geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
VWL levegő/víz hőszivattyú
2009. április
© Vaillant Saunier Duval Kft. 2 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
© Vaillant Saunier Duval Kft. 3 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
Tartalomjegyzék 1.
Készülékkínálat/fő jellemvonások ............................................................................. 6
1.1. Fűtési hőszivattyú - geoTHERM levegő/víz hőszivattyú......................................... 6 1.2. Műszaki adatok – geoTHERM levegő/víz hőszivattyú.............................................. 7 1.3. A geoTHERM fűtési hőszivattyúk tartozékai ........................................................... 10 1.3.1. VWZ 30/2 SV indulóáram korlátozó (külön rendelhető tartozék) .............. 10 1.3.2. VR 90/2 távvezérlő (külön rendelhető tartozék)............................................ 11 1.3.3. VR 60 keverőmodul (külön rendelhető tartozék)............................................ 12 1.3.4. Légbelépő és légkilépő csatornák (külön rendelhető tartozék)................... 13 1.3.5. VPS 300, VPS 500 és VPS 750 puffertároló (külön rendelhető tartozék)19
2. Melegvíz-készítés........................................................................................................22 2.1. geoSTOR melegvíz-tárolók........................................................................................... 22 2.1.1. geoSTOR VIH RW 300 ........................................................................................... 22 2.1.2. allSTOR VPA 500 – 1500 (Új termék – jelenleg bevezetés alatt)................ 25
3. Szabályozástechnika..................................................................................................26 3.1. 3.2. 3.3. 3.4. 3.5.
Energiamérleg szabályozás.......................................................................................... 26 A puffertároló feltöltésének elve ................................................................................ 27 Az energiamérleg szabályozó szabályozási struktúrája ....................................... 28 A hidraulika terv beállítása........................................................................................... 30 A hőszivattyú kezelőfelülete........................................................................................ 30
4. A hőszivattyú tervezésének alapjai..........................................................................31 4.1. Teljesítmény jelzőszám és munkaszám..................................................................... 31 4.2. Carnot-körfolyamat........................................................................................................ 31 4.3. A hőszivattyú üzemmódjai ........................................................................................... 32 4.3.1. Monovalens üzemmód ........................................................................................... 33 4.3.2. Monoenergetikus üzemmód ................................................................................. 33 4.3.3. Bivalens, alternatív üzemmód.............................................................................. 34 4.3.4. Bivalens, párhuzamos üzemmód......................................................................... 34 4.4. Hőszivattyús rendszerek tervezése........................................................................... 35 4.5. A geoTHERM levegő/víz hőszivattyú tervezése ..................................................... 36 4.5.1. A szabványos hőszükséglet megadása ............................................................. 37 4.5.2. A melegvíz igény megadása ................................................................................. 37 4.5.3. Tervezési alapelvek a levegő/víz hőszivattyúnál............................................ 37 4.5.4. Bivalenspont ............................................................................................................ 38 4.5.5. A fűtött felület hőmérsékletének meghatározása .......................................... 38 4.5.6. Alkalmazási példa: .................................................................................................. 40 4.5.7. Bivalens rendszerek ............................................................................................... 41 4.5.8. A levegő bevezető/elvezető rendszer kiválasztása ....................................... 44 4.5.9. Felállítási helyiség/méretek ................................................................................. 44 Kondenzátum képződés .................................................................................... 46 4.5.10. 4.5.11. Hangvisszaverődés a külső térben ..................................................................... 46 4.5.12. Hangátvitel az épületben .................................................................................. 46
© Vaillant Saunier Duval Kft. 4 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
5. A hőforrás tervezése................................................................................................. 48 5.1. Áttekintés ......................................................................................................................... 48 5.2. Hőtermelés hőszivattyúval........................................................................................... 49 5.3. A hőforrás levegő bevezetése ..................................................................................... 49 5.3.1. Alapelvek .................................................................................................................. 50
6. Elhelyezési példák geoTHERM levegő/víz hőszivattyúra .....................................51 6.1. Elhelyezési példa 1: ......................................................................................................... 51 6.2. Elhelyezési példa 2:........................................................................................................ 52 6.3. Elhelyezési példa 3: ........................................................................................................ 53 6.4. Elhelyezési példa 4:........................................................................................................ 54 6.5. Előírások ........................................................................................................................... 55 6.6. Légbevezető és légelvezető csatornák ..................................................................... 55 6.6.1. Kialakítás/tervezés ................................................................................................ 56 6.6.2. Maximális légbelépő csatornahosszak............................................................... 65 6.6.3. Maximális légkilépő csatornahosszak ................................................................ 66
7. Hidraulikai jellegzetességek és követelmények ....................................................67 7.1. Alapelvek a hőszivattyús rendszerek tervezése során ......................................... 67 7.2. Fűtési körök ..................................................................................................................... 67 7.2.1. Felületi fűtés alkalmazása 35 °C előremenő fűtővíz hőmérséklettel......... 68 7.2.2. A radiátoros fűtési rendszer tulajdonságainak figyelembe vétele.............. 68 7.3. A melegvíz készítés kiválasztása................................................................................ 68 7.3.1. Elektromos átfolyós vízmelegítő/villanybojler ................................................ 69 7.3.2. Indirekt fűtésű melegvíz tároló ........................................................................... 69 7.3.3. Multienergikus tároló átfolyós rendszerű melegvíz készítéssel.................. 70 7.3.4. Tárolótöltő rendszer .............................................................................................. 70 7.4. Puffertároló...................................................................................................................... 71 7.4.1. A puffertároló méretezése ................................................................................... 71 7.5. Egyéb alkotóelemek ....................................................................................................... 72 7.5.1. Elektromos kiegészítő fűtés................................................................................. 72 7.5.2. Hidraulikus váltó ..................................................................................................... 72 7.5.3. Keverőszelep ........................................................................................................... 73 7.5.4. Túláram szelep ........................................................................................................ 73 7.6. Hidraulikai megoldások, melyek minimális víz- és térfogatáramot biztosítanak ..73 7.6.1. Javasolt hidraulikai megoldások ......................................................................... 74 7.6.2. Javasolt hidraulikai megoldások kiválasztása ................................................. 76
8. A hidraulikus kapcsolások áttekintése.................................................................... 77 8.1. 8.2. 8.3. 8.4.
1.Rendszerjavaslat .......................................................................................................... 78 2.Rendszerjavaslat ......................................................................................................... 80 3.Rendszerjavaslat ......................................................................................................... 82 COP-értékek a különböző külső hőmérsékletek esetén, elektr. kieg. fűtés nélkül 84
© Vaillant Saunier Duval Kft. 5 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
Készülékkínálat/fő jellemvonások 1.1. Fűtési hőszivattyú - geoTHERM levegő/víz hőszivattyú •
• • • • • • • • • • •
Időjáráskövető energiamérleg szabályozó a környezeti hőenergia kijelzésével, Fűtési szivattyú, HMV motoros váltószelep, Szenzorvezérelt hűtőkör, VR 60 keverőmodullal bővíthető (puffertároló esetén) Flexibilis nyomócsövek, 6 kW elektromos kiegészítő fűtés, R407C hűtőfolyadék, Belső túlhevítő/utóhűtő egység, 10 év anyaggarancia a hőszivattyú kompresszorára, Pro E rendszer, Külső-, puffer-, előremenő- és melegvíz tároló hőmérséklet érzékelő.
Levegő/víz hőszivattyú Fűtési telj/Telj. felv. (kW): Teljesítményszám:
VWL 7C/71 – A2W35 7,6/2,3 3,4
VWL 9C/91 – A2W35 10,2/3,4 3,4
Rendelési cikkszám VWL 7C/71: 308300 VWL 9C/91: 308301
© Vaillant Saunier Duval Kft. 6 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
1.2. Műszaki adatok – geoTHERM levegő/víz hőszivattyú Különleges ismertetőjelek
55 °C előremenő fűtővíz hőmérséklet; Gyárilag integrált hőmennyiség mérő; Legrövidebb szerelési idő a kompakt építési módnak köszönhetően; Nagyteljesítményű, a hőszivattyúk számára kifejlesztett indirekt fűtésű melegvíz tároló választható; Zajszegény üzem a többfokozatú hangszigetelésnek köszönhetően (MSI); Magas hatásfok hosszú élettartamú, modern Scroll-kompresszor által; Vaillant által megszokott „nyomd & tekerd“ használati komfort; Szenzorvezérelt hűtőkör; Távfelügyelet és távszabályozás a vrnetDIALOG vagy a vrDIALOG által lehetséges; 10 év anyaggarancia a kompresszor alkotóelemeire.
Kialakítás
Időjáráskövető energiamérleg szabályozó a környezeti hőenergia grafikus kijelzésével; Beépített fűtési szivattyú; Váltószelep a fűtés és a melegvíz készítés számára; Flexibilis csövek a rezgéscsillapításra; Elektromos kiegészítő fűtés (6 kW); System proE rendszer; Különböző hőmérsékletérzékelők (külső-, puffer-, előremenő- és melegvíz-tároló hőmérséklet érzékelő).
© Vaillant Saunier Duval Kft. 7 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
Beépítési méretek
1)állítható lábak, 7 mm magasság kompenzálására
1. 2. 3. 4. 5. 6.
© Vaillant Saunier Duval Kft. 8 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
Kezelőfelület Oldalsó légkilépés Felső légkilépés Fűtési előremenő Fűtési visszatérő HMV visszatérő
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
Műszaki adatok
Alkalmazási lehetőségek A geoTHERM levegő/víz hőszivattyúval lakások, házak fűtése valósítható meg. A melegvíz készítés és a párologtató leolvasztási követelményeinek feladatát az allSTOR VPA 500 - VPA 1500 tároló kiválóan teljesíti. A hőszivattyú VIH RW 300 melegvíztárolóval is összeköthető, ami segítséget ad az emelt melegvíz-komfort biztosítására. A hőszivattyú továbbá VPS 500, 750 vagy 1000 puffertárolóval is kombinálható, ami a párologtató leolvasztását lehetővé teszi. A gyárilag beépített energiamérleg szabályozó komfortosan és takarékosan szabályozza a fűtést és a külső melegvíztárolóval együtt a melegvíz-készítést. Tartozékként komplett légbelépő és légkilépő csatornák építhetők be. © Vaillant Saunier Duval Kft. 9 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
1.3. A geoTHERM fűtési hőszivattyúk tartozékai 1.3.1. VWZ 30/2 SV indulóáram korlátozó (külön rendelhető tartozék) Az indulóáram korlátozó (lágyindító) gyárilag van előkészítve a VWL 7C/71 és 9C/91 típusokba történő beépítésre. Más vagy ebből eredő használat nem minősül rendeltetésszerű használatnak. Szállítási terjedelem A szállítási terjedelem a következőket tartalmazza: - Indulóáram korlátozó elektronika összekötő kábellel; - Szerelési útmutató.
Az indulóáram korlátozó panel beszerelése a VWL 7C/71 és VWL 9C/91 hőszivattyúba
© Vaillant Saunier Duval Kft. 10 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
Az indulóáram korlátozó (lágyindító) működési módja: A háromfázisú váltakozó áramú motorok (ide sorolhatók a Scroll-kompresszorok is) a bekapcsolás során nagy áramfelvétellel rendelkeznek. Ez az érték - a kialakítástól függően - a névleges áram 3-15-szöröse is lehet, de a Scroll-kompresszor esetén a névleges áramhoz képest általában 7-8 szoros áramfelvétel kalkulálható. Az indulóáram korlátozóval a kompresszor indulási fázisában az indulóáram nagy teljesítményű ellenállások rövid idejű beiktatásával csökkenthető le. Az indulóáram korlátozó előnye a csekély szerelési idő és a minimális helyigény, ha a terméket más technikai megoldásokkal hasonlítjuk össze. Beépítése nagyon egyszerű, mert a tartozék a kompresszor vezeték és a kompresszor között kábelezhető ki. Az indulóáram korlátozó elektromos panelje közvetlenül a hőszivattyú kapcsolódobozába szerelhető be (1). Az indulóáram korlátozó (lágyindító) elektromosan a vezeték és a kompresszor között kapcsol. Ehhez összekötő hidak vannak (2), amelyeket el kell távolítani és a csatlakozó (3) /vezérlő (4) vezetékekhez kell szerelni. Megnevezés Elektromos csatlakozás Áramfelvétel korlátozó nélkül Áramfelvétel lágyindítóval
VWL 7C/71 és VWL 9C/91 400 V/50 Hz, 3/N/PE 34/45 A < 16 A
1.3.2. VR 90/2 távvezérlő (külön rendelhető tartozék) Külön tartozékként rendelhető távvezérlő többkörös rendszerek alkalmazása (calorMATIC /2; auroMATIC /2 kaszkádszabályozó, geoTHERM hőszivattyú energiamérleg szabályozóval, VR 60 keverőmodul) esetén. Több fűtési körrel rendelkező fűtési rendszerek esetén maximum nyolc VR 90/2 távvezérlőt lehet csatlakoztatni.
VR 90/2 távvezérlő készülék
© Vaillant Saunier Duval Kft. 11 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
Az üzemmód és a kívánt helyiséghőmérséklet beállítása mellett lehetőség van még minden kör specifikus beállítására és működési módjának lekérdezésére. A hőszivattyú energiamérleg szabályozója és a hozzá csatlakoztatott fűtési körök kommunikációja eBUS rendszerben valósul meg, ahol a résztvevők címzése egy belső beállító által valósul meg. Helyiséghőmérséklet vezérlés Helyiséghőmérséklet vezérlés esetén a referencia helyiség aktuális hőmérséklete befolyásolja az előremenő fűtési hőmérséklet számítását. A helyiséghőmérséklet érzékelési funkció használata a távvezérlőn közvetlenül beállítható.
