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VIESMANN VITOCAL 200/343 Ablagehinweis: Mappe Vitotec Planungsunterlagen, Register 5 Planungsanleitung VITOCAL 200 Typ BWP Wärmepumpe & Kompakte Sole/Wasser-Wärmepumpe mit 6,1 kW, 7,7 kW oder 9,7 kW Nenn-Wärmeleistung für Heizung und Trinkwassererwärmung & Umwälzpumpen für Sole- und Heizkreis sowie eingebautes Umschaltventil Heizen/Warmwasser und Sicherheitsgruppe für den Heizkreis & Einbau eines Heizwasser-Durchlauferhitzers (Zubehör) mit 9 kW (3-stufig) als stationäres oder temporäres Bauteil vorbereitet 5811 298-3 10/2005 VITOCAL 343 Compact-Energy-Tower für das Niedrigenergiehaus & Sole/Wasser-Wärmepumpe mit 6,1 kW, 7,7 kW oder 9,7 kW Nenn-Wärmeleistung für Heizung und Trinkwassererwärmung & Speicher-Wassererwärmer mit 250 Liter Inhalt & Umwälzpumpen für Sole- und Heizkreis sowie zur Speicherbeheizung und für den Solarkreis & Heizwasser-Durchlauferhitzer mit 6 kW (3-stufig) & Solarnutzung vorbereitet Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis 1. Grundlagen 1.1 Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2 Wärmegewinnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . & Wärmefluss aus dem Erdreich . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . & Wärmegewinnung mit Erdkollektoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . & Wärmegewinnung mit Erdsonden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3 Leistungszahl und Arbeitszahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 4 4 4 5 5 2. Produktinformation 3. Planungshinweise 2.1 Vitocal 200, Typ BWP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . & Witterungsgeführte Wärmepumpenregelung CD70 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . & Technische Angaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . & Abmessungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2 Vitocal 343 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . & Witterungsgeführte Wärmepumpenregelung CD70 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . & Technische Angaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . & Abmessungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . & Abmessungen der Anschlusskonsole (Zubehör) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3 Soleverteiler (Zubehör zu Vitocal 200/343) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . & Soleverteiler für Erdkollektor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . & Soleverteiler für Erdsonde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.4 Sole-Zubehörpaket (Zubehör zu Vitocal 200/343) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1 Aufstellung und Montagevoraussetzungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . & Vitocal 200. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . & Vitocal 343. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2 Stromversorgung und Tarife . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . & Anmeldungsverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . & Anforderungen an die Elektro-Installation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 6 6 8 8 8 9 10 11 11 11 12 12 14 14 14 16 16 16 4. Auslegung 4.1 Dimensionierung der Wärmepumpe. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . & Monovalente Betriebsweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . & Monoenergetische Betriebsweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . & Zuschlag für die Trinkwassererwärmung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . & Zuschlag für abgesenkten Betrieb . