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Einführung
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Dieses Betriebshandbuch informiert Sie als Betreiber darüber, wie ihr Heizsystem mit Luft/Wasser-Wärmepumpe
funktioniert, wie man das System möglichst effi zient betreibt und wie man die Einstellungen am Hauptregler vornimmt.
Bewahren Sie es zum späteren Nachschlagen mit dem Gerät oder an einem gut
zugänglichen Ort sicher auf.
Das System im Überblick
Das Luft/Wasser-Wärmepumpensystem (Air to Water, ATW)
von Mitsubishi Electric besteht aus folgenden Komponenten:
Wärmepumpenaußeneinheit und Hydraulikmodul inkl. Speicher für
den Inneneinsatz mit Hauptregler.
Wie die Wärmepumpe funktioniert
Raumheizung und TWW-Bereitung
Wärmepumpen nehmen Wärmeenergie aus der Außenluft und elektrische
Energie auf, um ein Kältemittel zu erwärmen, das seinerseits Wasser für
die Trinkwarmwasserbereitung und für die Raumheizung erwärmt.
Der Wirkungsgrad einer Wärmepumpe wird an ihrem
Leistungskoeffi zient oder COP gemessen. Es handelt sich hierbei um
das Verhältnis von gelieferter Wärme zur verbrauchten Energie.
Wärmepumpen sind generell am effi zientesten, wenn kälteres
Wasser verwendet wird und der Temperaturunterschied zwischen
Einlass und Auslass der Außeneinheit groß ist.
Der Betrieb einer Wärmepumpe ist ähnlich dem Betrieb eines Kühlschranks,
aber umgekehrt. Dieser Prozess ist als Dampfkompressionszyklus bekannt
und wird nachstehend näher erläutert.
Die erste Phase beginnt damit, dass das Kältemittel kalt ist und unter
geringem Druck steht.
1. Das Kältemittel wird durch einen Verdichter komprimiert. Somit wird es unter hohen
Druck gesetzt und erhitzt. Die Temperatur steigt zudem üblicherweise auf ca. 90°C.
2. Das heiße, gasförmige Kältemittel strömt dann durch eine Seite
eines Wärmetauschers. Wärme aus dem gasförmigen Kältemittel
wird auf natürliche Weise zur kühleren Seite (Wasserseite) des
Wärmetauschers übertragen. Während die Temperatur des Kältemittels
sinkt, geht es auf natürliche Weise von einem gasförmigen in einen
fl üssigen Zustand über.
3. Als kalte Flüssigkeit steht es nun noch immer unter hohem Druck. Um den
Druck zu reduzieren, strömt die Flüssigkeit durch ein Expansionsventil.
Der Druck fällt zwar, aber das Kältemittel bleibt kalt und fl üssig.
4. Die abschließende Stufe des Zyklus ist erreicht, wenn das Kältemittel in
den Verdampfer gelangt und verdampft. An diesem Punkt wird ein Teil
der freien Wärmeenergie in der Außenluft vom Kältemittel aufgenommen
und es geht wieder in den ursprünglichen gasförmigen Zustand über.
Nur das Kältemittel durchläuft diesen Zyklus; das Wasser wird
auf seinem Weg durch den Wärmetauscher (Gaskühler) erwärmt.
Die Wärmeenergie aus dem Kältemittel gelangt durch den
Wärmetauscher in das kühlere Wasser, dessen Temperatur steigt.
Dieses erwärmte Wasser bildet den Primärkreis und wird umgewälzt;
es wird dem Raumheizsystem und dem Wärmespeicher bereitgestellt.
Das im Speicher gespeicherte Warmwasser wird daraufhin zur
Erzeugung von Trinkwarmwasser verwendet. (Das Wasser aus dem
Wärmespeicher ist NICHT das Warmwasser, dass normalerweise für
Duschen und Waschbecken verwendet wird.)
Darstellung der Wärmepumpenanlage mit
Speichermodul
Erneuerbare Wärmeenergie bei
niedriger Temperatur, der Umgebung
entnommen (z.B. frische Luft).