1.3.3. VR 60 keverőmodul (külön rendelhető tartozék) A calorMATIC /2; auroMATIC /2 és a buszmoduláris energiamérleg szabályozóhoz alkalmazható, külön rendelhető tartozék. A keverőmodul segítségével a fűtési rendszer vezérlése további két kevert körrel bővíthető. Maximum hat keverőmodul csatlakoztatására van lehetőség.
VR 60 keverőmodul
A keverőmodulon egy forgatható kapcsoló segítségével lehet a buszcímet egyértelműen beállítani. A fűtési program és minden szükséges paraméter beállítása közvetlenül a kezelőfelületen végezhető el. Minden speciális fűtésköri csatlakozás (érzékelők, szivattyúk) a keverőmodul ProE csatlakozóin keresztül közvetlenül köthetők be.
© Vaillant Saunier Duval Kft. 12 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
1.3.4. Légbelépő és légkilépő csatornák (külön rendelhető tartozék) A légbevezetés és a légelvezetés számára gyári készletek választhatók, melyek külön rendelhető tartozékként kaphatók. Ezek a készletek egyetlen csomagban tartalmazzák a különböző légcsatorna elemeket. Tartozék VWZ LE 50 VWZ LEK VWZ LA 50 VWZ LA 100 VWZ LA 90 VWZ LAV 100 VWZ LAF 300
Csomag (11) * * * * * *
Csomag (12) * * * *
*
11-es csomag A 11-es csomag a légcsatorna, légcsatorna könyök, átmenő kónusz és a légcsatorna közdarab egymáshoz való összeillesztésére szolgál rugalmas csatlakozókkal vagy azok nélkül. - Öntapadó csatorna tömítőszalag, 12 x 6 mm, hossz: 10 m - M 8 hatlapfejű csavar (4 db) - M 8 hatlapfejű anya (4 db) - Alátétlemez (8 db) - M 8 menetes szorító (8 db) 12-es csomag A 12-es csomag a rugalmas csatlakozók hőszivattyúhoz rögzítésére szolgál. A szükséges elemek a megfelelő készlet szállítási terjedelmébe tartoznak. - Öntapadó csatorna tömítőszalag, 12 x 6 mm, hossz: 10 m - Alátétlemez (4 db) - M6 hatlapfejű csavar (20 db)
© Vaillant Saunier Duval Kft. 13 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
VWZ LE 50 légbelépő csatorna (külön rendelhető tartozék) • •
• •
• • •
VWL 7C/71 vagy VWL 9C/91 hőszivattyúhoz történő csatlakoztatásra Háromrészes felépítésének köszönhetően a 2-es számú csatornaelem a karbantartási és javítási műveletek során probléma nélkül eltávolítható Minden csatornaelem 25 mm vastag ásványgyapot szigeteléssel van ellátva. A rugalmas csatlakozások teljes hőszigetelést adnak a felületükre felvitt szigetelőréteg által Szerelési útmutató 11-es csomag (2 db) 12-es csomag (1 db). VWZ LE 50 légbelépő csatorna
1 2 3
Egyenes légcsatorna (légbelépés) 730 x 850 x 300 mm (szél. x mag. x mélység) Egyenes légcsatorna (légbelépés) 730 x 850 x 300 mm (szél. x mag. x mélység) Rugalmas csatlakozó, mélység: 100–120 mm, a hőszivattyúhoz történő csatlakoztatáshoz
Vegye figyelembe, hogy a magas légnedvesség tartalmú helyiségek esetén a hőszivattyúban és a légcsatorna elemekben kondenzátum képződhet. 50 % légnedvesség tartalom felett és 0ºC külső léghőmérséklet alatt nem zárható ki - a jó hőszigetelés ellenére sem - a harmatképződés. VWZ LEK légbelépő csatorna (külön rendelhető tartozék) • • • • • • • •
VWL 7C/71 vagy VWL 9C/91 hőszivattyúhoz történő csatlakoztatásra Átjáró kúp a kisebb méretű faláttöréshez Méretek: SZ1/SZ2 x M1/M2 600/730 x 600/850 mm Rugalmas csatlakozók Szerelőanyagok Szerelési útmutató 11-es csomag (2 db) 12-es csomag (1 db). VWZ LEK kúpos légbelépő csatorna
1 2 3
Egyenes légcsatorna (légbelépés) 600 x 600 x 300 mm (szél. x mag. x mélység) Átmeneti kúp (légbelépés) 600 x 600-ról 730 x 850 mm (szél. x mag.), hossz: 700 mm Rugalmas csatlakozó, mélység: 100–120 mm, a hőszivattyúhoz történő csatlakoztatáshoz
© Vaillant Saunier Duval Kft. 14 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
VWZ GE légbelépő időjárásvédő rács (külön rendelhető tartozék) • • •
Időjárásvédő rács, hálós ráccsal faláttöréssel járó szereléshez Méretek (szélesség x magasság): 740 x 860 mm Szerelési útmutató.
(Csak a talajszint feletti áttörés esetén szükséges) Belül: Kívül:
740 x 860 x 60 mm (szélesség x magasság x mélység) 820 x 940 mm (szélesség x magasság) VWZ GE légbelépő időjárásvédő rács, hálós ráccsal
VWZ LA 50 merev légkilépő csatorna (külön rendelhető tartozék) • • • • • •
VWL 7C/71 vagy VWL 9C/91 hőszivattyúhoz történő csatlakoztatásra Méretek: 370 x 820 mm (szélesség x mélység), 0,5 m hosszúság szerelési anyagokkal Rugalmas csatlakozók Szerelési útmutató 11-es csomag (1 db) 12-es csomag (1 db).
VWZ LA 50 Egyenes légcsatorna (merev) 1 2
Egyenes légcsatorna (légkilépés), méretek: 370 x 820 x 500 mm (szél. x mag. x hossz) Rugalmas csatlakozó, mélység: 100–120 mm, a hőszivattyúhoz történő csatlakoztatáshoz
Ezt a légcsatorna elemet nem szabad a légkilépésnél jobb oldalra felszerelni, ha a hőszivattyú a jobb oldalon van a sarokba telepítve, mivel a minimális távolság 800 mm-t ad ki. Kivétel: végelemként, a VWL LAV 100 közdarab használatánál
© Vaillant Saunier Duval Kft. 15 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
VWZ LA 100 merev légkilépő csatorna (külön rendelhető tartozék)
• • • • • •
VWL 7C/71 vagy VWL 9C/91 hőszivattyúhoz történő csatlakoztatásra Méretek: 370 x 820 mm (szélesség x mélység), 1,0 m hosszúság szerelési anyagokkal Rugalmas csatlakozók Szerelési útmutató 11-es csomag (1 db) 12-es csomag (1 db).
VWZ LA 100 Egyenes légcsatorna (merev) 1 2
Egyenes légcsatorna (légkilépés), méretek: 370 x 820 x 1000 mm (szél. x mag. x hossz) Rugalmas csatlakozó, mélység: 100–120 mm, a hőszivattyúhoz történő csatlakoztatáshoz
A légkilépő csatorna jobboldali szerelésénél ezt az alapszettet kell kiválasztani, hogy a hőszivattyú minimális távolsága a jobb oldali falhoz képest biztosítható legyen.
VWZ GA légbelépő időjárásvédő rács (külön rendelhető tartozék)
• • •
Időjárásvédő rács, hálós ráccsal faláttöréssel járó szereléshez Méretek (szélesség x magasság): 380 x 830 mm Szerelési útmutató.
(Csak a talajszint feletti áttörés esetén szükséges) Belül: Kívül:
360 x 830 x 60 mm (szélesség x magasság x mélység) 460 x 910 mm (szélesség x magasság) VWZ GA légkilépő időjárásvédő rács, hálós ráccsal
© Vaillant Saunier Duval Kft. 16 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
VWZ LA 90 légcsatorna könyök 90° (külön rendelhető tartozék)
• • • • •
VWL 7C/71 vagy VWL 9C/91 hőszivattyúhoz történő csatlakoztatásra Méretek: 370 x 820 x 635 x 500 mm Szerelőanyagok Szerelési útmutató 11-es csomag (1 db).
Erre a légcsatornára akkor van szükség, ha a légbelépés és a légkilépés egyetlen falon történik. VWZ LA 90 Légcsatorna könyök 90° Légcsatorna könyök 90° (légkilépés) 370 x 820 x 735/500 mm (szélesség x magasság x hossz 1/hossz 2)
VWZ LAV 100 légkilépő csatorna közdarab (külön rendelhető tartozék)
• • • • •
VWL 7C/71 vagy VWL 9C/91 hőszivattyúhoz történő csatlakoztatásra Közdarab peremes kerettel a két végén a légkilépő csatornák hosszabbítására Méretek (szélesség x magasság): 1,0 m hoszszúság szerelési anyagokkal Szerelési útmutató 11-es csomag (1 db).
Egyenes légcsatorna, két peremes kerettel (légkilépés) Méretek (szélesség x magasság x hossz): 370 x 820 x 1000 mm VWZ LAV 100 légkilépő csatorna közdarab
© Vaillant Saunier Duval Kft. 17 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
VWZ LM hordozó sínkészlet (külön rendelhető tartozék)
• •
Hordozó sínkészlet a csatorna alátámasztására Szerelési útmutató.
A hőszivattyúnál és a légcsatornáknál összekötő elemként használt rugalmas csatlakozókat nem szabad a légcsatorna elemek súlyával terhelni. Ezért a hordozó sínkészletet ezért úgy szerelje, hogy a rugalmas csatlakozó falazata tehermentesítve legyen. Tudnivaló! A légkilépés és a légbelépés számára legalább mindig egy hordozó sínkészlet használati szükséges. Amennyiben egy könyök (VWZ LA 90) beépítésre kerül, szükség van a kiegészítő hordozó sínkészletre is. 1 2 3 4 5 6
VWZ LM hordozó sínkészlet Belsőmenetes csap (M8, 12 mm furat, hossz: 30 mm) Menetes szár (4 db/M8 x 1000 mm) Hatlapfejű hosszabbító anya (2 db/M8) Hatlapfejű anya (4 db/M8) , 4 db alátét Szigetelő gumi, hossz: 1 m Hordozó sínprofil: 30 x 30 x 1000 mm (Szélesség x Magasság x Mélység)
VWZ LAF 300 flexibilis légkilépő csatorna (külön rendelhető tartozék) • • • • • •
VWL 7C/71 vagy VWL 9C/91 hőszivattyúhoz történő csatlakoztatásra Flexibilis légcső, átmérő méret belül: 560mm, 3,0 m hosszú Tömlő csőkarima lemez a hőszivattyúhoz és a falazathoz 2 darab csőrögzítő kapocs Szerelési útmutató 11-es csomag (1 db).
VWZ LAF 300 flexibilis légkilépő csatorna
© Vaillant Saunier Duval Kft. 18 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
1 2 3 4
Fali csőkarima lemez ráccsal. Nyílás: kb. 700 x 350 mm (Szélesség x Magasság) Kívül: 1200 x 800 mm (Szélesség x Magasság) Flexibilis légcsatorna (légkilépés). 560 mm (belül), max. hossz 3000 mm, nyújtható Hőszivattyú csőkarima lemez 2 db csőrögzítő
A levegőcső 600 mm-es minimális hajlítási sugárral rendelkezik. 1 és 3 méter közötti hosszúságban nyújtható, de megfelelő szerszámmal rövidíthető is. Mind a kettő karimalemez szigeteléssel van ellátva.
VWZ LAO felső légkilépés (külön rendelhető tartozék)
A burkolat oldalsó eleme légkilépő nyílás nélkül; a meglévő oldalelem helyett szerelhető. Ezáltal a légkilépés mindkét oldalsó elemen zárva marad, így a légkilépést a hőszivattyú felső részén kell kialakítani.
1
Oldallemez VWZ LAO légkilépés
1.3.5. VPS 300, VPS 500 és VPS 750 puffertároló (külön rendelhető tartozék) A külön rendelhető VPS 300, VPS 500 és VPS 750 puffertárolók a háztartások zárt melegvizes központi fűtési rendszereihez alkalmazhatók. Hőtermelőként fűtőkazán, fali gázkészülék, hőszivattyú és pellet kazán jöhet szóba. A puffertároló a hőtermelő fűtővizét gyűjti be és köztes tárolóként szolgál a fűtési rendszer számára az egyes fűtőkörök hőigénye esetén. A puffertároló acélból készül és külsőleg vörös színű védőlakkozással van ellátva. Összesen kilenc csatlakozás és négy merülőhüvely használható fel a különböző hőtermelők és hőérzékelők számára.