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2 Auslegung der Wärmequelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . & Erdkollektor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . & Erdsonde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . & Membran-Ausdehnungsgefäß für Solekreis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . & Rohrleitungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . & Beispielrechnungen zur Auslegung der Wärmequelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3 Nur bei Vitocal 343: Anschluss von Sonnenkollektoren und Berechnung des Membran-Ausdehnungsgefäßes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . & Aufbau und Wirkungsweise des Membran-Ausdehnungsgefäßes . . . . . . . . . . . . . & Technische Angaben des Membran-Ausdehnungsgefäßes . . . . . . . . . . . . . . . . . . & Berechnung des Membran-Ausdehnungsgefäßes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.4 Heizkreis- und Wärmeverteilung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.5 Trinkwassererwärmung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . & Funktionsbeschreibung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . & Direkte Trinkwassererwärmung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.6 Kühlung „natural cooling“ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . & Kühlung mit Fußbodenheizung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . & Anschluss der Ansteuerung für die Kühlfunktion „natural cooling“ . . . . . . . . . . . . . 16 17 17 17 18 18 18 20 20 20 22 5.1 Übersicht der möglichen Anlagenausführungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2 Funktionsbeschreibung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . & Heizkreis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . & Parallel geschalteter Heizwasser-Pufferspeicher . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . & Anlagen ohne Heizwasser-Pufferspeicher . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . & Kühlfunktion „natural cooling“ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . & Heizwasser-Durchlauferhitzer (Zubehör) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . & EVU-Sperre (EVU-Abschaltung) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.3 Primärseite. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . & Hydraulikschema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . & Erforderliche Geräte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.4 Anlagenausführung 1 – Ein Heizkreis ohne Mischer, mit Trinkwassererwärmung und Kühlfunktion „natural cooling“ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . & Hydraulikschema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . & Erforderliche Geräte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 29 29 29 29 30 30 30 30 30 31 2 Anwendungsbeispiele Vitocal 200 VIESMANN 31 32 33 VITOCAL 200/343 5811 298-3 5. 23 24 24 24 25 25 25 26 26 27 28 Inhaltsverzeichnis (Fortsetzung) 5.5 Anlagenausführung 2 – Ein Heizkreis ohne Mischer, mit Heizwasser-Pufferspeicher, Trinkwassererwärmung und Kühlfunktion „natural cooling“ . . . . . . . . . . . . . . . & Hydraulikschema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . & Erforderliche Geräte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.6 Anlagenausführung 4 – Ein Heizkreis ohne Mischer, ein Heizkreis mit Mischer, mit Heizwasser-Pufferspeicher, Trinkwassererwärmung und Kühlfunktion „natural cooling“. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . & Hydraulikschema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . & Erforderliche Geräte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6. Anwendungsbeispiele Vitocal 343 33 34 35 35 36 37 6.1 Allgemeine Funktionsbeschreibung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . & Heizkreis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . & Parallel geschalteter Heizwasser-Pufferspeicher . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . & Anlagen ohne Heizwasser- Pufferspeicher. