatz zur<br />
EN 255 (Prüfbedingung Temperaturspreizung im Heiznetz<br />
<strong>von</strong> 10 K ) werden die COP- Werte nach der EN 14511<br />
bei einer Temperaturspreizung <strong>von</strong> 5 K ermittelt.<br />
Arbeitszahl, Jahresarbeitszahl, Jahresaufwandszahl<br />
Als Ergänzung zur Leistungszahl, die nur eine Momentaufnahme<br />
bei speziell definierten Bedingungen darstellt,<br />
stellt die Arbeitszahl, die in der Regel als Jahresarbeitszahl<br />
(engl. seasonal performance factor) angegeben<br />
wird, das Verhältnis zwischen der gesamten <strong>von</strong> der<br />
Wärmepumpenanlage abgegebenen Jahresnutzwärme<br />
zur gesamten <strong>von</strong> der Wärmepumpenanlage aufgenommenen<br />
elektrischen Jahresarbeit dar:<br />
Qwp β = ---------<br />
Wel mit:<br />
β: Jahresarbeitszahl<br />
Q wp : <strong>von</strong> der Wärmepumpenanlage innerhalb eines<br />
Jahres abgegebene Wärmemenge [kWh]<br />
W el: <strong>von</strong> der Wärmepumpenanlage innerhalb eines<br />
Jahres aufgenommene elektrische Energie [kWh]<br />
Nach DIN V 4701-10 soll auch bei Wärmepumpen die<br />
heutige übliche Vorgehensweise zur energetischen<br />
Bewertung unterschiedlicher Techniken eingeführt werden,<br />
die sogenannten Aufwandszahlen e. Diese geben<br />
den Aufwand an nicht erneuerbarer Energie zur Erfüllung<br />
einer Aufgabe wieder. Bei Wärmepumpen ist die Erzeuger-Aufwandszahl<br />
eg der Wärmepumpe einfach der Kehrwert<br />
der Jahresarbeitszahl:<br />
1<br />
eg --<br />
β<br />
Wel = =<br />
---------<br />
Qwp mit:<br />
e g : Erzeuger-Aufwandszahl der Wärmepumpe<br />
Q wp: <strong>von</strong> der Wärmepumpenanlage innerhalb eines<br />
Jahres abgegebene Wärmemenge [kWh]<br />
W el : <strong>von</strong> der Wärmepumpenanlage innerhalb eines<br />
Jahres aufgenommene elektrische Energie [kWh]<br />
6<br />
Ein direkter Vergleich ist nur bei Geräten<br />
derselben Bauart möglich!<br />
Mit der VDI-Richtlinie 4650 steht ein Verfahren zur Verfügung,<br />
mit dem die Leistungszahlen der Prüfstandsmessungen<br />
unter Berücksichtigung der verschiedenen<br />
Betriebsparameter auf die Jahresarbeitszahl für den<br />
praktischen Betrieb mit dessen konkreten Bedingungen<br />
umgerechnet werden können. Mittlerweile gibt es auch<br />
spezielle Softwareprogramme, die über Simulationsrechnungen<br />
sehr genaue Werte liefern können.<br />
1.5 Betriebsweisen <strong>von</strong> Wärmepumpen<br />
Wärmepumpen zur Raumheizung können – je nach Rahmenbedingungen<br />
– gr<strong>und</strong>sätzlich auf unterschiedliche Art<br />
<strong>und</strong> Weise betrieben werden. Die gewählte Betriebsweise<br />
richtet sich vor allem nach dem im Gebäude vorhandenen<br />
bzw. geplanten Wärmeabgabesystem <strong>und</strong> der gewählten<br />
Wärmequelle.<br />
1.5.1 Monovalente Betriebsweise<br />
Von monovalenter Betriebsweise spricht man dann, wenn<br />
die Wärmepumpe den gesamten Wärmebedarf für Heizung<br />
<strong>und</strong> Warmwasser deckt. Dafür optimal sind die Wärmequellen<br />
Erde <strong>und</strong> Gr<strong>und</strong>wasser, da diese Wärmequellen<br />
nahezu unabhängig sind <strong>von</strong> der Außentemperatur <strong>und</strong><br />
auch bei tiefen Temperaturen ausreichend Wärme liefern.<br />
1.5.2 Bivalente Betriebsweise<br />
Hier wird neben der Wärmepumpe immer ein zweiter Wärmeerzeuger<br />
eingesetzt, oft ein bestehender Ölkessel. Bei<br />
Ein- <strong>und</strong> Zweifamilienhäusern hatte diese Betriebsweise in<br />
der Vergangenheit eine große Bedeutung, vor allem in Kombination<br />
mit Luft/Wasser-Wärmepumpen. Hier wurde die<br />
Gr<strong>und</strong>versorgung mit der Wärmepumpe realisiert <strong>und</strong> ab<br />
einer Außentemperatur, z. B. unter 0 °C ein Ölkessel zugeschaltet.<br />
Aus wirtschaftlichen Gründen – es sind immer<br />
zwei Wärmeerzeuger notwendig – stehen diese Systeme<br />
mittlerweile nicht mehr im Brennpunkt <strong>und</strong> werden nur<br />
noch sehr vereinzelt realisiert.<br />
1.5.3 Monoenergetische Betriebsweise<br />
Bei der monoenergetischen Betriebsweise werden Energiespitzen<br />
durch einen integrierten elektrischen Zuheizer<br />
gedeckt. Idealerweise ist dieser Zuheizer in der Lage<br />
sowohl die Warmwasserbereitung als auch die Heizung zu<br />
unterstützen. Denn dann ist auch eine Temperaturerhöhung<br />
des Brauchwassers in Form einer Legionellenschaltung<br />
möglich.<br />
Die monoenergetische Betriebsweise hat sich als die wirtschaftlichste<br />
Betriebsweise herausgestellt, da die Wärmepumpen<br />
etwas kleiner dimensioniert werden können,<br />
dadurch günstiger in der Anschaffung sind <strong>und</strong> länger im<br />
optimalen Betriebsbereich arbeiten. Dabei ist eine exakte<br />
Auslegung wichtig, um den Stromverbrauch des Zuheizers<br />
möglichst klein zu gestalten.<br />
6 720 616 608 (2008/04)
1.6 Wärmequellen<br />
Der besondere Charme <strong>von</strong> Wärmepumpen im Vergleich<br />
zu konventionellen Heizsystemen liegt darin, dass mit<br />
der Erschließung einer Wärmequelle regenerative<br />
Umweltwärme nutzbar gemacht wird <strong>und</strong> so über lange<br />
Zeit kostenlose Wärme zur Verfügung steht.<br />
Egal welche Wärmequelle genutzt werden soll, mit der<br />
Anschaffung einer Wärmepumpe findet gleichzeitig die<br />
Erschließung einer Wärmequelle statt. Es wird sozusagen<br />
eine Investition in eine zukünftig zu nutzende Energiequelle<br />
getätigt. Man kann auch sagen, dass hier<br />
„Heizwärme auf Vorrat“ gekauft wird.<br />
Beispiel:<br />
Wieviel regenerative Energie liefert eine Erdsonde innerhalb<br />
der nächsten 20 Jahre bei einem gegebenen Einfamilienhaus<br />
mit 12000 kWh jährlichem Heizwärmebedarf<br />
<strong>und</strong> einer Aufwandszahl e g = 0,23?<br />
Welche Menge Öl müsste ich dafür kaufen?<br />
mit:<br />
Q ges : gesamte zur Heizung benötigte<br />
Wärmemenge [kWh]<br />
Q erde : <strong>von</strong> der Erdsonde gelieferte<br />
Wärmemenge [kWh]<br />
Q el: elektrisch erzeugte Wärmemenge [kWh]<br />
gilt:<br />
Mit:<br />
folgt:<br />
Aufgelöst nach Q erde :<br />
Für ein Jahr gilt dann:<br />
für 20 Jahre gilt:<br />
Qges = Qerde + Qel Qel = eg ⋅ Qges Qges = Qerde + eg ⋅ Qges Qerde = Qges – ( eg ⋅ Qges) = Qges ⋅ 1– eg ( )<br />
Qerde = 12000 kWh ⋅ ( 1– eg) = 12000 kWh ⋅ ( 1– 0, 23)<br />
= 9240 kWh<br />
Qerde20 = 20 ⋅ Qerde = 20 ⋅ 9240 kWh<br />
= 184800 kWh<br />
Das entspricht einer Menge Öl <strong>von</strong> 18480 Litern oder<br />
18000 m 3 Erdgas H.<br />
Gr<strong>und</strong>lagen<br />
Für einen sinnvollen Einsatz eignen sich die Wärmequellen<br />
Luft, Erdreich <strong>und</strong> Wasser. Die Frage, welche Wärmequelle<br />
bei welchem Objekt optimal ist, hängt dabei <strong>von</strong><br />
verschiedenen Faktoren ab <strong>und</strong> bedarf immer einer individuellen<br />
Entscheidung.<br />
1.6.1 Erdreich<br />
Wärme aus der Erde lässt sich auf unterschiedliche<br />
Weise nutzen. Man unterscheidet hier in Wärmequellen,<br />
die oberflächennahe Wärmeenergie nutzen <strong>und</strong> solche,<br />
die geothermische Wärme nutzen.<br />
Oberflächennahe Wärme ist Sonnenwärme, die saisonal<br />
in der Erde gespeichert wird <strong>und</strong> mit sogenannten Erdwärmekollektoren<br />
genutzt wird, die man in einer Tiefe<br />
<strong>von</strong> 0,80 m bis 1,50 m horizontal verlegt.<br />
Die Verlegetiefe sollte sich im überwiegend frostfreien<br />
Bereich befinden <strong>und</strong> ist daher stark <strong>von</strong> den örtlichen<br />
Gegebenheiten abhängig.<br />
Geothermische Wärme strömt vom Erdinneren zur Erdoberfläche<br />
<strong>und</strong> wird mittels Erdsonden genutzt. Diese<br />
werden vertikal bis zu einer Tiefe <strong>von</strong> 150 m installiert.<br />
Beide Systeme zeichnen sich aus durch eine hohe <strong>und</strong><br />
jahreszeitlich relativ gleichmäßige Temperatur. Dies<br />
führt im Betrieb zu hohen Wirkungsgraden der Wärmepumpe<br />
(hohe Jahresarbeitszahl). Außerdem werden<br />
diese Systeme im geschlossenen Kreislauf betrieben,<br />
was sehr hohe Zuverlässigkeit <strong>und</strong> minimalen Wartungsaufwand<br />
bedeutet. In diesem geschlossenen Kreislauf<br />
zirkuliert ein Gemisch aus Wasser <strong>und</strong> Frostschutzmittel<br />
(Ethylenglykol). Dieses Gemisch wird auch als „Sole“<br />
bezeichnet.<br />
Erdwärmekollektoren<br />
6 720 616 608 (2008/04) 7<br />
Bild 5<br />
Vorteile:<br />
• günstige Kosten<br />
• hohe Jahresarbeitszahlen der Wärmepumpe<br />
Nachteile:<br />
• exakte Verlegung wichtig, Problem <strong>von</strong> „Luftsäcken“<br />
bei nicht sachgemäßer Verlegung<br />
• hoher Flächenbedarf<br />
• keine Überbauung möglich<br />
2<br />
ca. 1,5 m<br />
7 181 465 272-06.1O
Gr<strong>und</strong>lagen<br />
Der Entzug der Erdwärme erfolgt hier mittels großflächigen,<br />
parallel zur Erdoberfläche verlegten Kunststoffrohren,<br />
die üblicherweise in mehreren Kreisen verlegt<br />
werden. Dabei sollte ein Kreis die Länge <strong>von</strong> 100 m nicht<br />
überschreiten, da sonst die erforderliche Pumpenleistung<br />
zu hoch wird. Die einzelnen Kreise werden dann an<br />
einen Verteiler angeschlossen, der am höchsten Punkt<br />
sitzen sollte, um eine Entlüftung des Rohrsystems zu<br />
ermöglichen. Im Berechnungsprogramm VPW 2100<br />
werden als Gr<strong>und</strong>lage Rohrdimensionen DN 40<br />
berücksichtigt, bei denen auch Rohrlängen über<br />
100 m ermöglicht werden.<br />
Eine zeitweise Vereisung des Erdreichs hat keine negativen<br />
Auswirkungen auf die Funktion der Anlage <strong>und</strong> auf<br />
den Pflanzenwuchs. Nach Möglichkeit sollte darauf<br />
geachtet werden, dass tief wurzelnde Pflanzen möglichst<br />
nicht im Bereich des Erdkollektors angepflanzt<br />
werden. Auch ist wichtig, dass die Rohre eingesandet<br />
werden, um mögliche Beschädigungen durch spitze<br />
Steine zu vermeiden. Bevor eine Verfüllung stattfindet,<br />
ist eine Druckprobe unbedingt zu empfehlen. Am besten<br />
wird der Druck auch während der Verfüllung aufrecht<br />
erhalten. So lassen sich eventuelle Beschädigungen<br />
sofort erkennen.<br />
Besonders im Neubau sind die erforderlichen Erdbewegungen<br />
oft ohne große Mehrkosten möglich.<br />
Welche Wärmeleistung dem Erdreich entzogen werden<br />
kann, ist <strong>von</strong> mehreren Faktoren abhängig, vor allem <strong>von</strong><br />
der Feuchtigkeit der Erde. Besonders gute Erfahrungen<br />
wurde mit feuchtem Lehmboden gemacht. Weniger gut<br />
geeignet sind stark sandige Böden.<br />
Im Kalkulationsprogramm VPW 2100 erfolgt die<br />
Berechnung der Schlauchlänge (DN 40, Rohrabstand<br />
0,8 - 1,0 m) über die benötigte Spitzenleistung der Wärmepumpe<br />
oder den früheren Energiebedarf des Gebäudes.<br />
8<br />
Bodenbeschaffenheit<br />
spez. Wärmeentzugsleistung<br />
[W/m 2 ]<br />
sandig, trocken 10<br />
sandig, feucht 15 – 20<br />
lehmig, trocken4 20 – 25<br />
lehmig, feucht 25 – 30<br />
lehmig, wassergesättigt 35 – 40<br />
Tab. 2<br />
Die Faustwerte für die <strong>Dimensionierung</strong><br />
gelten für Anlagen mit max. 2000 Vollbenutzungsst<strong>und</strong>en<br />
jährlich, ebenso die Werte in<br />
Tabelle 4.<br />
Tiefe [m]: abhängig <strong>von</strong> der Frostschutzgrenze<br />
im Erdreich<br />
Wohnfläche [m 2 ] spezifische Heizlast [W/m 2 ]<br />
0,8 – 1,5<br />
Max. Länge eines Kreises [m]: 100m<br />
(DN 25, 32),<br />
größer 200m<br />
(DN40)<br />
berechnet mit<br />
VPW 2100<br />
Rohrmaterial Kunststoff<br />
PE 80<br />
Rohrabstand [m] 0,5 - 0,8<br />
(DN 32)<br />
1,0 (DN 40)<br />
Rohrmenge [m/m 2 Kollektorfläche] 1,0 - 2,0 m<br />
Wärmeentzugsleistung [W/m 2 ] 10 – 40<br />
Tab. 3<br />
30 40 50 60 70 80<br />
erforderliche Erdreichfläche [m 2 ]<br />
100 90 120 150 180 210 240<br />
125 113 150 188 225 263 300<br />
150 135 180 225 270 315 360<br />
175 158 210 263 315 368 420<br />
200 180 240 300 360 420 480<br />
Tab. 4 Erforderliche Erdreichfläche in Abhängigkeit <strong>von</strong> der spezifischen Gebäude-Heizlast;<br />
JAZ (Jahresarbeitsgehalt) = 4, spezifische Entzugsleistung q = 25 W/m 2<br />
6 720 616 608 (2008/04)
Erdwärmesonden<br />
Bild 6<br />
ca. 100 m<br />
1<br />
Vorteile:<br />
• zuverlässig<br />
• geringer Platzbedarf<br />
• hohe Jahresarbeitszahlen der Wärmepumpe<br />
Nachteile:<br />
• in der Regel höhere Investition<strong>sk</strong>osten<br />
• nicht in allen Gebieten möglich<br />
7 181 465 272-07.1O<br />
Wegen des sehr einfachen Einbaus <strong>und</strong> des geringen Flächenbedarfs<br />
haben sich in den letzten Jahren zunehmend<br />
Erdwärmesonden verbreitet. In der Praxis<br />
werden normale U-Sonden <strong>und</strong> Doppel-U-Sonden verwendet.<br />
Die Doppel U-Sonden bestehen in der Regel aus einem<br />
Rohrbündel <strong>von</strong> vier parallelen Kunststoffrohren, die am<br />
Fußpunkt mit speziellen Formteilen zu einem Sondenfuß<br />
verschweißt werden. Jeweils zwei Kunststoffrohre werden<br />
dadurch verb<strong>und</strong>en, so dass zwei unabhängig <strong>von</strong>einander<br />
durchströmte Kreise entstehen.<br />
Bild 7 Erdsonde mit Sondenfuß<br />
Wohnfläche [m 2 ] spezifische Heizlast [W/m 2 ]<br />
Im Kalkulationsprogramm VPW 2100 erfolgt die<br />
Berechnung der Sondentiefe über die benötigte Spitzenleistung<br />
der Wärmepumpe oder den früheren Energiebedarf<br />
des Gebäudes.<br />
Gr<strong>und</strong>lagen<br />
Bei guten hydrogeologischen Bedingungen lassen sich<br />
damit hohe Wärmeentzugsleistungen realisieren. Voraussetzung<br />
für die <strong>Planung</strong> <strong>und</strong> den Einbau <strong>von</strong> Erdwärmesonden<br />
ist die genaue Kenntnis der<br />
Bodenbeschaffenheit <strong>und</strong> der Verhältnisse im Untergr<strong>und</strong>.<br />
Als Faustwerte für die <strong>Dimensionierung</strong> bei max. 2000<br />
Vollbenutzungsst<strong>und</strong>en können nachfolgende Werte<br />
angenommen werden:<br />
30 40 50 60 70 80<br />
erforderliche Sondentiefe [m]<br />
100 45 60 75 90 105 120<br />
125 56 75 94 112 131 150<br />
150 67 90 112 134 157 180<br />
175 79 105 131 158 183 210<br />
200 90 120 150 180 210 240<br />
Tab. 5 Erforderliche Sondentiefe in Abhängigkeit <strong>von</strong> der spezifischen Gebäude-Heizlast; JAZ = 4,0, spezifische Entzugsleistung<br />
q = 50 W/m<br />
6 720 616 608 (2008/04) 9
Gr<strong>und</strong>lagen<br />
Gr<strong>und</strong>wasser<br />
Bild 8<br />
Vorteile:<br />
• hohe Leistungszahlen der Wärmepumpe<br />
• geringer Platzbedarf<br />
Nachteile:<br />
• offenes System<br />
• Wartungsaufwand<br />
• Wasseranalyse erforderlich<br />
• genehmigungspflichtig<br />
10<br />
3<br />
Die Nutzung <strong>von</strong> Gr<strong>und</strong>wasser durch Entnahme aus<br />
einer Brunnenanlage <strong>und</strong> Wiedereinleitung in die Gr<strong>und</strong>wasser<br />
führende Schicht ist aus energetischer Sicht<br />
besonders günstig. Die über das gesamte Jahr nahezu<br />
konstante Wassertemperatur ermöglicht hohe Leistungszahlen<br />
der Wärmepumpe. Dabei muss dem Hilfsenergiebedarf<br />
besondere Aufmerksamkeit gewidmet<br />
werden, besonders dem Energieverbrauch der Förderpumpe.<br />
Bei kleinen Anlagen oder zu großer Tiefe wird<br />
der vermeintliche energetische Vorteil sehr oft durch die<br />
zusätzliche Pumpenenergie aufgefressen <strong>und</strong> nicht selten<br />
führt das bei kleinen Anlagen zu deutlicher Beeinflussung<br />
der Jahresarbeitszahl.<br />
Auch muss bei der Wärmequelle Gr<strong>und</strong>wasser bedacht<br />
werden, dass es sich um ein offenes System handelt, das<br />
abhängt <strong>von</strong> Wasserqualität, Wassermenge usw.<br />
Daher sollte die Entscheidung für den Einsatz einer<br />
Gr<strong>und</strong>wasserwärmepumpe besonders gründlich überlegt<br />
werden.<br />
Als erstes muss geprüft werden, ob in dem betreffenden<br />
Gebiet Gr<strong>und</strong>wasser in einer Tiefe <strong>von</strong> max. 20 m in ausreichender<br />
Menge zur Verfügung steht. Dies kann bei der<br />
Unteren Wasserbehörde, den Stadtwerken oder bei ort<strong>sk</strong><strong>und</strong>igen<br />
Brunnenbauern erfragt werden.<br />
ca. 10 m<br />
7 181 465 272-09.1O<br />
Anschließend ist bei der Unteren Wasserbehörde eine<br />
Erlaubnis zur Entnahme <strong>und</strong> Wiedereinleitung <strong>von</strong><br />
Gr<strong>und</strong>wasser für Heizzwecke einzuholen. Die <strong>Planung</strong><br />
<strong>und</strong> Ausführung einer Brunnenanlage muss durch fachk<strong>und</strong>ige<br />
Brunnenbauunternehmen erfolgen, da eine<br />
unsachgemäße Ausführung speziell im Schluckbrunnen<br />
im Laufe der Jahre zu einer Verockerung kommen kann<br />
<strong>und</strong> sich der Schluckbrunnen dadurch zusetzen kann.<br />
Die Behebung des Schadens kann erhebliche Kosten verursachen.<br />
Außerdem ist während des Zeitraums der<br />
Reparatur kein Wärmepumpenbetrieb möglich, sodass<br />
bei monovalenten Anlagen keine Beheizung des Gebäudes<br />
gewährleistet ist.<br />
Die Qualität des Wassers ist durch eine Wasseranalyse<br />
festzustellen. Auch während des Betriebs der Anlage ist<br />
die regelmäßige Entnahme <strong>von</strong> Wasserproben zu empfehlen,<br />
da sich die Zusammensetzung des Gr<strong>und</strong>wassers<br />
mit der Zeit ändern kann.<br />
Wegen des erheblichen Aufwands wird Gr<strong>und</strong>wasser als<br />
Wärmequelle bei kleineren Objekten (Ein-<strong>und</strong> Zweifamilienhäuser)<br />
meist nur dort eingesetzt, wo langjährige<br />
Erfahrungen vorliegen <strong>und</strong> auf regelmäßige Wasseranalysen<br />
verzichtet werden kann. Bei größeren Objekten hingegen,<br />
z. B. Wohnanlagen, Bürogebäude, kommunale<br />
Gebäude usw. spielt die Wärmequelle Gr<strong>und</strong>wasser eine<br />
wichtige Rolle, vor allem auch in Verbindung mit der<br />
Gebäudekühlung. Hier ist das Verhältnis <strong>von</strong> Nutzen zu<br />
Aufwand in der Regel positiv.<br />
6 720 616 608 (2008/04)
1.6.2 Luft<br />
Die Wärmequelle Luft ist überall <strong>und</strong> in unbegrenzter<br />
Menge verfügbar <strong>und</strong> deshalb sehr einfach <strong>von</strong> einer<br />
sogenannten Luft/Wasser-Wärmepumpe zu erschließen.<br />
Dabei wird die Luft <strong>von</strong> einem Ventilator, der Bestandteil<br />
der Wärmepumpe ist, direkt zu dem Verdampfer der<br />
Wärmepumpe geleitet, dort abgekühlt <strong>und</strong> anschließend<br />
nach außen gefördert.<br />
Auch die Nutzung <strong>von</strong> Wärme aus Abluft in Verbindung<br />
mit Wärmepumpen nimmt an Bedeutung zu, besonders<br />
in Verbindung mit Niedrigenergiehäusern.<br />
Außenluft<br />
Luft/Wasser-Wärmepumpen können aus technischer<br />
Sicht ebenso wie Erdwärmepumpen ganzjährig betrieben<br />
werden. Bei monovalenter Betriebsweise muss die<br />
Wärmepumpe dazu bei Auslegungsbedingungen, z. B.<br />
–15 °C Außentemperatur, die maximale Heizleistung<br />
bringen. Da die Heizleistung mit sinkender Wärmequellentemperatur<br />
stark abnimmt, führt das häufig zu sehr<br />
großen Aggregaten <strong>und</strong> hohen Investition<strong>sk</strong>osten. Deshalb<br />
wird bei Luft/Wasser-Wärmepumpen in der Regel<br />
ab einer bestimmten Außentemperatur ein elektrischer<br />
Zuheizer parallel zugeschaltet. Dieser deckt dann an kalten<br />
Tagen die Spitzenlast. Wegen des großen Temperaturunterschieds<br />
an kalten Tagen <strong>und</strong> der damit<br />
verb<strong>und</strong>enen niedrigen Leistungszahl der Luft/Wasser-<br />
Wärmepumpen, sind damit im Vergleich zur Erdwärmepumpe<br />
deutlich geringere Jahresarbeitszahlen möglich.<br />
Luft/Wasser-Wärmepumpen eignen sich deshalb besonders<br />
für Gebiete, wo die Außentemperaturen im Jahresmittel<br />
relativ hoch sind oder bei bestehenden Ein- <strong>und</strong><br />
Zweifamilienhäusern, wo der Aufwand zur Erschließung<br />
einer Erdwärmequelle zu groß ist.<br />
Bei der Auswahl einer Luft/Wasser-Wärmepumpe ist,<br />
bedingt durch die hohen erforderlichen Luftmengen, der<br />
Aufstellort mit besonderer Sorgfalt auszuwählen, um<br />
mögliche störende Geräuschemissionen zu verhindern.<br />
Das gilt besonders in Gegenden mit sehr dichter Bebauung.<br />
Weiterhin ist zu beachten , dass regelmäßig die<br />
Wärmetauscherflächen des Verdampfers geprüft <strong>und</strong><br />
gegebenenfalls gereinigt werden.<br />
Gr<strong>und</strong>lagen<br />
6 720 616 608 (2008/04) 11
Gr<strong>und</strong>lagen<br />
1.7 Wärmeabgabe- <strong>und</strong> Verteilsystem<br />
1.7.1 Wärmeabgabesystem/ Fußbodenheizung<br />
Wie bereits dargestellt, ist die Effizienz <strong>von</strong> Wärmepumpen<br />
sehr stark <strong>von</strong> der zu überwindenden Temperaturdifferenz<br />
zwischen Wärmeabgabesystem <strong>und</strong><br />
Wärmequelle abhängig. Deshalb sollten möglichst niedrige<br />
Vorlauftemperturen gewählt werden. Prinzipiell<br />
kann diese Forderung mit unterschiedlichen Wärmeabgabesystemen<br />
erreicht werden, z. B. mit Niedertemperaturradiatoren<br />
oder Flächenheizungen. Insbesondere aus<br />
Gründen des Komforts, aber auch der freien Gestaltung<br />
der Stellflächen, hat sich die Fußbodenheizung in den<br />
letzten Jahren im Sektor Einfamilienhäuser zum führenden<br />
Wärmeabgabesystem mit Marktanteilen <strong>von</strong> ca.<br />
50 % entwickelt. Ohne Zusatzaufwand sind Vorlauftemperaturen<br />
<strong>von</strong> 35 °C <strong>und</strong> Rücklauftemperaturen <strong>von</strong><br />
28 °C möglich. Bei besonders wärmegedämmten Häusern<br />
sind sogar noch geringfügig niedrigere Werte<br />
erreichbar.<br />
Ein weiterer Vorteil <strong>von</strong> Fußbodenheizungen ist der<br />
Selbstregeleffekt. Wegen der niedrigen Oberflächentemperaturen<br />
<strong>von</strong> 23 bis max. 27 °C am kältesten Tag, geht<br />
die Wärmeabgabe bei steigender Raumtemperatur stark<br />
zurück, im Extremfall bis auf Null. Das ist z. B. bei Sonneneinstrahlung<br />
in der Übergangszeit der Fall.<br />
Alle zusätzlichen Einrichtungen, die zu einer Erhöhung<br />
der Vorlauftemperatur führen, sollten aus thermodynamischen<br />
Gründen vermieden werden, z. B. Mischer,<br />
hydraulische Weichen, zusätzliche Wärmetauscher.<br />
Dann erreicht die Wärmepumpe optimale Betriebsergebnisse<br />
