Gaswärmepumpen zum Heizen, Kühlen und Entfeuchten

Gaswärmepumpen
zum Heizen,
Kühlen und Entfeuchten
Dipl.-Ing. Marcus Becker
Tochterunternehmen von TOYOTA
11 Produktionsniederlassungen
10.000 Mitarbeiter
98 Tochterfirmen
Seit 1982 an der Entwicklung von GWP beteiligt
1986 erste Gaswärmepumpe auf dem Markt
d.h. über 20 Jahre Erfahrung im GWP Sektor
Ausgereifte Produkte
GWP aktuell in der 8. Entwicklungsstufe
> 400.000 Gaswärmepumpen installiert im
Asiatischen Raum
Was ist eine Gaswärmepumpe ?
Die GWP ist eine Kompressionswärmepumpe, angetrieben
von einem Gas-Verbrennungsmotor
Thermische Energie wird in den Proßess
aufgenommen:
Nutzung der Umweltenergie (Wärmepumpe)
Heizen
COP = 1,1
Nutzung der Abwärme der Abgase
(inkl. Brennwerttechnik)
COP = 1,5
Nutzung der Abwärme des Kühlkreislaufs
Kühlen
Leistungszahlen AISIN GWP Modelle
1,6
1,4
1
Kühlen
0,8
Heizen
0,6
0,4
0,2
P
H
20
16
H
P
P
13
H
P
H
10
H
P
8
H
P
7,
5
H
P
5
zk
es
se
l
0
H
ei
Leistungszahl
1,2
Innengerät
Q ab
Erdgas
Kältemittel
flüssig
Verflüssiger
Verdichter
ExpansionsVentil
Antriebsleistung P
Verdampfer
Kältemittel
gasförmig
Nutzung der Motorabwärme
Wärmezufuhr
Brennwerttechnik
Außengerät
Leistungscharakteristik
100%
• Heizleistung/COP bei Außentemperaturen unterhalb 5...10 °C
nahezu konstant bei 100% der Nennheizleistung
Vorteile der AISIN
Gaswärmepumpentechnik
Heizen und Kühlen mit einem System
Keine Erschließungskosten für die Primärenergie
Monovalentes Arbeitsverhalten
Flexible Einsatzmöglichkeiten (Wasser, VRF, Lüftung)
Sehr geringer Energieverbrauch
Hohe Wirtschaftlichkeit
Lange Wartungsintervalle
Hohe Produktreife durch jahrzehnte lange Erfahrung
Einsatzgebiete
Gewerbebetriebe, Produktionshallen
Industrie
Ladengeschäfte
Büro- und Verwaltungsgebäude
Lagerhaltung
Marktanteile Gaswärmepumpen - Japan
42,3% Gas VRF
2002
57,3% elektr.VRF WP
50% Gas VRF
2005
50% elektr. VRF WP
Anlagenkosten
Anlagenkosten reduzieren sich, da nur ein System zur
Leistungsbereitstellung notwendig ist, sowohl für den
Kühl-, als auch für den Heizfall.
Weiterer wichtiger Vorteil:
Traditionelle Trennung zw. Heiz- und Kühlkreislauf fällt
weg. Nur eine Gebäudeinstallation!
Kostenersparnis auf beiden Seiten.