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . & Kühlfunktion „natural cooling“ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . & Solarunterstützte Trinkwassererwärmung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . & Übersicht der internen Komponenten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.2 Anlagenausführung 1 – Ein Heizkreis ohne Mischer, solarunterstützte Trinkwassererwärmung und Kühlfunktion „natural cooling“ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . & Hydraulikschema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . & Erforderliche Geräte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.3 Anlagenausführung 2 – Ein Heizkreis ohne Mischer, mit Heizwasser-Pufferspeicher, solarunterstützte Trinkwassererwärmung und Kühlfunktion „natural cooling“. & Hydraulikschema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . & Erforderliche Geräte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.4 Anlagenausführung 4 – Ein Heizkreis ohne Mischer, ein Heizkreis mit Mischer, mit Heizwasser-Pufferspeicher, solarunterstützte Trinkwassererwärmung und Kühlfunktion „natural cooling“ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . & Hydraulikschema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . & Erforderliche Geräte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 37 38 38 38 38 39 39 40 41 41 43 44 44 46 47 Anhang 7.1 Vorschriften / Richtlinien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . & Vorschriften und Richtlinien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.2 Glossar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.3 Herstelleradressen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 47 48 50 8. Stichwortverzeichnis ........................................................................ 51 5811 298-3 7. VITOCAL 200/343 VIESMANN 3 Grundlagen 1.1 Grundlagen Angaben zu den Grundlagen der Wärmepumpentechnik können der Fachreihe „Wärmepumpen“ entnommen werden. 1.2 Wärmegewinnung Wärmefluss aus dem Erdreich Die Wärme wird über Flächenkollektoren oder Erdsonden aufgenommen. Sie wird vom Erdreich an den Hilfskreis (Solekreis) abgegeben, welcher dann die Wärme an das Arbeitsmittel in der Wärmepumpe abgibt. Wärmegewinnung mit Erdkollektoren Im Bereich der Solerohre dürfen keine tief wurzelnden Pflanzen gesetzt werden. Die Regeneration des entwärmten Erdreichs erfolgt bereits in der zweiten Hälfte der Heizperiode durch zunehmende Sonneneinstrahlung und Niederschläge, so dass sichergestellt ist, dass zur kommenden Heizperiode der „Wärmespeicher“ Erdreich wieder für Heizzwecke zur Verfügung steht. Wieviel Wärme dem Erdreich entzogen werden kann, hängt von verschiedenen Faktoren ab. Nach bisher vorliegenden Erkenntnissen eignet sich ein stark mit Wasser angereicherter Lehmboden besonders gut als Wärmequelle. Erfahrungsgemäß kann mit einer spezifischen Wärmeentzugsleistung (Kälteleistung) von q E = 25 bis 30 W/m2 Erdreichfläche als Jahresmittelwert für ganzjährigen (monovalenten) Betrieb gerechnet werden (siehe auch Seite 18). Bei stark sandigem Boden ist die Wärmeentzugsleistung geringer. Hier sollte im Zweifelsfall ein Bodengutachter hinzugezogen werden. 5811 298-3 Die Gewinnung der Wärme erfolgt über einen Wärmetauscher, der in einer unbebauten Fläche in der Nähe des zu beheizenden Gebäudes verlegt wird. Der Erdkollektor nutzt die Wärme in der obersten Erdschicht in einer Tiefe von 1,2 bis 1,5 m. Die aus tieferen Schichten nach oben strömende Wärme beträgt nur 0,063 bis 0,1 W/m 2 und kann als Wärmequelle für die oberen Schichten vernachlässigt werden. Die nutzbare Wärmemenge und damit die Größe der notwendigen Fläche hängt stark von den thermophysikalischen Eigenschaften des Erdreichs und von der Einstrahlungsenergie, d.h. von den klimatischen Verhältnissen ab. 