bei minimalem Energieaufwand.<br />
1.7.2 Pufferspeicher<br />
Die Verwendung <strong>von</strong> Pufferspeichern hat lange Tradition<br />
bei Wärmepumpen <strong>und</strong> war in der Vergangenheit meist<br />
in Verbindung mit bivalenten Heizungsanlagen notwendig.<br />
Dabei galt es, die Wärmepumpe in eine bestehende<br />
Heizungsanlage einzubinden, ohne die genauen hydraulischen<br />
Eigenschaften des Heizsystems zu kennen.<br />
Ein Pufferspeicher gewährleistet ständig die Wärmeübertragung<br />
der Wärmepumpe in das Heiznetz. Funktionsstörungen<br />
durch eine unzureichende Umlaufwassermenge<br />
in den Heizkreis werden daher minimiert <strong>und</strong> die<br />
Kompressorlaufzeiten erhöht.<br />
Pufferspeicher haben jedoch geringfügige Nachteile, die<br />
bei Neuanlagen leicht vermieden werden können:<br />
• Der Einsatz einer Wärmepumpenanlage in eine Fußbodenheizung<br />
mit nicht diffusionsdichtem Kunststoffrohr<br />
ist nicht zulässig.<br />
• Trägheit des Systems wird bei großen Pufferspeichern<br />
erhöht.<br />
12<br />
• Wird der Puffer als Trennspeicher eingesetzt, kommt<br />
es zu einer Durchmischung des Speicherinhalts beim<br />
Betrieb der Wärmepumpe. Dadurch wird die Vorlauftemperatur<br />
am Ausgang der Wärmepumpe unnötig<br />
erhöht, was zu geringeren Jahresarbeitszahlen führt.<br />
• Pufferspeicher erhöhen die Investitions- <strong>und</strong><br />
Betrieb<strong>sk</strong>osten <strong>von</strong> Wärmepumpen-Systemen, da<br />
Wärmespeicher einen ständigen Bereitschaftsenergieaufwand<br />
erfordern.<br />
Deshalb kann bei Neuanlagen mit Fußbodenheizung ,<br />
unter Beachtung der erforderlichen Umlaufwassermengen<br />
im Heiznetz, auf einen Pufferspeicher verzichtet<br />
werden. Erfahrungen aus Wärmepumpenanlagen mit<br />
Fußbodenheizung ohne Pufferspeicher zeigen, dass<br />
auch EVU-Unterbrechungen der Stromlieferung <strong>von</strong><br />
3 x 2 h innerhalb eines Tages nicht zu einer wahrnehmbaren<br />
Absenkung der Raumtemperatur führen. Hier<br />
wirkt sich die Speichermasse der Fußbodenheizung vorteilhaft<br />
aus.<br />
Sollte bei speziellen Bedingungen ein Pufferspeicher<br />
erforderlich sein, ist als Faustregel folgende <strong>Dimensionierung</strong><br />
gewählt werden:<br />
je kW Heizlast 10 bis 20 l Puffervolumen<br />
Beispiel:<br />
Wie groß muss das Volumen VP eines Pufferspeichers für<br />
ein Einfamilienhaus mit 10 kW Heizlast sein:<br />
V P = 10 kW x 10 ... 20 l/kW<br />
= 100 ... 200 l<br />
1.7.3 Mindestumlaufwassermenge<br />
Nur wenn die erforderliche Mindestumlaufwassermenge<br />
eingehalten wird, ist die Wärmepumpe in der Lage, die<br />
geforderte Heizleistung zu erbringen <strong>und</strong> optimale Leistungszahlen<br />
zu erreichen. Wird der erforderliche Heizwasserdurchfluss<br />
unterschritten, erhöht sich die<br />
Temperatur am Rücklauf der Wärmepumpe. Dies kann<br />
im Extrem dazu führen, dass die Wärmepumpe über den<br />
Hochdruckschalter abgeschaltet wird.<br />
Die häufigsten Ursachen sind:<br />
• eine zu kleine Umwälzpumpe bzw. eine zu niedrig<br />
gewählte Leistungsstufe<br />
• Heizwasserdurchfluss wird durch geschlossene Thermostatventile<br />
vermindert<br />
Abhilfe schaffen durch Bypassleitungen oder die Verwendung<br />
eines Pufferspeichers. Oft ist es auch ausreichend,<br />
einen oder mehrere offene(n) Heizkreis(e)<br />
vorzusehen, der/die dann in Verbindung mit einem<br />
Raumtemperaturfühler direkt über die Wärmepumpe<br />
geregelt wird/werden.<br />
6 720 616 608 (2008/04)
1.8 Energie-Einsparung mit Wärmepumpen<br />
Die energetische Bewertung der Anlagentechnik zum<br />
Beispiel durch die DIN V 4701-10 ermöglicht eine objektive<br />
Darstellung der Energieeinsparung durch Wärmepumpen.<br />
Anhand eines konkreten Beispiels wird im<br />
Folgenden eine unter identischen Rahmenbedingungen<br />
– mit dem Tabellenverfahren der DIN V 4701-10 –<br />
berechnete Niedertemperatur-Ölheizung, eine Gas-<br />
Brennwertheizung <strong>und</strong> eine Erdwärmepumpen-Heizung<br />
verglichen.<br />
Randbedingungen:<br />
• Wohnhaus mit einer Nutzfläche <strong>von</strong> AN = 150 m 2<br />
• Jahres-Heizwärmebedarf <strong>von</strong> qh = 80 kWh/(m 2 a)<br />
• Aufstellung des Wärmeerzeugers innerhalb der thermischen<br />
Hülle<br />
• gesamte Verteilung innerhalb der thermischen Hülle<br />
mit geregelter Pumpe<br />
• Fußbodenheizung mit elektronischer Regeleinrichtung,<br />
ausgelegt auf 35/28 °C<br />
• kein Pufferspeicher<br />
• mit Warmwasserbereitung, aber ohne Zirkulation<br />
• nur Fensterlüftung (keine Lüftungsanlage)<br />
Gr<strong>und</strong>lagen<br />
Berechnungsbeispiel der Anlagen - Aufwandszahl nach<br />
der in Deutschland gültigen DIN V 4701 - 10:<br />
mit:<br />
QP: Primärenergiebedarf des Gebäudes [kWh/a]<br />
Qh: Heizwärmebedarf [kWh/a]<br />
Qtw : Warmwasserwärmebedarf [kWh/a]<br />
QH, P : Primärenergiebedarf des Heizstranges [kWh/a]<br />
QL, P: Primärenergiebedarf des Lüftungsstranges<br />
[kWh/a], (gemäß Randbedingungen = 0)<br />
QTW, P : Primärenergiebedarf des<br />
Warmwasserstranges [kWh/a]<br />
berechnet sich der Primärenergiebedarf des Gebäudes<br />
zu:<br />
Die Anlagen-Aufwandszahl eP wird wie folgt berechnet:<br />
QP eP = ---------------------<br />
Mit den oben genannten Randbedingungen beträgt der<br />
Heizwärmebedarf:<br />
Der Trinkwasserwärmebedarf ist in der EnEV festgelegt<br />
mit:<br />
Damit ergibt sich:<br />
Mit Hilfe des Tabellenverfahrens der DIN V 4701-10<br />
(Berechnungsblätter Tabellen 4.2-2 <strong>und</strong> 4.2-3 sowie<br />
4.2-7 <strong>und</strong> 4.2-8) erhält man die nachfolgend dargestellten<br />
Ergebnisse:<br />
6 720 616 608 (2008/04) 13<br />
Q P<br />
=<br />
Q HP ,<br />
Qh + Qtw + +<br />
Q LP ,<br />
Qh = qh ⋅ AN 80 kWh<br />
m2 ------------- 150 m<br />
⋅ a<br />
2<br />
= ⋅<br />
12000 kWh<br />
= ---------a<br />
q tw<br />
12 5 kWh<br />
m2 = , -------------<br />
⋅ a<br />
Q TW, P<br />
Qtw = qtw ⋅ AN 12 5 kWh<br />
m2 , ------------- 150 m<br />
⋅ a<br />
2<br />
=<br />
⋅<br />
1875 kWh<br />
=<br />
---------a
Gr<strong>und</strong>lagen<br />
a) für den Niedertemperatur-Ölheizkessel (Index NT): b) für den Gas-Brennwertkessel (Index BW):<br />
QPNT , = Q HPNT , , + Q L, P, NT+<br />
Q TW, P, NT QPBW , = Q HPBW , , + Q LPBW , , + Q TW, P, BW<br />
14<br />
ePNT ,<br />
eP, NT<br />
qHWEPNT , , , + qHHEPNT , , ,<br />
= ( ) ⋅ AN +QL, P, NT<br />
+ ( qTW, WE, P, NT + qTW, HE, P, NT)<br />
⋅ AN 102 85 kWh<br />
m2 , ------------- 12 57<br />
⋅ a<br />
kWh<br />
m2 = ⎛ + , ------------- ⎞ ⋅ 150 m2 ⎝ ⋅ a⎠<br />
+0<br />
+ 26,96 kWh<br />
m2 ------------- 081<br />
⋅ a<br />
kWh<br />
m2 ⎛ + , ------------- ⎞ ⋅ 150 m2 ⎝ ⋅ a⎠<br />
=<br />
21478,5 kWh<br />
---------a<br />
QPNT ,<br />
= ---------------------<br />
Qh + Qtw 21478,5 kWh<br />
---------a<br />
12000 kWh<br />
---------- 1875<br />
a<br />
kWh<br />
= -------------------------------------------------------------<br />
+ ----------a<br />
=<br />
1,55<br />
ePBW ,<br />
ePBW ,<br />
=<br />
( qHWEPBW , , , + qHHEPBW , , , ) ⋅ AN +QL, P, BW<br />
+ ( qTW, WE, P, BW + qTW, HE, P, BW)<br />
⋅ AN 92,57 kWh<br />
m2 ------------- 12 57<br />
⋅ a<br />
kWh<br />
m2 = ⎛ + , ------------- ⎞ ⋅ 150 m2 ⎝ ⋅ a⎠<br />
+0<br />
+ 26,02 kWh<br />
m2 ------------- 081<br />
⋅ a<br />
kWh<br />
m2 ⎛ + , ------------- ⎞ ⋅ 150 m2 ⎝ ⋅ a⎠<br />
=<br />
19801,5 kWh<br />
---------a<br />
QPBW ,<br />
= ---------------------<br />
Qh + Qtw 19801,5 kWh<br />
---------a<br />
12000 kWh<br />
---------- 1875<br />
a<br />
kWh<br />
= -------------------------------------------------------------<br />
+ ----------a<br />
=<br />
1,43<br />
6 720 616 608 (2008/04)
Gr<strong>und</strong>lagen<br />
b) für die Sole-Wasser-Erdwärmepumpe (Index WP): Die zusammengefassten Anlagen-Aufwandszahlen ver-<br />
QPWP ,<br />
ePWP ,<br />
ePWP ,<br />
=<br />
=<br />
Q HPWP , , + Q LPWP , , + Q TW, P, WP<br />
( qHWEPWP , , , + qHHEPWP , , , ) ⋅ AN +QLPWP , ,<br />
+ ( qTW, WE, P, WP + qTW, HE, P, WP)<br />
⋅ AN 58,65 kWh<br />
m2 ------------- 14,04<br />
⋅ a<br />
kWh<br />
m2 = ⎛ + ------------- ⎞ ⋅ 150 m2 ⎝ ⋅ a⎠<br />
+0<br />
+ 15,84 kWh<br />
m2 ------------- 1,11<br />
⋅ a<br />
kWh<br />
m2 ⎛ + ------------- ⎞ ⋅ 150 m2 ⎝ ⋅ a⎠<br />
=<br />
13446 kWh<br />
---------a<br />
QPWP ,<br />
= ---------------------<br />
Qh + Qtw 13446 kWh<br />
---------a<br />
12000 kWh<br />
---------- 1875<br />
a<br />
kWh<br />
= -------------------------------------------------------------<br />
+ ----------a<br />
=<br />
0,97<br />
deutlichen die Energieeinsparmöglichkeiten der Wärmepumpentechnik:<br />
Wärmeerzeuger<br />
Niedertemperatur-<br />
Ölheizung<br />
Anlagen-<br />
Aufwandszahl eP Tab. 6<br />
In diesem Beispiel beträgt die Primärenergieeinsparung<br />
der Wärmepumpe gegenüber der Niedertemperatur-<br />
Ölheizung 37,4 %, gegenüber dem Gas-Brennwertkessel<br />
32,2 %.<br />
Tab. 7<br />
Durch Nutzung regenerativer Energie wird der zur<br />
Stromerzeugung erforderliche Primärenergie-Aufwand<br />
der Stromerzeugung mehr als kompensiert. Ähnliche<br />
Minderungspotenziale sind auch bezüglich der<br />
CO2 -Emissionen möglich<br />
6 720 616 608 (2008/04) 15<br />
1,55<br />
Gas-Brennwertkessel 1,43<br />
Sole-Wasser-<br />
Erdwärmepumpe<br />
Wärmeerzeuger<br />
Niedertemperatur-Ölheizung<br />
0,97<br />
Primärenergie-<br />
Einsparung<br />
Sole/Wasser-<br />
Erdwärmepumpe<br />
37,4 %<br />
Gas-Brennwertkessel 32,2 %
Gr<strong>und</strong>lagen<br />
16<br />
6 720 616 608 (2008/04)
2 Das Junkers Erdwärmepumpen-System<br />
2.1 Systemübersicht<br />
Bild 9<br />
Das Junkers Erdwärmepumpen-System<br />
6 720 616 608 (2008/04) 17
Das Junkers Erdwärmepumpen-System<br />
2.2 Junkers Erdwärmepumpen<br />
Zur Wahl stehen zwei Serien: die Modulserie mit integriertem<br />
Edelstahl-Warmwasserspeicher, sowie die<br />
Kompaktserie mit externem Warmwasserspeicher.<br />
beruhigend sicher<br />
• Junkers Erdwärmepumpen erfüllen die Bosch Qualitätsanforderungen<br />
für höchste Funktionalität <strong>und</strong><br />
Lebensdauer.<br />
• Die Geräte werden im Werk geprüft <strong>und</strong> getestet.<br />
• Sicherheit der großen Marke: Ersatzteile <strong>und</strong> Service<br />
auch noch in 15 Jahren<br />
in hohem Maß ökologisch<br />
• Im Betrieb der Wärmepumpe sind ca. 75 % der Heizenergie<br />
regenerativ, bei Verwendung <strong>von</strong> „grünem<br />
Strom“ (Wind-, Wasser-, Solarenergie) bis zu 100 %.<br />
• keine Emission bei Betrieb<br />
• sehr gute Bewertung bei der EnEV<br />
völlig unabhängig <strong>und</strong> zukunftssicher<br />
• unabhängig <strong>von</strong> Öl <strong>und</strong> Gas<br />
• abgekoppelt <strong>von</strong> der Preisentwicklung bei Öl <strong>und</strong> Gas<br />
• unbeeinflusst <strong>von</strong> Umweltfaktoren:<br />
Erdwärme ist nicht <strong>von</strong> Sonne oder Wind abhängig,<br />
sondern steht 365 Tage im Jahr zuverlässig zur Verfügung<br />
extrem wirtschaftlich<br />
• bis zu 50 % geringere Betrieb<strong>sk</strong>osten gegenüber Öl<br />
oder Gas<br />
• wartungsfreie, langlebige Technik mit geschlossenen<br />
Kreisläufen<br />
• keine laufenden Kosten (z. B. Brennerwartung, Filterwechsel,<br />
Kaminkehrer)<br />
• Investitionen in Heizungsraum <strong>und</strong> Kamin entfallen<br />
18<br />
Funktionsschema (Bilder 11 <strong>und</strong> 12)<br />
• Solekreis (Kälteträgerkreis) (SA/SE)<br />
Die Sole wird <strong>von</strong> der Solepumpe (P3) in die Wärmepumpe<br />
befördert. Dort gibt es im Verdampfer (23)<br />
Wärme an den Kältekreis ab <strong>und</strong> fließt zurück zur Wärmequelle.<br />
Der Druckverlust bei Sole ist abhängig <strong>von</strong> der Temperatur<br />
<strong>und</strong> dem Mischungsverhältnis<br />
Ethylenglykol-Wasser. Mit sinkender Temperatur <strong>und</strong><br />
steigendem Anteil Ethylenglykol steigt der Druckverlust<br />
der Sole an (Bild 10).<br />
Bild 10<br />
relativer Druckverlust<br />
2,0<br />
1,9<br />
1,8<br />
1,7<br />
1,6<br />
1,5<br />
1,4<br />
1,3<br />
1,2<br />
1,1<br />
-5°C<br />
0°C<br />
1,0<br />
0 10 20 30 40 50 60<br />
Konzentration [Vol.-%]<br />
7 181 465 272-20.1O<br />
Bei der Druckverlustberechnung ist daher<br />
die Ethylenglykol-Konzentration zu<br />
beachten!<br />
• Heizkreis (HV/HR)<br />
Die Heizungspumpe (P2) transportiert das Heizungswasser<br />
zum Verflüssiger (88). Dort nimmt es Wärme<br />
vom Kältekreis auf. Im anschließenden Zuheizer (ZH)<br />
wird ggf. die Temperatur weiter erhöht. Das 3-Wege-<br />
Ventil (VXV) leitet das Heizungswasser in das Heizsystem<br />
oder in den Warmwasserbereiter (bei TM ...-1-<br />
Geräten intern (WS), bei TE ...-1-Geräten extern).<br />
• Kältekreis (Kältemittelkreis)<br />
Im Kältekreis strömt das flüssige Kältemittel in den<br />
Verdampfer (23). Dort nimmt es Wärme vom Solekreis<br />
auf <strong>und</strong> verdampft dabei vollständig. Das gasförmige<br />
Kältemittel wird im Kompressor (111) auf<br />
höheren Druck verdichtet, wobei es sich erwärmt. Im<br />
Verflüssiger (88) gibt es Wärme an den Heizkreis ab.<br />
Dadurch geht es wieder in den flüssigen Zustand<br />
über. Vom Verflüssiger strömt das Kältemittel über<br />
den Trockenfilter (86) <strong>und</strong> das Schauglas (84) zum<br />
Expansionsventil (83). In diesem wird das Kältemittel<br />
auf den niedrigeren Druck entspannt.<br />
6 720 616 608 (2008/04)
Funktionsschema TM 60-1 ... TM 110-1<br />
Bild 11<br />
VXV M<br />
GT8<br />
ZH<br />
HV HR WW KW SA SE<br />
88<br />
HP<br />
GT3<br />
P2<br />
GT9<br />
EWP Erdwärmepumpe<br />
GT3 Temperaturfühler für Warmwasser (intern)<br />
GT6 Temperaturfühler für Kompressor<br />
GT8 Temperaturfühler für Heizungsvorlauf<br />
GT9 Temperatuprfühler für Heizungsrücklauf (intern)<br />
GT10 Temperaturfühler für Soleeintritt (Kälteträgereintritt)<br />
GT11 Temperaturfühler für Soleaustritt (Kälteträgeraustritt)<br />
HP Druckwächter Hochdruckseite<br />
HR Heizungsrücklauf<br />
HV Heizungsvorlauf<br />
SA Soleaustritt (Kälteträgeraustritt)<br />
SE Soleeintritt (Kälteträgereintritt)<br />
KW Kaltwassereintritt<br />
LP Druckwächter Niederdruckseite<br />
p<br />
86<br />
111<br />
GT6<br />
LP<br />
84<br />
p<br />
95<br />
GT11<br />
Das Junkers Erdwärmepumpen-System<br />
P2 Heizungspumpe<br />
P3 Solepumpe (Kälteträgerpumpe)<br />
VXV 3-Wege-Ventil<br />
WS Warmwasserspeicher mit Heizwassermantel<br />
WW Warmwasseraustritt<br />
ZH Elektrischer Zuheizer<br />
23 Verdampfer<br />
83 Expansionsventil<br />
84 Schauglas<br />
86 Trockenfilter<br />
88 Verflüssiger (Kondensator)<br />
95 Bedienfeld<br />
111 Kompressor<br />
6 720 616 608 (2008/04) 19<br />
23<br />
83<br />
WS<br />
P3<br />
GT10<br />
EWP<br />
6 720 616 608 - 12.1O
Das Junkers Erdwärmepumpen-System<br />
Funktionsschema TE 60-1 ... TE 170-1<br />
Bild 12<br />
EWP Erdwärmepumpe<br />
GT6 Temperaturfühler für Kompressor<br />
GT8 Temperaturfühler für Heizungsvorlauf<br />
GT9 Temperaturfühler für Heizungsrücklauf (intern)<br />
GT10 Temperaturfühler für Soleeintritt (Kälteträgereintritt)<br />
GT11 Temperaturfühler für Soleaustritt (Kälteträgeraustritt)<br />
HP Druckwächter Hochdruckseite<br />
HR Heizungsrücklauf<br />
HV Heizungsvorlauf<br />
SA Soleaustritt (Kälteträgeraustritt)<br />
SE Soleeintritt (Kälteträgereintritt)<br />
LP Druckwächter Niederdruckseite<br />
P2 Heizungspumpe<br />
20<br />
VXV M<br />
GT8<br />
ZH<br />
HV HR VSp RSp SA SE<br />
88<br />
HP<br />
4<br />
P2<br />
GT9<br />
p<br />
86<br />
111<br />
84<br />
GT6<br />
LP<br />
p<br />
95<br />
GT11<br />
23<br />
83<br />
P3<br />
GT10<br />
EWP<br />
P3 Solepumpe (Kälteträgerpumpe)<br />
RSp Speicherrücklauf<br />
VSp Speichervorlauf<br />
VXV 3-Wege-Ventil<br />
ZH Elektrischer Zuheizer<br />
4 Absperrhahn mit Filter<br />
23 Verdampfer<br />
83 Expansionsventil<br />
84 Schauglas<br />
86 Trockenfilter<br />
88 Verflüssiger (Kondensator)<br />
95 Bedienfeld<br />
111 Kompressor<br />
6 720 611 660-10.2O<br />
6 720 616 608 (2008/04)
2.2.1 Regelung<br />
Bild 13 LC-Display mit Klartextmenü<br />
Ausstattung<br />
• Mikroprozessor-Regelung mit Klartext-LC-Display <strong>und</strong><br />
Menüsteuerrad<br />
• 2 Bedienebenen für Endk<strong>und</strong>en<br />
• 1 Bedienebene für Fachleute <strong>und</strong> Servicetechniker,<br />
mit Zugriffsschutz durch Zugangscode<br />
Anlagenmöglichkeiten<br />
Mit der Regelungssoftware ist in den Wärmepumpen<br />
eine vielseiteige Regelung integriert. An ihr können verschiedene<br />
Komponenten einer Heizungsanlage angeschlossen<br />
<strong>und</strong> geregelt werden. Dadurch sind folgende<br />
Anlagen möglich:<br />
• Heizungssysteme mit einem Heizkreis<br />
• Heizungssysteme mit einem Heizkreis <strong>und</strong> Warmwasserbereitung<br />
• Heizungssysteme mit einem gemischten <strong>und</strong> einem<br />
ungemischten Heizkreis (mit 3-Wege-Mischer SV1,<br />
externer Heizungspumpe P4 <strong>und</strong> Temperaturfühler<br />
GT4 für Heizungsvorlauf des gemischten Heizkreises)<br />
• Heizungssysteme mit einem gemischten <strong>und</strong> einem<br />
ungemischten Heizkreis <strong>und</strong> Warmwasserbereitung<br />
(mit 3-Wege-Mischer SV1, externer Heizungspumpe<br />
P4 <strong>und</strong> Temperaturfühler GT4 für Heizungsvorlauf des<br />
gemischten Heizkreises)<br />
Das Junkers Erdwärmepumpen-System<br />
Externe Temperaturfühler<br />
Folgende externe Temperaturfühler können angeschlossen<br />
werden:<br />
• GT1: Temperaturfühler für Heizungsrücklauf<br />
• GT2: Temperaturfühler für Außentemperatur<br />
• GT3X: Temperaturfühler für Warmwasser (extern)<br />
• GT4: Temperaturfühler für Vorlauftemperatur des<br />
gemischten Heizkreises<br />
• GT5: Temperaturfühler für Raumtemperatur<br />
Die Verwendbarkeit der Temperaturfühler bei den einzelnen<br />
Erdwärmepumpen zeigt Tabelle 8.<br />
TM ...-1 TE ...-1<br />
GT1 x x<br />
GT2 x x<br />
GT3X – 1)<br />
GT4 o o<br />
GT5<br />
Tab. 8<br />
o o<br />
1) interner Wärmefühler GT3 ist ab Werk montiert<br />
x Verwendung notwendig<br />
– Verwendung nicht möglich<br />
o Verwendung möglich<br />
Externe Heizungspumpen<br />
Die bauseitigen Heizungspumpen P1 <strong>und</strong> P4 können für<br />
die Versorgung eines ungemischten <strong>und</strong> eines gemischten<br />
Heizkreises verwendet werden (z. B. Bild 77 auf<br />
Seite 64).<br />
Wenn die externe Heizungspumpe P4 einen<br />
Fußbodenheizkreis versorgt, muss sie bei<br />
Überschreiten der Maximaltemperatur über<br />
einen mechanischen Temperaturbegrenzer<br />
abgeschaltet werden.<br />
Mischer für gemischten Heizkreis<br />
Für gemischte Heizkreise kann ein motorisch gesteuerter<br />
Mischer SV1 angeschlossen werden (z.B.Bild 77 auf<br />
Seite 64).<br />
Um eine optimale Regelung des gemischten<br />
Heizkreises zu erreichen, sollte der Mischer<br />
eine kurze Laufzeit <strong>von</strong> < 1,5 Minuten besitzen<br />
6 720 616 608 (2008/04) 21<br />
o
Das Junkers Erdwärmepumpen-System<br />
Sammelalarm (optional)<br />
Der Sammelalarm wird auf der Fühlerkarte an den Klemmen<br />
ALARM-LED oder SUMMA-LARM angeschlossen. Am<br />
ALARM-LED-Ausgang liegen 5 V, 20 mA für den Anschluss<br />
einer entsprechenden Alarmleuchte an. Der SUMMA-<br />
LARM-Ausgang besitzt einen potentialfreien Kontakt für<br />
maximal 24 V, 100 mA. Bei ausgelöstem Sammelalarm<br />
wird auf der Fühlerkarte intern der Kontakt geschlossen.<br />
Fehlerprotokoll<br />
Sämtliche Fehlermeldungen der Regelungselektronik<br />
werden in einem Fehlerprotokoll dokumentiert. Dieses<br />
lässt sich zur Störungsbehebung oder bei der turnusmäßigen<br />
Funktionsprüfung über das Display auslesen.<br />
Damit steht ein leistungsfähiges Werkzeug zur Verfügung,<br />
um die Funktion der Wärmepumpe über einen längeren<br />
Zeitraum hinweg zu prüfen <strong>und</strong> mögliche<br />
Ursachen <strong>von</strong> Störungen im zeitlichen Kontext besser zu<br />
beurteilen.<br />
Automatischer Neustart<br />
Betrifft die Fehlermeldung der Regelungselektronik<br />
keine sicherheitsrelevanten Bauteile, so geht die Wärmepumpe<br />
nach Abklingen der Fehlerursache selbstständig<br />
wieder in Betrieb. Dadurch ist gewährleistet, dass bei<br />
„kleinen“ Fehlern die Funktion der Heizung erhalten<br />
bleibt.<br />
22<br />
Der Sammelalarm meldet, wenn an einem<br />
der angeschlossenen Fühler eine Störung<br />
vorliegt.<br />
2.2.2 Temperaturfühler <strong>und</strong> Führungsgröße<br />
Als Führungsgröße für den Wärmepumpenbetrieb dient<br />
die Rücklauftemperatur (Fühler GT1).<br />
Übersicht Temperaturfühler<br />
In der Wärmepumpe kommen, je nach Typ <strong>und</strong> Heizungsanlage,<br />
verschiedene Temperaturfühler zum Einsatz:<br />
interne Temperaturfühler<br />
Bild 14 GT3, GT8, GT9, GT10, GT11<br />
• GT3: geräteinterner Temperaturfühler für Warmwasser<br />
• GT8: geräteinterner Temperaturfühler für Heizungsvorlauf<br />
• GT9: geräteinterner Temperaturfühler für Heizungsrücklauf<br />
• GT10: geräteinterner Temperaturfühler für Soleeintritt<br />
• GT11: geräteinterner Temperaturfühler für Soleaustritt<br />
Bild 15 GT6<br />
• GT6: geräteinterner Temperaturfühler für Kompressor<br />
6 720 616 608 (2008/04)
externe Temperaturfühler<br />
Bild 16 GT1<br />
• GT1: zusätzlicher externer Temperaturfühler für<br />
Heizungsrücklauf<br />
Bild 17 GT2<br />
• GT2: Temperaturfühler für Außentemperatur<br />
Bild 18 GT3X<br />
• GT3X: zusätzlicher externer Temperaturfühler für<br />
Warmwasser<br />
Bild 19 GT4<br />
• GT4: Temperaturfühler für Vorlauftemperatur des<br />
gemischten Heizkreises (Best.-Nr. 7 719 002 853)<br />
Bild 20 GT5<br />
Das Junkers Erdwärmepumpen-System<br />
• GT5: Temperaturfühler für Raumtemperatur<br />
Mit den ermittelten Temperaturen wird die Heizungsanlage<br />
geregelt <strong>und</strong> die Wärmepumpe überwacht. Bei irregulären<br />
Temperaturen stellt die Wärmepumpe den<br />
Betrieb ein <strong>und</strong> gibt über das Display eine Fehlermeldung<br />
aus. Wenn die Temperatur wieder im erlaubten<br />
Bereich liegt, geht die Wärmepumpe selbstständig in<br />
Betrieb (nicht bei Fehlermeldung durch GT6).<br />
2.2.3 Kompressor<br />
Bild 21<br />
Der Kompressor verdichtet das gasförmige Kältemittel<br />
bei einer erforderlichen Vorlauftemperatur <strong>von</strong> 35 °C auf<br />