Modelle 14,0 – 26,5 kW
5 HP
7,5 HP
8 HP
Modell
TGNP140
TGNP180
TGMP224
Heizleistung
18 KW
23,6 kW
26,5 kW
Kühlleistung
14 KW
18 kW
22,4 kW
Schalldruckpegel
52 / 50 dB
53 / 51 dB
53 / 51 dB
Betriebsgewicht
450 kg
450 kg
530 kg
el - Leistungsaufnahme
0,62 kW
0,75 kW
0,75 kW
Anschlussspannung
230 V (1Ph)
230 V (1Ph)
230 V (1Ph)
Gasverbrauch (Heizen)
13,8 kW
16,1 kW
17,5 kW
Gasverbrauch (Kühlen)
12,7 kW
16,9 kW
18,6 kW
Modelle 33,5 – 67,0 kW
10 HP
13 HP
16 HP
20 HP
Modell
TGNP280
TGMP355
TGMP450
TGMP560
Heizleistung
33,5 KW
42,5 kW
53 kW
67 kW
Kühlleistung
28 KW
35,5 kW
45 kW
56 kW
Schalldruckpegel
57 / 55 dB
58 / 56 dB
57 / 56 dB
58 /57 dB
Betriebsgewicht
560 kg
560 kg
790 kg
790 kg
el - Leistungsaufnahme
0,98 kW
0,98 kW
1,53 kW
1,53 kW
Anschlussspannung
230V (1Ph)
230V (1Ph)
230V (1Ph)
230 V(1Ph)
Gasverbrauch (Heizen)
22,4 kW
29,6 kW
36,6 kW
46,8 kW
Gasverbrauch (Kühlen)
24,5 kW
29,9 kW
35,5 kW
47,9 kW
Optional mit Strom-Generator
• Eigene Stromerzeugung für alle
Anbauteile
• Reduziert Betriebskosten
• Minus 80% Stromaufnahme
• Modelle 450 / 560 / 710
Gas-Motoren und Verdichter
Type
5 HP
7,5 HP
10 HP
- 13 HP
16 HP
20 HP
Antriebsleistung
Antriebsmotor
3,75KW
688 cm³
7,5KW
952 cm³
Kompressor
2 Scrollverdichter
(V=2 X 30,5 cm³)
2 Scrollverdichter
(V=2 X 60,5 cm³)
15KW
1998 cm³
4 Scrollverdichter
(V=4 X 60,5 cm³)
Innenansicht Modell TGMP 560 B2
Bestes Teillastverhalten durch 4 Verdichter
Wartung
(nach 10.000 Betriebsstunden oder 5 Jahren)
Austausch Motoröl
Erneuerung Ölfilter
Zündkerzen
Luftfilter
Keilriemen austauschen
Sichtkontrolle
Überprüfung Kältemittelkreislauf
Systemlösungen AISIN
Direktverdampfung bzw. –
kondensation (VRF)
Direktanschluss an
Lüftungszentralen
Wassersysteme
Kombinationen aus den vor
genannten Systemen
VRF - Systeme
Kältemittel als Energieträger
Direktverdampfung bzw.
-kondensation
Möglichkeiten der Leitungsführung
Max. 20 Innengeräte
Max. 80 m bis
zum ersten
Verteiler
Max. 15 m
Höhendifferenz
zwischen
den Innengeräten
Max. 120 m vom
Außengerät bis
zum entferntesten
Innengerät
40
Max. 40 m ab dem ersten Abzweig
Max. 50 m
Höhendifferenz
zwischen
Außenund Innengeräten
Möglichkeiten der
Anlagengestaltung
Installation VRF
Spannungsversorgung Außengerät
230V / 3Ph / 50Hz, N, PE
Spannungsversorgung Innengeräte
230V / 1Ph / 50Hz, N, PE
Erdgasleitung
Außengerät
Kältemittel leitung
Kondensat leitung
Super Link Busleitung (geschirmt)
Busleitung Fernbedienung (geschirmt)
Systemlösungen AISIN
Direktverdampfung bzw. –
kondensation (VRF)
Direktanschluss an
Lüftungszentralen
Wassersysteme
Kombinationen aus den vor
genannten Systemen
Hydraulikstation
SKVP
Speicher-Pumpenstation
Luft-Wasser System
Übergabestation von GWP an
Wasserkreislauf
Kompaktstation, die in Verbindung
mit dem GWP-System, mit Wasser
als Kälte- und Wärmeträger für
vielseitige Projektlösungen im
privaten, gewerblichen und
industriellen Anlagenbau
anwendbar ist.