4 VIESMANN VITOCAL 200/343 Grundlagen (Fortsetzung) A Wärme-Compact-Tower Vitocal 343 oder Wärmepumpe Vitocal 200 B Soleverteiler (Rücklauf) C Soleverteiler (Vorlauf) D E F G Erdkollektor Sammelschacht mit Soleverteiler Niedertemperaturheizung Erdsonde (Duplex-Sonde) Wärmegewinnung mit Erdsonden Für Bohrungen < 100 m Tiefe ist das Wasser-Wirtschaftsamt zuständig, Bohrungen > 100 mTiefe muss das zuständige Bergbauamt genehmigen. Für die Bohrungen ist ein Spezialunternehmen zu beauftragen, mit dem vertraglich eine Entnahmeleistungs-Garantie, z. B. für 10 Jahre, vereinbart werden kann. Eine aktuelle Liste von VIESSMANN empfohlener Bohrfirmen finden Sie unter www.viessmann.de über den Link Login Marktpartner >Dokumentation >Weitere. Bei einer Erdsondenanlage kann bei normalen hydrogeologischen Bedingungen von einer mittleren Sondenleistung von 50 W/m Sondenlänge (gemäß VDI 4640) ausgegangen werden. Befindet sich die Sonde in einem ergiebigen Grundwasserleiter, können auch noch höhere Entzugsleistungen realisiert werden. 5811 298-3 1.3 Leistungszahl und Arbeitszahl Mit einer Wärmepumpe kann die Wärme der sonst nicht nutzbaren Wärmequelle Umgebungsluft durch Zufuhr mechanischer Energie auf eine höhere, nutzbare Temperatur gebracht werden. Um eine hohe Leistungszahl zu erreichen, muss eine möglichst niedrige Vorlauftemperatur, z. B. 35 ºC, mit einer Fußbodenheizung angestrebt werden. Der größere Teil der Wärmemenge, die z. B. einer Heizungsanlage zugeführt wird, stammt nicht aus der Antriebsenergie des Verdichters, sondern ist hauptsächlich Sonnenenergie, die auf natürliche Weise in der Luft, im Erdreich und im Wasser gespeichert ist. Dieser Anteil kann je nach Art des Wärmespeichers, insbesondere dessen Temperaturniveau, drei- bis fünfmal so groß sein wie die dem Verdichter zugeführte Antriebsenergie. VITOCAL 200/343 Das Verhältnis von nutzbarer Wärmeenergie zur aufgenommenen elektrischen Antriebsenergie des Verdichters wird als „Leistungszahl ε“ bezeichnet. ε = ² WP/P WP ² WP die von der Wärmepumpe momentan abgegebene Wärmeleistung (kW) P WP die der Wärmepumpe momentan zugeführte elektrische Leistung (kW) Ein thermodynamisches Grundgesetz gilt für jede Wärmepumpe: Je geringer die Temperaturdifferenz zwischen der Wärmequelle (Umgebung) und der Wärmenutzungsanlage (Heizungsanlage), desto höher (besser) ist die Leistungszahl. VIESMANN 5 Grundlagen (Fortsetzung) Das Verhältnis der von der Wärmepumpenanlage abgegebenen Jahresnutzwärme zur gesamten von der Wärmepumpenanlage aufgenommenen elektrischen Jahresarbeit wird als „Jahresarbeitszahl β“ bezeichnet. β = Q WP/P WP Q WP die von der Wärmepumpe innerhalb eines Jahres abgegebene Wärmemenge (kWh) W EL die der Wärmepumpe innerhalb eines Jahres zugeführte elektrische Arbeit (kWh) Produktinformation 2.1 Vitocal 200, Typ BWP Wärmepumpe mit folgenden Bestandteilen: & Sole/Wasser-Wärmepumpenmodul – Vollhermetischer Scroll-Verdichter – Kältekreis auf R 410 A-Basis – Primärpumpe – Mit wärme- und schalldämmender EPP-Box zu einer Montageeinheit zusammengefasst & Grundgerät – – – – & & & 3-Wege-Umschaltventil „Heizen/Warmwasser“ Sekundärpumpe Kleinverteiler mit Sicherheitsgruppe Steckverbindungssystem zum einfachen Nachrüsten eines Heizwasser-Durchlauferhitzers (Zubehör) Elektrische Ausrüstung Schallabsorbierende Stellfüße Witterungsgeführte Wärmepumpenregelung CD 70 Witterungsgeführte Wärmepumpenregelung CD 70 Digitale Wärmepumpenregelung: & Regelung max. eines Heizkreises ohne Mischer und/oder eines Heizkreises mit Mischer und zusätzlich – bei Nutzung der Kühlfunktion „natural cooling“ – eines Kühlkreises mit Mischer & Mit Speichertemperaturregelung & Ansteuerung eines Heizwasser-Durchlauferhitzers (Zubehör) & Integrierte Kühlregelfunktion „natural cooling“ & & & & & Mit Estrichaufheizprogrammen, falls ein