15 bar, wodurch sich die Temperatur des Kältemittels<br />
<strong>von</strong> ca. 0 °C auf ca. 88 °C erhöht.<br />
Junkers Erdwärmepumpen sind mit einem Kompressor<br />
mit Scroll-Technik ausgestattet. Diese haben einen<br />
hohen Wirkungsgrad <strong>und</strong> sind relativ leise. Zum weiteren<br />
Schallschutz ist der Kompressor mit einer Dämmhaube<br />
abgedeckt. Zur Isolierung der Schwingungen des Kompressors<br />
ist er auf einer elastisch gelagerten Kompressorplatte<br />
montiert.<br />
6 720 616 608 (2008/04) 23
Das Junkers Erdwärmepumpen-System<br />
2.2.4 Verflüssiger (Kondensator)<br />
Bild 22<br />
Im Verflüssiger gibt das Kältemittel über einen Wärmetauscher<br />
Wärme an den Heizkreis ab. Dabei kondensiert<br />
das Kältemittel <strong>und</strong> verlässt den Verflüssiger in flüssiger<br />
Form.<br />
2.2.5 Expansionsventil<br />
Bild 23<br />
Im Expansionsventil entspannt sich das flüssige Kältemittel<br />
bei einer erforderlichen Vorlauftemperatur <strong>von</strong><br />
35 °C <strong>von</strong> 15 bar auf 2,8 bar. Gleichzeitig regelt es über<br />
einen Fühler hinter dem Verdampfer den Durchfluss des<br />
Kältemittels in den Verdampfer <strong>und</strong> sorgt so für eine<br />
möglichst große Nutzung der Wärme aus der Erdbohrung.<br />
24<br />
2.2.6 Verdampfer<br />
Bild 24<br />
Im Verdampfer nimmt das Kältemittel über einen<br />
Wärmetauscher Wärme vom Solekreis auf. Dabei verdampft<br />
das Kältemittel <strong>und</strong> verlässt den Verdampfer in<br />
gasförmigen Zustand.<br />
2.2.7 Pumpen<br />
Bild 25<br />
Jeweils eine Pumpe für den Heizkreis <strong>und</strong> den Solekreis<br />
sind in den Wärmepumpen integriert.<br />
6 720 616 608 (2008/04)
2.2.8 Druckwächter<br />
Bild 26<br />
Der Druck im Kältemittelkreis wird auf der Hochdruckseite<br />
<strong>und</strong> der Niederdruckseite überwacht. Bei irregulären<br />
Drücken stellt die Wärmepumpe den Betrieb ein <strong>und</strong><br />
gibt über das Display eine Fehlermeldung aus.<br />
2.2.9 Trockenfilter<br />
Bild 27<br />
Der Trockenfilter befindet sich im Kältemittelkreis in<br />
Flussrichtung zwischen Verflüssiger (Kondensator) <strong>und</strong><br />
Schauglas. Er filtert eventuell anfallende Feuchtigkeit<br />
aus dem Kältemittel.<br />
2.2.10 Schauglas<br />
Bild 28<br />
Das Schauglas im Kältemittelkreis ermöglicht mit einfachen<br />
Mitteln eine Kontrolle des Kältekreises. Der optische<br />
Eindruck des strömenden Kältemittels erlaubt<br />
Rückschlüsse auf eventuelle Fehleinstellungen der Wärmepumpe.<br />
2.2.11 Schmutzfilter<br />
Bild 29<br />
Das Junkers Erdwärmepumpen-System<br />
Die Funktion der Schmutzfilter ist mögliche Verunreinigungen<br />
zu filtern. Hierdurch schützen sie die Wärmetauscher<br />
vor Beschädigungen <strong>und</strong> damit den<br />
Kältemittelkreis vor aufwändigen Reparaturen. In allen<br />
Gerätevarianten befinden sich Schmutzfilter sowohl im<br />
Heiz- als auch im Solekreis.<br />
Der Schmutzfilter für den Heizkreis ist bei den TM-Geräten<br />
in einen im Lieferumfang enthaltenen Absperrhahn<br />
eingebaut (siehe Bild 29). Dieser ist in der Nähe des Heizungsrücklaufanschlusses<br />
am Gerät einzubauen.<br />
Bei den TE-Geräten ist der Absperrhahn mit Schmutzfilter<br />
für den Heizkreis im Gerät selbst integriert (siehe<br />
Bild 47 auf Seite 32). Im Solekreis sind die Schmutzfilter<br />
in die Befülleinrichtung integriert (siehe 2.2.12). Nach<br />
dem Abschalten der Wärmepumpe <strong>und</strong> dem Schließen<br />
der jeweiligen Absperrhähne können die Schmutzfilter<br />
mit Hilfe der im Lieferumfang der Befülleinrichtung enthaltenen<br />
Zange demontiert werden. So ist eine Filterreinigung<br />
ohne Entleerung des Sole- bzw. Heizkreises<br />
möglich.<br />
6 720 616 608 (2008/04) 25
Das Junkers Erdwärmepumpen-System<br />
2.2.12 Befülleinrichtung<br />
Bild 30<br />
Bild 31<br />
Die Befülleinrichtung (Bild 30) beinhaltet alle erforderlichen<br />
Komponenten um eine fachgerechte, problemlose<br />
Befüllung der Anlage zu gewährleisten. In die Befülleinrichtung<br />
ist ein Befüllventil, ein Rücklaufventil sowie ein<br />
Schmutzfilter integriert.<br />
Die Befülleinrichtung wird mit Isolierung <strong>und</strong> hierin integrierter<br />
Zange (mit deren Hilfe die Filter im Reinigungsfall<br />
einfach zu demontieren sind) ausgeliefert (Bild 31).<br />
Die Verbindung der Befülleinrichtung mit den Wasserrohren<br />
erfolgt über Verschraubungen, so dass eine<br />
schnelle <strong>und</strong> lötfreie Montage möglich ist.<br />
Je nach Leistung der Wärmepumpe unterscheiden sich<br />
die Befülleinrichtungen:<br />
Anschluss<br />
Anschluss<br />
Befüll-<br />
Wärmepumpe<br />
Soleleitung leitung<br />
TM/TE 60-1 ... 110-1 G1 G 1<br />
TE 140-1 ... 170-1<br />
Tab. 9<br />
G 1 1/4 G1<br />
26<br />
2.2.13 Großentlüfter<br />
Bild 32<br />
Der im Lieferumfang enthaltene Großentlüfter (GE) ist<br />
zwischen dem Membranausdehnungsgefäß (MAG) <strong>und</strong><br />
der Befülleinrichtung, d.h. in der Nähe des Soleeintritt<br />
(Kälteträgereintritt) an höchster Stelle der Anlage zu<br />
montieren. Der Großentlüfter gewährleistet die ordnungsgemäße<br />
Entlüftung der Anlage <strong>und</strong> dient der<br />
Sicherstellung ihrer optimalen Funktion. Der Großentlüfter<br />
ist zweigeteilt ausgeführt <strong>und</strong> muß bauseits zusammengeschraubt<br />
werden.<br />
Die Verbindung des Großentlüfters mit den Wasserrohren<br />
erfolgt über Verschraubungen, so dass eine schnelle<br />
<strong>und</strong> lötfreie Montage möglich ist.<br />
2.2.14 Zuheizer Elektropatrone<br />
Bild 33<br />
Bei TM ...-1- <strong>und</strong> TE ...-1-Geräten ist eine Elektropatrone<br />
als Zuheizer eingebaut. Dieser Zuheizer befindet sich vor<br />
dem 3-Wege-Ventil, das den Heizkreis vom Warmwasserkreis<br />
trennt. Daher kann der Zuheizer sowohl zum Heizbetrieb<br />
als auch zur Warmwasserbereitung eingesetzt<br />
werden.<br />
6 720 616 608 (2008/04)
2.2.15 3-Wege-Ventil<br />
Bild 34<br />
Ein <strong>von</strong> der Wärmepumpe angesteuertes 3-Wege-Ventil<br />
trennt den Heizung<strong>sk</strong>reis vom Warmwasserkreis. Das<br />
Ventil ist bei TM ...-1- <strong>und</strong> TE ...-1-Geräten intern eingebaut.<br />
Die Verbindung des 3-Wege-Ventils mit den Wasserrohren<br />
erfolgt über Verschraubungen, so dass eine schnelle<br />
<strong>und</strong> lötfreie Montage möglich ist.<br />
2.2.16 Edelstahl-Warmwasserspeicher mit Heizwassermantel<br />
(nur bei TM ...-1-Geräten)<br />
Bild 35<br />
Die Geräte der Baureihe TM ...-1 sind mit einem doppelwandigen<br />
Warmwasserspeicher ausgestattet. Der<br />
äußere Behälter wird vom warmen Wasser der Wärmepumpe<br />
durchströmt. Dadurch wird der innere Trinkwasserspeicher<br />
erwärmt. Gleichzeitig dient der äußere<br />
Behälter mit seinem Volumen <strong>von</strong> 57 Litern als Heizwassermantel<br />
für die Warmwasserbereitung <strong>und</strong> sorgt<br />
für eine geringere Taktung der Wärmepumpe bei der<br />
Warmwasserbereitung.<br />
Bild 36<br />
Das Junkers Erdwärmepumpen-System<br />
FA Fremdstromanode<br />
HR Heizungsrücklauf<br />
HV Heizungsvorlauf<br />
IS Isolierung<br />
KW Kaltwassereintritt<br />
HWM Heizwassermantel (Volumen: 57 Liter)<br />
WS Warmwasserspeicher (Volumen 163 Liter)<br />
WW Warmwasseraustritt<br />
6 720 616 608 - 03.1O<br />
Als zusätzlicher Korrosionsschutz ist eine Fremdstromanode<br />
eingebaut. Damit ist auch in Gebieten mit schlechter<br />
Wasserqualität (hohe Konzentration an Chlorid-<br />
Ionen) ein sicherer Korrosionsschutz gewährleistet.<br />
6 720 616 608 (2008/04) 27<br />
HV<br />
HR<br />
WW FA<br />
KW<br />
IS<br />
WS<br />
HWM
Das Junkers Erdwärmepumpen-System<br />
2.3 TM 60-1 ... 110-1<br />
2.3.1 Aufbau <strong>und</strong> Lieferumfang<br />
Die Erdwärmepumpen TM 60-1 ... 110-1 sind vorgesehen<br />
für die Heizung <strong>und</strong> die Warmwasserbereitung in Einfamilienhäusern.<br />
Bild 37<br />
Vorteile<br />
• Eingebauter Edelstahl-Warmwasserspeicher<br />
• Integrierte Solepumpe <strong>und</strong> Heizungspumpe<br />
• integrierter Zuheizer<br />
• kompakt <strong>und</strong> Platz sparend<br />
• bedienfre<strong>und</strong>liches Klartext-Menü<br />
• leise<br />
• edles Design<br />
• hohe Leistungszahlen<br />
• Vorlauftemperatur bis 65 °C<br />
• elektronischer Anlaufstrombegrenzer<br />
(außer 6 KW-Gerät)<br />
28<br />
Fremdstromanode<br />
Umschaltventil (3-Wege-Ventil)<br />
Bedienfeld mit Klartext-Menü<br />
Warmwasserspeicher mit Heizwassermantel<br />
Elektrischer Zuheizer<br />
Platten-Wärmetauscher<br />
Umwälzpumpe<br />
Regelungsbox<br />
Anlaufstrombegrenzer (außer TM 60-1)<br />
Scroll-Verdichter<br />
Sie sind mit einem Warmwasserspeicher <strong>und</strong> elektrischer<br />
Nachheizung ausgestattet.<br />
6 720 612 301-08.1O<br />
Lieferumfang<br />
• Erdwärmepumpe TM 60-1 ... 110-1<br />
• Schraubfüße<br />
• externe Temperaturfühler für Heizungsrücklauf GT1<br />
• externer Außentemperaturfühler GT2<br />
• externer Raumtemperaturfühler GT5<br />
• Absperrhahn mit Schmutzfilter für Heizung<strong>sk</strong>reis<br />
• Befülleinrichtung mit integriertem Schmutzfilter für<br />
Solekreis <strong>und</strong> Zange für Schmutzfilterdemontage<br />
• Großentlüfter<br />
• Druckschriftensatz zur Gerätedokumentation<br />
6 720 616 608 (2008/04)
2.3.2 Einbau-<strong>und</strong> Anschlussmaße<br />
Bild 38<br />
≥ 100 ≥ 300<br />
1800<br />
HR<br />
HV<br />
80<br />
600<br />
165 115 115 65<br />
HR<br />
WW<br />
HV<br />
WW<br />
SE<br />
KW<br />
SE<br />
SA<br />
KW<br />
EL<br />
SA<br />
≥ 100<br />
50<br />
50<br />
125<br />
120<br />
95<br />
EWP<br />
640<br />
6 720 611 660-02.2O<br />
Das Junkers Erdwärmepumpen-System<br />
EL Elektroleitungen<br />
EWP Erdwärmepumpe<br />
HR Heizungsrücklauf<br />
HV Heizungsvorlauf<br />
SA Soleaustritt (Kälteträgeraustritt)<br />
SE Soleeintritt (Kälteträgereintritt)<br />
KW Kaltwassereintritt<br />
WW Warmwasseraustritt<br />
95 Bedienfeld<br />
Aufstellungsort<br />
Der Aufstellraum sollte nicht in der Nähe geräuschempfindlicher<br />
Räume (z. B. Schlafzimmer) liegen, da die Erdwärmepumpe<br />
einen gewissen Geräuschpegel<br />
verursacht.<br />
Der rückseitige Abstand zu einer Wand sollte mindestens<br />
200 mm betragen.<br />
Die Umgebungstemperatur im Aufstellraum muss zwischen<br />
0 °C <strong>und</strong> 45 °C betragen.<br />
Mit den im Lieferumfang enthaltenen Stellfüßen ist die<br />
Wärmepumpe waagerecht auszurichten.<br />
6 720 616 608 (2008/04) 29
Das Junkers Erdwärmepumpen-System<br />
2.3.3 Gerätedaten<br />
Einheit TM 60-1 TM 75-1 TM 90-1 TM 110-1<br />
Betrieb Sole/Wasser<br />
Heizleistung 0/35 1)<br />
kW 5,9 (14,9) 7,3 (16,3) 9,1 (18,1) 10,9 (19,9)<br />
Heizleistung 0/50<br />
1) Werte in Klammern: max. Heizleistung zusammen mit 9 kW-Zuheizer<br />
1)<br />
kW 5,5 (14,5) 7,0 (16,0) 8,4 (17,4) 10,1 (19,1)<br />
COP 0/35 2) / 3)<br />
– 4,5/4,0 4,6/4,1 4,6/4,3 5,0/4,6<br />
COP 0/50<br />
2) nur Kompressor<br />
3) mit internen Pumpen nach DIN EN 255<br />
2) / 3)<br />
Sole (Kälteträger)<br />
– 3,2/2,9 3,3/3,0 3,2/3,0 3,5/3,2<br />
Nenndurchfluss l/s 0,33 0,41 0,50 0,62<br />
Zul. externer Druckabfall kPa 49 45 44 80<br />
Max. Druck bar 4<br />
Inhalt Sole l 6<br />
Betriebstemperatur °C –5 ... +20<br />
Anschluss (Cu)<br />
Kompressor<br />
mm 28<br />
Typ – Mitsubishi Scroll<br />
Masse Kältemittel R407c kg 1,35 1,40 1,50 1,90<br />
max. Druck<br />
Heizung<br />
bar 31<br />
Nenndurchfluss (Δt = 7 K) l/s 0,2 0,25 0,31 0,37<br />
min./max. Vorlauftemperatur °C 20/65<br />
max. zulässiger Betriebsdruck bar 3,0<br />
Heizwasserinhalt inkl. Heizwassermantel Speicher l 64<br />
Anschluss (Cu)<br />
Warmwasser<br />
mm 22<br />
max. Leistung ohne/mit Zuheizer (Elektropatrone) kW 5,5/14,5 7,0/16,0 8,4/17,4 10,2/19,2<br />
max. Auslauftemperatur ohne/mit Zuheizer (Elektropatrone) °C 58 / 65<br />
max. Warmwassermenge 4)<br />
l/min 12<br />
Nutzinhalt Warmwasser l 163<br />
berücksichtigte Heizungsumlaufwassermenge l/h 600<br />
Leistung<strong>sk</strong>ennzahl<br />
4) Bei Kaltwasserzulauf größer 12 l/min ist bauseits eine geeignete Durchflussbegrenzung vorzusehen.<br />
5) nach DIN 4701 bei tv = 60°C<br />
(max. Speicherladeleistung)<br />
– 1,0 1,2 1,2 1,4<br />
Wasserentnahmemenge bei 45 °C, Speichertemperatur 60 °C,<br />
ohne Elektrozusatzheizung<br />
l 205<br />
min./max. zulässiger Betriebsdruck bar 2/10<br />
Anschluss (Edelstahl)<br />
Elektrische Anschlusswerte<br />
mm 22<br />
elektr. Spannung V 400 (3 x 230)<br />
Frequenz Hz 50<br />
Sicherung, träge; bei Zuheizer (Elektropatrone) 6 kW/9 kW A 16/20 20/25<br />
Nennleistungsaufnahme Kompressor 0/35 kW 1,3 1,6 2,0 2,3<br />
max. Strom mit Anlaufstrombegrenzer<br />
5) Die Leistung<strong>sk</strong>ennzahl NL gibt die Anzahl der zu versorgenden Wohnungen mit 3,5 Personen, einer Normalbadewanne <strong>und</strong> zwei<br />
weiteren Zapfstellen an. NL wurde nach DIN 4708 bei tSp = 57 °C, tZ = 45 °C, tK = 10 °C <strong>und</strong> bei max. Heizflächenleistung ermittelt.<br />
Bei Verringerung der Speicherladeleistung <strong>und</strong> kleinerer Umlaufwassermenge wird NL entsprechend kleiner.<br />
6)<br />
A < 30<br />
Schutzart<br />
Allgemeines<br />
IP X1<br />
Schalldruckpegel<br />
6) kein Anlaufstrombegrenzer bei 6 kW-Gerät<br />
7)<br />
dB(A) 31 34 36 35<br />
zulässige Umgebungstemperaturen °C 0 ... +45<br />
Abmessungen (Breite x Tiefe x Höhe) mm 600 x 640 x 1800<br />
Gewicht (ohne Verpackung)<br />
Tab. 10<br />
kg 213 217 229 263<br />
7) in 1 m Abstand nach EN ISO 11203<br />
30<br />
6 720 616 608 (2008/04)
2.3.4 Gerätekennlinien<br />
TM 60-1<br />
Bild 39 Solepumpe (Kälteträgerpumpe) TM 60-1 Bild 40 Heizungspumpe TM 60-1<br />
TM 75-1<br />
Bild 41 Solepumpe (Kälteträgerpumpe) TM 75-1 Bild 42 Heizungspumpe TM 75-1<br />
TM 90-1<br />
Bild 43 Solepumpe (Kälteträgerpumpe) TM 90-1 Bild 44 Heizungspumpe TM 90-1<br />
TM 110-1<br />
H<br />
[kPa]<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
H<br />
[kPa]<br />
60<br />
40<br />
20<br />
0 0 500 1000 1500<br />
0<br />
H<br />
[kPa]<br />
60<br />
40<br />
20<br />
H<br />
[kPa]<br />
100<br />
1000 1500 2000<br />
6 720 611 660-52.2O<br />
Bild 45 Solepumpe (Kälteträgerpumpe) TM 110-1<br />
H Restförderhöhe (inkl. Druckverlust im Gerät)<br />
V Volumenstrom<br />
V 10 Volumenstrom Heizkreis bei ΔT = 10 K<br />
(grau hinterlegter Bereich = Arbeitsbereich)<br />
V min Mindestvolumenstrom Solekreis (Kälteträgerkreis)<br />
1<br />
0<br />
1<br />
500 1000 1500 2000<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
0<br />
1000 1500 2000 2500 3000<br />
1<br />
1<br />
2<br />
2<br />
2<br />
3<br />
2<br />
3<br />
3<br />
6 720 611 660-54.2O<br />
3<br />
6 720 611 660-56.2O<br />
6 720 611 660-58.3O<br />
Das Junkers Erdwärmepumpen-System<br />
30<br />
3<br />
20<br />
2<br />
10<br />
1<br />
0<br />
250 500 750 1000 1250<br />
Bild 46 Heizungspumpe TM 110-1<br />
1 Kennlinie für Pumpe in Stufe 1<br />
2 Kennlinie für Pumpe in Stufe 2<br />
3 Kennlinie für Pumpe in Stufe 3<br />
Auslieferung der Pumpen in Stufe 3 (Werkseinstellung)<br />
6 720 616 608 (2008/04) 31<br />
H<br />
[kPa]<br />
50<br />
40<br />
H<br />
[kPa]<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
3<br />
10<br />
1<br />
2<br />
0<br />
0 250 500 750 1000 1250<br />
H<br />
[kPa]<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
0 500 1000 1500<br />
1<br />
H<br />
[kPa]<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
2<br />
3<br />
0<br />
0 500<br />
1<br />
1000 1500<br />
2<br />
3<br />
6 720 611 660-53.2O<br />
6 720 611 660-55.2O<br />
6 720 611 660-57.3O<br />
6 720 611 660-59.2O<br />
Bei der Druckverlustberechnung ist daher<br />
die Ethylenglykol-Konzentration zu<br />
beachten (siehe Kapitel 2.2 Bild 10)!
Das Junkers Erdwärmepumpen-System<br />
2.4 TE 60-1 ... 170-1<br />
2.4.1 Aufbau <strong>und</strong> Lieferumfang<br />
Die Erdwärmepumpen TE 60-1 ... 170-1 sind vorgesehen<br />
für die Heizung <strong>und</strong> die Warmwasserbereitung in Ein- bis<br />
Zweifamilienhäusern mit externem Warmwasserspei-<br />
Bild 47<br />
Vorteile<br />
• Integrierte Solepumpe <strong>und</strong> Heizungspumpe<br />
• integrierter Zuheizer<br />
• vorbereitet zum Anschluss eines Warmwasserspeichers<br />
• bedienfre<strong>und</strong>liches Klartext-Menü<br />
• leise<br />
• edles Design<br />
• hohe Leistungszahlen<br />
• elektronischer Anlaufstrombegrenzer (außer 6 kW-<br />
Gerät)<br />
32<br />
cher. Sie sind mit elektrischer Nachheizung <strong>und</strong> motorisch<br />
gesteuertem 3-Wege-Ventil ausgestattet.<br />
Lieferumfang<br />
• Erdwärmepumpe TE 60-1 ... 170-1<br />
• Schraubfüße<br />
• externe Temperaturfühler für Heizungsrücklauf GT1<br />
• externer Außentemperaturfühler GT2<br />
• externer Raumtemperaturfühler GT5<br />
• Befülleinrichtung mit integriertem Schmutzfilter für<br />
Solekreis <strong>und</strong> Zange für Schmutzfilterdemontage<br />
• Großentlüfter<br />
• Druckschriftensatz zur Gerätedokumentation<br />
6 720 616 608 (2008/04)
2.4.2 Einbau- <strong>und</strong> Anschlussmaße<br />
Bild 48<br />
≥ 100 ≥ 400<br />
1500<br />
105 205 195<br />
HR<br />
HV<br />
HR<br />
HV<br />
EL<br />
R Sp<br />
V Sp<br />
600<br />
RSp<br />
VSp<br />
SA<br />
SA<br />
SE<br />
SE<br />
≥ 100<br />
95<br />
EWP<br />
251 55 161<br />
55<br />
640<br />
6 720 611 660-04.2O<br />
Das Junkers Erdwärmepumpen-System<br />
EL Elektroleitungen<br />
EWP Erdwärmepumpe<br />
HR Heizungsrücklauf<br />
HV Heizungsvorlauf<br />
SA Soleaustritt (Kälteträgeraustritt)<br />
SE Soleeintritt (Kälteträgereintritt)<br />
R Sp Speicherrücklauf<br />
V Sp Speichervorlauf<br />
95 Bedienfeld mit Display<br />
Aufstellungsort<br />
Der Aufstellraum sollte nicht in der Nähe geräuschempfindlicher<br />
Räume (z. B. Schlafzimmer) liegen, da die Erdwärmepumpe<br />
einen gewissen Geräuschpegel<br />
verursacht.<br />
Der rückseitige Abstand zu einer Wand sollte mindestens<br />
200 mm betragen.<br />
Die Umgebungstemperatur im Aufstellraum muss zwischen<br />
0 °C <strong>und</strong> 45 °C betragen.<br />
Mit den im Lieferumfang enthaltenen Stellfüßen ist die<br />
Wärmepumpe waagerecht auszurichten.<br />
6 720 616 608 (2008/04) 33
Das Junkers Erdwärmepumpen-System<br />
2.4.3 Gerätedaten<br />
Betrieb Sole/Wasser<br />
Heizleistung 0/35 1)<br />
34<br />
Einheit TE 60-1 TE 75-1 TE 90-1 TE 110-1 TE 140-1 TE 170-1<br />
kW<br />
5,9<br />
(14,9)<br />
7,3<br />
(16,3)<br />
9,1 (18,1) 10,9 (19,9) 14,4 (23,4) 16,8 (25,8)<br />
Heizleistung 0/50<br />
1) Werte in Klammern: max. Heizleistung zusammen mit 9 kW-Zuheizer<br />
1)<br />
kW<br />
5,5<br />
(14,5)<br />
7,0<br />
(16,0)<br />
8,4 (17,4) 10,1 (19,1) 14,0 (23,0) 16,3 (25,3)<br />
COP 0/35 2) / 3)<br />
– 4,5/4,0 4,6/4,1 4,6/4,3 5,0/4,6 4,7/4,4 4,6/4,3<br />
COP 0/50<br />
2) nur Kompressor<br />
3) mit internen Pumpen nach DIN EN 255<br />
2) / 3)<br />
Sole (Kälteträger)<br />
– 3,2/2,9 3,3/3,0 3,2/3,0 3,5/3,2 3,4/3,2 3,3/3,2<br />
Nenndurchfluss l/s 0,33 0,41 0,50 0,62 0,85 0,98<br />
Zul. externer Druckabfall kPa 49 45 44 80 74 71<br />
Max. Druck bar 4<br />
Inhalt Sole l 6<br />
Betriebstemperatur °C –5 ... +20<br />
Anschluss (Cu)<br />
Kompressor<br />
mm 28 35<br />
Typ Mitsubishi Scroll<br />
Masse Kältemittel R407c kg 1,35 1,40 1,50 1,90 2,20 2,30<br />
max. Druck<br />
Heizung<br />
bar 31<br />
Nenndurchfluss (Δt = 7 K) l/s 0,2 0,25 0,31 0,37 0,5 0,57<br />
min. Vorlauftemperatur °C 20<br />
max. Vorlauftemperatur °C 65<br />
max. zulässiger Betriebsdruck bar 3,0<br />
Heizwasserinhalt l 7<br />
Anschluss (Cu)<br />
Elektrische Anschlusswerte<br />
mm 22 28<br />
elektr. Spannung V 400 (3 x 230)<br />
Frequenz Hz 50<br />
Sicherung, träge, bei Zuheizer<br />
(Elektropatrone) 6 kW/9 kW<br />
A 16/20 20/25 25/35<br />
Nennleistungsaufnahme Kompressor<br />
0/35<br />
kW 1,3 1,6 2,0 2,3 3,1 3,7<br />
max. Strom mit Anlaufstrombegrenzer<br />
4)<br />
A < 30<br />
Schutzart<br />
Allgemeines<br />
IP X1<br />
Schalldruckpegel<br />
4) kein Anlaufstrombegrenzer bei 6-kW-Gerät<br />
5)<br />
dB(A) 35 37 39 36 38 35<br />
zulässige Umgebungstemperaturen °C 0 ... 45<br />
Abmessungen<br />
(Breite x Tiefe x Höhe)<br />
mm 600 x 640 x 1500<br />
Gewicht (ohne Verpackung)<br />
Tab. 11<br />
kg 149 153 155 164 181 197<br />
5) in 1 m Abstand nach EN ISO 11203<br />
6 720 616 608 (2008/04)
2.4.4 Gerätekennlinien<br />
TE 60-1<br />
H<br />
[kPa]<br />
80<br />
Bild 49 Solepumpe (Kälteträgerpumpe) TE 60-1 Bild 50 Heizungspumpe TE 60-1<br />
TE 75-1<br />
Bild 51 Solepumpe (Kälteträgerpumpe) TE 75-1 Bild 52 Heizungspumpe TE 75-1<br />
TE 90-1<br />
60<br />
40<br />
20<br />
0<br />
H<br />
[kPa]<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
H<br />
[kPa]<br />
0 250 500 750 1000 1250<br />
500 1000 1500 2000<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
3<br />
20<br />
2<br />
10<br />
0<br />
500 1000 1500<br />
1<br />
2000<br />
Bild 53 Solepumpe (Kälteträgerpumpe) TE 90-1<br />
6 720 611 660-60.3O<br />
Legende zu Bild 49 bis Bild 54:<br />
H Restförderhöhe (inkl. Druckverlust im Gerät)<br />
V Volumenstrom<br />
V10 Volumenstrom Heizkreis bei ΔT = 10 K<br />
(grau hinterlegter Bereich = Arbeitsbereich)<br />
Vmin Mindestvolumenstrom Solekreis (Kälteträgerkreis)<br />
1<br />
2<br />
1<br />
3<br />
2<br />
3<br />
6 720 611 660-62.2O<br />
6 720 611 660-64.2O<br />
Das Junkers Erdwärmepumpen-System<br />
0 250 500 750 1000<br />
Bild 54 Heizungspumpe TE 90-1<br />
6 720 611 660-61.2O<br />
1 Kennlinie für Pumpe in Stufe 1<br />
2 Kennlinie für Pumpe in Stufe 2<br />
3 Kennlinie für Pumpe in Stufe 3<br />
Auslieferung der Pumpen in Stufe 3 (Werkseinstellung)<br />
6 720 616 608 (2008/04) 35<br />
H<br />
[kPa]<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
H<br />
[kPa]<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
H<br />
[kPa]<br />
50<br />
0 250 500 750 1000 1250<br />
40<br />
30<br />
20<br />
3<br />
10<br />
1<br />
2<br />
0<br />
0 500 1000 1500<br />
1<br />
1<br />
2<br />
2<br />
3<br />
3<br />
6 720 611 660-63.2O<br />
6 720 611 660-65.2O<br />
Bei der Druckverlustberechnung ist daher<br />
die Ethylenglykol-Konzentration zu<br />
beachten (siehe Kapitel 2.2 Bild 10)!