© Vaillant Saunier Duval Kft. 19 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
VPS 300 puffertároló hőszigetelés nélkül
VPS 300 puffertároló hőszigeteléssel
VPS 300-750 puffertároló szállítási terjedelem 1 2 3 4 5
Fedél (1 db) Felső szigetelőbetét (1 db) VPS puffertároló (1 db) Hátsó hőszigetelő burkolat (1 db) Alsó szigetelőbetét (1 db)
6 7 8 9
Csatlakozókarmantyú (4 db) Első hőszigetelő burkolat (1 db) Merülőhüvely R3/4” (2 db) Szerelési útmutató (1 db)
A VWL 7C/71 vagy 9C/91 levegő/víz hőszivattyúval kombinálva megoldható a párologtató hőenergiával történő leolvasztása, ahol a leolvasztáshoz szükséges hő készenlétben áll. © Vaillant Saunier Duval Kft. 20 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
Jelmagyarázat
6
1 2
7 8 9 10 11 12 13
3 4 5
Előremenő csatlakozó RP 6/4” Felső hőmérsékletérzékelő csatlakozóhüvely Csatlakozó Rp 6/4” Érzékelő csatlakozóhüvely Csatlakozó Rp 6/4”
© Vaillant Saunier Duval Kft. 21 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
Alsó hőmérsékletérzékelő csatlakozóhüvely Visszatérő csatlakozó Rp 6/4” Érzékelő csatlakozóhüvely Visszatérő csatlakozó Rp 6/4” Csatlakozó Rp 6/4” Csatlakozó Rp 6/4” Előremenő csatlakozó Rp 6/4” Légtelenítő csonk
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
2. Melegvíz-készítés 2.1. geoSTOR melegvíz-tárolók 2.1.1. geoSTOR VIH RW 300 Melegvíz-tároló speciálisan a hőszivattyúval történő melegvíz-készítés összehangolására. Zománcozott acél tároló, sima csőregiszter, levehető FCKW (freon) mentes hőszigetelés, magnézium védőanód, tisztítónyílás. Tároló űrtartalom: 285 liter Rendelési szám: 00 1000 3196 Különleges ismertetőjelek o Egyszerű szállítás a levehető hőszigetelés által; o Sima felületű csőkígyó nagyobb, speciálisan a hőszivattyúk számára kialakított hőátadó felülettekkel; o Csekély készenléti veszteség. Kialakítás o o o o o
Zománcozott acél tároló; Sima felületű csőkígyó; Levehető, FCKW (freon)-mentes hőszigetelés; Magnézium védőanód; Tisztító nyílás.
Alkalmazási lehetőségek Az VIH RW 300 melegvíz-tároló egy értékarányos, speciálisan a hőszivattyúkkal (14 kW-ig) történő melegvíz-készítésre alkalmas tároló.
© Vaillant Saunier Duval Kft. 22 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
Műszaki adatok geoSTOR VIH RW 300
© Vaillant Saunier Duval Kft. 23 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
Méretek és csatlakozások
© Vaillant Saunier Duval Kft. 24 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
2.1.2. allSTOR VPA 500 – 1500 (Új termék – jelenleg bevezetés alatt)
Szabadalmaztatott, kompakt kivitelű tároló különböző energiaforrásokkal történő kombináció esetén (pl. hőszivattyú, fa, pellet, gáz, olaj és szolár). Acél fűtési puffer, nemesacél melegvíztároló. A belső optimális rétegződés fenntartását biztosító kialakítás, cirkulációs csatlakozás, nagyhatékonyságú tartozék hőszigetelés (10 cm). Tároló űrtartalom: VPA 500: VPA 750: VPA 1000: VPA 1500:
500 liter (fűtővíz) 750 liter (fűtővíz) 1000 liter (fűtővíz) 1500 liter (fűtővíz)
Rendelési szám: VPA 500: VPA 750: VPA 1000: VPA 1500:
00 2003 2465 00 2003 2468 00 2003 2471 00 2003 2474
© Vaillant Saunier Duval Kft. 25 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
3. Szabályozástechnika Energiamérlegelés a fűtési rendszeren A természet - normál esetben - mindent önműködően szabályoz. Ahhoz, hogy a természetet, mint energiaforrást kihasználhassuk, át kell engednünk a fűtési hőigény szabályozását egy magas fejlesztésű elektronikánknak. A geoTHERM sorozatú hőszivattyúk számára időjáráskövető energiamérleg szabályozó biztosítja a hőszivattyú be- és kikapcsolását. Az időjáráskövető energiamérleg szabályozó az összes Vaillant geoTHERM hőszivattyúban már gyárilag van beépítve.
3.1. Energiamérleg szabályozás A hőszivattyú gazdaságos és hibamentes üzeméhez nagyon fontos, hogy a kompresszor működése szabályozható legyen. A kompresszor indulása az az időpont, amikor a legmagasabb hőszükséglet lép fel. Az energiamérleg szabályozás segítségével lehetővé válik, hogy a hőszivattyú indulási száma a legalacsonyabb legyen anélkül, hogy a kellemes helyiséghőmérsékletről le kellene mondani.
A fűtési jelleggörbe beállítása
© Vaillant Saunier Duval Kft. 26 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
A működés ismertetése Mint minden más időjáráskövető szabályozónál, a külső hőmérséklet alapján egy fűtési jelleggörbe segítségével itt is egy központi szabályozó biztosítja a kívánt előremenő fűtővíz hőmérsékletet. Az energiamérleg ennek a kívánt előremenőnek és a tényleges értéknek a számítása alapján történik. Ennek különbsége minden percben mérve és összegezve van: 1 fokperc [°min] = 1 K hőmérséklet-különbség 1 perc alatt az előremenőben. Meghatározott hődeficit esetén (a szabályozón szabadon beállítható a C2 menüpont alatt) bekapcsol a hőszivattyú és csak akkor kapcsol ismét le, ha a bevezetett hőmennyiség azonos a hőhiánnyal. Minél nagyobb a beállított negatív számérték, annál hosszabb az az intervallum, amelyben a kompresszor működik, illetve áll. Az energiamérleg szabályozás csak azokra a hidraulikai kialakításokra érvényes, amelyek puffertároló nélkül működnek (pl. Hidraulika terv 1 és 3).
3.2. A puffertároló feltöltésének elve Az energiamérleg szabályozással szemben a puffertároló esetén az előremenő kívánt hőmérsékletének szabályozása a külső hőmérséklet függvényében történik. A hőszivattyú akkor fűt, ha a puffertároló fejhőmérséklet érzékelője (VF 1) alacsonyabb hőmérsékletet mér, mint a kívánt hőmérséklet. Addig fűt, amíg a puffertároló talphőmérséklet érzékelőjén (RF 1) a hőmérséklet el nem éri a kívánt hőmérséklet + 2 K értéket. Melegvíz-tároló csatlakoztatása esetén a puffertároló ugyanúgy feltöltődik, ha a fejhőmérséklet érzékelő (VF 1) hőmérséklete kevesebb, mint 2 K-el magasabb, mint a kívánt hőmérséklet: VF1 < Kívánt előremenő hőmérséklet + 2 K.
Egy fűtési rendszer energiamérlegelése © Vaillant Saunier Duval Kft. 27 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
Az energiamérlegelés az az előremenő hőmérséklet-különbség (tényleges érték – kívánt érték) , amely minden percben mérve és összegezve van. Meghatározott hődeficit esetén (a szabályozón szabadon beállítható) bekapcsol a hőszivattyú és csak akkor kapcsol ismét le, ha a bevezetett hőmennyiség azonos a hőhiánnyal. A következő példa világosan bemutatja az energiamérleg szabályozó számolási műveletét: A hőszivattyú üzembehelyezésétől kezdve (pl. délelőtt 10:00 órakor) az energiamérleg szabályozó minden percben kiszámítja a tényleges és a kívánt hőmérséklet közötti különbséget és az eredményt hozzáadja a végösszeghez. 10:26-kor az energiamérlegelés eléri a beállított –60 °min deficitet. Ettől az időponttól kezdve a szabályozó a kompresszornak szabad működést engedélyez, hogy hőt termeljen. A folyamat következményeként megemelkedik a tényleges hőmérséklet és a hődeficit, egészen a kívánt értékvonal eléréséig. A kívánt értékvonaltól kezdve a hődeficit megszűnik, mert innentől kezve a fokpercek, pozitív értékkel a 0 °min értékre csökken. 11:30-kor az energiamérleg szabályozó lekapcsolja a kompresszort, mivel a hőmennyiség kiegyenlítésre került. Ennek a szabályozási módnak köszönhetően hosszú működési és állási idők adódnak. Ezért a fűtési körben feltétlenül szükség van egy puffertárolóra. Azért, hogy az energiamérleg szabályozót folyamatosan az aktuális hőmérsékleti értékekkel elláthassuk, a fűtési keringtető szivattyú a fűtési idő alatt folyamatosan működik. Egy másik energiamérlegelés alapján történik a kiegészítő fűtés vezérlése. A hőszivattyú energiamérlegelésével (gyári beállítás: -120 °min) szemben a kiegészítő elektromos fűtés csak az energiamérleg szabályozó nagyobb hődeficite (gyári beállítás: -600 °min) esetén kapcsol be. Ezzel a gazdaságosabb üzem hosszabb működési idők által biztosítható. Monovalens üzemmód esetén a második hőtermelő csak a hőszivattyú hibája esetén lép működésbe.
3.3. Az energiamérleg szabályozó szabályozási struktúrája A szabályozó használata három különböző szinten történik.
Üzemeltetői szint Kódszint
A harmadik szint
a hőszivattyús rendszer alapbeállításaira; a szakspecifikus adatok/diagnózis számára, szerviztevékenységhez; olyan funkciókat tartalmaz, amelyek a rendszer optimalizációját szolgálják. Ezeket a szakember a vrDIALOG 810/2 rendszer által tudja beállítani.
© Vaillant Saunier Duval Kft. 28 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
© Vaillant Saunier Duval Kft. 29 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
A kódszint a szakember számára van fenntartva és az illetéktelen behatolás ellen kódbeadással van védve. A jobb átláthatóság kedvéért a kódszint négy területre oszlik: C-menü D-menü I-menü A-menü
A fűtési rendszer paramétereinek beállítása (C1-től C xx-ig) Diagnózis lefuttatás (D1 és D5 között) Általános információk kijelzése (I1 és I5 között) Installációs segítség (A1 és A9 között). Első üzembehelyezéskor a szerviz az installációs menübe jut.
3.4. A hidraulika terv beállítása A hidraulika tervet (az elektromos terv mellett) az első üzembehelyezés során a szakszerviznek kell beállítania. A hőszivattyú típusa már gyárilag definiálva van.
Hidraulika terv a fűtés/HMV számára
Hidraulika terv 1 2 3 4
Fűtési körök típusa Direkt Pufferrel Dierekt Pufferrel
HMV-tároló
Passzív hűtés
Nem Nem Igen Igen
Nem Nem Nem Nem
VWL 7C/71 VWL 9C/91 X X X X
3.5. A hőszivattyú kezelőfelülete A rendszerben szükséges összes beállítás a kezelőegységen valósítható meg. A paraméterezés megkönnyítését grafikus képernyő segíti magyarázó szövegekkel, az egyszerű használat támogatására. A szabályozórendszer összes programozási lépése a két beállító gomb segítségével történik meg (mint pl. a calorMATIC 630 esetén). A következő oldalon a kezelőfelület és a kijeézőmenü felépítése és a funkciógombok működésének magyarázata látható. Jelmagyarázat 1. 2. 3. 4.
5. 6.
© Vaillant Saunier Duval Kft. 30 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
Menüszám Kurzor, megmutatja a kiválasztott paramétert Beállító, paraméter beállítás (forgatás), paraméter választás (nyomás) Beállító, menü választás (forgatás), különleges üzemmód aktiválása (nyomni) Információs sor Menüjelölés
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
4. A hőszivattyú tervezésének alapjai 4.1. Teljesítmény jelzőszám és munkaszám A bevezetett elektromos teljesítmény és az abból kinyerhető fűtési teljesítmény viszonyát a teljesítmény jelzőszám (ε) adja meg. A teljesítmény jelzőszám összehasonlíthatósága végett a hőforrás és a hőhasznosító rendszer hőmérsékletei a hőszivattyú figyelembe vétele során standardizálva vannak (leírást lásd a hőszivattyús rendszer tervezésénél). Leadott hőteljesítmény [kW] ε = -------------------------------------------------------Felvett elektromos teljesítmény [kW] A fűtési energia és az időegység alatt felhasznált elektromos energia viszonyát a munkaszám adja (β) meg. A teljesítmény jelzőszám csak egy pillanatnyi felvételt mutat meg azonosan definiált állapotoknál (pl. B0/W35 esetén). A munkaszám viszont a teljesítményviszonyt különböző üzemállapotoknál (pl. egy fűtési szezon időtartama alatt) írja le. Leadott hőmennyiség [kWh] β = -------------------------------------------------------------------------------Meghatározott idő alatt felvett elektromos munka [kWh]
4.2. Carnot-körfolyamat A hőszivattyú működése lényegében az ideális Carnot-körfolyamat szerint történik. A teljesítmény jelzőszám a hőmérsékletkülönbség következtében a hőforrás (párologtató) és a hőhasznosító rendszer (kondenzátor) között számítható. a-terület: a környezetből felvett energia. b-terület: a kompresszor hajtási energiája. 4-1: párolgás 1-2: sűrítés 2-3: lecsapódás 3-4: expanzió T = hőhasznosító rendszer hőfoka Tu = hőforrás hőfoka S = Entrópia (energiatartalom) Mindkét terület összege a teljes beadott energia (a+b felület). © Vaillant Saunier Duval Kft. 31 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
Az ideális körfolyam a valóságban sajnos nem valósítható meg. A rendszer veszteségei ahhoz vezetnek, hogy a levegő/víz hőszivattyú teljesítmény jelzőszáma általában 3,2-3,4 között van. A teljesítmény jelzőszámot a hőmérsékletkülönbség függvényében lehet a megadni.