Heizwasser-Durchlauferhitzer (Zubehör) installiert ist, auch ohne Wärmepumpe möglich Menügeführte Bedienung Störanzeige im Klartext Mit Diagnosesystem und Ausgang Sammelstörmeldung Mit Außentemperatur- und Rücklauftemperatursensor Technische Angaben Typ BWP 106 BWP 108 BWP 110 kW kW kW 6,1 4,7 1,4 4,3 7,7 5,9 1,8 4,3 9,7 7,5 2,2 4,3 kW kW 15,1 16,7 18,7 Liter Liter/h mbar °C °C 1,6 1200 400 25 −5 2,1 1400 480 25 −5 2,6 1800 380 25 −5 Liter Liter Liter/h mbar °C 1,6 7,0 800 450 60 1,8 7,2 800 450 60 2,0 7,4 800 450 60 5,5 25,0 32,0 3/N/PE 400 V~/50 Hz 230 V~/50 Hz 6,0 14,0 * 3 35,0 8,0 20,0 * 3 48,0 A A A stufig 3/6/9 *1 Bei Betriebspunkt B0/W35 gemäß EN 255: B0 = Soleeintrittstemperatur 0 °C/W 35 = Heizwasseraustrittstemperatur 35 °C. Mindestdurchsatz unbedingt einhalten. *3 Mit elektronischem Anlaufstrombegrenzer (Vollwellensanftanlasser, zur Absicherung Z-Charakteristik erforderlich). *2 6 VIESMANN VITOCAL 200/343 5811 298-3 Vitocal 200 Leistungsdaten Wärmepumpe * 1 Heizleistung Kälteleistung Elektr. Leistungsaufnahme Leistungszahl ∊ (COP) bei Heizbetrieb Leistungsdaten Heizwasser-Durchlauferhitzer Wärmeleistung Wärmeleistung mit Heizwasser-Durchlauferhitzer Sole (primär) Inhalt min. Durchsatz * 2 max. externer Durchflusswiderstand max. Eintrittstemperatur min. Eintrittstemperatur Heizwasser (sekundär) Inhalt, Wärmepumpe Inhalt, gesamt min. Durchsatz * 2 max. externer Durchflusswiderstand max. Vorlauftemperatur Elektrische Werte Nennspannung (Wärmepumpe komplett) Nennspannung (Steuerstromkreis) Nennstrom (Verdichter) Anlaufstrom (Verdichter) Anlaufstrom (Verdichter bei blockiertem Rotor) Produktinformation (Fortsetzung) 5811 298-3 Vitocal 200 Elektr. Leistungsaufnahme – Umwälzpumpe Solekreis bei Stufe 1/2/3 – Umwälzpumpe Heizkreis bei Stufe 1/2/3 Absicherung (träge) Schutzart Absicherung (intern) Kältekreis Arbeitsmittel Füllmenge Verdichter Abmessungen – Gesamtlänge – Gesamtbreite – Gesamthöhe Gewichte – Gesamtgewicht – Gewicht Grundgerät – Gewicht Wärmepumpe Zul. Betriebsdruck Solekreis (primär) Heizwasserkreis (sekundär) Anschlüsse Primärvorlauf- und -rücklauf (Sole) Heizungsvorlauf- und -rücklauf Warmwasservorlauf *1 Typ BWP 106 BWP 108 BWP 110 W W A 62/92/132 195/175/120 62/92/132 3 × 16 * 1 IP 20 T 6,3 A H 195/175/120 kg Typ 1,050 1,200 Scroll Vollhermetik 1,350 mm mm mm 720 600 1145 720 600 1145 720 600 1145 kg kg kg 120 70 50 130 70 60 135 70 65 bar bar 4,0 3,0 4,0 3,0 4,0 3,0 3 × 16 3 × 16 * 1 R 410 A R wahlweise Rp ¾ oder Multi-Stecksystem DN 20 Multi-Stecksystem DN 20 Multi-Stecksystem DN 20 Z-Charakteristik erforderlich. VITOCAL 200/343 VIESMANN 7 Produktinformation (Fortsetzung) Abmessungen A B C D Leitungseinführungen Sicherheitsgruppe Primärvorlauf (Sole) EIN Primärrücklauf (Sole) AUS HR HV SRL SVL Heizungsrücklauf Heizungsvorlauf Speicherrrücklauf Speichervorlauf 2.2 Vitocal 343 Kompaktgerät mit folgenden Bestandteilen: & Sole/Wasser-Wärmepumpe (separat verpackt, mit primärseitigen Anschlussrohren, ca 0,3 m lang) & Plattenwärmetauscher und Umwälzpumpe für Speicherladesystem & Speicher-Wassererwärmer mit Ceraprotect-Emaillierung & Fremdstromanode & & & & & & & Sicherheitsgruppe nach DIN 1988 Solar-Glattrohr Wärmetauscher Schallabsorbierende Stellfüße Witterungsgeführte Wärmepumpenregelung CD 70 Heizwasser-Durchlauferhitzer Umwälzpumpen für Sole-, Heiz- und Solarkreis Sicherheitsventile für Heiz- und Solarkreis Witterungsgeführte Wärmepumpenregelung CD 70 8 VIESMANN & & & & & Mit Estrichaufheizprogrammen Menügeführte Bedienung Störanzeige im Klartext Mit Diagnosesystem und Ausgang Sammelstörmeldung Mit Außentemperatur- und Rücklauftemperatursensor 5811 298-3 Digitale Wärmepumpenregelung: & Regelung max. eines Heizkreises ohne Mischer und/oder eines Heizkreises mit Mischer und zusätzlich – bei Nutzung der Kühlfunktion „natural