Einsatz hydraulisches System
Innengeräte in allen Bauformen
Variabilität bei der Wahl der Innengeräte
(Herstellerunabhängig)
+47°C
Individuelle Lösungen möglich
Regelung kann universell angepasst werden
Nutzung von statischen Heizflächen
Wärmeübergang: Konvektion, aber auch Strahlung
Durch modularen Aufbau – (Aufstellung SKVP im
Gebäudeinneren) kein Frostschutz nötig
+6°C
Installation Wassersystem
Erdgasleitung
Außengerät
Transformator 230 / 200 V
(im Lieferumfang enthalten)
Spannungsversorgung Außengerät
400V / 3Ph / 50Hz, N, PE
Spannungsversorgung Innengeräte
230V / 1Ph / 50Hz, N, PE
Kondensat leitung
Hydraulikmodul
Kältemittel leitung
Super Link Busleitung
(geschirmt)
Hydraulisches Netz (+7°C bis +47°C)
Regelung Wassersystem
- Optimierte Zentralregelung für Wassergeführte Systeme
- Außentemperaturgesteuert
- Hoch Effizientes Speichermanagement
- Zentrale Bedienung
- Automatische Sommer / Winter Umschaltung
- Laufzeitüberwachung
Kaskadierung mehrerer Gaswärmepumpen
ƒ Leistungsabhängige Regelung - bedarfsgerecht
ƒ Erweiterbares Modul für höhere Leistungen
ƒ Laufzeitausgleich der einzelnen Module
ƒ Fernwartung
Systemlösungen AISIN
Direktverdampfung bzw. –
kondensation (VRF)
Direktanschluss an
Lüftungszentralen
Wassersysteme
Kombinationen aus den vor
genannten Systemen
Konventionelle RLT-Anlagen
Pufferspeicher
Kaltwassererz
euger
Heizkessel
RLT-Modul
- Direkte Kombination GWP - RLT-Anlage
- Konstante Lufterwärmung im Winter
- Heizen und Kühlen mit einem System
- Stufenlose Leistungsanpassung
- Komplette Steuerung der
Gaswärmepumpe und der
Lüftungsanlage über EINE gemeinsame
Regelung
- Einfacher und schneller Systemaufbau
- Keine Frostschutzmaßnahmen
Gas-Wärmepumpe mit externer Nutzung der
Motorabwärme
Optionale Auskopplung der Motorabwärme, zur
externen Verwendung. (nur im Kühlbetrieb möglich)
Die Motorabwärme, die für den Kühlbetrieb nicht
benötigt wird, kann über einen zusätzlich integrierten
Wärmetauscher mit zugehöriger Ventilsteuerung zur
externen Nutzung bereitgestellt werden.
Damit ist es möglich, z.B. eine Sanitäre
Warmwasserbereitung zu unterstützen. Das
Wärmepotential welches über die
Wärmerückgewinnung abgenommen werden kann, ist
in den Herstellerangaben (technische Daten) nicht
berücksichtigt, d.h. die Wärmemenge fällt zusätzlich an
und verbessert nochmals die Wirtschaftlichkeit.
Das WRG-Kit ist für alle Gerätegrößen lieferbar !
Auch Nachrüstung ist möglich
Steuerliche Einstufung von Gaswärmepumpen
- Aufgrund der hohen Effizienz und der geringen CO2 Emissionen werden
Gaswärmepumpen vorteilhaft behandelt.
- Durch jährlichen Effizienznachweis wird Mineralölsteuer zurückerstattet
- Verminderter Mineralölsteuersatz auf Erdgas = 0,55 ct / kWh
- Verminderter Mineralölsteuersatz auf Flüssiggas = 6,06 ct / kg
(0,466 ct / kWh)
- Diese Steuer ist im Basispreis des Energieversorgers enthalten und kann
mit Nachweis Rückerstattet werden.
- Einfaches standardisiertes Rückerstattungsverfahren
- Gaswärmepumpen sind befreit von der Mineralölsteuer Æ günstiger
Betriebskosten !
Investitionsargumente
- Hohe Leistungszahl mit Primärenergie
- Heizen und Kühlen direkt mit Gas
- Geringe Betriebskosten
- kein kostenintensiver Strombezug
- Auslegung nach Wärmebedarf möglich, da Heizleistung auch bei tiefen
Außentemperaturen konstant.