A teljesítmény jelzőszám megadása a hőmérséklet különbség függvényében
4.3. A hőszivattyú üzemmódjai A hőszivattyú üzemmódjait a következő csoportokba sorolva lehet megkülönböztetni: o o o o
Monovalens üzemmód Monoenergetikus üzemmód Bivalens, alternatív üzemmód Bivalens, párhuzamos üzemmód
© Vaillant Saunier Duval Kft. 32 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
4.3.1. Monovalens üzemmód A hőszivattyú az egyetlen hőtermelő a fűtési rendszer és a melegvíz készítés számára. A rendszer tervezése során a hőforrást egész éves üzemre kell kialakítani.
Monovalens üzemmód
4.3.2. Monoenergetikus üzemmód A hőellátás két hőtermelővel valósul meg, melyek ugyanazzal az energiahordozóval működnek. A hőszivattyú elektromos kiegészítő fűtéssel van ellátva a csúcsterhelések lefedésére. Az elektromos kiegészítő fűtés a hasznosító rendszer fűtési előremenőjébe van beépítve, működését pedig a hőszivattyú vezérlése szabályozza. Jól méretezett rendszer esetén a teljes hőigény maximum 15%-át fedheti le az elektromos kiegészítő fűtés. Monoenergetikus üzemmód
© Vaillant Saunier Duval Kft. 33 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
4.3.3. Bivalens, alternatív üzemmód A hőszivattyú mellett egy második hőtermelő, másik energiahordozóval van telepítve a teljes hőigény lefedéséhez. Ilyenkor a hőszivattyú csak az úgynevezett bivalenspontig dolgozik (pl. 0 °C külső léghőmérséklet), hogy alacsonyabb külső léghőmérsékletek mellett a hőellátás a második hőtermelőn biztosítható legyen (pl. gázkazán). Ennek az üzemmódnak a leggyakoribb felhasználási területe a magas előremenő hőmérsékletekkel működő hőhasznosító rendszerek, ahol a hőszivattyú az éves fűtési üzem közel 60-70%-át képes lefedni (KözépEurópa jelenlegi hőmérsékleti viszonyai mellett). Bivalens alternatív üzemmód
4.3.4. Bivalens, párhuzamos üzemmód A hőszivattyú mellett egy második hőtermelő egy másik energiahordozóval van telepítve a teljes hőigény lefedéséhez. Egy meghatározott külső léghőmérséklet alatt a másik hőtermelő is bekapcsolódik a hőigény lefedéséhez. Az üzemmód feltétele, hogy a hőszivattyú a legalacsonyabb külső hőmérséklet mellett is üzemben tud maradni. Az új építésű házak esetén a Vaillant a monovalens, illetve a monoenergikus üzemet támogatja, hogy megelőzhető legyen egy másik hőtermelő beépítése kiegészítő hőtermelőként. Bivalens, párhuzamos üzemmód
© Vaillant Saunier Duval Kft. 34 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
4.4. Hőszivattyús rendszerek tervezése Egy hőszivattyús rendszer (HSZR) három fő komponensből áll. Ahhoz, hogy a rendszer gazdaságos és hibamentes üzeme megvalósulhasson, minden rendszerelemet egymással optimálisan össze kell hangolni. Egy hőszivattyús rendszer (HSZR) lényegében három fő építőelemből áll: A hőforrásrendszer (HFR) hasznosítja a földkéregben, a talajvízben és a környezeti levegőben felhalmozott napenergiát és ezt a hőszivattyúhoz vezeti. Ezt az energiát a hőszivattyú (HSZ) a fűtés számára hasznosítható hőként továbbítja. A hőszivattyúk a hőforrás és a hőátadás alapján alapvetően az alábbi módon különböztethetők meg: o o o o o
Víz/víz hőszivattyú Talajhő/víz hőszivattyú Talajhő/levegő hőszivattyú Levegő/víz hőszivattyú Levegő/Levegő hőszivattyú
A hőhasznosító rendszer (HHR) adja le a nyert hőenergiát a kifűtendő helyiségnek. Ahhoz, hogy a jó hatásfok (éves üzemóraszám) megcélozható legyen, alapvetően felületfűtést (padlófűtés vagy fal, illetve mennyezetfűtés) kell tervezni és kialakítani.
A hőszivattyús rendszer alkotóelemei
WPA – hőszivattyús rendszer WQ – hőforrás © Vaillant Saunier Duval Kft. 35 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
WP – hőszivattyú WNA – hőhasznosító rendszer geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
4.5. A geoTHERM levegő/víz hőszivattyú tervezése
Levegő/víz hőszivattyús rendszer tervezési folyamata © Vaillant Saunier Duval Kft. 36 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
4.5.1. A szabványos hőszükséglet megadása Egy épület hőszükségletének meghatározására eltérő pontosságú különböző tapasztalati képletek léteznek. Az ajánlatadás fázisában vagy a rendszer tervezése során a fűtött felületre vonatkoztatott hozzávetőleges négyzetméterenkénti teljesítményadatok különböző táblázatokból választhatók ki. A német energiamegtakarítási rendelet szerint (EnEV) egy ház energiaigazolványában mindig az éves fűtési hőigény van feltűntetve (kWh/m2a). Ennek az értéknek a segítségével a következő módon számolható a hőigény: QN = QH * A/bVH QN = Hőszükséglet (kW) QH = Éves hőigény (kWh/m2a) A = Fűtött felület (m2) bVH = Teljes használati óraszám (1800 – 2100 h/a) Háztípus Új építésű (EnEV 2007) Meglévő épület Meglévő épület
Hőszigetelés/Ablakok Igen/Fokozott légzárású Igen/Duplaüveges Nem/Duplaüveges
Fűtési teljesítmény / m2 30-45 W/ m2 80 W/ m2 100 W/ m2
4.5.2. A melegvíz igény megadása A használati melegvíz készítés az összes Vaillant geoTHERM hőszivattyúval közvetve vagy közvetlenül (geoTHERM plus és exclusive) lehetséges. A levegő/víz hőszivattyúk a VIH RW 300 típusú indirekt fűtésű vagy az allSTOR VPA 500 - VPA 1500 multifunkcionális tárolókkal kombinálhatók. A termékek részletes ismertetése a megfelelő fejezetek alatt megtalálhatók. 4.5.3. Tervezési alapelvek a levegő/víz hőszivattyúnál A talajhő/víz és a víz/víz hőszivattyúkkal ellentétben a levegő/víz hőszivattyúknál a fűtési teljesítmény erősen függ a külső hőmérséklettől. Tervezés során viszont feltétlenül figyelembe kell venni, hogy csökkenő külső hőmérséklet esetén megemelkedik a kifűtendő épület hőigénye és kisebb lesz a hőszivattyú fűtési teljesítménye. A hőszivattyú kiválasztása akkor megfelelő, ha a legalacsonyabb külső léghőmérséklet esetén is a hőellátás biztosítva van (épület hőterhelése < hőszivattyú fűtési teljesítmény + alternatív hőtermelő). © Vaillant Saunier Duval Kft. 37 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
4.5.4. Bivalenspont A helyes kiválasztás az úgynevezett bivalensponttól függ. Ez a pont írja le, hogy mekkora az a külső léghőmérséklet, ameddig a hőterhelés kizárólag a hőszivattyúval önmagában lefedhető.
A bivalenspont meghatározása Az épület hőszükségletének viszonya a levegő/víz hőszivattyú használata során
A bivalenspont alatt a csúcsterhelés lefedésére további hőtermelő (pl. kiegészítő elektromos fűtés) szükséges. A bivalenspont alapján lehet megállapítani, hogy a levegő/víz hőszivattyú monoenergikus vagy bivalens üzemben működik. 4.5.5. A fűtött felület hőmérsékletének meghatározása A bivalenspont meghatározása a maximális előremenő fűtővíz hőmérséklettől függ, szabványos külső léghőmérséklet (pl. -12 fok) esetén: • • •
Max. előremenő hőmérséklet = 35 °C; monovalens üzemmód lehetséges (jelleggörbe: 0,3). Max. előremenő hőmérséklet = 55 °C; monovalens üzemmód éppen még lehetséges (jelleggörbe: 0,9). Max. előremenő hőmérséklet = 75 °C; bivalens üzemmód; bivalenspont kb. 3 °C esetén (jelleggörbe: 1,6).
© Vaillant Saunier Duval Kft. 38 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
Bivalenspont a maximális előremenő hőmérséklet függvényében
Tudnivaló: A maximalis előremenő hőmérséklet a geoTHERM VWL 71 és 91 hőszivattyúk esetén 55 °C lehet. A gyakorlatban a hőszivattyút felületfűtések esetén alkalmazzák, ami lehetővé teszi a monovalens, illetve a monoenergikus üzemet.
Bivalenspont megadás VWL 7C/71 és 9C/91 esetén © Vaillant Saunier Duval Kft. 39 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
Mivel a gyakorlatban az épület hőigénye a külső léghőmérséklet függvényében nem áll rendelkezésre, ezért a bivalenspont megállapítása a következő módon zajlik, két pont segítségével: A-pont: számított szabványos hőterhelés a szabványos külső léghőmérséklet függvényében B-pont: A kívánt helyiséghőmérséklet, mint külső léghőmérséklet bevitele A kapott egyenes az A és B pontok között megadja az épület (leegyszerűsített) hőszükségletét kW-ban. 4.5.6. Alkalmazási példa: o o o o o
Építési mód: új családi ház Fűtendő felület: 150 m2 Szabványos hőszükséglet: 7,1 kW Legalacsonyabb szabványos külső léghőmérséklet: -14 °C Hőhasznosító rendszer: padlófűtés 35°C-os fűtési előremenővel
A hőszivattyú kiválasztása/kiegészítő fűtés Az alábbi táblázat segítségével kimutatható, hogy az előbbi példában a bivalenspont megadása során a VWL 9C/91 készülék (éppen még) monovalens üzemben dolgozik, miközben a VWL 7C/71-es típusnál -8,5°C bivalenspont adódik. Alapvetően tehát mindkét hőszivattyú beépíthető. Ennek ellenére célszerű a VWL 7C/71 típust választani, mivel: 1. A lefedettségi rész bivalens/párhuzamos üzemnél (itt monoenergikus) 0,99-nél fekszik (lásd Táblázat). 2. A fűtési teljesítmény magasabb külső hőmérsékletek esetén mindig az igényelt hőszükséglet felett fekszik. 3. Nyáron a melegvíz készítésnél a fűtőteljesítményt a tároló hőleadó felülete alapján kell figyelembe venni. Ha a hőszivattyúnak alacsonyabb külső hőmérsékletek esetén monovalens üzemben kell dolgoznia, akkor a VWL 9C/91-es típust kell választani (alkalmazási terület levegő/víz hőszivattyú –20°C-ig). Minden esetben tehát biztosítani kell, hogy a hőszivattyú és a kiegészítő fűtés teljesítménye mindig nagyobb legyen, mint az épület hőigénye a szabvány külső hőmérsékletnél.
© Vaillant Saunier Duval Kft. 40 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
Alapelv Épület hőszükséglet < hőszivattyú fűtőteljesítmény + kiegészítő fűtés
Példa: VWL 7C/71: A példában szereplő épület hőszükséglete 7,1 kW < 4,5 kW (-12°C esetén) + 6 kW (elektromos kiegészítő fűtés). VWL 9C/91: A példában szereplő épület hőszükséglete 7,1 kW ≤ 7,1 kW (-12°C esetén).
4.5.7. Bivalens rendszerek Ha az épület fűtési hőigényét egy bivalens rendszer biztosítja, két különböző hőtermelővel (pl. levegő/víz hőszivattyú az alapterhelésre és egy kazán a csúcsterhelés lefedésére), akkor az alábbi táblázat alapján lehet meghatározni, hogy a teljes fűtési hőigény lefedéséhez milyen mértékben járul hozzá az alapterhelés hőtermelő készüléke. A lefedettségi rész biztosításához a bivalenspont vagy az alapterhelést ellátó hőtermelő teljesítményarányának ismerete szükséges. Bivalenspont
Teljesítményarány
-10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5
0,77 0,73 0,69 0,65 0,62 0,58 0,54 0,5 0,46 0,42 0,38 0,35 0,31 0,27 0,23 0,19
Bivalens/párhuzamos üzem lefedettségi fok 1 0,99 0,99 0,99 0,99 0,98 0,97 0,96 0,95 0,93 0,9 0,87 0,83 0,77 0,7 0,61
© Vaillant Saunier Duval Kft. 41 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
Bivalnes/alternatív üzem lefedettségi fok 0,96 0,96 0,95 0,94 0,93 0,91 0,87 0,83 0,78 0,71 0,64 0,55 0,46 0,37 0,28 0,19
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
Ajánlás: Bivalenspont a maximális előremenő fűtési hőfok függvényében © Vaillant Saunier Duval Kft. 42 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
Ajánlás: Bivalenspont megadás geoTHERM VWL 7C/71 és VWL 9C/91 © Vaillant Saunier Duval Kft. 43 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
4.5.8. A levegő bevezető/elvezető rendszer kiválasztása
A légbevezető és kilépő csatornák környezetében biztosítani kell a szabad légáramlást. A termikus rövidzárat (a kilépő csatornából távozó lehűlt levegő a légbeszívó csatorna által teljesen vagy részlegesen beszívásra kerül) minden esetben el kell kerülni.