Elektroenergieeintrag
Wärmeenergieabgabe
2 kW
3 kW
1 kW
2. Gaskühler
(Wasser-Kältemittel-
Wärmetauscher)
4. Verdampfer
(Luftwärmetauscher im Außeneinheit)
3. Expansionsventil
1. Verdichter
Einführung
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Wirtschaftlich günstigster Betrieb
Wärmepumpen können ganzjährig sowohl für die Bereitung von Warmwasser als auch für die Raumheizung verwendet
werden. Das System unterscheidet sich von einem konventionellen, mit fossilen Brennstoffen arbeitenden Heiz- und
Warmwasserbereitungssystem. Der Wirkungsgrad einer Wärmepumpe zeigt sich an ihrem Leistungskoeffi zient, wie
einleitend erläutert. Folgende Informationen müssen beachtet werden, damit Ihr Heizsystem möglichst effi zient und
wirtschaftlich arbeitet.
Wichtige Informationen über Wärmepumpensysteme
●
Das von der Wärmepumpe erzeugte Warmwasser hat normalerweise eine niedrigere Temperatur als das Wasser
aus einem mit fossilem Brennstoff arbeitenden Kessel.
Konsequenzen
●
Falls die Wärmepumpe für die Trinkwarmwasserbereitung verwendet wird, sollte die Zeit, in der die
Speichererwärmung stattfi ndet, über das Zeitprogramm festgelegt werden (siehe Seite 12). Im Idealfall sollte dies in
der Nacht geschehen, wenn normalerweise wenig Raumheizung benötigt wird und Spartarife für elektrischen Strom
genutzt werden können (siehe Seite 10).
●
In den meisten Situationen ist die Raumheizung im Heizmodus am vorteilhaftesten. Er erlaubt es der Wärmepumpe,
die aktuelle Raumtemperatur auszuwerten und unter Nutzung der speziellen Mitsubishi Electric-Regler auf
Änderungen kontrolliert zu reagieren.
●
Die Nutzung der Funktionen „Zeitprogramm“ und „Urlaub“ verhindert unnötige Raumheizung und TWW-Bereitung,
wenn sich z.B. tagsüber niemand zuhause aufhält.
●
Aufgrund der niedrigeren Vorlauftemperaturen sollten Wärmepumpenheizsysteme mit großfl ächigen Heizkörpern
oder mit einer Fußbodenheizung verwendet werden. Hierdurch wird der Raum stetig mit Wärme versorgt und
zugleich der Wirkungsgrad erhöht, wodurch die Betriebskosten des Systems gesenkt werden, da die Wärmepumpe
kein Wasser mit sehr hohen Vorlauftemperaturen erzeugen muss.
Die Regelung im Überblick
In das Hydraulikmodul inkl. Speicher ist der
Vorlauftemperaturregler (FTC) eingebaut. Diese Einrichtung
regelt die Funktion sowohl des Wärmepumpenaußengeräts
als auch des Hydraulikmoduls inkl. Speicher. Durch die
Verwendung einer modernen Technologie wie der FTC-
geregelten Wärmepumpe können nicht nur Einsparungen
gegenüber traditionellen, mit fossilem Brennstoff arbeitenden
Heizsystemen, sondern auch gegenüber vielen anderen
Wärmepumpen auf dem Markt erzielt werden.
Wie im vorigen Abschnitt 'Wie die Wärmepumpe funktioniert'
erläutert, arbeiten Wärmepumpen am effi zientesten, wenn
sie Wasser bei niedriger Vorlauftemperatur liefern. Die
moderne FTC-Technologie ermöglicht es, die Raumtemperatur
auf dem gewünschten Niveau zu halten und zugleich die
geringstmögliche Vorlauftemperatur aus der Wärmepumpe zu
nutzen, der Betrieb ist also möglichst effi zient.
Im Raumtemperaturmodus (Selbstlernfunktion) überwacht
der Regler die Raum- und die Vorlauftemperatur mit Hilfe von
Temperaturfühlern, die um das Heizsystem herum angeordnet
sind. Diese Daten werden vom Regler regelmäßig aktualisiert
und mit früheren Daten verglichen, um Änderungen der
Raumtemperatur vorherzusagen und die Temperatur des
Wassers, das zum Raumheizungskreis fl ießt, dementsprechend
anzupassen. Dadurch, dass nicht nur die Außentemperatur,
sondern auch die Raum- und die Heizkreiswassertemperatur
überwacht werden, arbeitet die Heizung gleichmäßiger, und
plötzliche Bedarfsspitzen der Heizleistung werden reduziert.
Daher ist insgesamt eine niedrigere Vorlauftemperatur
erforderlich.
Raumtemperatur-
fühler
Außentemperaturfühler
Vorlauftemperaturfühler
Rücklauftemperaturfühler
FTC