- Installierte Heizleistung muss nicht überdimensioniert sein, da kein
Abfallen der Heizleistung vorhanden wie bei elektrisch angetriebenen
Wärmepumpen.
- Steuerbefreiung
- Attraktive Förderprogramme der Länder z.B. REN in NRW
Bürogebäude /
Energieversorgung Filstal
20HP
Direktverdampfung / -kondensation
Bürogebäude
Bezirksgericht Traun
2x20
2x20 HP
HP
SKVP
Luft-Wasser-System
65°C
Pumpe
Sitzenlastkessel
65°C - 55°C
55°C
47°C
30°C
35°C / 30°C (FB-Heizung)
Kühlung
6°C / 12°C
Schichtenspeicher
Heizung
YOSHI
GWP 20HP
V-6
V-5
P-37
P-36
Heizmodus:
47°C / 42°C
Kühlmodus:
6°C / 12°C
VL
RL
Heiz- oder Kühlbetrieb
P-38
GWP 20HP
YOSHI
Pufferspeicher
1000l
GWP 20HP
YOSHI
Mischsystem
FAN-Coils
Radiatoern
FB-Heizung
Bürogebäude /
Essen
20HP
SKVP
Luft-Wasser-System
Bürogebäude
10
10 HP
HP
Integration der Gaswärmepumpe
Kreis1
Temperierung Brücke
Heizung 31/27°C
3,6 kW
Betonkernaktivierung
Betonkerntemperierung
Südseite
Heizung 31/27°C
Kreis2
Kühlung 17/20°C
Kühll. 18,6 kW
Betonkerntemperierung
Nordseite
Heizung 31/27°C
Kühlung 17/20°C
Kreis3
Statische
Heizung
PWW 70/50°C
52 kW
Kühll. 14,7 kW
Heizkreis
V.
V.
V.
V.
RL DN 65
VL DN 65
V.
TF
SF
TF
TF
SF
V.
PI
TB
TB
TF
TF
TF
TF
SF
V.
HZG- RL DN 40
TB
TF
TF
SF
V.
V.
PI
M
M
M
M
V.
70°C/50°C 2250 kg/h
Gaswärmepumpe
zum Verteiler Bestand
SKVP
Speicher
Pufferspeicher 600 l
VL: Heizung 47°C
Kühlung 7°C
VL DN 65
Verteiler xx°C / xx°C 2,2bar
TF
V.
TF
Flüssigkeitsleitung
Saugleitung
Gas-Wärmepumpe
Außengerät
Gas-Wärmepumpe
Innengerät einschl.
Wärmetauscher,
Ausdehnungsgefäß,
Sicherheitsventil
Kühlleistung: 28 kW
Heizleistung: 33,5 kW
RL: Heizung 40°C
Kühlung 12°C
TF
RL DN 65
TF
Heizung Bestand
P6
Heizung / Kühlung - Erzeugung
Heizung
Bank /
Volksbank Adenau
20HP
SKVP
Luft-Wasser-System
Bistro / Tankshop
Meckenheim
10
10 HP
HP
Direktverdampfung / -kondensation
Hundertwasserhaus
Essen
5 HP
Direktverdampfung / -kondensation
Verkauf- / Bürogebäude
G&W Fahrzeugteile
10
10 HP
HP
Bank /
Sparkasse Ahrweiler
10
10 HP
HP
Direktverdampfung / -kondensation
Bürogebäude
Badenwerk AG
10
10 HP
HP
Direktverdampfung / -kondensation
Bürogebäude
Freitaler Stadtwerke
5
5 HP
HP
Leitwarte,
Schulungsraum /
Gasanstalt Kaiserslautern
10
10 HP
HP
SKVP
Luft-Wasser-System
Bürogebäude
Regionalgas Euskirchen
13 HP
Direktverdampfung / -kondensation
Einkaufscenter /
Japan
140
140 HP
HP
Direktverdampfung / -kondensation
AISIN GWP
Vertrieb ⋅ Schulung ⋅ Beratung
B E R N D T
Otto-Hahn-Str. 6 • 53501 Gelsdorf
Tel: 02225/9132-0 • Fax: 02225/9132-39
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eMail: [email protected]