Ideális felállítás a sarokinstalláció. A csatornarendszer tervezéséhez vegye figyelembe a 6. fejezetet. A levegő/víz hőszivattyú beépítési korlátai - Külső léghőmérséklet: - 20 / + 35 °C - Fűtési hőmérséklet tartomány: + 20 / + 55 °C
4.5.9. Felállítási helyiség/méretek
Jobboldali sarokinstalláció; helyszükséglet: kb. 5 m2 1) A 800 mm távolság a kompresszorhoz való hozzáférés biztosításához szükséges. Adott esetben a tároló elhagyásával ez a távolság 500 mm-re csökkenthető © Vaillant Saunier Duval Kft. 44 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
Egy levegő/víz hőszivattyús rendszer kialakításához a következő fő elemek tartoznak: 1. Levegő/víz hőszivattyú: 1700 x 880 x 880 mm (Magasság x Szélesség x Mélység) 2. Puffertároló VPS; 780 mm x 1320 mm (Átmérő x Magasság), (adott esetben VPA multifunkcionális tároló melegvíz-készítéssel) 3. Melegvíztároló VDH; 1700 x 650 x 700 mm (Magasság x Szélesség x Mélység) 4. Légbevezető/légelvezető csatornák 5. A fűtési rendszer csatlakozásai Rendszerkialakítási példák a 8. fejezetben.
Baloldali sarokinstalláció VPA multifunkcionális tárolóval; helyszükséglet kb. 4 m2
Baloldali sarokinstalláció; helyszükséglet kb. 6 m2 © Vaillant Saunier Duval Kft. 45 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
4.5.10. Kondenzátum képződés A talajhő/víz vagy a víz/víz hőszivattyúkkal szemben a harmatponti hőmérséklet átlépése esetén a párologtatón egyrészt kondenzátum, másrészt dér, illetve jég képződik, ami leolvasztással cseppfolyósítható. Mindkét esetben a képződő kondenzátumot lefolyóba vagy átemelő szivattyú segítségével csatornába kell vezetni. Az üzemi körülményektől függően 3 liter kondenzvíz képes üzemóránként képződni. A levegő/víz hőszivattyú extrém esetben akár -20°C fokos külső léghőmérséklet esetén is működhet. Ez azonban a helyiségekben magas páratartalom esetén (pl. pincehelyiségek nedves falai) a csatornákban és az áttöréseken kondenzátum képződéshez vezethet.
Intézkedések A levegő/víz hőszivattyút fűtetlen helyiségben kell telepíteni. A felállítási helyiség jól átszellőztetett legyen, hogy a levegő páratartalma lehetőleg alacsony értéken legyen tartható, így megelőzhető a kondenzátum képződés. 4.5.11. Hangvisszaverődés a külső térben A levegő/víz hőszivattyú telepítése során a kedvezőtlen adottságok következtében a hangnyomásszint megemelkedhet. A kedvezőtlen kialakítású felületek, mint a beton, a kövezet vagy az aszfalt következtében a visszaverődés által a hangnyomásszint megemelkedhet.
Intézkedések A hangnyomás mértéke benőtt felületekkel (pl. pázsit vagy bokorfelületek) hallhatóan csillapítható. A hangterjedés építészeti akadályok által is közvetlenül csökkenthető (pl. terelők, falak, cölöpök, stb). A levegő/víz hőszivattyú felállítási helye nem lehet közvetlenül ablakok alatt, illetve hangra érzékeny helyiségben. A légcsatorna elem elhelyezése során lehetőség szerint el kell kerülni, hogy a csatornaelem szomszédos ablak felé nézzen (kivéve a következő oldalon ábrázolt grafikonon ábrázolt távolságok teljesülése esetén). 4.5.12. Hangátvitel az épületben A hangterjedés az épületen belül történhet: a) A padló és a falak által; b) A környezeti levegő következtében. © Vaillant Saunier Duval Kft. 46 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
Intézkedések A hőszivattyú felállítási helyiségének alapzata csak szilárd és egyenletes lehet. Így probléma nélkül lehetséges a hőszivattyú korrekt beállítása. A masszív testhangátvitel miatt a hőszivattyú felállítását nem kell fafödémre tervezni. Magas hangkeménységű helyiségekben (pl. teljes mértékben kicsempézett terem) hangelnyelő anyagok felvitelével lehet a másik helyiségekre történő hangátadást csökkenteni. Hangterjedési útvonalak
Hangszint csökkenés a távolság függvényében Hangteljesítményszint átszámítása hangnyomásszintre: a környező tér feltételeitől függően a hangnyomásszint számára 1 m távolságban kb. 5 dB(A) - 8 dB(A) kisebb érték adódik, mint a hangteljesítményszint esetén. A hangnyomászszint befolyása a hangforrástól való távolságra a következő diagramból olvasható ki. A felső határgörbe adja meg a szabad hangkiterjedés értékeit a hanghullámok visszaverődése nélkül. A gyakorlati esetek többségében azonban részleges hangvisszaverődéssel kell számolni, mivel a hullámok a szomszéd házon megtörhetnek és visszaverődhetnek. Ezek alapján a tényleges hangleadásnak az ábrázolt görbék között kell feküdnie. A hangnyomáshullám csökkenése a távolság függvényében (dB(A)) Ipari terület Üzemi terület Átlagos lakóterület Tiszta lakóterület
Nappal 70 db(A) 65 db(A) 55 db(A) 50 db(A)
Éjszaka 70 db(A) 50 db(A) 40 db(A) 35 db(A)
Épületen kívüli zajszintek a beépítési hely számára
© Vaillant Saunier Duval Kft. 47 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
5. A hőforrás tervezése 5.1. Áttekintés A nap által leadott hőenergia mindenütt - a talajban, vízben és levegőben - megtalálható. Ezt az energiát speciális hőcserélő rendszerek segítségével, az úgynevezett kollektorokkal vagy a környezeti levegőből direkt felvesszük és hozzávezetjük a hőszivattyú körfolyamához. A hőforrás különböző adottságokkal rendelkezik, melyekből különböző hőforrás teljesítmények adódnak.
© Vaillant Saunier Duval Kft. 48 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
5.2. Hőtermelés hőszivattyúval A talajvíz és a földkéreg lehetővé teszi az önálló hőszivattyús fűtési üzemet (monovalens rendszer). Ha hőforrásként a környezeti levegőt hasznosítjuk, azzal ugyanúgy lehet gazdaságos üzemet kialakítani (monoenergikus vagy bivalens rendszerben) mint a vizes hőszivattyúk esetén. Ahhoz, hogy egy már megtervezett rendszer, ami hőforrásból, hőszivattyúból és hőhasznosítóból áll összeállítható legyen, nagyon fontos, hogy az előzetes igények és a legfontosabb paraméterek lehetőség szerint előre pontosan rögzítve legyen.
5.3. A hőforrás levegő bevezetése A levegő/víz hőszivattyú a nap által felmelegített külső levegőt hasznosítja, amely mindenütt és korlátlan mennyiségben rendelkezésre áll. Mivel a környezeti levegő hőmérséklete alapvetően az évszakoktól függ, így magas hőmérsékleti ingadozásokat szolgáltat, ezért a gyakorlatban a levegő/víz hőszivattyút egy másik hőtermelővel kombinálják. Az új geoTHERM hőszivattyúk kompresszora optimális alkalmazható az alacsony hőforrás hőmérsékletekkel működő fűtési rendszerek esetén, mellyel magas éves munkaszám biztosítható. A levegő/víz hőszivattyúk hatalmas előnye, hogy nem engedélyköteles termékek, csak a zajterhelésre vonatkozó irányelveket kell figyelembe venni. A levegő/víz hőszivattyú legnagyobb előnye egyrészt a csekély beruházási költségekben és másrészt a hőforrás levegő egyedi hasznosításában rejlik. A Vaillant levegő/víz hőszivattyú komplex egységet képez, amely kizárólag belső telepítésre alkalmas. A hőszivattyú beépítése bármilyen lakóegységben megoldható, ami száraz és nincs kitéve fagyveszélynek. A belső felállítás leegyszerűsíti a szerviztevékenységet, óvja a készüléket az időjárást befolyásoló tényezőktől és áramkimaradás esetén is védelmet nyújt a fagyási károk ellen. Tekintettel a hőszivattyú elhelyezhetőségére és a légvezetés áramlástechnikai tulajdonságaira, mindenképpen szükség van hangszigetelő elemekre. A levegő/víz hőszivattyút lehetőség szerint mindig pincehelyiségben kell elhelyezni. A fellépő külső zajterhelés miatt a légcsatornák szerelését csak a szomszéddal történő megbeszéléssel lehet kivitelezni.
© Vaillant Saunier Duval Kft. 49 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
5.3.1.
Alapelvek
A levegő/víz hőszivattyúk esetén a hasznosítható hőforrás a külső levegő, amely csatornákon keresztül szívható be, a hőszivattyú párologtatójában hűl vissza és végül ismét a környezetbe adódik le. A levegő/víz hőszivattyú -20ºC fokos külső léghőmérsékletig tud még fűtési hőt termelni. Természetesen optimális kiépítés esetén ennél az alacsony külső léghőmérsékletnél a lakótér fűtéséhez szükséges hőigényt önmagában már nem tudja teljes egészében lefedni. A hőszivattyúba integrált elektromos kiegészítő fűtés nagyon hideg napokon a hőszivattyú által felmelegített fűtővizet a szükséges előremenő hőmérsékletre melegíti fel, amely a bivalenspont elérése esetén kapcsolódik be. A geoTHERM levegő/víz hőszivattyú kiemelkedő sajátossága a flexibilisen megválasztható felállíthatóság. A hátulról történő légbevezetés mellett (VWZ LE 50 (730 x 850 mm), és a VWZ LEK (600 x 600 mm) kúpos tartozékkal történő összekötés esetén) a légkilépést balról, jobbról vagy felülről lehet megválasztani. A levegő/víz hőszivattyúk a belső felállítás miatt alapvetően csak légcsatorna elemekkel együtt működtethetők. A helyiség erőteljes kihűlésének megelőzése miatt és biztonsági okokból a légáramot a szabadba kell vezetni. A beszívott levegőnek az ammóniától és más, korróziót elősegítő anyagoktól mentesnek kell lennie. Az egyéb helyiségek elhasznált levegőjének használata nem engedélyezett. Amikor van rá mód, a légbeszívó és a légkilépő oldalt egymástól mindig eltérő épületrészeken kell kialakítani. Csak kivételes esetekben szükséges a levegőt azonos homlokzati falon beszívni, illetve kiszellőztetni. Ahhoz, hogy a termikus rövidzár a légbelépés és a légkilépés között megelőzhető legyen, kellően nagy távolságot kell tartani vagy a légbelépés és kilépés közé egy elválasztó falat kell kialakítani. Ahhoz, hogy megelőzhető legyen az eső és a kondenzvíz cseppek bejutása a légcsatorna elemekbe, a légaknákat vízelfolyóval kell szerelni. A készülék gépkönyvében megadott összes nyomásesést nem szabad átlépni. Figyelembe kell venni többek között a rácsok, légaknák, elkerülők és légcsatorna elemek ellenállását. A légcsatornák számára szükséges faláttöréseket a belső részen hideg szigeteléssel kell bevonni, hogy a kihűlés és a fal átnedvesedése megelőzhető legyen. A hőszivattyú elhelyezhető vagy a föld szintje felett (pl. háztartási helyiségben) VWZ GA/GE időjárásvédő ráccsal vagy a föld szintje alatt (pincében) a gyakorlatban használt légaknákkal együtt.
© Vaillant Saunier Duval Kft. 50 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
6. Elhelyezési példák geoTHERM levegő/víz hőszivattyúra A geoTHERM levegő/víz hőszivattyú légcsatorna elemekkel történő bekötésére alapvetően négyféle rendszermegoldás létezik, amelyek a következő oldalakon vannak ábrákkal együtt bemutatva.
6.1. Elhelyezési példa 1: Baloldali sarokinstalláció, légbelépés hátul, légkilépés balra (90°-al elfordítva)
Minden csatorna, csővezeték, peremes lemez és hajlékony csatlakozó csonk a kondenzátum képződés ellen hőszigeteléssel védett (csatornák és a csövek ásványi rostból készült, a csatlakozók és a lemezek pedig hidegszigeteléssel).
A légelvezetés flexibilis elemmel is kialakítható (VWZ LAF 300). 1 2 3
geoTHERM VWL 71/91 Levegő/víz hőszivattyú 2) Légbevezető csatorna VWZ LE 50 2) 1) 2) Légelvezető csatorna VWZ LA 50 /VWZ LA 100
1) alternatív megoldási javaslat
© Vaillant Saunier Duval Kft. 51 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
4 5 6
allSTOR multifunkciós tároló (opció) Hidraulikus egység Légakna
2) a rugalmas csatlakozókat mindig a hőszivattyúra kell felszerelni
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
6.2. Elhelyezési példa 2: Jobboldali sarokinstalláció, légbelépés hátul, légkilépés jobbra (90°-al elfordítva)
Minden csatorna, csővezeték, peremes lemez és hajlékony csatlakozó csonk a kondenzátum képződés ellen hőszigeteléssel védett (csatornák és a csövek ásványi rostból készült, a csatlakozók és a lemezek pedig hidegszigeteléssel).
