Zubadan-Technologie
Inverter-Technik
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Zubaden-Technologie
Jede Übertragung von Wärme unterliegt den gleichen Voraussetzungen. Das Medium, das Wärme aufnimmt muss eine geringere Temperatur aufweisen als das Medium, das Wärme abgibt. Bei Luft-/Wasser-Wärmepumpen muss die Verdampfungstemperatur des Kältemittels deswegen einige Grad unterhalb der Außenlufttemperatur liegen. Je kälter es draußen ist, desto tiefer muss also auch die Verdampfungstemperatur des Kältemittels sein, um überhaupt Wärme aufnehmen zu können. Je tiefer aber die Verdampfungstemperatur des Kältemittels ist, desto größer wird sein Volumen und umso geringer seine Dichte. Dadurch steht dem Verdichtungsprozess immer weniger Kältemittel zur Verfügung. Herkömmliche Inverter-Verdichter regeln nun zum Schutz vor Überhitzung die Drehzahl herunter. Dadurch sinkt die Heizleistung der Wärmepumpe erheblich. |
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Fließschema
- Zubadan-Technologie |
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Multi-Splitanlage |
Quelle:
Mitsubishi Electric |
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Mit der patentierten Zubadan-Technologie (Mitsubishi Electric) ist es möglich, den Kältemittelmassenstrom und somit die Verdichterdrehzahl und die Heizleistung eines speziellen Kältemittelkreislaufs konstant zu halten. Dies wird dadurch erreicht, dass direkt in den Verdichtungsprozess ein zwei Phasengemisch auf den Verdichterkopf gespritzt wird.
Die Zubadan-Technologie setzt hier mit einer technisch weiterentwickelten Zwischeneinspritzung von Kältemittel in den Verdichtungsprozess an. Im Flash-Injection-Kreislauf des Zubadan-Verdichters kann so bei tiefen Außentemperaturen mit einer höheren Drehzahl gearbeitet werden und die zirkulierende Kältemittelmenge im System konstant gehalten werden. Dieser speziell angepasste Kältekreislauf der ecodan-Wärmepumpe mit Zubadan-Technik erzeugt so selbst bei -15 °C noch 100 % Leistung im monovalenten System.
Die Wärmepumpe mit Zubadan-Technologie fährt einen kompletten Betriebsbereich von -25 °C bis 35 °C. Als weiteren Vorteil dieser Technologie führen Mitsubishis technische Spezialisten die insbesondere für den Privatsektor wichtige kompakte Bauweise an. Besonders aber hervorzuheben sind ein optimiertes Abtauverhalten und eine verkürzte Aufheizphase, welches für den Endkunden bedeutet, dass stabile und effektive Betriebszustände sehr schnell erreicht werden. Ein weiterer deutlicher Pluspunkt der Zubadan-Technologie ist die mögliche Vorlauftemperatur bis 60 °C. Selbst bei -15 °C Außentemperaturen kann man noch eine Vorlauftemperatur von 55 °C bieten. |
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ZUBADAN Außengeräte als Luft/Wasser Wärmepumpensysteme
Mitsubishi Wärmepumpe – Höchste Qualität vom Weltkonzern
Nadine Kümpel, Wegatech Greenergy GmbH |
Inverter-Technik
Der Begriff "Inverter" kommt aus der Elektrotechnik und bedeutet Umrichter oder Wechselrichter. Bei einem Wechselrichter einer Photovoltaikanlage erfolgt ein Wechsel zwischen Wechsel- und Gleichstrom. Bei einer Photovoltaikanlage wird der erzeugte Gleichstrom in im Stromnetz benötigten Wechselstrom umgewandelt. Der Inverter in einer Wärmepumpe wandelt aus dem Netz bezogenen Wechselstrom in Gleichstrom um. Mithilfe eines Umformers wird dann neuer Wechselstrom erzeugt, dessen Frequenz zwischen 30 und 90 Hz schwanken kann. Dadurch besteht die Möglichkeit, die Drehzahl in Abhängigkeit der benötigten Leistung zu ändern und die Wärmepumpe kann stets die Leistung fahren, die die Heizung oder Kühlung benötigt. |
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Temperaturverlauf mit der Inverter-Technik |
Quelle: Wegatech Greenergy GmbH |
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Inverter-Wärmepumpen modulieren die Leistung einer Wärmepumpe so, dass diese bei konstanter Temperatur betrieben werden kann. Das verhindert häufiges Ein- und Ausschalten (Takten) und führt zu einer deutlich längeren Lebensdauer der Wärmepumpe.
Die Kombination einer Inverter-Wärmepumpe mit einer Photovoltaikanlage ist eine ideale Lösung. Denn sie arbeiten die meiste Zeit des Jahres schonend mit geringer Leistung und ziehen die elektrische Energie gleichmäßig aus dem Netz. Dies führt das zu einer hohen Eigenverbrauchsrate. Dadurch kann ein großer Teil des Engergiebedarfs durch eine PV-Anlage gedeckt werden und nur wenig Strom aus dem Netz bezogen werden muss. Hier reicht oft schon eine Mini-PV-Anlagen oder/und eine Mikrowindkraftanlage aus. Und wenn man sich dann noch eine Sonnenbatterie gönnt, dann wird die Sache noch effizienter (aber auch teurer).