cooling“ – eines Kühlkreises mit Mischer & Mit Speichertemperaturregelung & Ansteuerung des integrierten Heizwasser-Durchlauferhitzers & Integrierte Kühl- und Solarregelfunktion VITOCAL 200/343 Produktinformation (Fortsetzung) Technische Angaben 5811 298-3 Nenn-Wärmeleistung der Wärmepumpe Leistungsdaten Wärmepumpe * 1 Kälteleistung Elektr. Leistungsaufnahme Leistungszahl ∊ bei Heizbetrieb Leistungsdaten Heizwasser-Durchlauferhitzer Wärmeleistung Max. Wärmeleistg. Vitocal 343 Sole (primär) Inhalt min. Durchsatz * 2 max. externer Durchflusswiderstand max. Eintrittstemperatur min. Eintrittstemperatur Heizwasser (sekundär) Inhalt, Wärmepumpe Inhalt, gesamt min. Durchsatz * 2 max. externer Durchflusswiderstand max. Vorlauftemperatur Solarmedium Inhalt max. externer Durchflusswiderstand Elektrische Werte Nennspannung (Wärmepumpe komplett) Nennspannung (Steuerstromkreis) Nennstrom (Verdichter) Anlaufstrom (Verdichter) Anlaufstrom (Verdichter bei blockiertem Rotor) Elektr. Leistungsaufnahme – Umwälzpumpe Solekreis bei Stufe 1/2/3 – Umwälzpumpe Heizkreis bei Stufe 1/2/3 – Umwälzpumpe zur Speicherbeheizung bei Stufe 1/2/3 – Umwälzpumpe Solarkreis Absicherung (träge) Schutzart Absicherung (intern) Kältekreis Arbeitsmittel Füllmenge Verdichter Angaben zum Gesamtgerät Abmessungen – Gesamtlänge – Gesamtbreite – Gesamthöhe – Kippmaß Gewichte – Gesamtgewicht – Gewicht Grundgerät – Gewicht Wärmepumpe Zul. Betriebsdruck Solekreis (primär) Heizwasserkreis (sekundär) Solarkreis Speicher-Wassererwärmer (trinkwasserseitig) kW 6,1 7,7 9,7 kW kW 4,7 1,4 4,3 5,9 1,8 4,3 7,5 2,2 4,3 kW kW 12,1 13,7 15,7 Liter Liter/h mbar °C °C 1,6 1200 400 25 −5 2,1 1400 480 25 −5 2,6 1800 380 25 −5 Liter Liter Liter/h mbar °C 1,6 7,0 800 320 60 1,8 7,2 800 320 60 2,0 7,4 800 320 60 Liter mbar 16,0 180 16,0 180 16,0 180 3/N/PE 400 V~/50 Hz 230 V~/50 Hz 5,5 6,0 25,0 14,0 * 3 32,0 35,0 8,0 20,0* 3 48,0 A A A W W W W A stufig 2/4/6 62/92/132 195/175/120 45/75/110 45/66/89 195/175/120 45 3 × 16 3 × 16 * 4 IP 20 T 6,3 A H 3 × 16 * 4 R 410 A kg Typ 1,050 1,200 Scroll Vollhermetik 1,350 mm mm mm mm 677 600 2085 2120 677 600 2085 2120 677 600 2085 2120 kg kg kg 270 220 50 280 220 60 285 220 65 bar bar bar bar 4,0 3,0 6,0 10,0 4,0 3,0 6,0 10,0 4,0 3,0 6,0 10,0 *1 Bei Betriebspunkt B0/W35 gemäß EN 255: B0 = Soleeintrittstemperatur 0 °C/W 35 = Heizwasseraustrittstemperatur 35 °C. Mindestdurchsatz unbedingt einhalten. *3 Mit elektronischem Anlaufstrombegrenzer (Vollwellensanftanlasser, zur Absicherung Z-Charakteristik erforderlich). *4 Z-Charakteristik erforderlich. *2 VITOCAL 200/343 VIESMANN 9 Produktinformation (Fortsetzung) Nenn-Wärmeleistung der Wärmepumpe Anschlüsse Primärvorlauf- und -rücklauf (Sole) Heizungsvorlauf- und -rücklauf Solarvorlauf- und -rücklauf Kaltwasser, Warmwasser Trinkwasserzirkulation Abfluss (Überlauf) Speicher-Wassererwärmer Inhalt Warmwasser-Dauerleistung Warmw.-Leistungskennzahl N L Max. Zapfmenge bei der angegebenen Warmwasser-Leistungskennzahl N L und Trinkwassererwärmung von 10 auf 45 °C Anschließbare Kollektorfläche – Vitosol 100 – Vitosol 200, 250, 300 kW 6,1 7,7 9,7 wahlweise Rp ¾ oder Multi-Stecksystem DN 20 Multi-Stecksystem DN 20 Multi-Stecksystem DN 20 ¾ ¾ ¾ ¾ 32 32 R R DN Liter Liter/h ¾ ¾ 32 Liter/min 250 200 1,5 16,8 250 200 1,5 16,8 250 200 1,5 16,8 m2 m2 5 3 5 3 5 3 Abmessungen 10 Primärrücklauf (Sole) Aus Primärvorlauf (Sole) Ein Hydraulische Anschlüsse Abfluss (Überlauf Sicherheitsventile) Öffnung zum Einführen der bauseitigen elektrischen Leitungen VIESMANN E HR HV KW RL VL Entleerung Heizungsrücklauf Heizungsvorlauf Kaltwasser Solarrücklauf Solarvorlauf 5811 298-3 A B C D E VITOCAL 200/343 Produktinformation (Fortsetzung) WW Warmwasser Z Zirkulation Abmessungen der Anschlusskonsole (Zubehör) KW RL VL WW Z Kaltwasser Solarrücklauf Solarvorlauf