A légelvezetés flexibilis elemmel is kialakítható (VWZ LAF 300). 1. 2. 3.
geoTHERM VWL 71/91 Levegő/víz hőszivattyú 2 Légbevezető csatorna VWZ LE 50 ) 2) 1) 2) Légelvezető csatorna VWZ LA 50 /VWZ LA 100
1) alternatív megoldási javaslat
© Vaillant Saunier Duval Kft. 52 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
4. 5. 6.
allSTOR multifunkciós tároló (opció) Hidraulikus egység Légakna
2) a rugalmas csatlakozókat mindig a hőszivattyúra kell felszerelni
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
6.3. Elhelyezési példa 3: Fali installáció, légbelépés hátul, légkilépés bal vagy jobb oldalon, azonos falon
Minden csatorna, csővezeték, peremes lemez és hajlékony csatlakozó csonk a kondenzátum képződés ellen hőszigeteléssel védett (csatornák és a csövek ásványi rostból készült, a csatlakozók és a lemezek pedig hidegszigeteléssel). 1. 2. 3. 4.
geoTHERM VWL 71/91 Levegő/víz hőszivattyú 1) Légbevezető csatorna VWZ LE 50 1) Légelvezető csatorna VWZ LA 50 Légelvezető könyök VWZ LA 90
5. 6. 7. 8.
allSTOR multifunkciós tároló (opció) Hidraulikus egység Elválasztó fal Légakna
1) a rugalmas csatlakozókat mindig a hőszivattyúra kell felszerelni
© Vaillant Saunier Duval Kft. 53 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
6.4. Elhelyezési példa 4: Fali installáció, légbelépés hátul, légkilépés fenn
Minden csatorna, csővezeték, peremes lemez és hajlékony csatlakozó csonk a kondenzátum képződés ellen hőszigeteléssel védett (csatornák és a csövek ásványi rostból készült, a csatlakozók és a lemezek pedig hidegszigeteléssel). 1. 2. 3. 4.
geoTHERM VWL 71/91 Levegő/víz hőszivattyú 1) Légbevezető csatorna VWZ LE 50 1) Légelvezető csatorna VWZ LA 50 Légelvezető könyök VWZ LA 90
5. 6. 7. 8.
allSTOR multifunkciós tároló (opció) Hidraulikus egység Elválasztó fal Légakna
1) a rugalmas csatlakozókat mindig a hőszivattyúra kell felszerelni
© Vaillant Saunier Duval Kft. 54 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
6.5. Előírások A víz/víz és a talajhő/víz hőszivattyúkkal ellentétben a levegő/víz hőszivattyúk esetén a tervezés során figyelembe kell venni a zajterhelést. Előírások szabályozzák hőszivattyúk esetén is a rendszerek és azok üzemének működtetési feltételeit. A hőszivattyús rendszereket úgy kell telepíteni és üzemeltetni, hogy a káros környezeti behatások a technika jelenlegi állása szerint megakadályozhatók vagy minimálisra csökkenthetők legyenek. A közösség (szomszédok) megóvása az ártalmas, illetve káros környezeti behatások, zajok ellen az üzemeltető feladata. A mértékadó telepítési hely a rendszer behatási területén belül ott van, ahol az előírt értékek túllépése a leghamarabb várható. Beépített felületek esetén a mértékadó telepítési hely az, amely a zajtól legjobban terhelt, védelemre szoruló helyiség (pl. nyitott ablak közepétől) 0,5 méteren kívül esik. Épületen kívüli zajszintek a beépítési hely számára: a) Ipari terület nappal és éjszaka: b) Üzemi terület nappal: 65 dB(A); c) Átlagos lakóterület nappal: 55 dB(A); d) Tiszta lakóterület nappal: 50 dB(A);
éjszaka: éjszaka: éjszaka:
70 dB(A) 50 dB(A) 40 dB(A) 35 dB(A)
Rövid ideig tartó zajterheléssel ezt az irányértéket nappal 30 dB(A), éjszaka 20 dB(A) többlettel szabad átlépni. A DIN 4109 szabvány kimondja, hogy a megengedett hangnyomásszint a védelemre szoruló helyiségekben (nappali, hálószobák, irodahelyiségek) a 30 dB (A) értéket nem lépheti át.
6.6. Légbevezető és légelvezető csatornák Minden csatorna, cső, csőkarima és rugalmas csatlakozó a kondenzátum képződés ellen hőszigeteléssel (a csatornák és csövek ásványgyapot szigeteléssel, a csatlakozók és lemezek hidegszigeteléssel) van ellátva. 50% feletti légnedvesség szint felett és 0 fok külső léghőmérséklet alatt a hőszigetelés ellenére deresedés léphet fel. A geoTHERM levegő/víz hőszivattyú esetén a beszívott levegőnek ammóniától mentesnek kell lennie. Nem engedhető meg az elhasznált levegő használata. A légkilépő és a légbelépő csatornaelemek súlyának felvételére hordozó sínszett szükséges. Amennyiben egy 90-es könyök is be van építve (VWZ LA 90), javasolt a kiegészítő hordozó sínkészlet alkalmazása. A rugalmas csatlakozók, melyekkel a légcsatorna elemek a hőszivattyúhoz szerelhetők, nem arra vannak tervezve, hogy a légcsatornák súlyát hordozzák. Ezért minden, hosszabbított légcsatorna elemet egy VWZ LM hordozó sínkészlettel kell szerelni.
© Vaillant Saunier Duval Kft. 55 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
6.6.1.
Kialakítás/tervezés
Ahhoz, hogy a levegő/víz hőszivattyú telepítése problémamentesen megvalósulhasson, már a felállítási hely tervezése során figyelembe kell venni faláttöréseket a friss és az elhasznált levegő számára. A faláttöréseket emellett körbe 10 mm-el nagyobbra kell tervezni a tulajdonképpeni légcsatornákhoz képest, hogy lehetővé váljon a falaknál a csatornaelemek leszigetelése.
Légbelépés faláttörése: 870 mm x 750 mm (Magasság x Szélesség) 765 mm az elkészült padlótól Légkilépés faláttörése: 840 mm x 390 mm (Magasság x Szélesség) 780 mm az elkészült padlótól Figyelem: Az L1 és L2 méretadatok az áttörések méretadatai nem a hőszivattyú méretadatai! Légbelépés/légkilépés faláttörése
Faltávolságok a baloldali sarokinstalláció számára (1. megoldás) A következő ábra az 1. megoldás távolságait adja meg a felállítási helyiségben. Figyelembe kell venni, hogy a minimális távolság a hőszivattyútól a jobb oldali falhoz képest 800 mm tesz ki (a faláttöréstől egy 860 mm-es távolságnak megfelel). Ez a távolság feltétlenül szükséges, hogy a hűtőkörben történő szervizmunkák során minden egység elérhető legyen. A kialakítás 350 mm-es falvastagságokig érvényes (időjáráskövető ráccsal, lakótér), illetve 280 mm-ig (légaknával, pincetérrel).
© Vaillant Saunier Duval Kft. 56 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
Faltávolságok a baloldali sarokinstalláció számára (1. megoldás)
Időjárásvédő ráccsal Pl: falvastagság: 250 mm Fényaknával Pl: falvastagság: 250 mm
L1 (mm) 735 – X 485 665 – X 415
L2 (mm) 925 – X 675 855 – X 605
Lr (mm) min. 860 min. 860 min. 860 min. 860
X = tényleges áttörési falvastagság mm-ben
Faltávolságok a jobboldali sarokinstalláció számára (2. megoldás) A következő ábra a 2. megoldás távolságait adja meg a felállítási helyiségben. Figyelembe kell venni, hogy a minimális távolság a hőszivattyútól a jobb oldali falhoz képest 800 mm tesz ki (a faláttöréstől egy 860 mm-es távolságnak megfelel). Ez a távolság feltétlenül szükséges, hogy a hűtőkörben történő szervizmunkák során minden egység elérhető legyen. A kialakítás 350 mm-es falvastagságokig érvényes (időjáráskövető ráccsal, lakótér), illetve 280 mm-ig (légaknával, pincetérrel).
Faltávolságok a jobboldali sarokinstalláció számára (2. megoldás) © Vaillant Saunier Duval Kft. 57 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
A hőszivattyú felállítási és faláttörési méretei 350 mm falvastagság esetén (felülnézet)
Időjárásvédő ráccsal Pl: falvastagság: 250 mm Fényaknával Pl: falvastagság: 250 mm
L1 (mm) 1235 – X 985 1665 – X 915
L2 (mm) 925 – X 675 855 – X 605
Lr (mm) min. 510 min. 510 min. 510 min. 510
X = tényleges áttörési falvastagság mm-ben
Faltávolságok a bal- és jobboldali fali installáció számára (3. megoldás) Azonos falon történő levegő be- és kilépés esetén a minimális méretek leképezésekor a következő ajánlások az irányadók. Ha a légellátás és az elhasznált levegő eltávolítása légaknán keresztül történik, vegye figyelembe a légakna minimális méreteit: Mélység: min. 600 mm Szélesség frisslevegőre: min. 1000 mm Szélesség az elhasznált levegőre: min. 800 mm
© Vaillant Saunier Duval Kft. 58 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
Baloldali fali indstalláció
A hőszivattyúnak nem szabad elhasznált levegőt szívnia, mert különben lecsökken a hatásfok és akadályozva lesz a hőszivattyú működése. Szereljen ezért egy 1500 x 1000 mm (magasság x mélység) méretű elválasztó falat a belépő és kilépő csatorna közé. Ha a minimális távolság (1800 mm) a légbelépés közepétől a légkilépés közepéig be van tartva, el lehet hagyni az elválasztó falat. A légkilépő hosszabbító (VWZ LAF 100) utólagos beépítésével a hőszivattyú és a 90° könyök (VWZ LA 90) között ez a távolság könynyen biztosítható.
Jobboldali fali installáció
© Vaillant Saunier Duval Kft. 59 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
A légaknák és az elválasztó fal méretei
© Vaillant Saunier Duval Kft. 60 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
1a megoldás Balodali sarokelhelyezés, légkilépés csatornatelepítés időjárásvédő ráccsal.
merev
kivezetéssel,
talajszint
feletti
Baloldali sarokinstalláció Tétel 1 2 3
Darab 1 1 1
4 -
1 1
Tartozék VWZ LE 50 VWZ GE VWZ LA 50 VWZ LA 100 VWZ GA VWZ LM
Megnevezés Légbelépés 50 cm Légbelépő időjárásvédő rács Légkilépés 50 cm Légkilépés 100 cm Légkilépő időjárásvédő rács Hordozó sínkészlet
Rendelési szám 308402 308406 308400 vagy 308401 1) 2) 308407 308409 2)
1) Alternatíva 2) Nincs ábrázolva
© Vaillant Saunier Duval Kft. 61 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
2a megoldás Jobbodali sarokelhelyezés, csatornatelepítés légaknákkal.
lékilépés
merev
kivezetéssel,
talajszint
alatti
Jobboldali sarokinstalláció
Tétel 1 2 4 5
Darab 1 1 1 2 1 1
Tartozék VWZ LE 50 VWZ LA 100 VWZ LAF 300 VWZ LM Fényakna Fényakna
Megnevezés Légbelépés 50 cm Légkilépés 100 cm Flexibilis légkilépés Hordozó sínkészlet 600 x 800 mm 600 x 1000 mm
Rendelési szám 308402 308401 308408 1) 2) 308409 2) Épület része Épület része
1) Alternatíva 2) Nincs ábrázolva
© Vaillant Saunier Duval Kft. 62 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
3a megoldás Fali szerelés, lékilépés balra merev kivezetéssel, csatornatelepítés talajszint alatti légaknákkal.
Fali szerelés, baloldali légkilépés
Tétel 1 2 3 4 5 6
Darab 1 1 1 1 2 1 1
Tartozék VWZ LE 50 VWZ LA 50 VWZ LA 90 VWZ LAF 300 VWZ LM Fényakna Fényakna
Megnevezés Légbelépés 50 cm Légkilépés 100 cm Légkilépő könyök 90 fok Flexibilis légkilépés Hordozó sínkészlet 600 x 800 mm 600 x 1000 mm
Rendelési szám 308402 308400 308403 308408 1) 2) 308409 2) Épület része Épület része
1) Alternatíva 2) Nincs ábrázolva
© Vaillant Saunier Duval Kft. 63 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
4a megoldás Fali szerelés, felső légkilépés merev kialakítású csatornaelemmel a talajszint felett.
Ahhoz, hogy a légelszívás a kilépő nyílás felől megelőzhető lehessen, építési oldalról le kell választani a légkilépést a légbelépéstől. Ezt a kiáramló levegő eltérítésével lehet bal/jobb-odali irányban kialakítani vagy a légáramlás lekorlátozását elválasztó fal segítségével kivitelezni (lásd az ábrán). Alapfeltétel, hogy a helyiség magassága kb. 2600 mm nagyságú legyen. Tétel 1 2 3 4 5
Darab 1 1 1 1 1 1
Tartozék VWZ LE 50 VWZ LA 50 VWZ LA 90 VWZ LAF 300 VWZ LAO VWZ LM
Megnevezés Légbelépés 50 cm Légkilépés 100 cm Légkilépő könyök 90 fok Flexibilis légkilépés Zárt oldalsó lemez Hordozó sínkészlet
Rendelési szám 308402 308400 308403 308408 1) 2) 308410 308409 2)
1) Alternatíva 2) Nincs ábrázolva
© Vaillant Saunier Duval Kft. 64 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
6.6.2.
Maximális légbelépő csatornahosszak
o 0,5 m tartozékkal (VWZ LE 50 + VWZ GE) + 4,5 m építési hosszabbítás o 1,5 m tartozékkal (VWZ LEK+ VWZ GE) + 3,5 m építési hosszabbítás o max. 5 m 600 x 600 mm vagy nagyobb belső átmérőjű csatornák esetén + VWZ GE
© Vaillant Saunier Duval Kft. 65 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
6.6.3.