Die Inverter-Technik erlaubt dadurch einen höheren Eigenverbrauch und einen besseren Autarkiegrad. |
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Quelle: Elcotherm AG |
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Bivalenzpunkt
/ Dimensionierungspunkt |
Bei der Auslegung
einer Luftwärmepumpe wird der Bivalenzpunkt (Dimensionierungspunkt) festgelegt, da mit dem Absinken der
Außentemperaturen die Heizlast des Gebäudes steigt
und die Wärmepumpenleistung geringer wird. Je nach der
Heizlast des Hauses liegt dieser Punkt im Temperaturbereich zwischen -4 °C und -8 °C. Ab dieser Temperatur ist
ein effizienter Betrieb einer Luftwärmepumpe nicht mehr
möglich. Deshalb werden solche Anlagen als bivalente
Heizung (Hybrid-Heizung)
betrieben. Hier gibt es die verschiedensten Kombinationsmöglichkeiten
(Öl, Gas, Holz, Solar, Geothermie, Mini-KWK).
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Unter bestimmten Bedingungen kann ein Heizstab die fehlende Wärme liefern. Ob der Einsatz einer direkten Stromheizung (Trinkwassererwärmung) sinnvoll ist, muss der Fachplaner vor Ort nach den Gewohnheiten des Betreibers ermitteln. |
Eine Wärmepumpe muss richtig dimensioniert werden!
Vectorraum GmbH
>>> hier ausführlicher <<< |
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Bei einer monoenergetisch betriebenen Luft-Wasser-Wärmepumpe wird der Heizbedarf bis zum Bivalenzpunkt gedeckt. Darunter wird eine Zusatzheizung notwendig. Hier kann ein Heizstab oder auch ein noch
vorhandener Wärmeerzeuger (Gasgerät, Ölkessel,
Festbrennstoffkessel) eingesetzt werden. Bei einem bivalenten
Betrieb wird besonders bei höheren Systemtemperaturen der Bivalenzpunkt höher angesetzt. |
Der Deckungsanteil der Wärmepumpe sollte möglichst hoch sein, damit die Betriebskosten möglichst gering sind und die Jahresarbeitszahl möglichst hoch ist. In der Regel sind die Anzahl
der Tage mit Außentemperaturen unter -5 °C sehr gering und deshalb wird der Bivalenzpunkt um diese Temperatur festgelegt
bzw. ermittelt. So ist dann z. B. der Anteil der Zusatzheizung bei -10 °C AT ca. 1 % und bei -16 °C
ca. 4 % der gesamten Wärmemenge. |
Deckungsanteil
der Wärmepumpe ( % ) |
Klimazone
/ Auslegungstemperatur
( °C ) |
Bivalenzpunkt
/ Dimensionierungspunkt ( °C ) |
-12 |
-11 |
-10 |
-9 |
-8 |
-7 |
-6 |
-5 |
-4 |
-3 |
-2 |
-1 |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
-10 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
99 |
99 |
99 |
99 |
98 |
98 |
97 |
96 |
94 |
92 |
90 |
87 |
84 |
81 |
-12 |
100 |
100 |
100 |
99 |
99 |
99 |
99 |
98 |
98 |
97 |
96 |
95 |
93 |
90 |
88 |
86 |
83 |
80 |
77 |
-14 |
100 |
100 |
99 |
98 |
98 |
98 |
98 |
97 |
97 |
96 |
94 |
92 |
90 |
88 |
85 |
82 |
79 |
75 |
72 |
-16 |
99 |
99 |
98 |
98 |
97 |
97 |
97 |
96 |
95 |
94 |
92 |
90 |
87 |
84 |
81 |
78 |
74 |
71 |
67 |
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Vergleich der
Arbeitsweisen (Beispiel) |
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COP Verlauf |
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Moderne Invertertechnik steigert die Effizienz Ihrer Wärmepumpe
Nadine Kümpel, Wegatech Greenergy GmbH
Inverter-Wärmepumpen: Prinzip, Technik und Typen im Überblick
energie-experten.org - Greenhouse Media GmbH |
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Das Arbeiten
an kältemittelführenden Klimaanlagen darf nur durch
zertifierte
Personen (Sachkundebescheinigung) nach der Chemikalien-Klimaschutzverordnung
- ChemKlimaschutzV
durchgeführt werden.
Arbeiten
an und in elektrotechnischen Anlagen dürfen
nur von Installationsbetrieben durchgeführt werden, die in
das Installateurverzeichnis
eines Energieversorgersunternehmens (EVU) bzw. Verteilungsnetzbetreibers
(VNB) eingetragen sind. Eine Elektrofachkraft
(EFK) darf im eingeschränktem fachbezogenen Bereich Bauteile
anschließen.
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Videos
aus der SHK-Branche |
SHK-Lexikon |
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