Das Junkers Erdwärmepumpen-System<br />
TE 110-1<br />
Bild 55 Solepumpe (Kälteträgerpumpe) TE 110-1 Bild 56 Heizungspumpe TE 110-1<br />
TE 140-1<br />
Bild 57 Solepumpe (Kälteträgerpumpe) TE 140-1 Bild 58 Heizungspumpe TE 140-1<br />
TE 170-1<br />
Bild 59 Solepumpe (Kälteträgerpumpe) TE 170-1<br />
Legende zu Bild 55 bis Bild 60:<br />
H Restförderhöhe (inkl. Druckverlust im Gerät)<br />
V Volumenstrom<br />
V10 Volumenstrom Heizkreis bei ΔT = 10 K<br />
(grau hinterlegter Bereich = Arbeitsbereich)<br />
Vmin Mindestvolumenstrom Solekreis (Kälteträgerkreis)<br />
36<br />
H<br />
[kPa]<br />
100<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
0<br />
1000 1500 2000 2500<br />
H<br />
[kPa]<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
0<br />
2000 2500 3000 3500<br />
H<br />
[kPa]<br />
70<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
2<br />
3<br />
20<br />
10<br />
1<br />
0<br />
2500 3000 3500 4000<br />
2<br />
1<br />
3<br />
2<br />
1<br />
3<br />
6 720 611 660-66.2O<br />
6 720 611 660-68.2O<br />
6 720 611 660-70.2O<br />
H<br />
[kPa]<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
H<br />
[kPa]<br />
0<br />
500 1000 1500 2000<br />
Bild 60 Heizungspumpe TE 170-1<br />
1<br />
2<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
2<br />
3<br />
10<br />
0<br />
1<br />
500 1000 1500 2000<br />
H<br />
[kPa]<br />
60<br />
50<br />
40<br />
3<br />
30<br />
20<br />
10<br />
2<br />
0<br />
1000<br />
1<br />
1500 2000 2500<br />
6 720 611 660-67.2O<br />
1 Kennlinie für Pumpe in Stufe 1<br />
2 Kennlinie für Pumpe in Stufe 2<br />
3 Kennlinie für Pumpe in Stufe 3<br />
Auslieferung der Pumpen in Stufe 3 (Werkseinstellung)<br />
3<br />
6 720 611 660-69.2O<br />
6 720 611 660-71.2O<br />
Bei der Druckverlustberechnung ist daher<br />
die Ethylenglykol-Konzentration zu<br />
beachten (siehe Kapitel 2.2 Bild 10)!<br />
6 720 616 608 (2008/04)
2.5 Warmwasserspeicher für Wärmepumpen<br />
2.5.1 Beschreibung <strong>und</strong> Lieferumfang<br />
Die hochwertigen Wärmepumpenspeicher sind in den<br />
Größen 290, 370 <strong>und</strong> 450 Liter erhältlich. Sie bieten die<br />
ideale Lösung für individuelle Anforderungen an den täglichen<br />
Warmwasserbedarf in Verbindung mit den Junkers<br />
Wärmepumpen.<br />
Bild 61<br />
Das Junkers Erdwärmepumpen-System<br />
Ausstattung<br />
• emaillierter Stahlbehälter<br />
• Magnesium-Schutzanode gegen Korrosion<br />
• Ummantelung aus PVC-Folie mit Weichschaumunterlage<br />
<strong>und</strong> Reißverschluss auf der Rückseite<br />
• Glattrohrwärmetauscher als Doppelwendel, ausgelegt<br />
für Vorlauftemperatur TV = 55 °C<br />
• Speichertemperaturfühler (NTC) in Tauchhülse mit<br />
Anschlussleitung zum Anschluss an Junkers Wärmepumpen<br />
• Thermometer<br />
• abnehmbarer Speicherflansch<br />
Vorteile<br />
• abgestimmt auf Junkers Wärmepumpen<br />
• drei verschiedene Größen<br />
• höhenverstellbare Stellfüße<br />
• sehr effiziente Isolierung<br />
Technische Daten siehe Tabelle 13 auf Seite 39.<br />
6 720 616 608 (2008/04) 37
Das Junkers Erdwärmepumpen-System<br />
2.5.2 Bau- <strong>und</strong> Anschlussmaße<br />
38<br />
MA<br />
T<br />
Bild 62<br />
25<br />
55<br />
E Entleerung<br />
KW Kaltwassereintritt (R 1 - Außengewinde)<br />
MA Magnesium-Anode<br />
RSP Speicherrücklauf (Rp 1¼ - Innengewinde)<br />
T Tauchhülse mit Thermometer für Temperaturanzeige<br />
VSP Speichervorlauf (Rp 1¼ - Innengewinde)<br />
WW Warmwasseraustritt (R 1 - Außengewinde)<br />
ZL Zirkulationsanschluss (Rp ¾ - Innengewinde)<br />
A Tauchhülse für Speichertemperaturfühler (Auslieferungszustand:<br />
Speichertemperaturfühler in Tauchhülse A)<br />
B Tauchhülse für Speichertemperaturfühler<br />
(Sonderanwendungen)<br />
* Die Maßangaben gelten für den Fall, dass die Stellfüße ganz<br />
eingedreht sind. Durch Drehen der Stellfüße können diese<br />
Maße um max. 40 mm erhöht werden<br />
Schutzanodentausch:<br />
220*<br />
H 1*<br />
H 2*<br />
B Den Abstand ≥ 400 mm zur Decke einhalten.<br />
B Beim Tausch eine Kettenanode mit metallischer<br />
Verbindung zum Speicher<br />
einbauen.<br />
B<br />
A<br />
H 3*<br />
H 4*<br />
H 5*<br />
H6*<br />
700<br />
WW<br />
R 1<br />
V SP<br />
Rp 1 1 /4<br />
Rp 3 ZL<br />
/4<br />
R SP<br />
Rp 1 1 /4<br />
B<br />
A<br />
KW/E<br />
R 1<br />
6 720 614 229-01.2O<br />
H 1 H 2 H 3 H 4 H 5 H 6<br />
SW 290-1 544* 644* 784* 829* 1226* 1294*<br />
SW 370-1 665* 791* 964* 1009* 1523* 1591*<br />
SW 450-1 855* 945* 1189* 1234* 1853* 1921*<br />
Tab. 12<br />
6 720 616 608 (2008/04)
2.5.3 Technische Daten<br />
tSp = Speichertemperatur<br />
tV = Vorlauftemperatur<br />
tK = Kaltwasserzulauftemperatur<br />
tZ = Warmwasserauslauftemperatur<br />
Eine Verringerung der angegebenen Umlaufwassermenge<br />
bzw. der Speicherladeleistung oder Vorlauftemperatur<br />
hat eine Verringerung der Dauerleistung sowie<br />
der Leistung<strong>sk</strong>ennziffer (NL) zur Folge.<br />
Das Junkers Erdwärmepumpen-System<br />
Speichertyp SW 290-1 SW 370-1 SW 450-1<br />
Wärmeübertrager:<br />
Wärmeübertragung Heizschlange<br />
Heizschlange<br />
Heizschlange<br />
Anzahl der Windungen – 2 x 12 2 x 16 2 x 21<br />
Nutzinhalt l 277 352 433<br />
Heizwasserinhalt l 22 29,0 38,5<br />
Heizfläche m 2<br />
3,2 4,2 5,6<br />
max. Heizflächenleistung bei:<br />
- t V = 55 °C <strong>und</strong> t Sp = 45 °C kW 11,0 14,0 23,0<br />
max. Dauerleistung bei t V = 60 °C <strong>und</strong> t Sp = 45 °C<br />
(max. Speicherladeleistung) l/h 216 320 514<br />
berücksichtigte Umlaufwassermenge l/h 1000 1500 2000<br />
Leistung<strong>sk</strong>ennzahl N L 1)<br />
min. Aufheizzeit <strong>von</strong> t K = 10 °C auf t Sp = 57 °C mit t V = 60 °C<br />
bei 22 kW Speicherladeleistung<br />
bei 11 kW Speicherladeleistung<br />
Nutzbare Warmwassermenge 2) t Sp = 57 °C <strong>und</strong><br />
- t Z = 45 °C: TE 60-1...TE 170-1<br />
- t Z = 40 °C: TE 60-1...TE 170-1<br />
Weitere Angaben:<br />
Bereitschafts-Energieverbrauch (24h) nach DIN 4753 Teil 8 2)<br />
l/h 2,3 3,0 3,7<br />
1) Die Leistung<strong>sk</strong>ennzahl NL gibt die Anzahl der voll zu versorgenden Wohnungen mit 3,5 Personen, einer Normalbadewanne <strong>und</strong> zwei<br />
weiteren Zapfstellen an. NL wurde nach DIN 4708 bei tSp = 57 °C, tZ = 45 °C, tK = 10 °C <strong>und</strong> bei der Wärmepumpenleistung 0/50<br />
ermittelt. Bei Verringerung der Speicherladeleistung <strong>und</strong> kleinerer Umlaufwassermenge wird NL entsprechend kleiner.<br />
2) Verteilungsverluste außerhalb des Speichers sind nicht berücksichtigt.<br />
6 720 616 608 (2008/04) 39<br />
min<br />
min<br />
l<br />
l<br />
–<br />
116<br />
296<br />
375<br />
–<br />
128<br />
360<br />
470<br />
78<br />
–<br />
454<br />
578<br />
kWh/d 2,1 2,6 3,0<br />
max. Betriebsdruck Wasser bar 10 10 10<br />
max. Betriebsdruck Heizung bar 10 10 10<br />
Leergewicht (ohne Verpackung) kg 137 145 180<br />
Tab. 13
<strong>Planung</strong> <strong>und</strong> <strong>Dimensionierung</strong> <strong>von</strong> Wärmepumpen<br />
3 <strong>Planung</strong> <strong>und</strong> <strong>Dimensionierung</strong> <strong>von</strong> Wärmepumpen<br />
3.1 <strong>Dimensionierung</strong>ssoftware VPW 2100<br />
Für die genaue Auslegung der Wärmepumpenanlage<br />
steht Ihnen unsere <strong>Dimensionierung</strong>ssoftware<br />
VPW 2100 zur Verfügung. Das Berechnungsprogramm ist<br />
nach vorheriger Anmeldung über das Internet verfügbar.<br />
Mit Wetterdaten <strong>von</strong> METEONORM erfolgen zum ausge-<br />
3.1.1 Registrierung<br />
Bild 63<br />
40<br />
wählten Standort genaue Berechnungen zur<br />
Wärmequelle sowie zur <strong>Dimensionierung</strong> der Wärmepumpe.<br />
Wichtige Voraussetzungen hierfür sind jedoch<br />
die genauen Angaben zum Wärmebedarf (Spitzenleistung)<br />
des vorhandenen Gebäudes sowie zur Bodenbeschaffenheit<br />
der Wärmequelle.<br />
6 720 616 608 (2008/04)
3.1.2 Datenerfassung<br />
Mit der <strong>Dimensionierung</strong>ssoftware besteht die Möglichkeit,<br />
eine Wärmepumpenanlage sowohl für<br />
Bild 64<br />
<strong>Planung</strong> <strong>und</strong> <strong>Dimensionierung</strong> <strong>von</strong> Wärmepumpen<br />
Neubauten als auch für ein bereits bestehendes<br />
Gebäude mit bekanntem Energiebedarf zu berechnen.<br />
6 720 616 608 (2008/04) 41
<strong>Planung</strong> <strong>und</strong> <strong>Dimensionierung</strong> <strong>von</strong> Wärmepumpen<br />
3.1.3 Beispiel<br />
Um den Inhalt <strong>und</strong> den Umfang der Berechnungen des<br />
Kalkulationsprogramms aufzuzeigen, stellen wir Ihnen<br />
das Berechnungsergebnis am Beispiel einer konkreten<br />
Junkers-Wärmepumpenanlage dar.<br />
3.1.3.1 Berechnungsergebnis inkl. Energienutzung<br />
Bild 65<br />
42<br />
Neben der Ermittlung der erforderlichen Größe der Wärmepumpe<br />
werdenzusätzliche Informationen zur Energienutzung,<br />
zumEnergieverbrauch sowie den jährlichen<br />
Betrieb<strong>sk</strong>osten aufgeführt. Wenn gewünscht, kann auch<br />
eine Wirtschaftlichkeit<strong>sk</strong>alkulation zum ursprünglich verwendeten<br />
Energieträger durchgeführt werden.<br />
6 720 616 608 (2008/04)
3.1.3.2 Energieverbrauch pro Jahr<br />
Bild 66<br />
<strong>Planung</strong> <strong>und</strong> <strong>Dimensionierung</strong> <strong>von</strong> Wärmepumpen<br />
6 720 616 608 (2008/04) 43
<strong>Planung</strong> <strong>und</strong> <strong>Dimensionierung</strong> <strong>von</strong> Wärmepumpen<br />
3.1.3.3 Jährliche Betrieb<strong>sk</strong>osten<br />
Bild 67<br />
44<br />
6 720 616 608 (2008/04)
3.2 Vorgehensweise bei überschlägiger<br />
Ermittlung<br />
Die notwendigen Schritte zur überschlägigen <strong>Planung</strong><br />
<strong>und</strong> Auslegung eines Heizsystems mit Wärmepumpe sind<br />
in Bild 68 dargestellt. Eine ausführliche Beschreibung<br />
finden Sie in den angegebenen Kapiteln.<br />
Bild 68<br />
Überschlägige Ermittlung des Energiebedarfs (Kapitel 3.3)<br />
Heizung<br />
Warmwasser<br />
wird berechnet mit<br />
Auswahl der Wärmequelle (Kapitel 3.4)<br />
Erdsonde Erdkollektor<br />
ca. 30-50 W/m ca. 10 - 35 W/m 2<br />
Betriebsweise<br />
Sperrzeiten EVU<br />
Geräteauswahl<br />
Standardanlagen<br />
1 Heizkreis<br />
2 Heizkreise<br />
Warmwasserbereitung<br />
Pufferspeicher<br />
wird berechnet mit<br />
<strong>Planung</strong> <strong>und</strong> <strong>Dimensionierung</strong> <strong>von</strong> Wärmepumpen<br />
Faustformel, DIN EN 12831<br />
Faustformel<br />
Auslegung <strong>und</strong> Auswahl der Wärmepumpe (Kapitel 3.5)<br />
monoenergetisch monovalent<br />
TM/TE TM/TE<br />
<strong>Planung</strong>sbeispiele (Auswahl der Anlagenhydraulik) (Kapitel 3.6)<br />
Sonderanlagen<br />
solare Einbindung für Warmwasser<br />
6 720 616 608 -04.1O<br />
6 720 616 608 (2008/04) 45
<strong>Planung</strong> <strong>und</strong> <strong>Dimensionierung</strong> <strong>von</strong> Wärmepumpen<br />
3.3 Überschlägige Ermittlung der Gebäudeheizlast (Wärmebedarf)<br />
Nachfolgend sind überschlägige Verfahren beschrieben,<br />
die zur Abschätzung geeignet sind, jedoch keine detaillierte<br />
individuelle Berechnung ersetzen können.<br />
3.3.1 Bestehende Objekte<br />
Bei Austausch eines vorhandene Heizsystems lässt sich<br />
die Heizlast durch den Brennstoffverbrauch der alten<br />
Heizungsanlage abschätzen:<br />
Bei Gasheizungen:<br />
Bei Ölheizungen:<br />
Beispiel:<br />
Zur Heizung eines Hauses wurden in den letzten 10 Jahren<br />
insgesamt 30000 Liter Heizöl benötigt. Wie groß ist<br />
die Heizlast?<br />
Der gemittelte Heizölverbrauch pro Jahr beträgt:<br />
Die Heizlast berechnet sich damit zu:<br />
Die Berechnung der Heizlast kann auch nach<br />
Kapitel 3.3.2 erfolgen. Die Anhaltswerte für den spezifischen<br />
Wärmebedarf sind dann:<br />
46<br />
Q ·<br />
Q ·<br />
[ kW]<br />
[ kW]<br />
Der Brennstoffverbrauch sollte über mehrere<br />
Jahre gemittelt werden, um den Einfluss<br />
extrem kalter oder warmer Jahre<br />
auszugleichen.<br />
Verbrauch [ l ⁄ a]<br />
Q ·<br />
[ kW]<br />
Art der Gebäudedämmung<br />
Altbau schlechte<br />
Dämmung<br />
Altbau normale<br />
Dämmung<br />
Neubau normale<br />
Dämmung<br />
Verbrauch m3 [ ⁄ a]<br />
250 m3 = ---------------------------------------------<br />
⁄ akW<br />
Verbrauch [ l ⁄ a]<br />
= ----------------------------------------<br />
250 l ⁄ a kW<br />
3000 l/a<br />
Verbrauch [] l<br />
= --------------------------------- =<br />
Zeitraum[ a]<br />
Neubau gute<br />
Dämmung<br />
Tab. 14 spezifischer Wärmebedarf<br />
=<br />
3000 l ⁄ a<br />
= ----------------------------- = 12 kW<br />
250 l ⁄ a kW<br />
30000<br />
---------------------------<br />
Liter<br />
10 Jahre<br />
spezifische Heizlast q<br />
[W/m 2 ]<br />
130 - 200<br />
80 -130<br />
50 -80<br />
30-50<br />
3.3.2 Neubauten<br />
Für die optimale Ermittlung einer Wärmepumpe ist im<br />
Bemessungsprogramm VPW 2100 die Eingabe der<br />
genauen Spitzenleistung (spezifischer Wärmebedarf )<br />
erforderlich um Falschauslegungen zu vermeiden.<br />
Überschlägig lässt sich die benötigte Wärmeleistung für<br />
die Heizung der Wohnung bzw. des Hauses über die zu<br />
beheizende Fläche <strong>und</strong> den spezifischen Wärmeleistungsbedarf<br />
ermitteln. Der spezifische Wärmebedarf ist abhängig<br />
<strong>von</strong> der Wärmedämmung des Gebäudes (Tab. 15).<br />
Art der Gebäudedämmung<br />
spezifische Heizlast q<br />
[W/m<br />
Der Wärmeleistungsbedarf Q berechnet sich aus der<br />
beheizten Fläche A <strong>und</strong> dem spezifischen Wärmeleistungsbedarf<br />
q wie folgt:<br />
2 .<br />
]<br />
Dämmung nach EnEV 2002 40 – 60<br />
Energiesparhaus KfW 60-<br />
Standard<br />
25 – 40<br />
Energiesparhaus KfW 40-<br />
Standard <strong>und</strong> 3-Liter-Haus<br />
15 – 30<br />
Passivhaus 10<br />
Tab. 15 spezifischer Wärmebedarf .<br />
.<br />
Q · [ W]<br />
A m2 [ ] q · W/m2 = ⋅ [ ]<br />
Beispiel<br />
Wie groß ist die Heizlast bei einem Haus mit 150 m 2 zu<br />
beheizender Fläche <strong>und</strong> Wärmedämmung nach<br />
EnEV 2002 ?<br />
Aus Tabelle 15 ergibt sich für Dämmung nach EnEV 2002<br />
eine spezifische Heizlast <strong>von</strong> 50 W/m 2 . Damit berechnet<br />
sich die Heizlast zu:<br />
Q ·<br />
=<br />
150 m2 50 W m2 ⋅ ⁄<br />
= 7500 W = 7,5 kW<br />
3.3.3 Zusatzleistung für Warmwasserbereitung<br />
Soll die Wärmepumpe auch für die Warmwasserbereitung<br />
eingesetzt werden, ist die erforderliche Zusatzleistung<br />
bei der Auslegung zu berücksichtigen.<br />
Die benötigte Wärmeleistung zur Bereitung <strong>von</strong> Warmwasser<br />
hängt in erster Linie vom Warmwasserbedarf ab.<br />
Dieser richtet sich nach der Anzahl der Personen im<br />
Haushalt <strong>und</strong> dem gewünschten Warmwasserkomfort.<br />
Im normalen Wohnungsbau werden pro Person ein Verbrauch<br />
<strong>von</strong> 30 bis 60 Litern Warmwasser mit einer Temperatur<br />
<strong>von</strong> 45 °C angenommen.<br />
Im Berechnungsprogramm VPW 2100 sind bereits entsprechende<br />
Zuschläge für die Brauchwasserbereitung<br />
berücksichtigt. Werden jedoch mehr als 4 Personen mit<br />
Brauchwasser versorgt sollte passend zur Wärmepumpe<br />
ein neben stehender Brauchwasserspeicher mit<br />
entsprechender NL - Zahl ausgewählt werden .<br />
6 720 616 608 (2008/04)
Die benötigte Wärmeleistung berechnet sich wie folgt:<br />
Q · WW V · = W ⋅ ρW ⋅ cW ⋅ ΔTW mit:<br />
QWW: Wärmeleistung für Warmwasserbereitung pro<br />
Person [kW]<br />
VW: Volumenstrom [l/(Pers. · Tag)]<br />
ρW: Dichte des Wassers [kg/m3 .<br />
]<br />
cW : spez. Wärmekapazität <strong>von</strong> Wasser [kJ/kgK]<br />
ΔT: Temperaturdifferenz Kaltwasserzulauf–Warmwasser<br />
[K]<br />
Mit ρ W = 1000 kg/m 3 , c W = 4,19 kJ/kgK <strong>und</strong> Umrechnung<br />
<strong>von</strong> Einheiten lässt sich die Formel vereinfachen zu:<br />
Q · WW<br />
=<br />
mit:<br />
.<br />
QWW: Wärmeleistung für Warmwasserbereitung pro<br />
Person [kW]<br />
VW : Volumenstrom [l/(Pers. · Tag)]<br />
ΔT: Temperaturdifferenz Kaltwasserzulauf–Warmwasser<br />
[K]<br />
Durch Einsetzen der Zahlenwerte lässt sich die Wärmemenge<br />
Q WW pro Person in Abhängigkeit <strong>von</strong> der Warmwassermenge<br />
pro Person <strong>und</strong> Tag berechnen. Für einige<br />
Standardwerte sind die Ergebnisse in Tabelle 16 zusammengefasst:<br />
Warmwasserbedarf<br />
pro<br />
Person <strong>und</strong><br />
Tag [l]<br />
4,85 10 5 – V · ⋅ ⋅ W ⋅ ΔTW zusätzliche Wärmeleistung pro<br />
Person [kW]<br />
TW = 45 °C<br />
ΔT = 35 K<br />
30 0,051<br />
40 0,068<br />
50 0,085<br />
60 0,102<br />
Tab. 16<br />
Beispiel:<br />
Wie groß ist die zusätzliche Wärmeleistung für einen<br />
Haushalt mit vier Personen <strong>und</strong> einem Warmwasserbedarf<br />
<strong>von</strong> 50 Litern pro Person <strong>und</strong> Tag?<br />
Nach Tabelle 16 beträgt die zusätzliche Wärmeleistung<br />
pro Person 0,085 kW. In einem Haushalt mit vier Personen<br />
beträgt somit die zusätzliche Wärmeleistung:<br />
Q · WW = 4 ⋅ 0,085 kW = 0,34 kW<br />
<strong>Planung</strong> <strong>und</strong> <strong>Dimensionierung</strong> <strong>von</strong> Wärmepumpen<br />
3.3.4 Zusatzleistung für Sperrzeiten der EVU<br />
Viele Energieversorgungsunernehmen (EVU) fördern die<br />
Installation <strong>von</strong> Wärmepumpen durch spezielle Stromtarife.<br />
Im Gegenzug für die günstigeren Preise behalten<br />
sich die EVU vor, Sperrzeiten für den Betrieb der Wärmepumpen<br />
zu verhängen, z. B. während hoher Leistungsspitzen<br />
im Stromnetz.<br />
Monovalenter <strong>und</strong> monoenergetischer Betrieb<br />
Bei monovalentem <strong>und</strong> monoenergetischem Betrieb<br />
muss die Wärmepumpe größer dimensioniert werden,<br />
um trotz der Sperrzeiten den erforderlichen Wärmebedarf<br />
eines Tages decken zu können. Theoretisch berechnet<br />
sich der Faktor für die Auslegung der Wärmepumpe<br />
zu:<br />
In der Praxis zeigt sich aber, dass die benötigte Mehrleistung<br />
geringer ist, da nie alle Räume beheizt werden <strong>und</strong><br />
die tiefsten Außentemperaturen nur selten erreicht werden.<br />
Folgende <strong>Dimensionierung</strong> hat sich in der Praxis<br />
bewährt:<br />
Summe der Sperrzeiten<br />
pro Tag [h]<br />
zusätzliche Wärmeleistung<br />
[% der Heizlast]<br />
2 5<br />
4 10<br />
6 15<br />
Tab. 17<br />
Deshalb genügt es, die Wärmepumpe ca. 5 % (2 Sperrst<strong>und</strong>en)<br />
bis 15 % (6 Sperrst<strong>und</strong>en) größer zu dimensionieren.<br />
Die Mehrleistung für Sperrzeiten ist in dem<br />
Berechnungsprogramm VPW 2100 in der Eingabe der<br />
Spitzenleistung zu berücksichtigen .<br />
6 720 616 608 (2008/04) 47<br />
f<br />
24 h<br />
= ------------------------------------------------------------------<br />
24 h – Sperrzeit pro Tag [h]
<strong>Planung</strong> <strong>und</strong> <strong>Dimensionierung</strong> <strong>von</strong> Wärmepumpen<br />
3.4 Auswahl der Wärmequelle<br />
Junkers Wärmepumpen können mit drei verschiedenen<br />
Wärmequellen kombiniert werden:<br />
• Erdsonde (Erdwärmesonde)<br />
• Erdkollektor (Erdwärmekollektor)<br />
Je nach örtliche Gegebenheiten ist die Auswahl der<br />
geeigneten Wärmequelle zu treffen.<br />
Nachfolgende Tabelle gibt Orientierungshinweise für die<br />
Auswahl.<br />
Flächenkollektor<br />
Erdsonde<br />
Platzbedarf + +++<br />
Effizienz +++ +++<br />
Investition<strong>sk</strong>osten +++ +<br />
Betrieb<strong>sk</strong>osten +++ +++<br />
Einbau ++ +++<br />
Wartung +++ +++<br />
Genehmigung<br />
Tab. 18<br />
+++ ++<br />
+++ seht gut<br />
++ gut<br />
+ befriedigend<br />
3.4.1 Beispiel Erdsonde<br />
Wärmequelle<br />
Bei einer Erdbohrung als Wärmequelle wird die benötigte<br />
Bohrung je nach benötigter Leistung bis zu 160<br />
Meter tief angelegt. Als grober Richtwert kann bei Erdbohrungen<br />
<strong>von</strong> einer Wärmeleistung <strong>von</strong> etwa 50 Watt<br />
pro Meter Bohrung ausgegangen werden. Genaue Werte<br />
sind anhängig <strong>von</strong> den geologischen <strong>und</strong> hydrologischen<br />
Verhältnissen vor Ort. Die Bodenverhältnisse müssen<br />
zur Ermittlung der Sondentiefe ebenfalls im Berechnungsprogramm<br />
VPW 2100 berücksichtigt werden .<br />
Die Ausführung der Erdbohrung darf nur einem erfahrenen<br />
Bohrunternehmen übertragen werden, das nach<br />
DVGW-Merkblatt W 120 zertifiziert ist. Anhand einer<br />
Bohrprobe ermittelt das Bohrunternehmen die genaue<br />
Wärmeleistung <strong>und</strong> stellt eine korrekte <strong>Dimensionierung</strong><br />
der Erdbohrung sicher. Leistung <strong>und</strong> Wärmemenge der<br />
Erdbohrung werden vom Bohrunternehmen garantiert!<br />
48<br />
Es ist zu prüfen, ob für die Erstellung der<br />
Erdbohrung entsprechende Genehmigungen<br />
notwendig sind ( untere Wasserbehörde,<br />
Bergbauamt usw. ).<br />
Der Wärmeträgerkreis (Solekreis) muss bis<br />
–15 °C frostgeschützt sein.<br />
Funktionsprinzip<br />
Die Solepumpe P3 der Wärmepumpe pumpt die Sole <strong>von</strong><br />
der Wärmepumpe bis zum Gr<strong>und</strong> der Erdbohrung <strong>und</strong><br />
wieder zurück zur Wärmepumpe, so dass ein geschlossener<br />
Kreislauf vorhanden ist. Dabei nimmt sie vom umgebenden<br />
Erdreich Wärme auf.<br />
Bild 69<br />
SV<br />
MAG GE BE<br />
MAN<br />
AB<br />
P3<br />
EWP<br />
AB Auffangbehälter<br />
BE Befülleinrichtung<br />
EB Erdbohrung<br />
ES Erdsonde<br />
EWP Erdwärmepumpe<br />
GE Großentlüfter<br />
MAG Membran-Ausdehnungsgefäß<br />
MAN Manometer<br />
P3 Solepumpe<br />
SV Sicherheitsventil<br />
160 m<br />
ES<br />
EB<br />
6 720 616 608 - 05.1O<br />
6 720 616 608 (2008/04)
Zum Einsatz als Erdsonden kommen meistens Doppel-U-<br />
Sonden, in denen jeweils zwei Rohre für Sink- <strong>und</strong> Steigleitung<br />
zur Verfügung stehen (Bild 70) oder normale<br />
U-Sonden DN 40 (Bild 71).<br />
Bild 70 Doppel-U-Sonde<br />
Die normalen U-Sonden werden im Berechnungsprogramm<br />
VPW 2100 berücksichtigt .<br />
Bild 71 Normale U-Sonde<br />
6 720 616 608 - 19.1o<br />
6 720 616 608 - 17.1o<br />
Bei Einsatz mehrerer Sonden erfolgt die Anordnung quer<br />
zur Gr<strong>und</strong>wasserfließrichtung, d.h. nicht parallel<br />
(Bild 72). Der Abstand zwischen den einzelnen Sonden<br />
soll mindestens 6 m betragen. So beeinflussen sich die<br />
Sonden gegenseitig nur in geringem Maße <strong>und</strong> die Regenerierung<br />
im Sommer ist gesichert.<br />
<strong>Planung</strong> <strong>und</strong> <strong>Dimensionierung</strong> <strong>von</strong> Wärmepumpen<br />
Gr<strong>und</strong>wasserfließrichtung<br />
Gr<strong>und</strong>wasserfließrichtung<br />
Gr<strong>und</strong>wasserfließrichtung<br />
Sonde 1<br />
Sonde 2<br />
Sonde 3<br />
Bild 72 Anordnung <strong>und</strong> Mindestabstand <strong>von</strong> Sonden<br />
abhängig <strong>von</strong> der Gr<strong>und</strong>wasserfließrichtung<br />
(Maße in m)<br />
6 720 616 608 (2008/04) 49<br />
≥ 6<br />
≥ 6<br />
6 720 616 608 -21.1O
<strong>Planung</strong> <strong>und</strong> <strong>Dimensionierung</strong> <strong>von</strong> Wärmepumpen<br />
<strong>Dimensionierung</strong><br />
Die überschlägige Auslegung der Sonde erfolgt nach der<br />
spezifischen Heizlast <strong>und</strong> der Wohnfläche.<br />
Wird die Wärmepumpe auch zur Warmwasserbereitung<br />
eingesetzt, ist die Sonde größer zu wählen. Dabei wird<br />
als Berechnungsgr<strong>und</strong>lage ein durchschnittlicher Energiebedarf<br />