Maximális légkilépő csatornahosszak
o 5 m 320 x 770 mm belső átmérőjű csatornákkal + VWZ LA 90 + VWZ GA o 3 m VWZ LAF+ VWZ GA tartozékkal összekötve o 6 m min. 560 mm belső átmérőjű felxibilis csövekkel összekötve
© Vaillant Saunier Duval Kft. 66 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
7. Hidraulikai jellegzetességek és követelmények 7.1. Alapelvek a hőszivattyús rendszerek tervezése során A geoTHERM levegő/víz hőszivattyú esetén a legnagyobb fűtési előremenő vízhőmérséklet 55°C. Alapvetően ez a tulajdonsága különbözteti meg a hőszivattyút a gázüzemű fali és állókazánoktól, ahol akár 80°C-os előremenő vízhőmérséklet is biztosítható. Ahhoz, hogy alacsonyabb fűtési előremenő vízhőmérsékletek esetén hőszivattyút lehessen alkalmazni, össze kell hangolni a fűtési rendszer és a használati melegvíz készítés teljes hőigényét a hőszivattyú névleges teljesítményével. A hőhasznosító rendszer különlegességei és legfontosabb alkotóelemei, a beépítési követelmények, illetve a hőszivatytyúval megvalósítható összekötési lehetőségek az alábbiakban kerülnek részletes ismertetésre.
A hőforrás hőmérsékletemelkedésének megjelenítése
7.2. Fűtési körök A hőszivattyús működés magas éves üzemóraszámának biztosításához nagyon fontos a lehetőség szerint emelt értékű hőforrás hőmérséklet, illetve az alacsony előremenő hőmérséklet a hőhasznosító rendszeren belül. © Vaillant Saunier Duval Kft. 67 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
7.2.1.
Felületi fűtés alkalmazása 35 °C előremenő fűtővíz hőmérséklettel
A hőszivattyús alkalmazás különösen bevált megoldás felületi fűtések esetén, különösen az olyan padlófűtési rendszereknél, amelyek 35°C előremenő hőmérséklettel vagy valamivel a szabványos külső léghőmérséklet alatt fűtik az ingatlant. A gazdaságos üzem megvalósíthatósága érdekében 5-7 K hőmérsékletemelkedést kell tervezési célul kitűzni. A hőszivattyú működtetéséhez a helyi áramszolgáltatótól kedvezményes tarifarendszer kérhető, melynek következtében a hőtermelés bizonyos időszakokban szünetel. Az üzemszünetek áthidalására puffertárolót célszerű alkalmazni, amely a tároló térfogatának köszönhetően kellő hőmennyiséget biztosít. 7.2.2.
A radiátoros fűtési rendszer tulajdonságainak figyelembe vétele
Ha a radiátoros rendszer jellegzetességeit figyelembe vesszük, nagyon fontos arra ügyelni, hogy a fűtési kör lehetőleg alacsony előremenő hőmérsékleten működhessen és erre a hőfokra legyen tervezve (pl. maximum 45 °C). Ha 55°C-nál magasabb fűtési előremenő vízhőmérsékletekre van szükség, akkor a hőszivattyút össze kell kapcsolni egy másik hőtermelővel és a fűtési rendszer csak így üzemeltethető. A Vaillant a monovalens/monoenergetikus hőszivattyús üzem biztosítására törekszik, hogy a fűtési rendszert ne kelljen egy kiegészítő beruházás során egy másik hőtermelővel bővíteni.
7.3. A melegvíz készítés kiválasztása A tervezés során figyelembe kell venni a melegvíz készítés kiválasztását is. Mivel a geoTHERM levegő/víz hőszivattyúk esetén az előremenő fűtővíz maximális hőfoka 55°C, olyan rendszert kell alkalmazni, amelyik ezt a hőmérsékletet lehetőleg csekély veszteséggel át tudja adni a használati melegvíz számára. Csak túlméretezés által valósítható meg a melegvíz készítő rendszer hőcserélőjénél a kielégítő melegvíz hőfok. Ennek következtében megelőzhető a hőszivattyú túl gyakori bekapcsolása. A melegvíz készítés kiválasztása során figyelembe kell venni a hőszivatytyú és a hőcserélőrendszer hőátadó teljesítményét is a tárolótérfogat meghatározása mellett. Az alábbiakban különböző melegvíz készítő megoldásokat hasonlítunk össze, amelyek a hőszivattyús rendszer összekapcsolása esetén alkalmazhatók:
© Vaillant Saunier Duval Kft. 68 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
7.3.1.
Elektromos átfolyós vízmelegítő/villanybojler
Előnyei/hátrányai: csekély beruházási költség. A használati melegvíz a csapolási helyen közvetlenül megjelenik, így jelentősen csökken a vízvezetékeken fellépő veszteség. Az átfolyós rendszerű vízmelegítők esetén nincsen készenléti veszteség. A melegvíz készítés energiaigénye magas, viszont csekély a melegvíz teljesítmény. Nincs szükség a melegvíz termelő fertőtlenítésére.
7.3.2.
Indirekt fűtésű melegvíz tároló
A melegvíz tároló hőcserélőjének kell a hőszivattyú fűtőteljesítményét felvennie, ami a gyakorlatban azt jelenti, hogy 3 - 4 kW fűtőteljesítménynél kb. 1 m2 hőcserélő felületnek kell rendelkezésre állnia. A tároló hőcserélőjének felülete alapján csak olyan hőszivattyúk kapcsolhatók, amelyeknek a teljesítménye 14 kW alatt van. Nagyobb teljesítmények esetén ezért több tárolót kell alkalmazni. Ez magasabb beruházási költséget és több helyszükségletet von maga után. A termikus fertőtlenítés a hőszivattyú technikai sajátosságai következtében nehezen biztosítható, az optimális fertőtlenítés kivitelezhetetlen.
© Vaillant Saunier Duval Kft. 69 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
7.3.3.
Multienergikus tároló átfolyós rendszerű melegvíz készítéssel
Nincs szükség külön puffertárolóra. Több hőtermelő (gáz-/olajkazán, fatüzelésű kazán, szolár kollektorok) bekötése lehetséges. A melegvíz fertőtlenítése a tárolóban lévő csekély (< 400 l) térfogatmennyiség miatt nem következik be (átfolyó rendszerű elv).
7.3.4.
Tárolótöltő rendszer
A tárolótöltő rendszer hőcserélője a hőszivattyú rendszerhőmérsékletével van összehangolva. A lemezes hőcserélő méretezése a hőszivattyú teljesítménye (0/35 fok) és a melegvíz hőmérséklet (primer 62°C/52°C, szekunder 57°C/47°C) alapján történik. Tárolótöltő rendszer esetén a tároló feltöltése külső hőcserélővel, tárolótöltő szivattyúval és egy hőmérsékletvezérelt szeleppel valósul meg. Az ilyen, egyedileg kialakított megoldással a melegvíz tároló részére nagy teljesítmény vihető át a kiválasztott hőszivattyúval együtt. A termikus fertőtlenítés a hőszivattyú technikai sajátosságai következtében nehezen biztosítható, az optimális fertőtlenítés kivitelezhetetlen. A 14 kW feletti teljesítménnyel rendelkező hőszivattyúk esetén kiegészítő puffertárolóra van szükség.
© Vaillant Saunier Duval Kft. 70 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
7.4. Puffertároló A puffertároló a hőszivattyús rendszerben alapvetően négy feladatot lát el: • A kedvező tarifájú áramszolgáltatás szünete esetén a folyamatos hőszállítás biztosítása. • Csekély vízmennyiségű rendszerek esetén a hőszivattyú minimális működési idejének növelése. • A minimális vízmennyiség biztosítása a puffertároló hidraulikus váltóként történő alkalmazásakor. • A párologtató leolvasztásához szükséges hőenergia pufferelése. Az alábbiakban a puffertároló legfontosabb kapcsolási formáit mutatjuk be.
Puffertároló mint hidraulikus váltó a fűtési rendszer szétválasztására: A puffertároló hidraulikus váltóként történő alkalmazásakor a hőtermelés (jelen esetben a hőszivattyú) a hőhasznosítótól (pl. padlófűtés) hidraulikusan le van választva. A nyomás nullpontja a hidraulikus váltóban (szétválasztó tároló) található. Ezzel a kapcsolási móddal valósítható meg, hogy a hőszivattyú által keringtetett minimális vízmennyiség esetén is alacsony legyen bekapcsolási szám. A puffertároló használatával az egyedi helyiséghőmérséklet szabályozás is alkalmazható. A visszatérő ágba sorbakapcsolt puffertároló: A visszatérő ágba sorbakapcsolt tárolót az olyan radiátoros/falfűtéssel rendszerek esetén alkalmazzák, ahol a keringtetett vízmennyiséget meg kell emelni. Így a hőszivattyú működési ideje megnő. A hidraulikus váltóként használt puffertárolóval szemben, itt a második fűtési keringtető szivattyú elhagyható. A minimális keringtetett vízmennyiség egy megfelelően méretezett túláramszeleppel biztosítható.
7.4.1.
A puffertároló méretezése
A hőszivattyúk üzemeltetésére az áramszolgáltató különleges tarifarendszert kínál. A különleges tarifájú áramszolgáltatás napi lefutása a helyi áramszolgáltatótól függően más-más időintervallumokat fed le. Ezen kívül szükséges még, hogy a hőszivattyú indulása óránként maximum három bekapcsolásra korlátozódjon. Ezen szempontok alapján néhány alkalmazási esetben (pl. radiátoros fűtési rendszernél) tanácsos a hőenergia puffertérolóval történő tartalékolása. A puffertárolót úgy kell méretezni, hogy a hőszivattyú 20 percet igényel a puffertároló megtöltésére (ebből ered az óránkénti maximum három indulás), anélkül hogy eközben a fűtési rendszer hőt vonna el. Ebből az okból kifolyólag adódik a következő ökölszabály: m = Q / (c · T) , ahol Q = P · t © Vaillant Saunier Duval Kft. 71 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
m= Q= P= t=
c= T=
a puffertároló mérete (m3) hőenergia = hőszivattyú fűtőteljesítmény (kW) · átmeneti idő (h) a hőszivattyú fűtési teljesítménye (kW) átmeneti idő (h) Átmeneti idő minimum = 0,33 h Átmeneti idő maximum = 2 h (leghosszabb összefüggő egyedi üzemszüneti idő) 1,163 Wh/kg · K előremenő/visszatérő közötti hőmérséklet különbség (K). A hőmérsékletkülönbségnek 5 és 10 K között kell lennie.
Számpélda: A hőszivattyú fűtési teljesítménye (geoTHERM VWL 7C/71) = 7,0 kW Választot átmeneti idő = 0,33 h A padlófűtési rendszer hőmérsékletkülönbsége (∆T) = 7 K m = (7,0 kW · 0,33 h)/(1,163 Wh/kg K· 7 K) = 0,28 m3 => kb. 300 liter puffer térfogat
7.5. Egyéb alkotóelemek 7.5.1.
Elektromos kiegészítő fűtés
Az elektromos kiegészítő fűtés a fűtési rendszer és a melegvíz készítés támogatását szolgálja. Az összes Vaillant geoTHERM hőszivattyúban gyárilag megtalálható az elektromos kiegészítő fűtés. Ez biztosítja a fűtési rendszer csúcsterhelés esetén a teljes lefedettséget, a használati melegvíz termikus fertőtlenítésének támogatását (a geoTHERM hőszivattyú által előállított legnagyobb megtermelt melegvíz hőmérséklet kb. 55 °C, ami a fertőtlenítéshez nem elegendő) és a padlófűtés szárító fűtését. Az utóbbi funkció a téli hónapok alatt mindenekelőtt a szárító fűtésnél fontos, hogy a hőforrást tehermentesítsük. 7.5.2.
Hidraulikus váltó
A hidraulikus váltó nem más, mint egy erősen túlméretezett bypass-vezeték. A leválasztó tartályokhoz hasonlóan a hidraulikus váltónál a hőtermelő (jelen esetben a hőszivatytyú) a hőhasznosítótól (padlófűtés) hidraulikailag le van választva. A minimális áramló vízmennyiség a hőhasznosító rendszertől függetlenül biztosítható. A használati oldalon egyedi hőmérsékletszabályozást lehet alkalmazni. © Vaillant Saunier Duval Kft. 72 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
7.5.3.
Keverőszelep
A keverőszelepet a hőszivattyúk, illetve a hőszivattyús rendszerek alkalmazása során alapvetően nem szükséges beépíteni, mert különben az éves kihasználtsági fok és ezzel a fűtési rendszer gazdaságossága leromlik. Puffertároló alkalmazása esetén komfortbeli okok miatt azonban szükséges lehet a keverőszelep beépítése. 7.5.4.
Túláram szelep
A túláram szelep a fűtési rendszer előremenő és visszatérő ága között található és a hőszivattyús körben a minimális térfogatáram biztosításáról gondoskodik. Abban az esetben nyit ki, mihelyt a szükséges nyomás a szelepen beállított értéket átlépte. A visszatérő ágba sorbakapcsolt puffertároló esetén a túláram szelep gondoskodik a hőelvonásról a lezárt helyiséghőmérséklet szabályozó szelepek mellett. Így olyan hőszivattyús szabályozási mód valósítható meg, amely nem okoz a magas nyomás következtében fellépő hibaleállást.