Warmwasser Zirkulation Hinweis Zur Erleichterung der bauseitigen Verrohrung sind alle Anschlusswinkel auf der Anschlusskonsole drehbar. Alle Anschlüsse R ¾. HR Heizungsrücklauf HV Heizungsvorlauf 2.3 Soleverteiler (Zubehör zu Vitocal 200/343) 5811 298-3 Soleverteiler für Erdkollektor A Sammlerrohr 1¼" (Vorlauf) B Sammlerrohr 1¼" (Rücklauf) C Klemmringverschraubungen für PE 20 × 2,0 mm D Kugelhahn zum Befüllen und Entleeren E Kugelhähne zum Absperren der einzelnen Kreise F Schallabsorbierende Konsole Soleverteiler für Erdkollektoren: & Messingverteiler mit 2 × 1¼" Sammlerrohren (Vor- und Rücklauf) & Vorlauf- und Rücklaufanschlüsse für 10 Solekreise über Klemmringverschraubungen für PE 20 × 2,0, einzeln montierbar und mit Kugelhähnen absperrbar & VITOCAL 200/343 & & & 2 Schnellentlüfter 2 Füll- und Entleerungshähne Verteiler auf zwei schallabsorbierenden Konsolen vormontiert An Hauswand, im Kellerschacht oder im Sammelschacht montierbar VIESMANN 11 Produktinformation (Fortsetzung) Soleverteiler für Erdsonde A Überwurfmutter 2" für Anschluss Kugelhahn, Klemmverschraubung oder weiteres Modul B Kugelhahn zum Befüllen und Entleeren C Sammlerrohr 1½" D Klemmringverschraubungen für PE 25 × 2,3 oder PE 32 × 2,9 mm E Abschlusskappe 2" mit Stopfen ½" F Kugelhähne zum Absperren der einzelnen Kreise Soleverteiler für Erdsonden von Sole/Wasser-Wärmepumpen: & Messingverteiler mit 2 × 1½" Sammlerrohren (Vor- und Rücklauf) & Vorlauf- und Rücklaufanschlüsse für 4 Solekreise über Klemmringverschraubungen für PE 25 × 2,3 oder PE 32 × 2,9, einzeln montierbar und mit Kugelhähnen absperrbar & 2 Füll- und Entleerungshähne & Über das Montagezubehör (Lieferumfang) an Hauswand, im Kellerschacht oder im Sammelschacht montierbar Anschluss des Soleverteilers RL Sole-Rücklauf VL Sole Vorlauf 2.4 Sole-Zubehörpaket (Zubehör zu Vitocal 200/343) Anschluss für Ausdehnungsgefäß Schallabsorbierende Wandhalterung (mit Dübeln 7 10 mm und Befestigungsschrauben) Der Anschluss des Sole-Zubehörpakets erfolgt entsprechend den Installationsbeispielen. Das Sole-Zubehörpaket vereinfacht die Installation der Wärmepumpenanlage. Außer dem Ausdehnungsgefäß sind alle Bauteile vormontiert (Einsparung von Montagezeit). & & 5811 298-3 Bestandteile: & Ausdehnungsgefäß mit 25 Liter Inhalt & Anschluss für Druckwächter & Luftabscheider & Sicherheitsventil 3 bar & Manometer & 2 Füll- und Entleerungshähne & Verschraubungen & 3 Absperrungen 12 VIESMANN VITOCAL 200/343 Produktinformation (Fortsetzung) Allgemeine Installations- und Montagehinweise & & & Für die ordnungsgemäße Funktion des Luftabscheiders das Sole-Zubehörpaket waagerecht montieren. Der Luftabblasestutzen muss sich oberhalb des Sole-Zubehörpakets befinden. Die Armaturen müssen nach den Regeln der Technik dampfdiffusionsdicht wärmegedämmt werden, um Kondenswasserbildung zu vermeiden. Solekreis G 1¼ (Vorlauf zur Wärmepumpe) Füll- und Entleerungshahn Sicherheitsventil (3 bar) Kugelhahn Solekreis G 1¼ (Vorlauf von der Wärmequelle) Luftabscheider G H K L M Solekreis G 1¼ (Rücklauf zur Wärmequelle) Manometer Solekreis G 1¼ (Rücklauf von der Wärmepumpe) Fertig montiert Anschluss für Ausdehnungsgefäß 5811 298-3 A B C D E F VITOCAL 200/343 VIESMANN 13 Planungshinweise 3.1 Aufstellung und Montagevoraussetzungen Vitocal 200 Anforderungen an den Aufstellraum & & & Der Aufstellraum muss trocken und frostsicher sein. Die soleseitige Wärmepumpeninstallation muss nach den Regeln der Technik dampfdiffusionsdicht wärmegedämmt werden, um Kondenswasserbildung zu vermeiden. Zur Vermeidung von Körperschallübertragung soll das Gerät nicht auf Holzdecken im Dachgeschoss aufgestellt werden. Wandabstände (Draufsicht) A Bei Abständen > 80 mm ist eine bauseitige Zugentlastung der elektrischen Anschlussleitungen erforderlich Vitocal 343 Anforderungen an den Aufstellraum Abstandsmaße (Draufsicht) Druckpunkte (Draufsicht) A Bei Abständen > 80 mm ist eine bauseitige Zugentlastung der elektrischen Anschlussleitungen erforderlich B Maß erforderlich zum Abbau der Frontbleche C Min. 1000 mm D Wahlweise rechts oder links A Trennfuge mit Rand-Dämmstreifen im Fußbodenaufbau Gesamtgewichte mit Trinkwasserfüllung 520 kg 530 kg 535 kg Jeder der Druckpunkte (mit einer Fläche von je 3215 mm 2) ist mit max. 134 kg belastet. 