<strong>von</strong> 12,5 kWh/m 2 Wohnfläche <strong>und</strong> Jahr<br />
zugr<strong>und</strong>e gelegt (EnEV) <strong>und</strong> eine maximale Entzugsleistung<br />
der Sonde <strong>von</strong> 150 kWh/a pro Meter Bohrtiefe<br />
(VDI 4640).<br />
Wohnfläche [m 2 ] spezifische Heizlast [W/m 2 ]<br />
Beispiel 1:<br />
Wie tief muss die Erdbohrung sein für ein Gebäude mit<br />
150 m 2 Wohnfläche <strong>und</strong> 50 W/m2 112<br />
spezifische Heizlast<br />
bei reinem Heizbetrieb?<br />
Aus Tabelle 19 ergibt sich eine erforderliche Sondentiefe<br />
<strong>von</strong> 112 Meter.<br />
Beispiel 2:<br />
Wie tief muss die Erdbohrung sein für ein Gebäude mit<br />
150 m 2 Wohnfläche <strong>und</strong> 50 W/m2 125<br />
spezifische Heizlast<br />
bei Heizbetrieb <strong>und</strong> Warmwasserbereitung?<br />
Aus Tabelle 19 ergibt sich eine erforderliche Sondentiefe<br />
<strong>von</strong> 125 Meter.<br />
50<br />
Im Berechnungsprogramm VPW 2100 wird die Sondentiefe<br />
für die Warmwasserbereitung bereits berücksichtigt<br />
.<br />
Als Faustwerte für die <strong>Dimensionierung</strong> bei max. 2000<br />
Vollbenutzungsst<strong>und</strong>en können nachfolgende Werte<br />
angenommen werden (Zwischenwerte können linear<br />
interpoliert werden):<br />
30 40 50 60 70 80<br />
erforderliche Sondentiefe [m] bei reinem Heizbetrieb<br />
100 45 60 75 90 105 120<br />
125 56 75 94 112 131 150<br />
150 67 90 112 134 157 180<br />
175 79 105 131 158 183 210<br />
200 90 120 150 180 210 240<br />
erforderliche Sondentiefe [m] bei Heizung <strong>und</strong> Warmwasserbereitung<br />
100 53 68 83 98 113 128<br />
125 67 85 104 123 142 160<br />
150 80 103 125 148 170 193<br />
175 93 120 146 172 198 225<br />
200 107 137 167 197 227 257<br />
Tab. 19 Erforderliche Sondentiefe in Abhängigkeit <strong>von</strong> der spezifischen Gebäude-Heizlast; JAZ = 4,0, spezifische Entzugsleistung<br />
q = 50 W/m<br />
In der Tabelle ist bereits die Stromaufnahme<br />
für den Kompressor als zusätzliche Energieeinspeisung<br />
berücksichtigt.<br />
6 720 616 608 (2008/04)
3.4.2 Beispiel Erdkollektor<br />
Wärmequelle<br />
Im Gegensatz zur Erdbohrung wird der Erdkollektor<br />
überwiegend durch Sonneneinstrahlung <strong>und</strong> Niederschläge<br />
erwärmt. Die Wärmeleistung des Erdkollektors<br />
hängt <strong>von</strong> der Art des Erdreichs ab <strong>und</strong> beträgt<br />
ca. 10 - 40 W/m 2 .<br />
Bei einem Erdkollektor werden Kunststoffrohre in<br />
0,8- 1,5 m Tiefe horizontal ins Erdreich eingebracht. Die<br />
Kollektoren müssen im Boden unterhalb der Frostgrenze<br />
eingesetzt werden .<br />
Im Regelfall werden mehrere Kreise im Erdreich verlegt.<br />
Diese werden in einem Vorlauf- <strong>und</strong> Rücklaufverteiler<br />
zusammengeführt <strong>und</strong> sollten eine gleiche Länge <strong>von</strong><br />
maximal 100 m haben. Zur einfacheren Entlüftung des<br />
Erdkollektors sollten die Verteiler höher angelegt werden,<br />
als die Kollektorkreise. Im Bemessungsprogramm<br />
VPW 2100 werden auch Kreise errechnet die wesentlich<br />
länger sind. Gr<strong>und</strong>lage hierfür sind Kunststoffleitungen<br />
mit einem Durchmesser <strong>von</strong> 40 mm ( DN 40 ).<br />
Bild 73<br />
SV<br />
MAG<br />
MAN<br />
AB<br />
P3<br />
EWP<br />
AB Auffangbehälter<br />
BE Befülleinrichtung<br />
EWP Wärmepumpe<br />
EK Erdkollektor<br />
GE Großentlüfter<br />
MAG Membran-Ausdehnungsgefäß<br />
GE BE<br />
V V<br />
V R<br />
<strong>Planung</strong> <strong>und</strong> <strong>Dimensionierung</strong> <strong>von</strong> Wärmepumpen<br />
Für Erdkollektoren in Wasserschutzgebieten<br />
sind die entsprechenden Genehmigungen<br />
notwendig (untere Verwaltungsbehörde).<br />
Der Wärmeträgerkreis (Solekreis) muss bis<br />
–15 °C frostgeschützt sein.<br />
Funktionsprinzip<br />
Die Solepumpe P3 der Wärmepumpe pumpt die Sole<br />
zum Vorlaufverteiler des Erdkollektors, an dem sie auf<br />
die verschiedenen Kreise des Kollektors verteilt wird.<br />
Die Sole durchströmt den Kollektor <strong>und</strong> nimmt dabei<br />
Wärme vom Erdreich auf. Im Rücklaufverteiler werden<br />
die Soleströme wieder gesammelt <strong>und</strong> fließen <strong>von</strong> dort<br />
zur Wärmepumpe zurück, so dass ein geschlossener<br />
Kreislauf vorliegt.<br />
MAN Manometer<br />
P3 Solepumpe<br />
VV Verteiler Vorlauf (Sole)<br />
VR Verteiler Rücklauf (Sole)<br />
TP Tauchpumpe<br />
SV Sicherheitsventil<br />
6 720 616 608 (2008/04) 51<br />
EK<br />
6 720 616 608 -06.1O
<strong>Planung</strong> <strong>und</strong> <strong>Dimensionierung</strong> <strong>von</strong> Wärmepumpen<br />
<strong>Dimensionierung</strong><br />
Erdwärmekollektoren nutzen die Erdwärme nahe der<br />
Erdoberfläche, die fast ausschließlich über Sonnenwärme<br />
ins Erdreich gelangt (aus dem Erdinnern kommt<br />
nur ein vernachlässigbar geringer Wärmezufluss <strong>von</strong><br />
weniger als 0,1 W/m 2 hinzu). Daraus erklärt sich, dass<br />
Erdwärmekollektoren nur unter freien Flächen, nicht<br />
aber unter versiegelten oder überbauten Flächen installiert<br />
werden dürfen.<br />
Maximal 50 kWh/m 2 bis 70 kWh/m 2 können der Erde mit<br />
Erdwärmekollektoren pro Jahr entzogen werden. Zum<br />
Erreichen der Maximalwerte ist in der Praxis allerdings<br />
ein sehr großer Aufwand erforderlich.<br />
Anlagen mit Erdwärmekollektoren können nicht zur Kühlung<br />
<strong>von</strong> Gebäuden beitragen - im Gegensatz zu Anlagen<br />
mit Erdwärmesonden.<br />
Auslegung der Kollektorfläche<br />
Die Fläche, die für einen horizontal verlegten Erdkollektor<br />
benötigt wird, wird bestimmt durch die Kälteleistung<br />
der Wärmepumpe, die Betriebsst<strong>und</strong>en der Wärmepumpe<br />
in der Heizperiode, die Bodenart <strong>und</strong> den<br />
Feuchtegehalt des Erdreichs sowie die maximale Dauer<br />
der Frostperiode.<br />
Im Berechnungsprogramm VPW 2100 werden diese Faktoren<br />
bereits berücksichtigt.<br />
Berechnung der Kollektorfläche<br />
B Wärmeleistung der Wärmepumpe im Auslegungspunkt<br />
bestimmen (z.b. B0/W35).<br />
B Kälteleistung berechnen:<br />
elektrische Aufnahmeleistung im Auslegungspunkt<br />
<strong>von</strong> der Wärmeleistung abziehen.<br />
B Betriebst<strong>und</strong>en der Wärmepumpe pro Jahr ermitteln.<br />
Für Deutschland gilt:<br />
Monovalente Anlagen: ca. 1800 Betriebst<strong>und</strong>en (für Heizung<br />
<strong>und</strong> Warmwasserbereitung)<br />
Monoenergetische Anlagen: ca. 2400 Betriebsst<strong>und</strong>en.<br />
B Spezifische Entzugsleistung (nach VDI 4640) abhängig<br />
<strong>von</strong> der Bodenart <strong>und</strong> den Betriebsst<strong>und</strong>en pro<br />
Jahr wählen.<br />
Spezifische Entzugsleistung<br />
für 1800 h für 2400 h<br />
Trockener, nicht bindiger<br />
Boden (Sand) W/m 2<br />
10 8<br />
Bindiger Boden feucht W/m2 25 20<br />
Wassergesättigter<br />
Boden (Sand,Kies) W/m2 40 32<br />
Tab. 20 Spezifische Entzugsleistung für verschiedene<br />
Bodenarten nach VDI 4640 bei einem Verlegeabstand<br />
<strong>von</strong> 0,8 m<br />
52<br />
B Kollektorfläche aus der Kälteleistung <strong>und</strong> der spezifischen<br />
Entzugsleistung berechnen.<br />
Formel zur Berechnung der Kältleistung<br />
Berechnungsgrößen:<br />
Pel .<br />
Q0 Elektrische Leistungsaufnahme der Wärmepumpe<br />
im Auslegungspunkt in kW<br />
Kälteleistung bzw. Entzugsleistung der Wärmepumpe<br />
aus dem Erdreich im Auslegungspunkt in kW<br />
.<br />
QWP Wärmeleistung der Wärmepumpenanlage in kW<br />
Als Beispiel für eine Wärmepumpe TE 90-1 ergibt sich<br />
mit den Werten<br />
für die Kälteleistung:<br />
Aus<br />
ergibt sich:<br />
Berechnungsgrößen:<br />
·<br />
Q0 =<br />
Q · WP<br />
P el<br />
Q · WP – Pel = 9,1 kW<br />
= 2,0 kW<br />
Q · 0 = 9,1 kW – 2,0 kW= 7,1 kW<br />
Q · 0<br />
= 7,1 kW<br />
q · 25 W<br />
m 2<br />
= ------ = 0, 025<br />
A<br />
=<br />
.<br />
Q0 ------ .<br />
q<br />
kW<br />
m 2<br />
-------<br />
7,1 kW<br />
A<br />
kW<br />
0, 025<br />
m 2<br />
------------------------- 284 m<br />
-------<br />
2<br />
=<br />
=<br />
A Kollektorfläche in m 2<br />
q spezifische Entzugsleistung des Erdreichs in kW/m2 .<br />
.<br />
Q0 Kälteleistung bzw. Entzugsleistung der Wärmepumpe aus<br />
dem Erdreich im Auslegungspunkt in kW<br />
6 720 616 608 (2008/04)
Beispiel 1:<br />
Verlegefläche = 284 m 2<br />
Verlegeabstand = 0,8 m<br />
Rohrmaterial PE 80 DN 25 / 32<br />
Damit ergibt sich:<br />
Mindestrohrlänge 284 m 2 : 0,8 m = 355 m<br />
Im Beispiel ergeben sich daher bei 355 m Mindestrohrlänge<br />
4 Kreise à 100 m <strong>und</strong> damit eine gesamte Verlegefläche<br />
<strong>von</strong> mindestens 284 m 2 .<br />
Weiterhin ist eine zusätzliche Ermittlung der Druckverluste<br />
in den Solekreisen entsprechend der verwendeten<br />
bauseitigen Zubehöre (Rohrdimension, Solekreisverteiler<br />
usw.) erforderlich. Gr<strong>und</strong>lage hierfür sind die<br />
Gerätekennlinien der integrierten Solepumpen (Kälteträgerpumpen)<br />
auf den Seiten 31 <strong>und</strong> 35/36.<br />
Beispiel 2:<br />
Die berechnete Mindestrohrlänge wird in<br />
der Praxis auf volle 100-m-Kreise aufger<strong>und</strong>et.<br />
Verlegefläche = 284 m 2<br />
Verlegeabstand = 1,0 m<br />
Rohrmaterial PE 80 DN 40<br />
Mindestrohrlänge 284 m 2 : 1,0m = 284 m<br />
Im Berechnungsprogramm VPW 2100 werden bereits die<br />
Druckverluste bei einer Rohrdimension <strong>von</strong> DN 40 <strong>und</strong><br />
einem Verlegeabstand <strong>von</strong> 1,0 m berücksichtigt . Durch<br />
die geringeren Druckverluste <strong>von</strong> Rohrleitungen DN 40<br />
können in diesem Beispiel die kompletten 284 m in einer<br />
Rohrschleife verlegt werden.<br />
Im weiteren sind praxisnahe Tabellen abgebildet, die<br />
nur für eine überschlägige Berechnung einer Wärmepumpenanlage<br />
verwendet werden können.<br />
spez. Wärmeentzugs-<br />
Bodenbeschaffenheit<br />
leistung [W/m 2 ]<br />
sandig, trocken 10<br />
sandig, feucht 15 – 20<br />
lehmig, trocken 20 – 25<br />
lehmig, feucht 25 – 30<br />
lehmig, wassergesättigt 35 – 40<br />
Tab. 21 Faustwerte für die spez. Wärmeentzugsleistung<br />
für Anlagen mit max. 2000 Vollbenutzungsst<strong>und</strong>en<br />
jährlich<br />
<strong>Planung</strong> <strong>und</strong> <strong>Dimensionierung</strong> <strong>von</strong> Wärmepumpen<br />
Die Faustwerte für die <strong>Dimensionierung</strong> gelten<br />
für Anlagen mit max. 2000 Vollbenutzungsst<strong>und</strong>en<br />
jährlich, ebenso die Werte in<br />
Tabelle 23.<br />
Tiefe [m] 0,8 – 1,5<br />
Max. Länge eines Kreises [m] 100m<br />
(DN 25, 32)<br />
größer 200m<br />
(DN40)<br />
berechnet mit<br />
VPW 2100<br />
Rohrmaterial Kunststoff<br />
(PE80)<br />
Rohrabstand [m] 0,5 – 0,8 (DN32)<br />
1,0 (DN40)<br />
Rohrmenge<br />
[m/m 2 1,0 – 2,0<br />
Kollektorfläche]<br />
Wärmeentzugsleistung [W/m 2 ] 10 – 40<br />
Tab. 22<br />
6 720 616 608 (2008/04) 53
<strong>Planung</strong> <strong>und</strong> <strong>Dimensionierung</strong> <strong>von</strong> Wärmepumpen<br />
Im Bemessungsprogramm VPW 2100 werden Rohrleitungen<br />
mit einem Verlegeabstand <strong>von</strong> 1,0 m <strong>und</strong> einem<br />
Durchmesser <strong>von</strong> 40 mm berücksichtigt.<br />
Als Faustwerte für die <strong>Dimensionierung</strong> bei max. 2000<br />
Beispiel 1:<br />
Wie groß muss die Erdkollektorfläche sein für ein<br />
Gebäude mit 150 m 2 Wohnfläche <strong>und</strong> 50 W/m 2 225<br />
spezifische<br />
Heizlast bei reinem Heizbetrieb?<br />
Aus Tabelle 23 ergibt eine erforderliche Erdkollektorfläche<br />
<strong>von</strong> 225 m 2 .<br />
54<br />
Vollbenutzungsst<strong>und</strong>en können nachfolgende Werte<br />
angenommen werden (Zwischenwerte können linear<br />
interpoliert werden):<br />
Wohnfläche [m 2 ] spezifische Heizlast [W/m 2 ]<br />
30 40 50 60 70 80<br />
erforderliche Erdreichfläche [m 2 ] bei reinem Heizbetrieb<br />
100 90 120 150 180 210 240<br />
125 113 150 188 225 263 300<br />
150 135 180 225 270 315 360<br />
175 158 210 263 315 368 420<br />
200 180 240 300 360 420 480<br />
erforderliche Erdreichfläche [m 2 ] bei Heizung <strong>und</strong> Warmwasserbereitung<br />
100 108 138 168 198 228 258<br />
125 135 172 210 247 285 322<br />
150 162 207 252 297 342 387<br />
175 189 241 294 346 399 451<br />
200 216 276 336 396 456 516<br />
Tab. 23 Erforderliche Erdreichfläche in Abhängigkeit <strong>von</strong> der spezifischen Gebäude-Heizlast; JAZ = 4, spezifische Entzugsleistung<br />
q = 25 W/m 2<br />
Beispiel 2:<br />
Wie groß muss die Erdkollektorfläche sein für ein<br />
Gebäude mit 150 m 2 Wohnfläche <strong>und</strong> 50 W/m 2 252<br />
spezifische<br />
Heizlast bei Heizbetrieb <strong>und</strong> Warmwasserbereitung?<br />
Aus Tabelle 23 ergibt eine erforderliche Erdkollektorfläche<br />
<strong>von</strong> 252 m 2 .<br />
In der Tabelle ist bereits die Stromaufnahme<br />
für den Kompressor als zusätzliche Energieeinspeisung<br />
berücksichtigt.<br />
6 720 616 608 (2008/04)
3.5 Auslegung der Wärmepumpe<br />
Im Gegensatz zu konventionellen Heizgeräten<br />
wie z. B. einem Gas- oder Ölkessel<br />
ist der Auslegung einer Wärmepumpe besondere<br />
Bedeutung zuzumessen.<br />
Zu groß dimensionierte Geräte führen unmittelbar<br />
zu deutlich höheren Investition<strong>sk</strong>osten<br />
<strong>und</strong> oft zu unbefriedigendem<br />
Betriebsverhalten (Takten).<br />
In der Regel werden Wärmepumpen in folgenden<br />
Betriebsweisen ausgelegt:<br />
• monovalente Betriebsweise<br />
Die gesamte Gebäudeheizlast <strong>und</strong> die Heizlast für die<br />
Warmwasserbereitung wird <strong>von</strong> der Wärmepumpe<br />
gedeckt.<br />
• monoenergetische Betriebsweise<br />
Die Gebäudeheizlast <strong>und</strong> die Heizlast für die Warmwasserbereitung<br />
wird überwiegend <strong>von</strong> der Wärmepumpe<br />
gedeckt. Bei Bedarfsspitzen springt ein<br />
elektrischer Zuheizer ein.<br />
<strong>Planung</strong> <strong>und</strong> <strong>Dimensionierung</strong> <strong>von</strong> Wärmepumpen<br />
3.5.1 Monovalente Betriebsweise<br />
Monovalent betriebene Wärmepumpen müssen so<br />
dimensioniert werden, dass sie auch am kältesten Wintertag<br />
die gesamte Gebäudeheizlast <strong>und</strong> die Heizlast für<br />
die Warmwasserbereitung decken können. Wird günstiger<br />
Wärmepumpenstrom eingesetzt, sind zudem Sperrzeiten<br />
der Elektrizitätsversorgungsunternehmen (EVU)<br />
zu berücksichtigen.<br />
Beispiel:<br />
Wie groß ist die Leistung der Wärmepumpe (Betrieb<br />
Sole/Wasser 0/35) zu wählen bei einem Gebäude mit<br />
150 m 2 Wohnfläche, 50 W/m 2 spezifischer Heizlast,<br />
Norm-Außentemperatur –12 °C, 4 Personen mit 50 Liter<br />
Warmwasserbedarf pro Tag <strong>und</strong> 4 St<strong>und</strong>en tägliche<br />
Sperrzeit der EVU?<br />
Die Heizlast berechnet sich zu:<br />
Q · H 150 m2 50 W m2 = ⋅ ⁄<br />
7500 W<br />
Nach Tabelle 16 auf Seite 47 beträgt die zusätzliche<br />
Wärmeleistung zur Bereitung <strong>von</strong> Warmwasser bei<br />
50 Liter Wasserbedarf pro Person <strong>und</strong> Tag 85 W. In<br />
einem Haushalt mit vier Personen beträgt somit die<br />
zusätzliche Wärmeleistung:<br />
Die Summe der Heizlasten für Heizung <strong>und</strong> Warmwasserbereitung<br />
beträgt somit:<br />
Für die zusätzliche Wärmeleistung durch Sperrzeiten<br />
muss nach Kapitel 3.3.4 die <strong>von</strong> der Wärmepumpe zu<br />
deckende Heizlast bei 4 St<strong>und</strong>en Sperrzeit um ca. 10 %<br />
angehoben werden:<br />
Es ist eine Wärmepumpe mit ca. 8,6 kW Leistung erforderlich.<br />
Mögliche Junkers Wärmepumpen: TM 90-1 oder<br />
TE 90-1, jeweils mit einer Leistung <strong>von</strong> 9,1 kW.<br />
In der Berechnungssoftware VPW 2100 muß für die<br />
Berechnung der Wärmepumpe der Zuschlag für Sperrzeiten<br />
bei der Eingabe der Spitzenleistung berücksichtigt<br />
werden. Weiterhin muß für den monovalenten<br />
Betrieb die gewünschte Leistungsabdeckung auf 100 %<br />
erhöht werden. Der Zuschlag für Warmwasser ist in der<br />
Bemessungssoftware bedarfabhängig berücksichtigt<br />
6 720 616 608 (2008/04) 55<br />
=<br />
Q · WW = 4 ⋅ 85 W = 340 W<br />
Q · HL Q · H Q · = + WW<br />
= 7500 W+ 340 W = 7840 W<br />
Q · WP<br />
1,1 Q · = ⋅ HL<br />
= 1,1 ⋅ 7840 W =<br />
8624 W
<strong>Planung</strong> <strong>und</strong> <strong>Dimensionierung</strong> <strong>von</strong> Wärmepumpen<br />
3.5.2 Monoenergetische Betriebsweise<br />
Monoenergetischer Betrieb berücksichtigt immer, dass<br />
Spitzenleistungen nicht alleine durch die Wärmepumpe<br />
abgedeckt werden, sondern mit Hilfe eines elektrischen<br />
Zuheizers. Junkers Wärmepumpen TM ...-1 <strong>und</strong> TE ...-1<br />
haben bereits einen elektrischen Zuheizer integriert, der<br />
sowohl die Heizung als auch die Warmwasserbereitung<br />
je nach Bedarf unterstützt. Dazu wird schrittweise die<br />
jeweils notwendige Leistung beigesteuert.<br />
Wichtig ist, dass die Auslegung so erfolgt, dass ein möglichst<br />
geringer Anteil an elektrischer Direktenergie zugeführt<br />
wird. Eine deutlich zu niedrig dimensionierte<br />
Wärmepumpe führt zu einem unerwünscht hohen<br />
Arbeitsanteil der Zusatzheizung.<br />
Bild 74 zeigt, welchen Anteil an der Jahresheizarbeit die<br />
Wärmepumpe in einem „Normaljahr“ übernehmen kann,<br />
Bild 74<br />
56<br />
1,0<br />
0,98<br />
0,8<br />
0,6<br />
0,4<br />
0,2<br />
0<br />
abhängig <strong>von</strong> der <strong>Dimensionierung</strong>, vom Verhältnis Wärmepumpen-Heizleistung<br />
Q WP zur Norm-Gebäudeheizlast<br />
<strong>und</strong> der Betriebsweise. Da Witterungsschwankungen<br />
besonders bei Ein- <strong>und</strong> Zweifamilienhäusern starken Einfluss<br />
auf den Jahresenergiebedarf haben, gibt das Diagramm<br />
lediglich Aufschluss auf das durchschnittliche<br />
Verhalten. Einzelne Jahre können hier zu starken Abweichungen<br />
führen.<br />
In der Berechnungssoftware VPW 2100 ist die Leistungsabdeckung<br />
des Kompressors mit 70 % berücksichtigt.<br />
Wird der Wert für die Leistungsabdeckung erhöht wird<br />
gleichzeitig ein größeres Kollektorfeld bzw. eine längere<br />
Sondentiefe berechnet.<br />
0 0,2 0,4 0,6 0,7 0,8 1,0<br />
7 181 465 272-44.1O<br />
6 720 616 608 (2008/04)
Beispiel:<br />
Wie groß ist die Leistung der Wärmepumpe (Betrieb<br />
Sole/Wasser 0/35) zu wählen bei einem Gebäude mit<br />
150 m 2 Wohnfläche, 50 W/m 2 spezifischer Heizlast,<br />
Norm-Außentemperatur –12 °C, 4 Personen mit 50 Liter<br />
Warmwasserbedarf pro Tag, 4 St<strong>und</strong>en tägliche Sperrzeit<br />
der EVU (Energie Versorgungsunternehmen) <strong>und</strong><br />
einer Auslegung der Wärmepumpe auf 70 % der Heizlast<br />
(QWP /QHL = 0,7)?<br />
Die Heizlast berechnet sich zu:<br />
Nach Tabelle 16 auf Seite 47 beträgt die zusätzliche<br />
Wärmeleistung zur Bereitung <strong>von</strong> Warmwasser bei<br />
50 Liter Wasserbedarf pro Person <strong>und</strong> Tag 0,085 kW. In<br />
einem Haushalt mit vier Personen beträgt somit die<br />
zusätzliche Wärmeleistung:<br />
Die Summe der Heizlasten für Heizung <strong>und</strong> Warmwasserbereitung<br />
beträgt somit:<br />
Für die zusätzliche Wärmeleistung durch Sperrzeiten<br />
muss nach Kapitel 3.3.4 die <strong>von</strong> der Wärmepumpe zu<br />
deckende Heizlast bei 4 St<strong>und</strong>en Sperrzeit um ca. 10 %<br />
angehoben werden:<br />
Mit:<br />
folgt:<br />
Q · H 150 m2 50 W m2 = ⋅ ⁄<br />
=<br />
7500 W<br />
Q · WW = 4 ⋅ 85 W = 340 W<br />
Q · HL Q · H Q · = + WW<br />
= 7500 W+ 340 W = 7840 W<br />
Q · WP<br />
=<br />
=<br />
1,1 Q · ⋅ HL<br />
1,1 ⋅ 7840 W = 8624 W<br />
Q · WP<br />
Q · ------------ 0,7 Q<br />
HL<br />
· WP 0,7 Q · = ⇒ = ⋅ HL<br />
Q · WP<br />
=<br />
0,7 ⋅ 8624 W<br />
=<br />
6037 W<br />
Es ist eine Wärmepumpe mit ca. 6 kW Leistung erforderlich.<br />
Mögliche Junkers Wärmepumpen: TM 60-1 oder<br />
TE 60-1, jeweils mit einer Leistung <strong>von</strong> 5,9 kW.<br />
Der elektrische Zuheizer hat einen Anteil an der<br />
Gesamtheizarbeit <strong>von</strong> ca. 2 - 5 %. Bei einer Jahresheizarbeit<br />
<strong>von</strong> 16000 kWh entspricht das einem jährlichen<br />
Energieaufwand <strong>von</strong> 320 - 800 kWh. Das bedarfsabhän-<br />
<strong>Planung</strong> <strong>und</strong> <strong>Dimensionierung</strong> <strong>von</strong> Wärmepumpen<br />
gige Zuschalten eines zusätzlichen Wärmeerzeugers<br />
ist über die Rego 637 nicht vorgesehen.<br />
3.5.3 Auswahl der Wärmepumpe<br />
Die Auswahl der geeigneten Wärmepumpe für den<br />
Anwendungsfall richtet sich nach der benötigten Leistung<br />
<strong>und</strong> dem Anwendungsfall.<br />
Junkers Wärmepumpen sind in zwei verschiedenen Varianten<br />
verfügbar.<br />
3.5.4 TM ...-1-Geräte<br />
Die Wärmepumpen der Baureihe TM ...-1 sind Wärmezentralen<br />
zur Heizung <strong>und</strong> Bereitung <strong>von</strong> Warmwasser<br />
mit einer Heizleistung <strong>von</strong> 5,9 kW, 7,3 kW, 9,1 kW oder<br />
10,9 kW. Sie sind mit einem eingebauten Warmwasserspeicher<br />
<strong>von</strong> 163 Liter Inhalt <strong>und</strong> einer Elektropatrone<br />
als Zusatzheizung ausgestattet. Wegen der kompakten<br />
Bauart können sie auch bei beengten Raumverhältnissen<br />
installiert werden.<br />
Die technischen Daten der verschiedenen Geräte befinden<br />
sich auf Seite 30.<br />
Besonders geeignet sind die Geräte der Baureihe<br />
TM ...-1 für den Einsatz in Einfamilienhäusern mit bis zu<br />
vier Personen.<br />
3.5.5 TE ...-1-Geräte<br />
Die Wärmepumpen der Baureihe TE ...-1 sind Geräte mit<br />
einer Heizleistung <strong>von</strong> 5,9 kW, 7,3 kW, 9,1 kW, 10,9 kW,<br />
14,4 kW oder 16,8 kW zur Heizung <strong>und</strong> Bereitung <strong>von</strong><br />
Warmwasser in einem externen, indirekt beheizten Speicher.<br />
Sie sind mit einer Elektropatrone als Zusatzheizung<br />
<strong>und</strong> einem motorisch gesteuerten Drei-Wege-Ventil ausgestattet.<br />
Die technischen Daten der verschiedenen Geräte befinden<br />
sich auf Seite 34.<br />
Besonders geeignet sind die Geräte der Baureihe<br />
TE ...-1 für den Einsatz in Ein- oder Zweifamilienhäusern<br />
mit mehr als vier Personen.<br />
6 720 616 608 (2008/04) 57
<strong>Planung</strong> <strong>und</strong> <strong>Dimensionierung</strong> <strong>von</strong> Wärmepumpen<br />
3.5.6 Auslegung Membran-Ausdehnungsgefäß im<br />
Solekreis<br />
Nennvolumen Vn :<br />
Vn ( Ve + Vv) Pe + 1<br />
= ⋅ ----------------<br />
Pe – P0 Volumenabnahme bei Aufheizung V e:<br />
Ve = VAnlage ⋅ β<br />
58<br />
β = Ausdehnung<strong>sk</strong>oeffizient<br />
=<br />
0,011 für 30 %-Mischung Ethylalkohol/Wasser<br />
<strong>und</strong> Temperaturberich -10 °C <strong>und</strong> + 20 °C<br />
Wasservorlage Vv :<br />
Vv = 005⋅<br />
V v<br />
, VAnlage = mindestens 3 Liter<br />
Enddruck der Anlage P e = 2,5 bar<br />
Vordruck der Anlage P 0 = 1 bar<br />
Beispiel:<br />
Membran-Ausdehnungsgefäß für eine Anlage mit 250<br />
Liter Soleinhalt (VAnlage = 250 l):<br />
Ve = 250 l ⋅ 0,011 = 2,75 l<br />
Vn 2,5 1<br />
( 2,75 l + 3 l)<br />
+<br />
= ⋅ ----------------<br />
2,5 – 1<br />
=<br />
13,41 l<br />
Gewählt wird ein Ausdehnungsgefäß mit 18 Litern.<br />
3.5.7 Auslegung Auffangbehälter im Solekreis<br />
Der Auffangbehälter wird für den Fall des Versagens des<br />