7.6. Hidraulikai megoldások, melyek minimális víz- és térfogatáramot biztosítanak A hőszivattyúk üzem közben magas névleges térfogatáramot igényelnek, hogy a termelt hőt le tudják adni. A modulációs működés a mai hőszivattyúk esetén nem lehetséges. Ha a termelt hőenergia nem adódik le, a fellépő nyomásnövekedés miatt lekapcsolás következik be. A hőszivattyúk esetén a következő okok alapozzák meg a lehető leghosszabb működési, illetve a nyugalmi állapot időciklusait: •
•
Teljesítménymoduláció nincs, ezért a szabályozástechnikai határolást a hűtőkörben elhelyezett presszosztátok irányítják. Működés közben biztosítani kell a megfelelő hőfelvételt, így elkerülhetők a túlnyomásból adódó lekapcsolások. A kompresszor az indítási fázisban van a legjobban terhelve. Ezen ok miatt a hőszivattyús szabályozás hosszú működési és üzemszüneti időre van méretezve. A Vaillant geoTHERM hőszivattyúknak 4 perces minimális üzemideje van (a kompresszor olajellátása így biztosítható).
© Vaillant Saunier Duval Kft. 73 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
A Vaillant geoTHERM hőszivattyúk minimális keringtetett vízmennyisége Feltételek Tervezett hőmérsékletemelkedés: 5 K Megengedett emelkedés: 20 K Minimális keringtetett mennyiség: 30 % Alapvetően a következőkre kell odafigyelni: A hidraulikus kiegyenlítést generálisan kell biztosítani. A puffertárolót 14 kW-ig standard hidraulikaként, leválasztó tárolóként ajánljuk. A következő hidraulikai megoldások azok, melyek biztosítják a hőszivattyú számára szükséges minimális keringtetett vízmennyiséget: 7.6.1.
Javasolt hidraulikai megoldások
1. Hidraulikai megoldás – hőszivattyú puffertárolóval (leválasztó tároló, mint hidraulikus váltó) ¾ Relatív magas helyszükséglet; ¾ Második keringtető szivattyú + keverőszelep szükséges (beruházási költség + áramfogyasztás); ¾ Nincs energiamérleg szabályozás.
2. Hőszivattyú hidraulikus váltóval ¾ Energiamérleg szabályozás; ¾ Kevesebb helyigény; ¾ Kiegészítő követelményeket kell teljesíteni; ¾ Kiegészítő fűtési keringtető szivatytyú szükséges; ¾ A fűtési jelleggörbe beállítása (a lehető leglaposabbra); ¾ Minden helyiséghőmérséklet szabályozó beállítása min. 17 C-ra; ¾ A hidraulikus váltó térfogatát típus alapján kell kiválasztani.
© Vaillant Saunier Duval Kft. 74 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
3. Hőszivattyú túláram szeleppel és sorba kapcsolt tárolóval
¾ A túláram szelep és a tároló helyes kiválasztása; ¾ A túláram szelep beállítása; ¾ Szabályozás energiamérlegeléssel; ¾ Relatív magas helyszükséglet; ¾ Kiegészítő feltételeket kell teljesíteni.
4. Hőszivattyú egyedi hőmérsékletszabályozás nélkül (néhány helyiségben, pl. fürdő, előszoba)
¾ A minimálisan szükséges keringő vízmennyiséget biztosítani kell; ¾ Szabályozás energiamérlegeléssel; ¾ Kiegészítő feltételeket kell teljesíteni; ¾ A kívánt helyiséghőmérséklet a nyitott körök esetén nem állítható be.
© Vaillant Saunier Duval Kft. 75 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
7.6.2.
Javasolt hidraulikai megoldások kiválasztása
A hidraulikai megoldás kiválasztása, amely biztosítja a hőszivattyúk számára szükséges minimális vízáramlást és térfogatáramot © Vaillant Saunier Duval Kft. 76 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
geoTHERM levegő/víz hőszivattyú magas gazdaságossággal és a levegő, mint környezeti hőforrás kombinálva, alacsony hasznosítási költségek mellett (fűtési kör puffer- és melegvíz-tárolóval).
Rendszerjavaslat 2
Figyelem! A hazai alkalmazások során a VIH RW 300 típusú tárolót kell választani!
geoTHERM levegő/víz hőszivattyú másik hőtermelővel (itt gázkazán) kombinálva – a klasszikus bivalens fűtési rendszer (kevert kör puffer- és melegvíz-tárolóval).
Rendszerjavaslat 3
Rendszerjavaslat 1
8. A hidraulikus kapcsolások áttekintése
geoTHERM levegő/víz hőszivattyú multifunkcionális tárolóval kombinálva – fűtés és melegvíz-készítés számára (kevert kör puffer- és melegvíztárolóval).
© Vaillant Saunier Duval Kft. 77 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
8.1. 1.Rendszerjavaslat Rendszerleírás • • • • • •
geoTHERM levegő/víz hőszivattyú. Melegvíz készítés geoSTOR VDH HMV-tárolóval (Magyarországon nincs bevezetve, helyette VIH RW 300 típusú tárolót kell betervezni). A 6 kW-os elektromos kiegészítő fűtés által megoldható a monoenergikus üzem. Hőforrás a környezeti levegő. A padlófűtési körök puffertárolón keresztül csatlakoznak a hőszivattyúhoz. A hőszivattyú szabályozása időjáráskövető energiamérleg szabályozóval történik.
Tervezési tudnivalók • • •
•
Emelt melegvíz-hozam biztosítható. A szabályozón a 4-es hidraulikai tervet kell kiválasztani (fűtési üzem puffer- és melegvíz-torlóval). A szabályozón a 3-as elektromos tervet kell beállítani (kétkörös, különleges tarifájú betáplálás). A kompresszor és az elektromos kiegészítő fűtés számára az alacsony tarifájú áramszolgáltatás egy másik villanyórán keresztül történik, amely a kedvező tarifájú szolgáltatás esetén megakadályozza a hőszivattyú működését. A puffertároló helyes méretezésével és kiválasztásával biztosítható, hogy a kedvezményes tarifarendszer üzemszünete esetén is részben vagy teljes egészében folyamatos legyen a hőellátás.
Figyelem! A rendszerajánlati példa nem helyettesíti az épületgépészeti tervezést! Vegye figyelembe a szabványok és helyi rendeletek előírásait.
Tudnivalók A fűtési jelleggörbét úgy kell kiválasztani, hogy a puffertároló hőmérséklete a legmagasabb padlófűtési előremenő hőmérsékletnek feleljen meg. A hőszivattyú lekapcsolása a puffer feltöltése közben akkor következik be, ha az előremenő értéke 2 K-el a kívánt hőmérséklet felett van a puffertároló alsó hőmérséklet érzékelőjénél. Helyhiány esetén alternatív megoldás lehet a puffertároló helyett az allSTOR multifunkcionális tároló alkalmazása. © Vaillant Saunier Duval Kft. 78 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
© Vaillant Saunier Duval Kft. 79 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
8.2. 2.Rendszerjavaslat Rendszerleírás • • • • • •
geoTHERM levegő/víz hőszivattyú. Melegvíz készítés geoSTOR VDH HMV-tárolóval (Magyarországon nincs bevezetve, helyette VIH RW 300 típusú tárolót kell betervezni). Másik hőtermelővel bivalens/párhuzamos üzem biztosítható. Hőforrás a környezeti levegő. A radiátoros és padlófűtési körök puffertárolón keresztül csatlakoznak a hőszivatytyúhoz. A hőszivattyú szabályozása időjáráskövető energiamérleg szabályozóval történik.
Tervezési tudnivalók • • •
•
Emelt melegvíz-hozam biztosítható. A szabályozón a 4-es hidraulikai tervet kell kiválasztani (fűtési üzem puffer- és melegvíz-torlóval). A szabályozón a 3-as elektromos tervet kell beállítani (kétkörös, különleges tarifájú betáplálás). A kompresszor és az elektromos kiegészítő fűtés számára az alacsony tarifájú áramszolgáltatás egy másik villanyórán keresztül történik, amely a kedvező tarifájú szolgáltatás esetén megakadályozza a hőszivattyú működését. A puffertároló helyes méretezésével és kiválasztásával biztosítható, hogy a kedvezményes tarifarendszer üzemszünete esetén is részben vagy teljes egészében folyamatos legyen a hőellátás.
Figyelem! A rendszerajánlati példa nem helyettesíti az épületgépészeti tervezést! Vegye figyelembe a szabványok és helyi rendeletek előírásait.
Tudnivalók A hőigény a másik hőtermelőn (jelen esetben gázkazán) a hőszivattyú kiegészítő fűtési csatlakozóján egy leválasztó relé által adható át. A magas hőmérsékletek ellen a hőszivattyú határoló termosztáttal van védve. A fűtési jelleggörbét úgy kell kiválasztani, hogy a puffertároló hőmérséklete a legmagasabb padlófűtési előremenő hőmérsékletnek feleljen meg. A hőszivattyú lekapcsolása a puffer feltöltése közben akkor következik be, ha az előremenő értéke 2 K-el a kívánt hőmérséklet felett van a puffertároló alsó hőmérséklet érzékelőjénél. © Vaillant Saunier Duval Kft. 80 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
© Vaillant Saunier Duval Kft. 81 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
8.3. 3.Rendszerjavaslat Rendszerleírás • • • • • •
geoTHERM levegő/víz hőszivattyú. Melegvíz készítés geoSTOR VDH HMV-tárolóval (Magyarországon nincs bevezetve, helyette VIH RW 300 típusú tárolót kell betervezni). A 6 kW-os elektromos kiegészítő fűtés által megoldható a monoenergikus üzem. Hőforrás a környezeti levegő. A padlófűtési körök puffertárolón keresztül csatlakoznak a hőszivattyúhoz. A hőszivattyú szabályozása időjáráskövető energiamérleg szabályozóval történik.
Tervezési tudnivalók • • •
•
•
Emelt melegvíz-hozam biztosítható. A szabályozón a 4-es hidraulikai tervet kell kiválasztani (fűtési üzem puffer- és melegvíz-torlóval). A szabályozón a 3-as elektromos tervet kell beállítani (kétkörös, különleges tarifájú betáplálás). A kompresszor és az elektromos kiegészítő fűtés számára az alacsony tarifájú áramszolgáltatás egy másik villanyórán keresztül történik, amely a kedvező tarifájú szolgáltatás esetén megakadályozza a hőszivattyú működését. A multifunkcionális tárolóval (puffertároló integrált melegvíz-készítéssel) történő kombináció esetén egy második, külső váltószelepet is be kell építeni (LP/UV1 a melegvíz készítés/fűtés előremenője számára). Ez a VPA tárolók szállítási terjedelmébe tartozik. A puffertároló helyes méretezésével és kiválasztásával biztosítható, hogy a kedvezményes tarifarendszer üzemszünete esetén is részben vagy teljes egészében folyamatos legyen a hőellátás.
Figyelem! A rendszerajánlati példa nem helyettesíti az épületgépészeti tervezést! Vegye figyelembe a szabványok és helyi rendeletek előírásait.
Tudnivalók A fűtési jelleggörbét úgy kell kiválasztani, hogy a puffertároló hőmérséklete a legmagasabb padlófűtési előremenő hőmérsékletnek feleljen meg. A hőszivattyú lekapcsolása a puffer feltöltése közben akkor következik be, ha az előremenő értéke 2 K-el a kívánt hőmérséklet felett van a puffertároló alsó hőmérséklet érzékelőjénél. A rendszer szolár támogatása az allSTOR multifunkcionális tároló és az ehhez alkalmas szolár hőcserélő segítségével problémamentesen megoldható. © Vaillant Saunier Duval Kft. 82 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
© Vaillant Saunier Duval Kft. 83 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
8.4. COP-értékek a különböző külső léghőmérsékletek esetén, elektromos kiegészítő fűtés nélkül
35-fokos fűtési előremenő vízhőmérséklet esetén (leadott fűtési teljesítmény/COP) Típus/hőmérséklet A-15W35 A-7W35 A2W35 A10W35 A20W35
VWL 7C/71 4 kW/2,0 5,7 kW/2,7 7,6 kW/3,4 10,2 kW/4,2 11,0 kW/4,4
VWL 9C/91 6,4 kW/2,3 8,1 kW/2,8 10,2 kW/3,4 13,9 kW/4,4 14,8 kW/4,6
45-fokos fűtési előremenő vízhőmérséklet esetén (leadott fűtési teljesítmény/COP) Típus/hőmérséklet A-15W45 A-7W45 A2W45 A7W45
VWL 7C/71 3,7 kW/1,6 5,3 kW/2,2 7,2 kW/2,8 9,0 kW/3,4
VWL 9C/91 6,2 kW/1,9 7,8 kW/2,3 10,0 kW/3,2 11,8 kW/3,2
55-fokos fűtési előremenő vízhőmérséklet esetén (leadott fűtési teljesítmény/COP) Típus/hőmérséklet A-7W55 A7W55 A20W55
VWL 7C/71 5,2 kW/1,9 11,2 kW/2,6 11,3 kW/3,5
VWL 9C/91 7,7 kW/2,0 10,0 kW/3,2 15,3 kW/3,4
A = külső léghőmérséklet W = fűtési előremenő vízhőmérséklet
© Vaillant Saunier Duval Kft. 84 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
© Vaillant Saunier Duval Kft. 85 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet
Vaillant Saunier Duval Kft 1116 Budapest Hunyadi János út 1. Tel: 464-7800 Fax: 464-7801 www.vaillant.hu © Vaillant Saunier Duval Kft. 86 / 86. oldal Másolni, sokszorosítani a tulajdonos engedélye nélkül tilos!
geoTHERM - Hőszivattyú tervezési segédlet