Membran-Ausdehnungsgefäßes dimensioniert.<br />
Für das oben beschriebene Beispiel (V n = 13,41 l) würde<br />
ein Auffangbehälter <strong>von</strong> ca. 15 Litern gewählt.<br />
3.5.8 Wärmedämmung<br />
Alle wärme- <strong>und</strong> kälteführenden Leitungen sind entsprechend<br />
der einschlägigen Normen mit einer ausreichenden<br />
Wärmedämmung zu versehen.<br />
3.5.9 Solarkomponenten<br />
Solarkomponenten wie Membran-Ausdehnungsgefäß<br />
<strong>und</strong> Sicherheitsventil sind gemäß den Herstellerangaben<br />
zu dimensionieren.<br />
6 720 616 608 (2008/04)
3.6 <strong>Planung</strong>sbeispiele (Auswahl der Anlagenhydraulik)<br />
3.6.1 Übersicht<br />
Tab. 24<br />
Schaltungsvorschläge ohne Anspruch auf<br />
Vollständigkeit!<br />
Auslegung, Einsatz <strong>und</strong> Verantwortung für<br />
Funktion <strong>und</strong> Sicherheit obliegt dem Projektanten<br />
der jeweils ausführenden Firma.<br />
<strong>Planung</strong> <strong>und</strong> <strong>Dimensionierung</strong> <strong>von</strong> Wärmepumpen<br />
Nr. Anlagenschema Seite<br />
Standardanlagen<br />
1 • TM 60-1 ... 110-1<br />
mit integriertem Edelstahl-Warmwasserspeicher 163 Liter<br />
• 1 Heizkreis Fußbodenheizung, Erweiterung jedoch mit TB 1 erforderlich (siehe Anlagenschema<br />
3 auf Seite 64)<br />
• 1 Heizkreis Radiatoren<br />
2 • TM 60-1 ... 110-1<br />
mit integriertem Edelstahl-Warmwasserspeicher 163 Liter<br />
• 1 Heizkreis Radiatoren<br />
• 1 Pufferspeicher<br />
3 • TM 60-1 ... 110-1<br />
mit integriertem Edelstahl-Warmwasserspeicher 163 Liter<br />
• 1 Heizkreis Radiatoren<br />
• 1 Heizkreis Fußbodenheizung<br />
4 • TE 60-1 ... 170-1<br />
• Warmwasserspeicher SW 290-1 ... 450-1<br />
• 1 Heizkreis Radiatoren<br />
Sonderanlagen<br />
5 Wärmepumpe mit solarer Einbindung in die interne Trinkwasser-Erwärmung<br />
• TM 60-1 ... 110-1<br />
• Solarkollektoren mit Solarstation <strong>und</strong> Warmwasserspeicher<br />
• 1 Heizkreis Fußbodenheizung<br />
6 Wärmepumpe mit solarer Einbindung in die externe Trinkwasser-Erwärmung<br />
• TE 60-1 ... 170-1<br />
• Warmwasserspeicher SW 290-1 ... 450-1<br />
• Solarkollektoren mit Solarstation <strong>und</strong> Warmwasserspeicher<br />
• 1 Heizkreis Fußbodenheizung<br />
Weitere Sonderanlagen auf Anfrage<br />
6 720 616 608 (2008/04) 59<br />
60<br />
62<br />
64<br />
66<br />
68<br />
69
<strong>Planung</strong> <strong>und</strong> <strong>Dimensionierung</strong> <strong>von</strong> Wärmepumpen<br />
3.6.2 Standard-Anlagen<br />
Anlagenschema Nr. 1:<br />
Anlage mit einem Heizkreis <strong>und</strong> interner Warmwasserbereitung<br />
Bild 75<br />
AB Auffangbehälter<br />
BE Befülleinrichtung<br />
DV Drosselventil<br />
E Entleerhahn<br />
EWP Erdwärmepumpe TM 60-1 ... 110-1<br />
GE Großentlüfter<br />
GT1 Temperaturfühler für Heizungsrücklauf (extern)<br />
GT2 Temperaturfühler für Außentemperatur<br />
GT5 Temperaturfühler für Raumtemperatur<br />
HK Heizkreis<br />
KW Kaltwasseranschluss<br />
MAG Membranausdehnungsgefäß<br />
MAN Manometer<br />
P1 Heizkörperpumpe<br />
P2 Heizungspumpe<br />
P3 Solepumpe (Kälteträgerpumpe)<br />
SV Sicherheitsventil<br />
WS Warmwasserspeicher<br />
WW Warmwasseranschluss<br />
19 Wärmequelle (z. B. Erdsonde)<br />
60<br />
P1<br />
GT5<br />
DV<br />
HK<br />
SV<br />
E<br />
MAG<br />
GT1<br />
WS<br />
P2 P3<br />
EWP<br />
WW<br />
KW<br />
AB<br />
SV<br />
MAG GE<br />
MAN<br />
BE<br />
GT2<br />
19<br />
6 720 616 608 - 07.1O<br />
6 720 616 608 (2008/04)
<strong>Planung</strong> <strong>und</strong> <strong>Dimensionierung</strong> <strong>von</strong> Wärmepumpen<br />
Stck. Bezeichnung Bestell-Nr. Bemerkung<br />
1 Auswahl:<br />
• TM 60-1, Wärmepumpe 5,9 kW<br />
• TM 75-1, Wärmepumpe 7,3 kW<br />
• TM 90-1, Wärmepumpe 9,1 kW<br />
• TM 110-1, Wärmepumpe 10,9 kW<br />
jeweils mit integriertem Warmwasserspeicher <strong>von</strong><br />
163 Liter, Regelung, Anlaufstrombegrenzer<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
Tab. 25<br />
im Lieferumfang enthalten:<br />
GT1, externer Temperaturfühler für Heizungsrücklauf<br />
GT2, Temperaturfühler für Außentemperatur<br />
GT5, Temperaturfühler für Raumtemperatur<br />
BE, Befülleinrichtung<br />
GE, Großentlüfter (für Solekreis)<br />
Absperrhahn mit Filter (R 3/4 Innengewinde) für<br />
Wasserkreis<br />
Solekreis:<br />
Membran-Ausdehnungsgefäß (MAG)<br />
Manometer (MAN)<br />
Sicherheitsventil (SV)<br />
Sole (Ethylenglykol)<br />
Heizkreis:<br />
Membran-Ausdehnungsgefäß (MAG)<br />
Heizkreispumpe P1 baueits<br />
Manometer (MAN)<br />
Sicherheitsventil (SV)<br />
Drosselventil (DV)<br />
Bestellnummern<br />
siehe<br />
Ausschreibungstexte<br />
in<br />
Kapitel 5.9<br />
6 720 616 608 (2008/04) 61<br />
–<br />
–<br />
–<br />
–<br />
–<br />
–<br />
–<br />
–<br />
–<br />
–<br />
bauseits<br />
bauseits
<strong>Planung</strong> <strong>und</strong> <strong>Dimensionierung</strong> <strong>von</strong> Wärmepumpen<br />
Anlagenschema Nr. 2:<br />
Anlage mit einem Heizkreis (Radiatoren), Pufferspeicher <strong>und</strong> interner Warmwasserbereitung<br />
Bild 76<br />
AB Auffangbehälter<br />
BE Befülleinrichtung<br />
E Entleerhahn<br />
EWP Erdwärmepumpe TM 60-1 ... 110-1<br />
GE Großentlüfter<br />
GT1 Temperaturfühler für Heizungsrücklauf (extern)<br />
GT2 Temperaturfühler für Außentemperatur<br />
GT5 Temperaturfühler für Raumtemperatur<br />
HK Heizkreis<br />
KW Kaltwasseranschluss<br />
MAG Membranausdehnungsgefäß<br />
MAN Manometer<br />
PS Pufferspeicher<br />
P1 Heizkörperpumpe<br />
P2 Heizungspumpe<br />
P3 Solepumpe (Kälteträgerpumpe)<br />
SV Sicherheitsventil<br />
WS Warmwasserspeicher<br />
WW Warmwasseranschluss<br />
19 Wärmequelle (z. B. Erdsonde)<br />
62<br />
GT5<br />
HK<br />
P1<br />
PS<br />
MAG<br />
E<br />
SV<br />
GT1<br />
WS<br />
P2 P3<br />
EWP<br />
KW<br />
AB<br />
SV<br />
MAG<br />
MAN<br />
WW<br />
GE<br />
BE<br />
GT2<br />
19<br />
6 720 614 200-13.1O<br />
6 720 616 608 (2008/04)
<strong>Planung</strong> <strong>und</strong> <strong>Dimensionierung</strong> <strong>von</strong> Wärmepumpen<br />
Stck. Bezeichnung Bestell-Nr. Bemerkung<br />
1 Auswahl:<br />
• TM 60-1, Wärmepumpe 5,9 kW<br />
• TM 75-1, Wärmepumpe 7,3 kW<br />
• TM 90-1, Wärmepumpe 9,1 kW<br />
• TM 110-1, Wärmepumpe 10,9 kW<br />
jeweils mit integriertem Warmwasserspeicher <strong>von</strong><br />
163 Liter, Regelung, Anlaufstrombegrenzer<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
im Lieferumfang enthalten:<br />
GT1, externer Temperaturfühler für Heizungsrücklauf<br />
GT2, Temperaturfühler für Außentemperatur<br />
GT5, Temperaturfühler für Raumtemperatur<br />
BE, Befülleinrichtung<br />
GE, Großentlüfter (für Solekreis)<br />
Absperrhahn mit Filter (R 3/4 Innengewinde) für<br />
Wasserkreis<br />
Solekreis:<br />
Membran-Ausdehnungsgefäß (MAG)<br />
Manometer (MAN)<br />
Sicherheitsventil (SV)<br />
Sole (Ethylenglykol)<br />
Heizkreis:<br />
Membran-Ausdehnungsgefäß (MAG)<br />
Manometer (MAN)<br />
Sicherheitsventil (SV)<br />
Bestellnummern<br />
siehe<br />
Ausschreibungstexte<br />
in<br />
Kapitel 5.9<br />
6 720 616 608 (2008/04) 63<br />
–<br />
–<br />
–<br />
–<br />
–<br />
–<br />
–<br />
–<br />
bauseits<br />
bauseits<br />
1 Pufferspeicher (PS) – bauseits, wir empfehlen je nach<br />
Anlagentyp ein Volumen <strong>von</strong><br />
10 - 20 l pro kW Wärmepumpenleistung.<br />
1 Heizkreispumpe (P1) – bauseits<br />
Tab. 26
<strong>Planung</strong> <strong>und</strong> <strong>Dimensionierung</strong> <strong>von</strong> Wärmepumpen<br />
Anlagenschema Nr. 3:<br />
Anlage mit zwei Heizkreisen (gemischt/ungemischt) <strong>und</strong> interner Warmwasserbereitung<br />
Bild 77<br />
AB Auffangbehälter<br />
BE Befülleinrichtung<br />
E Entleerhahn<br />
EWP Erdwärmepumpe TM 60-1...110-1<br />
GE Großentlüfter<br />
GT1 Temperaturfühler für Heizungsrücklauf (extern)<br />
GT2 Temperaturfühler für Außentemperatur<br />
GT4 Temperaturfühler für Vorlauftemperatur des gemischten<br />
Heizkreises<br />
GT5 Temperaturfühler für Raumtemperatur<br />
HK0 ungemischter Heizkreis (Radiatoren)<br />
HK1 gemischter Heizkreis (Fußbodenheizung)<br />
KW Kaltwasseranschluss<br />
MAG Membranausdehnungsgefäß<br />
MAN Manometer<br />
PS Pufferspeicher<br />
P1 Umwälzpumpe für ungemischten Heizkreis<br />
P2 Heizungspumpe<br />
P3 Solepumpe<br />
P4 Heizungspumpe für gemischten Heizkreis<br />
SV Sicherheitsventil<br />
SV1 3-Wege-Mischer<br />
TB Temperaturwächter<br />
WS Warmwasserspeicher<br />
WW Warmwasseranschluss<br />
19 Wärmequelle (z. B. Erdsonde)<br />
64<br />
HK 1<br />
TB<br />
P4<br />
GT4<br />
SV1<br />
M<br />
230 V AC<br />
HK 0<br />
P1*<br />
GT5<br />
PS<br />
GT1<br />
MAG<br />
SV<br />
E<br />
WS<br />
P2 P3<br />
EWP<br />
WW<br />
KW<br />
AB<br />
SV<br />
MAG<br />
MAN<br />
GE<br />
BE<br />
GT2<br />
* externe Pumpe P1: Begrenzung auf eine maximale Stromaufnahme<br />
<strong>von</strong> 5 A. Bei größerer Stromaufnahme Relais zwischenschalten<br />
(Pumpe nicht direkt an Erdwärmepumpe<br />
anschließen).<br />
19<br />
6 720 616 608 - 20.1o<br />
6 720 616 608 (2008/04)
<strong>Planung</strong> <strong>und</strong> <strong>Dimensionierung</strong> <strong>von</strong> Wärmepumpen<br />
Stck. Bezeichnung Bestell-Nr. Bemerkung<br />
1 Auswahl:<br />
• TM 60-1, Wärmepumpe 5,9 kW<br />
• TM 75-1, Wärmepumpe 7,3 kW<br />
• TM 90-1, Wärmepumpe 9,1 kW<br />
• TM 110-1, Wärmepumpe 10,9 kW<br />
jeweils mit integriertem Warmwasserspeicher <strong>von</strong><br />
163 Liter, Regelung, Anlaufstrombegrenzer<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
im Lieferumfang enthalten:<br />
GT1, externer Temperaturfühler für Heizungsrücklauf<br />
GT2, Temperaturfühler für Außentemperatur<br />
GT5, Temperaturfühler für Raumtemperatur<br />
BE, Befülleinrichtung<br />
GE, Großentlüfter (für Solekreis)<br />
Absperrhahn mit Filter (R 3/4 Innengewinde) für<br />
Wasserkreis<br />
Solekreis:<br />
Membran-Ausdehnungsgefäß (MAG)<br />
Manometer (MAN)<br />
Sicherheitsventil (SV)<br />
Sole (Ethylenglykol)<br />
Heizkreis:<br />
Heizkreispumpe P1 bauseits<br />
Membran-Ausdehnungsgefäß (MAG)<br />
Manometer (MAN)<br />
Sicherheitsventil (SV)<br />
1 GT4, Temperaturfühler für Vorlauftemperatur des<br />
gemischten Heizkreises<br />
Bestellnummern<br />
siehe<br />
Ausschreibungstexte<br />
in<br />
Kapitel 5.9<br />
6 720 616 608 (2008/04) 65<br />
–<br />
–<br />
–<br />
–<br />
–<br />
–<br />
–<br />
–<br />
–<br />
7 719 002 853 –<br />
bauseits<br />
bauseits<br />
1 Pufferspeicher – bauseits, wir empfehlen je<br />
nach Anlagentyp ein Volumen<br />
<strong>von</strong> 10 - 20 l pro kW Wärmepumpenleistung<br />
1 TB, Temperaturwächter Fußbodenheizung – –<br />
1 Pumpe für Mischerkreis (P4) – bauseits<br />
1 3-Wege-Mischer (SV1) – bauseits, Mischermotoren mit<br />
kurzen Öffnungszeiten werden<br />
empfohlen<br />
Tab. 27
<strong>Planung</strong> <strong>und</strong> <strong>Dimensionierung</strong> <strong>von</strong> Wärmepumpen<br />
Anlagenschema Nr. 4:<br />
Anlage mit einem Heizkreis <strong>und</strong> externer Warmwasserbereitung<br />
Bild 78<br />
AB Auffangbehälter<br />
BE Befülleinrichtung<br />
DV Drosselventil<br />
E Entleerhahn<br />
EWP Erdwärmepumpe TE 60-1 ...170-1<br />
GE Großentlüfter<br />
GT1 Temperaturfühler für Heizungsrücklauf (extern)<br />
GT2 Temperaturfühler für Außentemperatur<br />
GT3X Temperaturfühler für Warmwasser (extern)<br />
GT5 Temperaturfühler für Raumtemperatur<br />
HK Heizkreis<br />
KW Kaltwasseranschluss<br />
MAG Membranausdehnungsgefäß<br />
MAN Manometer<br />
P1 Heizkörperpumpe<br />
P2 Heizungspumpe<br />
P3 Solepumpe (Kälteträgerpumpe)<br />
SV Sicherheitsventil<br />
WS Warmwasserspeicher SW 290/370/450<br />
WW Warmwasseranschluss<br />
5 Absperrhahn mit Filter (nur bei TE 140 ... 170-1)<br />
19 Wärmequelle (z. B. Erdsonde)<br />
66<br />
GT5<br />
GT1<br />
HK<br />
P1<br />
WS<br />
DV<br />
GT3X<br />
KW<br />
SV<br />
E<br />
MAG<br />
WW<br />
P2<br />
P3<br />
EWP<br />
SV<br />
MAG<br />
MAN<br />
AB<br />
5<br />
GE<br />
BE<br />
GT2<br />
19<br />
6 720 616 608 - 09.1O<br />
6 720 616 608 (2008/04)
<strong>Planung</strong> <strong>und</strong> <strong>Dimensionierung</strong> <strong>von</strong> Wärmepumpen<br />
Stck. Bezeichnung Bestell-Nr. Bemerkung<br />
1 Auswahl:<br />
• TE 60-1, Wärmepumpe 5,9 kW<br />
• TE 75-1, Wärmepumpe 7,3 kW<br />
• TE 90-1, Wärmepumpe 9,1 kW<br />
• TE 110-1, Wärmepumpe 10,9 kW<br />
• TE 140-1, Wärmepumpe 14,4 kW<br />
• TE 170-1, Wärmepumpe 16,8 kW<br />
jeweils mit 3-Wege-Ventil, Regelung, Anlaufstrombegrenzer<br />
im Lieferumfang enthalten:<br />
GT1, externer Temperaturfühler für Heizungsrücklauf<br />
GT2, Temperaturfühler für Außentemperatur<br />
GT5, Temperaturfühler für Raumtemperatur<br />
BE, Befülleinrichtung<br />
GE, Großentlüfter (für Solekreis)<br />
1 Auswahl:<br />
• SW 290-1, Warmwasserspeicher für Wärmepumpen<br />
• SW 370-1, Warmwasserspeicher für Wärmepumpen<br />
• SW 450-1, Warmwasserspeicher für Wärmepumpen<br />
jeweils mit Glattrohr-Wärmetauscher für Vorlauftemperaturen<br />
<strong>von</strong> 55 C<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
Tab. 28<br />
im Lieferumfang enthalten:<br />
GT3X, Temperaturfühler für Warmwasser<br />
Solekreis:<br />
Membran-Ausdehnungsgefäß (MAG)<br />
Manometer (MAN)<br />
Sicherheitsventil (SV)<br />
Sole (Ethylenglykol)<br />
Heizkreis:<br />
1 Heizkreispumpe P1 - bauseits<br />
Membran-Ausdehnungsgefäß (MAG)<br />
Manometer (MAN)<br />
Sicherheitsventil (SV)<br />
Drosselventil (DV)<br />
Bestellnummern<br />
siehe<br />
Ausschreibungstexte<br />
in<br />
Kapitel 5.9<br />
7 719 002 411<br />
7 719 002 412<br />
7 719 002 413<br />
6 720 616 608 (2008/04) 67<br />
–<br />
–<br />
–<br />
–<br />
–<br />
–<br />
–<br />
–<br />
–<br />
–<br />
bauseits<br />
bauseits
<strong>Planung</strong> <strong>und</strong> <strong>Dimensionierung</strong> <strong>von</strong> Wärmepumpen<br />
3.6.3 Sonder-Anlagen<br />
Anlagenschema Nr. 5:<br />
Anlage mit solarer Einbindung in die interne Trinkwassererwärmung<br />
Bild 79<br />
AB Auffangbehälter<br />
BE Befülleinrichtung<br />
DV Drosselventil<br />
E Entleerhahn<br />
ELT Lufttopf/Entlüftung<br />
EWP Erdwärmepumpe TM 60-1...110-1<br />
GE Großentlüfter<br />
GT1 Temperaturfühler für Heizungsrücklauf<br />
GT2 Temperaturfühler für Außentemperatur<br />
GT5 Temperaturfühler für Raumtemperatur<br />
HK Heizkreis (Fußbodenheizung)<br />
HW hydraulische Weiche<br />
KW Kaltwasseranschluss<br />
MAG Membranausdehnungsgefäß<br />
MAN Manometer<br />
P1 Heizkörperpumpe<br />
P2 Heizungspumpe<br />
P3 Solepumpe<br />
RE Durchflussmengeneinsteller mit Anzeige<br />
RV Rückflussverhinderer<br />
SAG Solarausdehnungsgefäß<br />
SB Schwerkraftbremse<br />
SK Warmwasserspeicher SK 200-4 ZBbauseits<br />
SP Solarkreispumpe<br />
TB1 Temperaturwächter<br />
TDS Solarregler für solare Warmwasserbereitung<br />
TDP Pumpe für thermische Desinfektion (mit Schaltuhr)<br />
TWM thermostatischer Trinkwassermischer<br />
T1 Temperaturfühler Flachkollektor<br />
68<br />
GT5<br />
HK<br />
P1<br />
DV<br />
TB1<br />
GT1<br />
SV<br />
E<br />
MAG<br />
WS<br />
P2 P3<br />
EWP<br />
AB<br />
SV<br />
MAG<br />
MAN<br />
TDP<br />
RV<br />
KW<br />
TWM<br />
T<br />
WW<br />
GE BE<br />
SK<br />
T 2<br />
SAG<br />
SB<br />
SP<br />
RE<br />
SV<br />
E<br />
230 V AC<br />
TDS<br />
ELT<br />
GT2<br />
T2 heizwasserseitiger Speichertemperaturfühler (unten)<br />
SV Sicherheitsventil<br />
WW Warmwasseranschluss<br />
19 Wärmequelle (z. B. Erdsonde)<br />
B Bei dieser Schaltung Speichertemperaturbegrenzung<br />
am TDS auf max. 70 °C stellen bzw. Werkseinstellung<br />
60 °C belassen!<br />
B Trinkwassermischer für Speichertemperaturbegrenzung<br />
auf 70 °C vor der Wärmepumpe installieren.<br />
Thermische Desinfektion<br />
B Die Regelung der Wärmepumpe im Menü 2.2 „Intervall<br />
für WW-Spitze“ (thermische Desinfektion) auf „1 Tag“<br />
einstellen.<br />
In diesem Fall die TDP auf Dauerlauf stellen.<br />
B Solare Vorwärmstufen einmal am Tag durch Nachheizung<br />
oder die Solaranlage auf 60°C erwärmen.<br />
T 1<br />
19<br />
6 720 616 608 - 10.1O<br />
6 720 616 608 (2008/04)
<strong>Planung</strong> <strong>und</strong> <strong>Dimensionierung</strong> <strong>von</strong> Wärmepumpen<br />
Anlagenschema Nr. 6:<br />
Anlage mit solarer Einbindung in die externe Trinkwassererwärmung für 1-2-Familienhäuser<br />
Bild 80<br />
GT5<br />
HK<br />
P1<br />
AB Auffangbehälter<br />
DV Drosselventil<br />
E Entleerhahn<br />
ELT Lufttopf/Entlüftung<br />
EWP Erdwärmepumpe TE 60-1...170-1<br />
GT1 Temperaturfühler für Heizungsrücklauf<br />
GT2 Temperaturfühler für Außentemperatur<br />
GT3X Temperaturfühler für Warmwasser (extern)<br />
GT5 Temperaturfühler für Raumtemperatur<br />
HK Heizkreis (Fußbodenheizung)<br />
KW Kaltwasseranschluss<br />
MAG Membranausdehnungsgefäß<br />
MAN Manometer<br />
P1 Heizkörperpumpe<br />
P2 Heizungspumpe<br />
P3 Solepumpe<br />
RE Durchflussmengeneinsteller mit Anzeige<br />
RV Rückflussverhinderer<br />
SAG Solarausdehnungsgefäß<br />
SB Schwerkraftbremse<br />
SK Warmwasserspeicher SK 200-4 ZB<br />
SP Solarkreispumpe<br />
SV Sicherheitsventil<br />
TB1 Temperaturwächter<br />
TDS Solarregler für solare Warmwasserbereitung<br />
TDP Pumpe für thermische Desinfektion (mit Schaltuhr)<br />
TWM thermostatischer Trinkwassermischer<br />
T1 Temperaturfühler Flachkollektor<br />
T2 heizwasserseitiger Speichertemperaturfühler (unten)<br />
ÜV Überströmventil<br />
WW Warmwasseranschluss<br />
WS Warmwasserspeicher SW 290/370/450-1<br />
19 Wärmequelle (z. B. Erdsonde)<br />
DV<br />
TB1<br />
GT1<br />
SV<br />
E<br />
MAG<br />
P2<br />
P3<br />
EWP<br />
AB<br />
SV<br />
MAG<br />
MAN<br />
GT3X<br />
T<br />
TWM<br />
WS<br />
WW<br />
GE BE<br />
Wird am TDS die maximale Speichertemperatur auf<br />
> 60 °C eingestellt:<br />
B thermostatischen Trinkwassermischer einsetzen.<br />
Thermische Desinfektion<br />
B Die Regelung der Wärmepumpe im Menü 2.2 „Intervall<br />
für WW-Spitze“ (thermische Desinfektion) auf „1 Tag“<br />
einstellen.<br />
In diesem Fall die TDP auf Dauerlauf stellen.<br />
B Solare Vorwärmstufen einmal am Tag durch Nachheizung<br />
oder die Solaranlage auf 60 °C erwärmen.<br />
6 720 616 608 (2008/04) 69<br />
TDP<br />
RV<br />
KW<br />
230 V AC<br />
TDS<br />
SK<br />
T 2<br />
SAG<br />
SB<br />
SP<br />
RE<br />
SV<br />
E<br />
ELT<br />
GT2<br />
T 1<br />
19<br />
6 720 616 608 - 11.1O
Anhang<br />
4 Anhang<br />
4.1 Wirtschaftlichkeitsbetrachtung<br />
Im Vergleich zu herkömmlichen Gas- oder Ölheizungen<br />
sind die Investition<strong>sk</strong>osten bei Heizsystemen mit Wärmepumpen<br />
höher. Dies wird durch den preisgünstigeren<br />
.<br />
Betrieb wieder ausgegeglichen.<br />
70<br />
Über das Bemessungsprogramm<br />
VPW 2100 ist für bestehende Gebäude mit<br />
bekanntem jährlichem Energieverbrauch<br />
eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung<br />
möglich.<br />
Die hier aufgeführte Kostenberechnung soll<br />
als Beispiel zeigen, welche Kosten bei der<br />
Kalkulation berücksichtigt werden müssen.<br />
Im Anwendungsfall muss die Berechnung<br />
auf Gr<strong>und</strong>lage der tatsächlichen Kosten<br />
durchgeführt werden.<br />
Dem Beispiel ist die Preissituation<br />
Deutschland zugr<strong>und</strong>egelegt. In den einzelnen<br />
Ländern können die Energiepreise teilweise<br />
stark differieren.<br />
Gas-Brennwert-<br />
Erdwärmepumpe<br />
Kürzel Einheit Ölheizung Kessel<br />
TM ...-1<br />
1. Allgemeine Angaben EFH, PVWV-Hzg. Radiatoren bzw. WP 35/28 °C<br />
Einfamilienhaus, Neubau, guter Wärmedämmstandard, Fußbodenheizung 35/28 °C<br />
Gebäude-Nutzfläche AN m 2<br />
150<br />
Jahres-Heizarbeit Qa kWh 16000<br />
Vollbenutzungsst<strong>und</strong>en (VDI 2067) bvh h/a 2100<br />
Gebäude-Heizlast (DIN EN 12831)<br />
2. Verbrauchswerte<br />
QH kW 7<br />
Jahresnutzungsgrad ηa – 0,85 0,98 –<br />
Jahresarbeitszahl<br />
Verbrauch<br />
βa – – – 4,0<br />
- Öl/Gas<br />
Qa/ηa kWh/a 18823 16326<br />
–<br />
- Strom (HT 70%/NT 30%)<br />
Qa /βa kWh/a –<br />
–<br />
4000<br />
3. Investition<strong>sk</strong>osten in Euro Nutzdauer [a]<br />
Heizungsraum 50 € 3100 2000 2000<br />
Tankraum 50 € 2100 – –<br />
Tank 20 € 1500 – –<br />
Abgasanlage 50 € 1800 500 –<br />
Wärmequelle 40 € – – 7000<br />
Wärmeerzeuger Heizung 20 € 3500 2600 –<br />
Warmwasserspeicher 18 € 1500 1500 – (integriert)<br />
Brenner 12 € 1000 – –<br />
Wärmepumpe 18 € – – 8700<br />
Elektrische Installation <strong>und</strong> Regelung<br />
20 € 300 300 800<br />
Wärmeverteilung/Wärmeabgabesystem<br />
25 € 7200 7200 7200<br />
Anschlus<strong>sk</strong>osten 50 € – 1800 –<br />
Summe<br />
Tab. 29<br />
– € 22000 15900 25700<br />
6 720 616 608 (2008/04)
Anhang<br />
4. Verbrauchsgeb<strong>und</strong>ene Kosten<br />
variabler Energiepreis Brutto – Ct/kWh 0,05 0,05 0,12 (HT)/<br />
0,10 (NT)<br />
variable Energiekosten Brutto – €/a 941 816 336 (HT)/<br />
120 (NT)<br />
Messpreis/Gr<strong>und</strong>preis/Zweitzähler – €/a – 170 56<br />
Stromkosten Hilfsantriebe Brutto – €/a 86 67 67<br />
Summe – €/a 1027 1053 579<br />
5. betriebsgeb<strong>und</strong>ene Kosten<br />
Schornsteinfeger – €/a 50 41 –<br />
Wartung <strong>und</strong> Reinigung – €/a 200 150 30<br />
Ersatzteile <strong>und</strong> Reparaturen – €/a 150 149 150<br />
Versicherung – €/a 77 – –<br />
Summe – €/a 477 340 180<br />
6. kapitalgeb<strong>und</strong>ene Kosten Annuität<br />
(Zinssatz 6 %)<br />
Heizungsraum 6,34 % €/a 197 127 127<br />
Tankraum 6,34 % €/a 133 – –<br />
Tank 8,72 % €/a 131 – –<br />
Abgasanlage 6,34 % €/a 114 38 –<br />
Wärmequelle 6,65 % €/a – – 466<br />
Wärmeerzeuger Heizung 8,72 % €/a 305 227 –<br />
Warmwasserspeicher 9,24 % €/a 139 139 –<br />
Brenner 11,93 % €/a 119 – –<br />
Wärmepumpe 9,24 % €/a – – 804<br />
Elektr. Installation <strong>und</strong> Regelung 8,72 % €/a 26 26 70<br />
Wärmeverteilung 7,82 % €/a 563 563 563<br />
Anschlus<strong>sk</strong>osten 6,34 % €/a – 114 –<br />
Summe – €/a 1727 1234 2030<br />
7. Gesamtkosten – €/a 3231 2627 2789<br />
8. verbauchs- <strong>und</strong> betriebsgeb<strong>und</strong>ene<br />
Kosten<br />
– €/a 1504 1393 759<br />
9. spez. Gesamtkosten – €/m2a 21,54 17,51 18,59<br />
10. spez. verbauchs- <strong>und</strong> betriebsgeb<strong>und</strong>ene<br />
Kosten<br />
– €/m2a 10,03 9,29 5,06<br />
Tab. 29<br />
Kürzel Einheit Ölheizung<br />
Gas-Brennwert-<br />
Kessel<br />
Erdwärmepumpe<br />
TM ...-1<br />
6 720 616 608 (2008/04) 71
Anhang<br />
Gas-Brennwert- Erdwärmepumpe<br />
Kürzel Einheit Ölheizung Kessel<br />
TM ...-1<br />
1. Allgemeine Angaben EFH, PVWV-Hzg. Radiatoren bzw. WP 35/28 °C<br />
Einfamilienhaus, Neubau, guter Wärmedämmstandard, Fußbodenheizung 35/28 °C<br />
Gebäude-Nutzfläche AN m 2<br />
Jahres-Heizarbeit Qa kWh<br />
Vollbenutzungsst<strong>und</strong>en (VDI 2067) bvh h<br />
Gebäude-Heizlast (DIN EN 12831)<br />
2. Verbrauchswerte<br />
QH kW<br />
Jahresnutzungsgrad ηa –<br />
Jahresarbeitszahl<br />
Verbrauch<br />
βa –<br />
- Öl/Gas<br />
Qa /ηa kWh/a<br />
- Strom (HT 70%/NT 30%)<br />
Qa/βa kWh/a<br />
3. Investition<strong>sk</strong>osten in Euro Nutzdauer [a]<br />
Heizungsraum 50 €<br />
Tankraum 50 €<br />
Tank 20 €<br />
Abgasanlage 50 €<br />
Wärmequelle 40 €<br />
Wärmeerzeuger Heizung 20 €<br />
Warmwasserspeicher 18 €<br />
Brenner 12 €<br />
Wärmepumpe 18 €<br />
Elektrische Installation <strong>und</strong> Regelung 20 €<br />
Wärmeverteilung/Wärmeabgabesystem 25 €<br />
Anschlus<strong>sk</strong>osten 50 €<br />
Summe<br />
4. Verbrauchsgeb<strong>und</strong>ene Kosten<br />
– €<br />
variabler Energiepreis Brutto – Ct/kWh<br />
variable Energiekosten Brutto – €/a<br />
Messpreis/Gr<strong>und</strong>preis/Zweitzähler – €/a<br />
Stromkosten Hilfsantriebe Brutto – €/a<br />
Summe<br />
5. betriebsgeb<strong>und</strong>ene Kosten<br />
– €/a<br />
Schornsteinfeger – €/a<br />
Wartung <strong>und</strong> Reinigung – €/a<br />
Ersatzteile <strong>und</strong> Reparaturen – €/a<br />
Versicherung – €/a<br />
Summe – €/a<br />
6. kapitalgeb<strong>und</strong>ene Kosten Annuität<br />
(Zinssatz 6 %)<br />
Heizungsraum 6,34 % €/a<br />
Tankraum 6,34 % €/a<br />
Tank 8,72 % €/a<br />
Abgasanlage 6,34 % €/a<br />
Wärmequelle 6,65 % €/a<br />
Wärmeerzeuger Heizung 8,72 % €/a<br />
Warmwasserspeicher 9,24 % €/a<br />
Brenner 11,93 % €/a<br />
Wärmepumpe 9,24 % €/a<br />
Elektr. Installation <strong>und</strong> Regelung 8,72 % €/a<br />
Wärmeverteilung 7,82 % €/a<br />
Anschlus<strong>sk</strong>osten 6,34 % €/a<br />
Summe – €/a<br />
7. Gesamtkosten – €/a<br />
8. verbauchs- <strong>und</strong> betriebsgeb<strong>und</strong>ene<br />
Kosten<br />
– €/a<br />
9. spez. Gesamtkosten – €/m2a 10. spez. verbauchs- <strong>und</strong> betriebsgeb<strong>und</strong>ene<br />
Kosten<br />
– €/m2 Tab. 30<br />
a<br />
72<br />
6 720 616 608 (2008/04)
4.2 Normen <strong>und</strong> Vorschriften<br />
In Deutschland sind nachfolgend aufgeführte<br />
Richtlinien <strong>und</strong> Vorschriften einzuhalten!<br />
• DIN VDE 0730-1, Ausgabe: 1972-03<br />
Bestimmungen für Geräte mit elektromotorischem<br />
Antrieb für den Hausgebrauch <strong>und</strong> ähnliche Zwecke,<br />
Teil1: Allgemeine Bestimmungen<br />
• DIN V 4701-10, Ausgabe: 2003-08 (Vornorm)<br />
Energetische Bewertung heiz- <strong>und</strong> raumlufttechnischer<br />
Anlagen - Teil 10: Heizung, Trinkwassererwärmung,<br />
Lüftung<br />
• DIN 8900-6 Ausgabe: 1987-12<br />
Wärmepumpen. Anschlussfertige Heiz-Wärmepumpen<br />
mit elektrisch angetriebenen Verdichtern, Messverfahren<br />
für installierte Wasser/Wasser-, Luft/Wasser<strong>und</strong><br />
Sole/Wasser-Wärmepumpen<br />
• DIN 8901, Ausgabe: 2002-12<br />
Kälteanlagen <strong>und</strong> Wärmepumpen – Schutz <strong>von</strong> Erdreich,<br />
Gr<strong>und</strong>- <strong>und</strong> Oberflächenwasser – Sicherheitstechnische<br />
<strong>und</strong> umweltrelevante Anforderungen <strong>und</strong><br />
Prüfung<br />
• DIN 8947, Ausgabe: 1986-01<br />
Wärmepumpen. Anschlussfertige Wärmepumpen-<br />
Wassererwärmer mit elektrisch angetriebenen Verdichtern<br />
– Begriffe, Anforderungen <strong>und</strong> Prüfung<br />
• DIN 8960, Ausgabe: 1998-11<br />
Kältemittel. Anforderungen <strong>und</strong> Kurzzeichen<br />
• DIN 32733, Ausgabe: 1989-01<br />
Sicherheitsschalteinrichtungen zur Druckbegrenzung<br />
in Kälteanlagen <strong>und</strong> Wärmepumpen – Anforderungen<br />
<strong>und</strong> Prüfung<br />
• DIN 33830-1, Ausgabe: 1988-06<br />
Wärmepumpen. Anschlussfertige Heiz-Absorptionswärmepumpen<br />
– Begriffe, Anforderungen, Prüfung,<br />
Kennzeichnung<br />
• DIN 33830-2, Ausgabe: 1988-06<br />
Wärmepumpen. Anschlussfertige Heiz-Absorptionswärmepumpen<br />
– gastechnische Anforderungen, Prüfung<br />
• DIN 33830-3, Ausgabe: 1988-06<br />
Wärmepumpen. Anschlussfertige Heiz-Absorptionswärmepumpen<br />
– kältetechnische Sicherheit, Prüfung<br />
• DIN 33830-4, Ausgabe: 1988-06<br />
Wärmepumpen. Anschlussfertige Heiz-Absorptionswärmepumpen<br />
– Leistungs- <strong>und</strong> Funktionsprüfung<br />
• DIN 45635-35, Ausgabe: 1986-04<br />
Geräuschmessung an Maschinen. Luftschallemission,<br />
Hüllflächen-Verfahren; Wärmepumpen mit elektrisch<br />
angetriebenen Verdichtern<br />
• DIN EN 14511-1...4, Entwurf: 2007-06<br />
Luftkonditionierer, Flüssigkeit<strong>sk</strong>ühlsätze <strong>und</strong> Wärmepumpen<br />
mit elektrisch angetriebenen Verdichtern für<br />
die Raumbeheizung <strong>und</strong> Kühlung; Deutsche Fassung<br />
prEN 14551-1...4:2007<br />
Anhang<br />
• DIN EN 255-1, Ausgabe: 1997-07<br />
Luftkonditionierer, Flüssigkeit<strong>sk</strong>ühlsätze <strong>und</strong> Wärmepumpen<br />
mit elektrisch angetriebenen Verdichtern –<br />
Heizen – Teil 1: Benennungen, Definitionen <strong>und</strong><br />
Bezeichnungen; Deutsche Fassung EN 255-1: 1997<br />
• DIN EN 255-2, Ausgabe: 1997-07<br />
Luftkonditionierer, Flüssigkeit<strong>sk</strong>ühlsätze <strong>und</strong> Wärmepumpen<br />
mit elektrisch angetriebenen Verdichtern –<br />
Heizen – Teil 2: Prüfungen <strong>und</strong> Anforderungen an die<br />
Kennzeichnung <strong>von</strong> Geräten für die Raumheizung;<br />
Deutsche Fassung EN 255-2: 1997<br />
• DIN EN 255-3, Ausgabe: 1997-07<br />
Luftkonditionierer, Flüssigkeit<strong>sk</strong>ühlsätze <strong>und</strong> Wärmepumpen<br />
mit elektrisch angetriebenen Verdichtern –<br />
Heizen – Teil 3: Prüfungen <strong>und</strong> Anforderungen an die<br />
Kennzeichnung <strong>von</strong> Geräten zum Erwärmen <strong>von</strong><br />
Brauchwasser (enthält Berichtigung AC: 1997); Deutsche<br />
Fassung EN 255-3: 1997 + AC: 19976<br />
• DIN EN 255-4, Ausgabe: 1997-07<br />
Luftkonditionierer, Flüssigkeit<strong>sk</strong>ühlsätze <strong>und</strong> Wärmepumpen<br />
mit elektrisch angetriebenen Verdichtern –<br />
Heizen – Teil 2: Anforderungen an Geräte für die<br />
Raumheizung <strong>und</strong> zum Erwärmen <strong>von</strong> Brauchwasser;<br />
Deutsche Fassung EN 255-2: 1997<br />
• DIN EN 378-1, Ausgabe 2000-09<br />
Kälteanlagen <strong>und</strong> Wärmepumpen – Sicherheitstechnische<br />
<strong>und</strong> umweltrelevante Anforderungen – Teil 1:<br />
Gr<strong>und</strong>legende Anforderungen, Klassifikationen <strong>und</strong><br />
Auswahlkriterien;<br />
Deutsche Fassung EN 378-1: 2000<br />
• DIN EN 378-2, Ausgabe 2000-09<br />
Kälteanlagen <strong>und</strong> Wärmepumpen – Sicherheitstechnische<br />
<strong>und</strong> umweltrelevante Anforderungen – Teil 2:<br />
Konstruktion, Herstellung, Prüfung, Kennzeichnung<br />
<strong>und</strong> Dokumentation;<br />
Deutsche Fassung EN 378-2: 2000<br />
• DIN EN 378-3, Ausgabe 2000-09<br />
Kälteanlagen <strong>und</strong> Wärmepumpen – Sicherheitstechnische<br />
<strong>und</strong> umweltrelevante Anforderungen – Teil 3:<br />
Aufstellungsort <strong>und</strong> Schutz <strong>von</strong> Personen;<br />
Deutsche Fassung EN 378-3: 2000<br />
• DIN EN 378-4, Ausgabe 2000-09<br />
Kälteanlagen <strong>und</strong> Wärmepumpen – Sicherheitstechnische<br />
<strong>und</strong> umweltrelevante Anforderungen – Teil 4:<br />
Betrieb, Instandhaltung, Instandsetzung <strong>und</strong> Rückgewinnung;<br />
Deutsche Fassung EN 378-4: 2000<br />
• DIN EN 1736, Ausgabe 2000-04<br />
Kälteanlagen <strong>und</strong> Wärmepumpen – Flexible Rohrleitungsteile,<br />
Schwingungsabsorber <strong>und</strong> Kompensatoren<br />
– Anforderungen, Konstruktion <strong>und</strong> Einbau;<br />
Deutsche Fassung EN 1736: 2000<br />
• DIN EN 1861, Ausgabe 1998-07<br />
Kälteanlagen <strong>und</strong> Wärmepumpen – Systemfließbilder<br />
<strong>und</strong> Rohrleistungs- <strong>und</strong> Instrumentenfließbilder –<br />
Gestaltung <strong>und</strong> Symbole;<br />
Deutsche Fassung EN 1861: 1998<br />
6 720 616 608 (2008/04) 73
Anhang<br />
• ÖNORM EN 12055, Ausgabe: 1998-04<br />
Flüssigkeit<strong>sk</strong>ühlsätze <strong>und</strong> Wärmepumpen mit elektrisch<br />
angetriebenen Verdichtern – Kühlen – Definitionen,<br />
Prüfung <strong>und</strong> Anforderungen<br />
• DIN EN 12178, Ausgabe: 2004-02<br />
Kälteanlagen <strong>und</strong> Wärmepumpen – Flüssigkeitsstandanzeiger<br />
– Anforderungen, Prüfung <strong>und</strong> Kennzeichnung;<br />
Deutsche Fassung EN 12178: 2003<br />
• DIN EN 12263, Ausgabe: 1999-01<br />
Kälteanlagen <strong>und</strong> Wärmepumpen – Sicherheitsschalteinrichtungen<br />
zur Druckbegrenzung – Anforderungen,<br />
Prüfung <strong>und</strong> Kennzeichnung;<br />
Deutsche Fassung EN 12263: 1998<br />
• DIN EN 12284, Ausgabe: 2004-01<br />
Kälteanlagen <strong>und</strong> Wärmepumpen – Ventile – Anforderungen,<br />
Prüfung <strong>und</strong> Kennzeichnung;<br />
Deutsche Fassung EN 12284: 2003<br />
• DIN EN 12828, Ausgabe: 2003-06<br />
Heizungssysteme in Gebäuden – <strong>Planung</strong> <strong>von</strong> Warmwasserheizungsanlagen;<br />
Deutsche Fassung EN 12828: 2003<br />
• DIN EN 12831, Ausgabe: 2003-08<br />
Heizungsanlagen in Gebäuden – Verfahren zur<br />
Berechnung der Norm-Heizlast;<br />
Deutsche Fassung EN 12831: 2003<br />
• DIN EN 13136, Ausgabe: 2001-09<br />
Kälteanlagen <strong>und</strong> Wärmepumpen – Druckentlastungseinrichtungen<br />
<strong>und</strong> zugehörige Leitungen – Berechnungsverfahren;<br />
Deutsche Fassung EN 13136: 2001<br />
• DIN EN 60335-2-40, Ausgabe: 2004-03<br />
Sicherheit elektrischer Geräte für den Hausgebrauch<br />
<strong>und</strong> ähnliche Zwecke – Teil 2-40: Besondere Anforderungen<br />
für elektrisch betriebene Wärmepumpen, Klimaanlagen<br />
<strong>und</strong> Raumluft-Entfeuchter<br />
• DIN V 4759-2, Ausgabe: 1986-05 (Vornorm)<br />
Wärmeerzeugungsanlagen für mehrere Energiearten;<br />
Einbindung <strong>von</strong> Wärmepumpen mit elektrisch angetriebenen<br />
Verdichtern in bivalent betriebenen Heizungsanlagen<br />
• DIN VDE 0100, Ausgabe: 1973-05<br />
Errichten <strong>von</strong> Starkstromanlagen mit Nennspannungen<br />
bis 1000 V<br />
• DIN VDE 0700<br />
Sicherheit elektrischer Geräte für den Hausgebrauch<br />
<strong>und</strong> ähnliche Zwecke<br />
• DVGW Arbeitsblatt W101-1, Ausgabe: 1995-02<br />
Richtlinie für Trinkwasserschutzgebiete; Schutzgebiete<br />
für Gr<strong>und</strong>wasser<br />
• DVGW Arbeitsblatt W111-1, Ausgabe: 1997-03<br />
<strong>Planung</strong>, Durchführung <strong>und</strong> Auswertung <strong>von</strong> Pumpversuchen<br />
bei der Wassererschließung<br />
• ISO 13256-2, Ausgabe: 1998-08<br />
Wasser-Wärmepumpen – Prüfung <strong>und</strong> Bestimmung<br />
der Leistung – Teil 2: Wasser/Wasser- <strong>und</strong> Sole/Wasser-Wärmepumpen<br />
74<br />
• TAB<br />
Technische Anschlussbedingungen des jeweiligen<br />
Versorgungsunternehmens<br />
• VDI 2035 Blatt 1: Vermeidung <strong>von</strong> Schäden in Warmwasser-Heizungsanlagen,<br />
Steinbildung in Trinkwassererwärmungs-<br />
<strong>und</strong> Warmwasser-Heizungsanlagen<br />
• VDI 2067 Blatt 1, Ausgabe: 2000-09<br />
Wirtschaftlichkeit gebäudetechnischer Anlagen –<br />
Gr<strong>und</strong>lagen <strong>und</strong> Kostenberechnung<br />
• VDI 2067 Blatt 4, Ausgabe: 1982-02<br />
Berechnung der Kosten <strong>von</strong> Wärmeversorgungsanlagen;<br />
Warmwasserversorgung<br />
• VDI 2067 Blatt 6, Ausgabe: 1989-09<br />
Berechnung der Kosten <strong>von</strong> Wärmeversorgungsanlagen;<br />
Wärmepumpen<br />
• VDI 2081 Blatt 1, Ausgabe: 2001-07 <strong>und</strong> Blatt 2, Ausgabe:<br />
2003-10 (Entwurf)<br />
Geräuscherzeugung <strong>und</strong> Lärmminderung in raumlufttechnischen<br />
Anlagen<br />
• VDI 4640 Blatt 1, Ausgabe: 2000-12<br />
Thermische Nutzung des Untergr<strong>und</strong>es; Definitionen,<br />
Gr<strong>und</strong>lagen, Genehmigungen, Umweltaspekte<br />
• VDI 4640 Blatt 2, Ausgabe: 2001-09<br />
Thermische Nutzung des Untergr<strong>und</strong>es; Erdgekoppelte<br />
Wärmepumpenanlagen<br />
• VDI 4640 Blatt 3, Ausgabe: 2001-06<br />
Thermische Nutzung des Untergr<strong>und</strong>es; Unterirdische<br />
thermische Energiespeicher<br />
• VDI 4640 Blatt 4, Ausgabe: 2002-12 (Entwurf)<br />
Thermische Nutzung des Untergr<strong>und</strong>es; Direkte Nutzungen<br />
• VDI 4650 Blatt 1, Ausgabe: 2003-01 (Entwurf)<br />
Berechnung <strong>von</strong> Wärmepumpen, Kurzverfahren zur<br />
Berechnung der Jahresaufwandszahlen <strong>von</strong> Wärmepumpenanlagen,<br />
Elektrowärmepumpen zur Raumheizung<br />
• Gesetz zur Förderung der Kreislaufwirtschaft <strong>und</strong><br />
Sicherung der umweltverträglichen Beseitigung <strong>von</strong><br />
Abfällen, Ausgabe: 2004-01<br />
• Energieeinsparverordnung EnEV, Ausgabe:<br />
16.11.2001 (gültig ab 01.02.2002)<br />
Verordnung über energiesparenden Wärmeschutz<br />
<strong>und</strong> energiesparende Anlagentechnik bei Gebäuden<br />
• Technische Regeln zur Druckbehälterverordnung –<br />
Druckbehälter<br />
• Landesbauordnungen<br />
• Wasserhaushaltsgesetz, Ausgabe: 2002-08 Gesetz<br />
zur Ordnung des Wasserhaushalts<br />
• Österreich: ÖVGW-Richtlinien G 1 <strong>und</strong> G 2 sowie regionale<br />
Bauordnungen<br />
• Schweiz: SVGW- <strong>und</strong> VKF-Richtlinien, kantonale <strong>und</strong><br />
örtliche Vorschriften sowie Teil 2 der Flüssiggasrichtlinie<br />
6 720 616 608 (2008/04)
4.3 Sicherheitshinweise<br />
4.3.1 Allgemein<br />
Aufstellung, Installation<br />
• Junkers Wärmepumpen nur <strong>von</strong> einem zugelassenen<br />
Installateur aufstellen <strong>und</strong> in Betrieb nehmen lassen.<br />
Funktionsprüfung<br />
B Empfehlung für den K<strong>und</strong>en: Für die Wärmepumpe<br />
Inspektionsvertrag mit einem zugelassenen Fachbetrieb<br />
abschließen. Die Inspektion soll turnusmäßig in<br />
Form der Funktionsprüfung erfolgen.<br />
4.3.2 Hinweise zu Speichern<br />
Verwendung<br />
• Die Speicher SW 290-1, SW 370-1 <strong>und</strong> SW 450-1 ausschließlich<br />
zur Erwärmung <strong>von</strong> Trinkwasser einsetzen<br />
Wärmetauscher<br />
Systembedingt ist die Vorlauftemperatur <strong>von</strong> Wärmepumpen<br />
niedriger als bei herkömmlichen Heizsystemen<br />
(Gas, Öl). Um dies zu kompensieren sind die Warmwasserspeicher<br />
mit speziellen, großflächigen Wärmetauschern<br />
ausgerüstet. Aus diesem Gr<strong>und</strong> sollten in<br />
Heizsystemen mit Warmwasserbereitung nur Junkers<br />
Warmwasserspeicher für Wärmepumpen SW ...-1 verwendet<br />
werden.<br />
Hydraulischer Anschluss<br />
Die Ladeleitungen sollen möglichst kurz <strong>und</strong> gut isoliert<br />
sein, um unnötige Druckverluste <strong>und</strong> Au<strong>sk</strong>ühlung des<br />
Speichers durch Rohrzirkulation o. Ä. zu verhindern.<br />
Durchflussbegrenzung<br />
B Zur bestmöglichen Nutzung der Speicherkapazität<br />
<strong>und</strong> zur Verhinderung einer frühzeitigen Durchmischung<br />
empfehlen wir, den Kaltwasserzulauf zum<br />
Speicher bauseits auf die nachstehende Durchflussmenge<br />
vorzudrosseln:<br />
SW 290-1 = 15 l/Min.<br />
SW 370-1= 18 l/Min.<br />
SW 450-1= 20 l/Min.<br />
Zirkulation<br />
B Bei Anschluss einer Zirkulationsleitung:<br />
Eine für Trinkwasser zugelassene Zirkulationspumpe<br />
<strong>und</strong> ein geeignetes Rückschlagventil einbauen.<br />
B Wenn keine Zirkulationsleitung angeschlossen wird:<br />
Anschluss verschließen <strong>und</strong> isolieren.<br />
Bild 81 Trinkwasserseitiges Anschluss-Schema<br />
BWAG Trinkwasser-Ausdehnungsgefäß (Empfehlung)<br />
E Entleerung<br />
GT3X Speichertemperaturfühler Wärmepumpe<br />
KW Kaltwasseranschluss<br />
RSP Speicherrücklauf<br />
SG Sicherheitsgruppe nach DIN 1988<br />
S... Speicher für Wärmepumpe<br />
VSP Speichervorlauf<br />
WW Warmwasseranschluss<br />
ZL Zirkulationsleitung<br />
10 Sicherheitsventil<br />
15.1 Prüfventil<br />
15.2 Rückflussverhinderer<br />
15.3 Manometerstutzen<br />
15.4 Absperrventil<br />
20 bauseitige Zirkulationspumpe<br />
21 Absperrventil (bauseits)<br />
22 Druckminderer (wenn erforderlich, Zubehör)<br />
14 Entwässerungsstelle<br />
Anhang<br />
Die Zirkulation ist mit Rücksicht auf die<br />
Au<strong>sk</strong>ühlverluste nur mit einer zeit- <strong>und</strong>/<br />
oder<br />
temperaturgesteuerten Trinkwasser-Zirkulationspumpe<br />
zulässig.<br />
Wichtige Hinweise:<br />
B Fließgeschwindigkeit <strong>von</strong> 0,5 m/s in der<br />
Zirkulationsleitung nicht überschreiten<br />
(DIN 1988).<br />
B Sicherstellen, dass der Temperaturabfall<br />
bei Pumpenzirkulation 5 K nicht übersteigt<br />
(DVGW-Arbeitsblatt W 551).<br />
B Zeitsteuerung so einstellen, dass die Zirkulation<br />
täglich nicht länger als 8 St<strong>und</strong>en<br />
unterbrochen wird (DVGW-<br />
Arbeitsblatt W 551).<br />
6 720 616 608 (2008/04) 75<br />
S ...<br />
E<br />
WW ZL<br />
GT3X<br />
VSP ZL<br />
R SP<br />
20<br />
15.2<br />
10<br />
BWAG<br />
15.4<br />
SG<br />
14<br />
15.3<br />
15.2 22 21<br />
15.1<br />
KW<br />
6 720 616 608 -18.1o
Anhang<br />
Thermische Desinfektion<br />
Die thermische Desinfektion nach der Bedienungsanleitung<br />
der Wärmepumpe turnusmäßig durchführen.<br />
Warmwasserkomfortschaltung<br />
Im normalen Betrieb beträgt die Speichertemperatur<br />
maximal 55 °C. Mit der Regelungssoftware lässt sich ein<br />
Betrieb mit Temperaturen <strong>von</strong> ca. 65 °C für bis zu 48<br />
St<strong>und</strong>en einstellen. Dabei geht der Zuheizer in Betrieb.<br />
Nach Beendigung des Warmwasserkomfortbetriebs<br />
schaltet die Regelungssoftware automatisch zurück in<br />
den Normalbetrieb.<br />
Trinkwasser-Ausdehnungsgefäß<br />
B Ausdehnungsgefäß in die Kaltwasserleitung zwischen<br />
Speicher <strong>und</strong> Sicherheitsgruppe einbauen.<br />
Dabei muss das Ausdehnungsgefäß bei jeder Wasserzapfung<br />
mit Trinkwasser durchströmt werden.<br />
Die nachstehende Tabelle stellt eine Orientierungshilfe<br />
zur Bemessung eines Ausdehnungsgefäßes dar. Bei<br />
unterschiedlichem Nutzinhalt der einzelnen Gefäßfabrikate<br />
können sich abweichende Größen ergeben. Die<br />
Angaben beziehen sich auf eine Speichertemperatur <strong>von</strong><br />
60 °C.<br />
76<br />
Warnung: Verbrühungsgefahr<br />
Heißes Wasser kann zu schweren Verbrühungen<br />
führen.<br />
B Die thermische Desinfektion nur außerhalb<br />
der normalen Betriebszeiten durchführen.<br />
B Bewohner auf die Verbrühungsgefahr hinweisen<br />
<strong>und</strong> die thermische Desinfektion<br />
unbedingt überwachen.<br />
Um Wasserverlust über das Sicherheitsventil<br />
zu vermeiden, kann ein für Trinkwasser<br />
geeignetes Ausdehnungsgefäß eingebaut<br />
werden.<br />
Speichertyp<br />
10-bar-<br />
Ausfüh- SW 370-1<br />
rung<br />
SW 450-1<br />
Tab. 31<br />
SW 290-1<br />
Gefäß-<br />
Vordruck<br />
=<br />
Kaltwasserdruck<br />
Gefäßgröße in Liter<br />
entsprechend<br />
Ansprechdruck des<br />
Sicherheitsventils<br />
6 bar 8 bar 10 bar<br />
3 bar 18 12 12<br />
4 bar 25 18 12<br />
3 bar 25 18 18<br />
4 bar 36 25 18<br />
3 bar 36 25 25<br />
4 bar 50 36 25<br />
4.4 Genehmigungsverfahren<br />
Vor der Errichtung einer Heizungsanlage mit Erdwärmepumpe<br />
<strong>und</strong> den damit verb<strong>und</strong>enen Anlagen ist zu prüfen,<br />
ob verschiedene Genehmigungen erforderlich sind,<br />
z.B.<br />
Wärmequelle Erdbohrung<br />
In Abhängigkeit der Tiefe der Erdbohrung kann eine<br />
Genehmigung der unteren Wasserbehörde/Kreisverwaltungsbehörde/Landratsamt<br />
oder eine bergbauliche<br />
Genehmigung notwendig sein.<br />
Probleme mit der Genehmigung können sich je nach<br />
geologischer <strong>und</strong> hydrologischer Struktur des Untergr<strong>und</strong>s<br />
ergeben, falls durch eine Bohrung z. B. verschiedene<br />
Gr<strong>und</strong>wasserschichten verb<strong>und</strong>en würden.<br />
Ein Bohrungstermin muss der Behörde rechtzeitig mitgeteilt<br />
werden, damit sie ggf. die Bohrung beaufsichtigen<br />
kann.<br />
Wärmequelle Erdkollektor<br />
Für Erdkollektoren kann eine Genehmigung der unteren<br />
Wasserbehörde/Kreisverwaltungsbehörde/Landratsamt<br />
erforderlich.<br />
Probleme mit der Genehmigung können sich in Wasserschutzgebieten<br />
ergeben.<br />
Erdwärmepumpe<br />
Es empfiehlt sich mit dem Energieversorgungsunternehmen<br />
zu klären, ob der Betrieb einer Erdwärmepumpe bei<br />
ihm angemeldet werden muß.<br />
6 720 616 608 (2008/04)
4.5 Erforderliche Gewerke<br />
Die bei der Errichtung einer Heizanlage mit Wärmepumpen<br />
notwendigen Arbeiten betreffen verschiedene<br />
Gewerke:<br />
• <strong>Dimensionierung</strong> <strong>und</strong> Errichtung der Wärmepumpe<br />
<strong>und</strong> der Heizungsanlage durch den Heizungsbauer<br />
• Erschließen der Wärmequelle durch das Bohrunternehmen<br />
• Anschluss an das elektrische Netz durch den<br />
Elektriker<br />
Heizungsbauer<br />
Der Heizungsbauer fungiert als Generalunternehmer<br />
gegenüber dem Bauherren. Er koordiniert die verschiedenen<br />
Gewerke bei der Erstellung der Heizungsanlage,<br />
vergibt die Arbeiten <strong>und</strong> nimmt die Leistungen der<br />
Gewerke ab. So hat der Bauherr nur einen Ansprechpartner<br />
bei sämtlichen Belangen, die seine Heizungsanlage<br />
betreffen.<br />
Der Heizungsbauer kümmert sich in Absprache mit dem<br />
Bauherren um die Prüfung der Notwendigkeit wasser-<br />
bzw. bergbaurechtlicher Anträge <strong>und</strong> darum, ob die<br />
Anmeldung der Wärmepumpe beim Energieversorgungsunternehmen<br />
erforderlich ist<br />
Er dimensioniert die Wärmepumpe <strong>und</strong> übergibt die<br />
berechneten Daten an die anderen Gewerke.<br />
Nach Übergabe der Wärmequelle durch das Bohrunternehmen<br />
liefert <strong>und</strong> montiert der Installateur die Wärmepumpe<br />
mit dem benötigten Zubehör. Er legt die<br />
Heizungsanlage aus, dimensioniert die Heizflächen, Verteiler,<br />
Umwälzpumpen <strong>und</strong> Rohrleitungen, montiert <strong>und</strong><br />
prüft die Heizung. Er nimmt die Anlage in Betrieb <strong>und</strong><br />
unterweist den K<strong>und</strong>en in deren Funktion.<br />
Bohrunternehmen<br />
Anhand der vom Heizungsbauer ermittelten Daten<br />
dimensioniert das Bohrunternehmen die Bohrung. Es<br />
führt die Bohrung aus, liefert <strong>und</strong> installiert die Erdwärmesonde<br />
<strong>und</strong> verfüllt das Bohrloch. Sämtliche Schritte<br />
werden dokumentiert. Dazu gehört ein geologisches<br />
Schichtenverzeichnis des Bohrlochs, Art <strong>und</strong> Anzahl <strong>und</strong><br />
Tiefe der Sonden, <strong>Dimensionierung</strong> der Rohrleitungen<br />
<strong>und</strong> ein Prüfbericht über die abschließende Druckprobe.<br />
Das Bohrunternehmen sorgt auch für die nötigen horizontalen<br />
Leitungen zum Hausanschluss, <strong>und</strong> übergibt<br />
die Anlage an den Heizungsbauer.<br />
Elektriker<br />
Der Elektriker verlegt die notwendigen Last- <strong>und</strong> Steuerleitungen,<br />
richtet die Zählerplätze für Mess- <strong>und</strong> Schalteinrichtungen<br />
ein, kümmert sich um den Zählerantrag,<br />
schließt die gesamte Anlage elektrisch an <strong>und</strong> übergibt<br />
Anhang<br />
die Daten der Sperrzeiten des EVU an den Heizungsbauer.<br />
4.6 Adressen <strong>von</strong> Bohrfirmen<br />
Adressen <strong>von</strong> erfahrenen Bohrfirmen in Ihrer Nähe erhalten<br />
Sie <strong>von</strong> uns auf Anfrage.<br />
6 720 616 608 (2008/04) 77
Anhang<br />
4.7 Ausschreibungstexte<br />
Die in den Ausschreibungstexten angegebenen Bestellnummern<br />
sind um eine dreistellige länderspezifische<br />
Kennung zu erweitern. Die Kennungen der einzelnen<br />
Länder lauten wie folgt:<br />
985 Estland, Lettland, Litauen<br />
942 Luxemburg<br />
Pos. Stück Artikel<br />
Tab. 32<br />
78<br />
983 Polen<br />
947 Serbien-Montenegro<br />
981 Slowakei<br />
975 Slowenien<br />
980 Tschechien<br />
946 Ukraine<br />
984 Ungarn<br />
974 Kroatien<br />
JUNKERS Erdwärmepumpe TM 60-1 für Heizung <strong>und</strong> Warmwasserbereitung;<br />
geeignet für die Innenaufstellung; anschlussfertig <strong>und</strong> mit<br />
Kältemittel befüllt<br />
Ausstattung:<br />
integrierter Warmwasserspeicher aus Edelstahl mit 163 Liter Warmwasserinhalt<br />
<strong>und</strong> 57 Liter Heizwassermantel für die Warmwasserbereitung;<br />
Fremdstromanode als Korrosionsschutz;<br />
schwingungsgedämpfter, isolierter Scroll-Kompressor, durch Thermokontakt<br />
gegen Überlast geschützt;<br />
integriertes Umschaltventil für Warmwassererzeugung;<br />
Kältemittel R407c;<br />
integrierter Zuheizer 3 - 9 kW;<br />
Motorschutzrelais;<br />
Hoch- <strong>und</strong> Niederdruckpressostat;<br />
integrierte Heizungsumwälzpumpe;<br />
integrierte isolierte Soleumwälzpumpe;<br />
Befülleinrichtung mit integriertem Befüllventil,<br />
Rücklaufventil <strong>und</strong> Schmutzfilter zum bauseitigen Einbau in den<br />
Solekreis;<br />
Großentlüfter zum bauseitigen Einbau an der höchsten Stelle<br />
der Anlage;<br />
1 Stück Kugelhahn mit Schmutzfilter 3/4" IG lose beigelegt zum<br />
bauseitigen Einbau in Heizung<strong>sk</strong>reis;<br />
integrierte Regelungselektronik;<br />
6 interne Temperaturfühler;<br />
externer Außentemperaturfühler, externer Raumtemperaturfühler;<br />
Legionellenschaltung;<br />
Estrichaufheizprogramm<br />
Hersteller: Bosch Thermotechnik GmbH<br />
Typ: TM 60-1<br />
Sole/Wasser:<br />
Heizleistung (0/35 °C)/(0/50 °C): 5,9 kW/5,5 kW<br />
COP (0/35 °C)/(0/50 °C): 4,5/3,2<br />
max. Vorlauftemperatur: 65 °C<br />
Heizungsanschluss: 22 mm<br />
Soleanschluss: 28 mm<br />
Nutzinhalt Warmwasser: 163 l<br />
Stromversorgung: 400 V-3-50 Hz<br />
Leistungsaufnahme (0/35): 1,3 kW<br />
Gewicht: 213 kg<br />
Maße (B x T x H): 600 x 640 x 1800 mm<br />
Farbe: weiß<br />
Bestellnummer: 7 735 400 071 + länderspezifische Kennung<br />
Einzelpreis<br />
ohne MWSt. d<br />
Gesamtpreis<br />
ohne MWSt. d<br />
6 720 616 608 (2008/04)
Pos. Stück Artikel<br />
Tab. 32<br />
JUNKERS Erdwärmepumpe TM 75-1 für Heizung <strong>und</strong> Warmwasserbereitung;<br />
geeignet für die Innenaufstellung; anschlussfertig <strong>und</strong> mit<br />
Kältemittel befüllt<br />
Ausstattung:<br />
integrierter Warmwasserspeicher aus Edelstahl mit 163 Liter Warmwasserinhalt<br />
<strong>und</strong> 57 Liter Heizwassermantel für die Warmwasserbereitung;<br />
Fremdstromanode als Korrosionsschutz;<br />
schwingungsgedämpfter, isolierter Scroll-Kompressor, durch Thermokontakt<br />
gegen Überlast geschützt;<br />
integriertes Umschaltventil für Warmwassererzeugung;<br />
Kältemittel R407c;<br />
integrierter Zuheizer 3 - 9 kW;<br />
Anlaufstrombegrenzer;<br />
Motorschutzrelais;<br />
Hoch- <strong>und</strong> Niederdruckpressostat;<br />
integrierte Heizungsumwälzpumpe;<br />
integrierte isolierte Soleumwälzpumpe;<br />
Befülleinrichtung mit integriertem Befüllventil,<br />
Rücklaufventil <strong>und</strong> Schmutzfilter zum bauseitigen Einbau in den<br />
Solekreis;<br />
Großentlüfter zum bauseitigen Einbau an der höchsten Stelle der<br />
Anlage;<br />
1 Stück Kugelhahn mit Schmutzfilter 3/4" IG lose beigelegt zum<br />
bauseitigen Einbau in Heizung<strong>sk</strong>reis;<br />
integrierte Regelungselektronik;<br />
6 interne Temperaturfühler, externer Außentemperaturfühler, externer<br />
Raumtemperaturfühler;<br />
Legionellenschaltung;<br />
Estrichaufheizprogramm<br />
Hersteller: Bosch Thermotechnik GmbH<br />
Typ: TM 75-1<br />
Sole/Wasser:<br />
Heizleistung (0/35 °C)/(0/50 °C): 7,3 kW/7,0 kW<br />
COP (0/35 °C)/(0/50 °C): 4,6/3,3<br />
max. Vorlauftemperatur: 65 °C<br />
Heizungsanschluss: 22 mm<br />
Soleanschluss: 28 mm<br />
Nutzinhalt Warmwasser: 163 l<br />
Stromversorgung: 400 V-3-50 Hz<br />
Leistungsaufnahme (0/35): 1,6 kW<br />
Gewicht: 217 kg<br />
Maße (B x T x H): 600 x 640 x 1800 mm<br />
Farbe: weiß<br />
Bestellnummer: 7 735 400 073+ länderspezifische Kennung<br />
Einzelpreis<br />
ohne MWSt. d<br />
Gesamtpreis<br />
ohne MWSt. d<br />
Anhang<br />
6 720 616 608 (2008/04) 79
Anhang<br />
Pos. Stück Artikel<br />
Tab. 32<br />
80<br />
JUNKERS Erdwärmepumpe TM 90-1 für Heizung <strong>und</strong> Warmwasserbereitung;<br />
geeignet für die Innenaufstellung; anschlussfertig <strong>und</strong> mit<br />
Kältemittel befüllt<br />
Ausstattung:<br />
integrierter Warmwasserspeicher aus Edelstahl mit 163 Liter Warmwasserinhalt<br />
<strong>und</strong> 57 Liter Heizwassermantel für die Warmwasserbereitung;<br />
Fremdstromanode als Korrosionsschutz;<br />
schwingungsgedämpfter, isolierter Scroll-Kompressor, durch Thermokontakt<br />
gegen Überlast geschützt;<br />
integriertes Umschaltventil für Warmwassererzeugung;<br />
Kältemittel R407c;<br />
integrierter Zuheizer 3 - 9 kW;<br />
Anlaufstrombegrenzer;<br />
Motorschutzrelais;<br />
Hoch- <strong>und</strong> Niederdruckpressostat;<br />
integrierte Heizungsumwälzpumpe;<br />
Befülleinrichtung mit integriertem Befüllventil,<br />
Rücklaufventil <strong>und</strong> Schmutzfilter zum bauseitigen Einbau in den<br />
Solekreis;<br />
Großentlüfter zum bauseitigen Einbau an der höchsten Stelle der<br />
Anlage;<br />
integrierte isolierte Soleumwälzpumpe;<br />
1 Stück Kugelhahn mit Schmutzfilter 3/4" IG lose beigelegt zum<br />
bauseitigen Einbau in Heizung<strong>sk</strong>reis;<br />
integrierte Regelungselektronik;<br />
6 interne Temperaturfühler, externer Außentemperaturfühler, externer<br />
Raumtemperaturfühler;<br />
Legionellenschaltung;<br />
Estrichaufheizprogramm<br />
Hersteller: Bosch Thermotechnik GmbH<br />
Typ: TM 90-1<br />
Sole/Wasser:<br />
Heizleistung (0/35 °C)/(0/50 °C): 9,1 kW/8,4 kW<br />
COP (0/35 °C)/(0/50 °C): 4,6/3,2<br />
max. Vorlauftemperatur: 65 °C<br />
Heizungsanschluss: 22 mm<br />
Soleanschluss: 28 mm<br />
Nutzinhalt Warmwasser: 163 l<br />
Stromversorgung: 400 V-3-50 Hz<br />
Leistungsaufnahme (0/35): 2,0 kW<br />
Gewicht: 229 kg<br />
Maße (B x T x H): 600 x 640 x 1800 mm<br />
Farbe: weiß<br />
Bestellnummer: 7 735 400 075 + länderspezifische Kennung<br />
Einzelpreis<br />
ohne MWSt. d<br />
Gesamtpreis<br />
ohne MWSt. d<br />
6 720 616 608 (2008/04)
Pos. Stück Artikel<br />
Tab. 32<br />
JUNKERS Erdwärmepumpe TM 110-1 für Heizung <strong>und</strong> Warmwasserbereitung;<br />
geeignet für die Innenaufstellung; anschlussfertig <strong>und</strong> mit<br />
Kältemittel befüllt<br />
Ausstattung:<br />
integrierter Warmwasserspeicher aus Edelstahl mit 163 Liter Warmwasserinhalt<br />
<strong>und</strong> 57 Liter Heizwassermantel für die Warmwasserbereitung;<br />
Fremdstromanode als Korrosionsschutz;<br />
schwingungsgedämpfter, isolierter Scroll-Kompressor, durch Thermokontakt<br />
gegen Überlast geschützt;<br />
integriertes Umschaltventil für Warmwassererzeugung;<br />
Kältemittel R407c;<br />
integrierter Zuheizer 3 - 9 kW;<br />
Anlaufstrombegrenzer;<br />
Motorschutzrelais;<br />
Hoch- <strong>und</strong> Niederdruckpressostat;<br />
integrierte Heizungsumwälzpumpe;<br />
integrierte isolierte Soleumwälzpumpe;<br />
Befülleinrichtung mit integriertem Befüllventil,<br />
Rücklaufventil <strong>und</strong> Schmutzfilter zum bauseitigen Einbau in den<br />
Solekreis;<br />
Großentlüfter zum bauseitigen Einbau an der höchsten Stelle der<br />
Anlage;<br />
1 Stück Kugelhahn mit Schmutzfilter 3/4" IG lose beigelegt zum<br />
bauseitigen Einbau in Heizung<strong>sk</strong>reis;<br />
integrierte Regelungselektronik;<br />
6 interne Temperaturfühler, externer Außentemperaturfühler, externer<br />
Raumtemperaturfühler;<br />
Legionellenschaltung;<br />
Estrichaufheizprogramm<br />
Hersteller: Bosch Thermotechnik GmbH<br />
Typ: TM 110-1<br />
Sole/Wasser:<br />
Heizleistung (0/35 °C)/(0/50 °C): 10,9 kW/10,1 kW<br />
COP (0/35 °C)/(0/50 °C): 5,0/3,5<br />
max. Vorlauftemperatur: 65 °C<br />
Heizungsanschluss: 22 mm<br />
Soleanschluss: 28 mm<br />
Nutzinhalt Warmwasser: 163 l<br />
Stromversorgung: 400 V-3-50 Hz<br />
Leistungsaufnahme (0/35): 2,3 kW<br />
Gewicht: 263 kg<br />
Maße (B x T x H): 600 x 640 x 1800 mm<br />
Farbe: weiß<br />
Bestellnummer: 7 735 400 077 + länderspezifische Kennung<br />
Einzelpreis<br />
ohne MWSt. d<br />
Gesamtpreis<br />
ohne MWSt. d<br />
Anhang<br />
6 720 616 608 (2008/04) 81
Anhang<br />
Pos. Stück Artikel<br />
JUNKERS Erdwärmepumpe TE 60-1 für Heizung <strong>und</strong> Warmwasserbereitung<br />
mit externen Warmwasserspeicher; geeignet für die Innenaufstellung;<br />
anschlussfertig <strong>und</strong> mit Kältemittel befüllt<br />
Einzelpreis<br />
ohne MWSt. d<br />
Tab. 32<br />
82<br />
Ausstattung:<br />
schwingungsgedämpfter, isolierter Scroll-Kompressor, durch Thermokontakt<br />
gegen Überlast geschützt;<br />
integriertes Umschaltventil für Warmwassererzeugung;<br />
Kältemittel R407c;<br />
integrierter Zuheizer 3 - 9 kW;<br />
Motorschutzrelais;<br />
Hoch- <strong>und</strong> Niederdruckpressostat;<br />
integrierte Heizungsumwälzpumpe;<br />
integrierte isolierte Soleumwälzpumpe;<br />
Befülleinrichtung mit integriertem Befüllventil,<br />
Rücklaufventil <strong>und</strong> Schmutzfilter zum bauseitigen Einbau in den<br />
Solekreis;<br />
Großentlüfter zum bauseitigen Einbau an der höchsten Stelle der<br />
Anlage;<br />
im Heizungsrücklauf integrierter Kugelhahn mit Schmutzfilter 1" IG;<br />
integrierte Regelungselektronik;<br />
5 interne Temperaturfühler, externer Außentemperaturfühler, externer<br />
Raumtemperaturfühler;<br />
Estrichaufheizprogramm<br />
Hersteller: Bosch Thermotechnik GmbH<br />
Typ: TE 60-1<br />
Sole/Wasser:<br />
Heizleistung (0/35 °C)/(0/50 °C): 5,9 kW/5,5 kW<br />
COP (0/35 °C)/(0/50 °C): 4,5/3,2<br />
max. Vorlauftemperatur: 65 °C<br />
Heizungsanschluss: 22 mm<br />
Soleanschluss: 28 mm<br />
Stromversorgung: 400 V-3-50 Hz<br />
Leistungsaufnahme (0/35): 1,3 kW<br />
Gewicht: 149 kg<br />
Maße (B x T x H): 600 x 640 x 1500 mm<br />
Farbe: weiß<br />
Bestellnummer: 7 735 400 079 + länderspezifische Kennung<br />
Gesamtpreis<br />
ohne MWSt. d<br />
6 720 616 608 (2008/04)
Pos. Stück Artikel<br />
JUNKERS Erdwärmepumpe TE 75-1 für Heizung <strong>und</strong> Warmwasserbereitung<br />
mit externen Warmwasserspeicher; geeignet für die Innenaufstellung;<br />
anschlussfertig <strong>und</strong> mit Kältemittel befüllt<br />
Einzelpreis<br />
ohne MWSt. d<br />
Tab. 32<br />
Ausstattung:<br />
schwingungsgedämpfter, isolierter Scroll-Kompressor, durch Thermokontakt<br />
gegen Überlast geschützt;<br />
integriertes Umschaltventil für Warmwassererzeugung;<br />
Kältemittel R407c;<br />
integrierter Zuheizer 3 - 9 kW;<br />
Anlaufstrombegrenzer;<br />
Motorschutzrelais;<br />
Hoch- <strong>und</strong> Niederdruckpressostat;<br />
integrierte Heizungsumwälzpumpe;<br />
integrierte isolierte Soleumwälzpumpe;<br />
Befülleinrichtung mit integriertem Befüllventil,<br />
Rücklaufventil <strong>und</strong> Schmutzfilter zum bauseitigen Einbau in den<br />
Solekreis;<br />
Großentlüfter zum bauseitigen Einbau an der höchsten Stelle der<br />
Anlage;<br />
im Heizungsrücklauf integrierter Kugelhahn mit Schmutzfilter 1" IG;<br />
integrierte Regelungselektronik;<br />
5 interne Temperaturfühler, externer Außentemperaturfühler, externer<br />
Raumtemperaturfühler;<br />
Estrichaufheizprogramm<br />
Hersteller: Bosch Thermotechnik GmbH<br />
Typ: TE 75-1<br />
Sole/Wasser:<br />
Heizleistung (0/35 °C)/(0/50 °C): 7,3 kW/7,0 kW<br />
COP (0/35 °C)/(0/50 °C): 4,6/3,3<br />
max. Vorlauftemperatur: 65 °C<br />
Heizungsanschluss: 22 mm<br />
Soleanschluss: 28 mm<br />
Stromversorgung: 400 V-3-50 Hz<br />
Leistungsaufnahme (0/35): 1,6 kW<br />
Gewicht: 153 kg<br />
Maße (B x T x H): 600 x 640 x 1500 mm<br />
Farbe: weiß<br />
Bestellnummer: 7 735 400 081 + länderspezifische Kennung<br />
Gesamtpreis<br />
ohne MWSt. d<br />
Anhang<br />
6 720 616 608 (2008/04) 83
Anhang<br />
Pos. Stück Artikel<br />
JUNKERS Erdwärmepumpe TE 90-1 für Heizung <strong>und</strong> Warmwasserbereitung<br />
mit externen Warmwasserspeicher; geeignet für die Innenaufstellung;<br />
anschlussfertig <strong>und</strong> mit Kältemittel befüllt<br />
Einzelpreis<br />
ohne MWSt. d<br />
Tab. 32<br />
84<br />
Ausstattung:<br />
schwingungsgedämpfter, isolierter Scroll-Kompressor, durch Thermokontakt<br />
gegen Überlast geschützt;<br />
integriertes Umschaltventil für Warmwassererzeugung;<br />
Kältemittel R407c;<br />
integrierter Zuheizer 3 - 9 kW;<br />
Anlaufstrombegrenzer;<br />
Motorschutzrelais;<br />
Hoch- <strong>und</strong> Niederdruckpressostat;<br />
integrierte Heizungsumwälzpumpe;<br />
integrierte isolierte Soleumwälzpumpe;<br />
Befülleinrichtung mit integriertem Befüllventil,<br />
Rücklaufventil <strong>und</strong> Schmutzfilter zum bauseitigen Einbau in den<br />
Solekreis;<br />
Großentlüfter zum bauseitigen Einbau an der höchsten Stelle der<br />
Anlage;<br />
im Heizungsrücklauf integrierter Kugelhahn mit Schmutzfilter 1" IG;<br />
integrierte Regelungselektronik;<br />
5 interne Temperaturfühler, externer Außentemperaturfühler, externer<br />
Raumtemperaturfühler;<br />
Estrichaufheizprogramm<br />
Hersteller: Bosch Thermotechnik GmbH<br />
Typ: TE 90-1<br />
Sole/Wasser:<br />
Heizleistung (0/35 °C)/(0/50 °C): 9,1 kW/8,4 kW<br />
COP (0/35 °C)/(0/50 °C): 4,6/3,2<br />
max. Vorlauftemperatur: 65 °C<br />
Heizungsanschluss: 22 mm<br />
Soleanschluss: 28 mm<br />
Stromversorgung: 400 V-3-50 Hz<br />
Leistungsaufnahme (0/35): 2,0 kW<br />
Gewicht: 155 kg<br />
Maße (B x T x H): 600 x 640 x 1500 mm<br />
Farbe: weiß<br />
Bestellnummer: 7 735 400 083 + länderspezifische Kennung<br />
Gesamtpreis<br />
ohne MWSt. d<br />
6 720 616 608 (2008/04)
Pos. Stück Artikel<br />
JUNKERS Erdwärmepumpe TE 110-1 für Heizung <strong>und</strong> Warmwasserbereitung<br />
mit externen Warmwasserspeicher; geeignet für die Innenaufstellung;<br />
anschlussfertig <strong>und</strong> mit Kältemittel befüllt<br />
Einzelpreis<br />
ohne MWSt. d<br />
Tab. 32<br />
Ausstattung:<br />
schwingungsgedämpfter, isolierter Scroll-Kompressor, durch Thermokontakt<br />
gegen Überlast geschützt;<br />
integriertes Umschaltventil für Warmwassererzeugung;<br />
Kältemittel R407c;<br />
integrierter Zuheizer 3 - 9 kW;<br />
Anlaufstrombegrenzer;<br />
Motorschutzrelais;<br />
Hoch- <strong>und</strong> Niederdruckpressostat;<br />
integrierte Heizungsumwälzpumpe;<br />
Befülleinrichtung mit integriertem Befüllventil,<br />
Rücklaufventil <strong>und</strong> Schmutzfilter zum bauseitigen Einbau in den<br />
Solekreis;<br />
Großentlüfter zum bauseitigen Einbau an der höchsten Stelle der<br />
Anlage;<br />
integrierte isolierte Soleumwälzpumpe;<br />
im Heizungsrücklauf integrierter Kugelhahn mit Schmutzfilter 1" IG;<br />
integrierte Regelungselektronik;<br />
5 interne Temperaturfühler, externer Außentemperaturfühler, externer<br />
Raumtemperaturfühler;<br />
Estrichaufheizprogramm<br />
Hersteller: Bosch Thermotechnik GmbH<br />
Typ: TE 110-1<br />
Sole/Wasser:<br />
Heizleistung (0/35 °C)/(0/50 °C): 10,9 kW/10,1 kW<br />
COP (0/35 °C)/(0/50 °C): 5,0/3,5<br />
max. Vorlauftemperatur: 65 °C<br />
Heizungsanschluss: 22 mm<br />
Soleanschluss: 28 mm<br />
Stromversorgung: 400 V-3-50 Hz<br />
Leistungsaufnahme (0/35): 2,3 kW<br />
Gewicht: 164 kg<br />
Maße (B x T x H): 600 x 640 x 1500 mm<br />
Farbe: weiß<br />
Bestellnummer: 7 735 400 085 + länderspezifische Kennung<br />
Gesamtpreis<br />
ohne MWSt. d<br />
Anhang<br />
6 720 616 608 (2008/04) 85
Anhang<br />
Pos. Stück Artikel<br />
JUNKERS Erdwärmepumpe TE 140-1 für Heizung <strong>und</strong> Warmwasserbereitung<br />
mit externen Warmwasserspeicher; geeignet für die Innenaufstellung;<br />
anschlussfertig <strong>und</strong> mit Kältemittel befüllt<br />
Einzelpreis<br />
ohne MWSt. d<br />
Tab. 32<br />
86<br />
Ausstattung:<br />
schwingungsgedämpfter, isolierter Scroll-Kompressor, durch Thermokontakt<br />
gegen Überlast geschützt;<br />
integriertes Umschaltventil für Warmwassererzeugung;<br />
Kältemittel R407c;<br />
integrierter Zuheizer 3 - 9 kW;<br />
Anlaufstrombegrenzer;<br />
Motorschutzrelais;<br />
Hoch- <strong>und</strong> Niederdruckpressostat;<br />
integrierte Heizungsumwälzpumpe;<br />
integrierte isolierte Soleumwälzpumpe;<br />
Befülleinrichtung mit integriertem Befüllventil,<br />
Rücklaufventil <strong>und</strong> Schmutzfilter zum bauseitigen Einbau in den<br />
Solekreis;<br />
Großentlüfter zum bauseitigen Einbau an der höchsten Stelle der<br />
Anlage;<br />
im Heizungsrücklauf integrierter Kugelhahn mit Schmutzfilter 1" IG;<br />
integrierte Regelungselektronik;<br />
5 interne Temperaturfühler, externer Außentemperaturfühler, externer<br />
Raumtemperaturfühler;<br />
Estrichaufheizprogramm<br />
Hersteller: Bosch Thermotechnik GmbH<br />
Typ: TE 140-1<br />
Sole/Wasser:<br />
Heizleistung (0/35 °C)/(0/50 °C): 14,4 kW/14,0 kW<br />
COP (0/35 °C)/(0/50 °C): 4,7/3,4<br />
max. Vorlauftemperatur: 65 °C<br />
Heizungsanschluss: 28 mm<br />
Soleanschluss: 35 mm<br />
Stromversorgung: 400 V-3-50 Hz<br />
Leistungsaufnahme (0/35): 3,1 kW<br />
Gewicht: 181 kg<br />
Maße (B x T x H): 600 x 640 x 1500 mm<br />
Farbe: weiß<br />
Bestellnummer: 7 735 400 087 + länderspezifische Kennung<br />
Gesamtpreis<br />
ohne MWSt. d<br />
6 720 616 608 (2008/04)
Pos. Stück Artikel<br />
JUNKERS Erdwärmepumpe TE 170-1 für Heizung <strong>und</strong> Warmwasserbereitung<br />
mit externen Warmwasserspeicher; geeignet für die Innenaufstellung;<br />
anschlussfertig <strong>und</strong> mit Kältemittel befüllt<br />
Einzelpreis<br />
ohne MWSt. d<br />
Tab. 32<br />
Ausstattung:<br />
schwingungsgedämpfter, isolierter Scroll-Kompressor, durch Thermokontakt<br />
gegen Überlast geschützt;<br />
integriertes Umschaltventil für Warmwassererzeugung;<br />
Kältemittel R407c;<br />
integrierter Zuheizer 3 - 9 kW;<br />
Anlaufstrombegrenzer;<br />
Motorschutzrelais;<br />
Hoch- <strong>und</strong> Niederdruckpressostat;<br />
integrierte Heizungsumwälzpumpe;<br />
integrierte isolierte Soleumwälzpumpe;<br />
im Heizungsrücklauf integrierter Kugelhahn mit Schmutzfilter 1" IG;<br />
Befülleinrichtung mit integriertem Befüllventil,<br />
Rücklaufventil <strong>und</strong> Schmutzfilter zum bauseitigen Einbau in den<br />
Solekreis;<br />
Großentlüfter zum bauseitigen Einbau an der höchsten Stelle der<br />
Anlage;<br />
integrierte Regelungselektronik;<br />
5 interne Temperaturfühler, externer Außentemperaturfühler, externer<br />
Raumtemperaturfühler;<br />
Estrichaufheizprogramm<br />
Hersteller:Bosch Thermotechnik GmbH<br />
Typ: TE 170-1<br />
Sole/Wasser:<br />
Heizleistung (0/35 °C)/(0/50 °C): 16,8 kW/16,3 kW<br />
COP (0/35 °C)/(0/50 °C): 4,6/3,3<br />
max. Vorlauftemperatur: 65 °C<br />
Heizungsanschluss: 28 mm<br />
Soleanschluss: 35 mm<br />
Stromversorgung: 400 V-3-50 Hz<br />
Leistungsaufnahme (0/35): 3,7 kW<br />
Gewicht: 197 kg<br />
Maße (B x T x H): 600 x 640 x 1500 mm<br />
Farbe: weiß<br />
Bestellnummer: 7 735 400 089 + länderspezifische Kennung<br />
Gesamtpreis<br />
ohne MWSt. d<br />
Anhang<br />
6 720 616 608 (2008/04) 87
Anhang<br />
Pos. Stück Artikel<br />
JUNKERS Warmwasserspeicher SW 290-1<br />
Tab. 32<br />
88<br />
abgestimmt auf JUNKERS Erdwärmepumpen; geeignet für die Innenaufstellung;<br />
Warmwasserspeicher mit druckfestem, emailliertem<br />
Stahlbehälter; Mantel aus FCKW- <strong>und</strong> FKW-freier Hartschaum-Isolierung;<br />
Ausstattung:<br />
isoliert eingebaute Schutzanode;<br />
Glattrohr-Wärmetauscher;<br />
Thermometer;<br />
Reinigungsflansch;<br />
höhenverstellbare Flanschfüße;<br />
Hersteller: Bosch Thermotechnik GmbH<br />
Typ: SW 290-1<br />
Nutzinhalt: 277 l<br />
Heizfläche: 3,2 m 2<br />
max. Heizflächenleistung bei<br />
T V = 55 °C <strong>und</strong> T Sp = 45 °C: 11 kW<br />
max. Warmwasser-Dauerleistung<br />
nach DIN 4708 bei T V = 60 °C<br />
<strong>und</strong> T Sp = 45 °C: 216 l/h<br />
Leistung<strong>sk</strong>ennzahl N L<br />
nach DIN 4708 bei T V = 60 °C:<br />
(max. Speicherladeleistung) 2,3<br />
Bereitschaftsenergieverbrauch<br />
in 24 h nach DIN 4753-8: 2,1 kWh/d<br />
Anschluss Sanitär: 2 x 1" AG<br />
Anschluss Heizung: 2 x 1¼" AG<br />
Anschluss Zirkulation: ¾" IG<br />
zul. Betriebsdruck Wasser: 10 bar<br />
zul. Betriebsdruck Heizung: 10 bar<br />
Leergewicht: 137 kg<br />
Maße (Höhe/Durchmesser): 1294/700 mm<br />
Farbe: weißer Folienmantel<br />
Bestellnummer: 7 719 003 097<br />
Einzelpreis<br />
ohne MWSt. d<br />
Gesamtpreis<br />
ohne MWSt. d<br />
6 720 616 608 (2008/04)
Pos. Stück Artikel<br />
JUNKERS Warmwasserspeicher SW 370-1<br />
abgestimmt auf JUNKERS Erdwärmepumpen; geeignet für die Innenaufstellung;<br />
Warmwasserspeicher mit druckfestem, emailliertem<br />
Stahlbehälter; Mantel aus FCKW- <strong>und</strong> FKW-freier Hartschaum-Isolierung;<br />
Einzelpreis<br />
ohne MWSt. d<br />
Tab. 32<br />
Ausstattung:<br />
isoliert eingebaute Schutzanode;<br />
Glattrohr-Wärmetauscher;<br />
Thermometer;<br />
Reinigungsflansch;<br />
höhenverstellbare Flanschfüße;<br />
Hersteller: Bosch Thermotechnik GmbH<br />
Typ: SW 370-1<br />
Nutzinhalt: 352 l<br />
Heizfläche: 4,2 m 2<br />
max. Heizflächenleistung bei<br />
T V = 55 °C <strong>und</strong> T Sp = 45 °C: 14 kW<br />
max. Warmwasser-Dauerleistung<br />
nach DIN 4708 bei T V = 60 °C<br />
<strong>und</strong> T Sp = 45 °C: 320 l/h<br />
Leistung<strong>sk</strong>ennzahl N L<br />
nach DIN 4708 bei T V = 60 °C:<br />
(max. Speicherladeleistung) 3,0<br />
Bereitschaftsenergieverbrauch<br />
in 24 h nach DIN 4753-8: 2,6 kWh/d<br />
Anschluss Sanitär: 2 x 1" AG<br />
Anschluss Heizung: 2 x 1¼"AG<br />
Anschluss Zirkulation: ¾" AG<br />
zul. Betriebsdruck Wasser: 10 bar<br />
zul. Betriebsdruck Heizung: 10 bar<br />
Leergewicht: 145 kg<br />
Maße (Höhe/Durchmesser): 1591/700 mm<br />
Farbe: weißer Folienmantel<br />
Bestellnummer: 7 719 003 098<br />
Gesamtpreis<br />
ohne MWSt. d<br />
Anhang<br />
6 720 616 608 (2008/04) 89
Anhang<br />
Pos. Stück Artikel<br />
JUNKERS Warmwasserspeicher SW 450-1<br />
abgestimmt auf JUNKERS Erdwärmepumpen; geeignet für die Innenaufstellung;<br />
Warmwasserspeicher mit druckfestem, emailliertem<br />
Stahlbehälter; Mantel aus FCKW- <strong>und</strong> FKW-freier Hartschaum-Isolierung;<br />
Einzelpreis<br />
ohne MWSt. d<br />
Tab. 32<br />
90<br />
Ausstattung:<br />
isoliert eingebaute Schutzanode;<br />
Glattrohr-Wärmetauscher;<br />
Thermometer;<br />
Reinigungsflansch;<br />
höhenverstellbare Flanschfüße;<br />
Hersteller: Bosch Thermotechnik GmbH<br />
Typ: SW 450-1<br />
Nutzinhalt: 433 l<br />
Heizfläche: 5,6 m 2<br />
max. Heizflächenleistung bei<br />
T V = 55 °C <strong>und</strong> T Sp = 45 °C: 23 kW<br />
max. Warmwasser-Dauerleistung<br />
nach DIN 4708 bei T V = 60 °C<br />
<strong>und</strong> T Sp = 45 °C: 514 l/h<br />
Leistung<strong>sk</strong>ennzahl N L<br />
nach DIN 4708 bei T V = 60 °C:<br />
(max. Speicherladeleistung) 3,7<br />
Bereitschaftsenergieverbrauch<br />
in 24 h nach DIN 4753-8: 3,0 kWh/d<br />
Anschluss Sanitär: 2 x 1" AG<br />
Anschluss Heizung: 2 x 1¼" AG<br />
Anschluss Zirkulation: ¾" IG<br />
zul. Betriebsdruck Wasser: 10 bar<br />
zul. Betriebsdruck Heizung: 10 bar<br />
Leergewicht: 180 kg<br />
Maße (Höhe/Durchmesser): 1921/700 mm<br />
Farbe: weißer Folienmantel<br />
Bestellnummer: 7 719 003 099<br />
Gesamtpreis<br />
ohne MWSt. d<br />
6 720 616 608 (2008/04)
Notizen<br />
6 720 616 608 (2008/04) 91
Bosch Thermotechnik GmbH<br />
Junkers Deutschland<br />
Junkersstraße 20-24<br />
D-73249 Wernau<br />
www.junkers.com