14 VIESMANN VITOCAL 200/343 5811 298-3 Vitocal 200/343 Typ 6,1 kW 7,7 kW 9,7 kW Planungshinweise (Fortsetzung) Hinweis Zulässige Bodenbelastung beachten. & & & Erforderliche Raumhöhe bei Nutzung der Anschlusskonsole min. 2400 mm (wir empfehlen 2500 mm). Zur Bedienung und für Servicearbeiten ist vor dem Gerät ein Raum von 1000 mm Tiefe freizuhalten. Für soleseitiges Zubehör und Ausdehnungsgefäße sind entsprechende Montageräume vorzusehen. Der wohnraumnahe Einbau des Geräts ist möglich. Je nach Beschaffenheit des Aufstellraums (z.B. schallharte Wände oder Decken durch Fliesenbelag o. ä.) sind ggf. bauseits & & zusätzliche Schalldämm-Maßnahmen vorzunehmen, die den Körper- und Luftschall mindern. Der Aufstellraum muss trocken und frostsicher sein. Zur Vermeidung von Körperschallübertragung empfehlen wir, das Gerät nicht auf Holzdecken im Dachgeschoss aufzustellen. Vitocal 343 kann bei Trinkwasser bis 15 ºdH eingesetzt werden. Höhere Härtegrade erfordern eine bauseitige Trinkwasser-Enthärtungseinrichtung, um den eingebauten Plattenwärmetauscher zu schützen. Die soleseitige Wärmepumpeninstallation muss nach den Regeln der Technik dampfdiffusionsdicht wärmegedämmt werden, um Kondenswasserbildung zu vermeiden. Elektrische und hydraulische Anschlüsse & & & & & & & & & & Die hydraulischen Anschlüsse befinden sich oben auf dem Gerät (siehe Gerätedraufsicht Seite 10). Der Solarkreis darf ausschließlich mit dem Wärmeträgermedium Tyfocor LS/G-LS (Frostschutz bis −28 ºC) befüllt werden. Das Wärmeträgermedium nicht mit Wasser verdünnen. Wird ein Solarkreis angeschlossen, ein Membran-Ausdehnungsgefäß vorsehen und entsprechend den Angaben auf Seite 24 auslegen. Für den Solekreis und den Solarkreis dürfen keine verzinkten Leitungen verwendet werden. Zirkulationsleitung bauseits mit Umwälzpumpe und Rückschlagklappe ausrüsten. Bei Trinkwassertemperaturen > 60 ºC ist ein Verbrühungsschutz vorzusehen. Ein heizwasser- und solarseitiges Sicherheitsventil ist im Gerät eingebaut. Ein trinkwasserseitiges Sicherheitsventil mit beobachtbarer Mündung der Ausblaseleitung (gemäß DIN 1988) sowie ein Absperr- und Entleerungsventil sind im Gerät eingebaut. Für den Ablauf der heiz- und trinkwasserseitigen Sicherheitsventile ist eine Ablaufleitung mit Siphon im Gerät integriert. Für diese Ablaufleitung ist bauseits ein Anschluss DN 32 an das Abwassernetz des Hauses vorzusehen. Die bauseitigen elektrischen Leitungen werden von oben durch eine Öffnung im hinteren oberen Abdeckblech in das Gerät geführt (siehe Gerätedraufsicht Seite 10). Zum Anschluss der bauseitigen Leitungen im Gerät ist innerhalb des Geräts (von der Leitungseinführung bis zum elektrischen Anschlussfeld) eine Leitungslänge von 1800 mm zu berücksichtigen. 5811 298-3 A Geräteabmessungen B Empfohlener Austrittsbereich der bauseitigen hydraulischen Anschlüsse (bei Montage mit Anschlusskonsole verbindlich) C Mögliche Lage (Rohrmitte) des bauseitigen Abwasseranschlusses DN 32 für Kondenswasser bei Wandabstand ≥ 45 mm D Lage (Rohrmitte) des bauseitigen Abwasseranschlusses DN 32 für Kondenswasser bei Wandabstand 15 mm E Empfohlener Austrittsbereich der soleseitigen Anschlüsse F Oberkante fertiger Boden VITOCAL 200/343 VIESMANN 15 Planungshinweise (Fortsetzung) Trinkwasserseitiger Anschluss (Anschluss nach DIN 1988) C D E F G H K L M N Rückschlagklappe, federbelastet Hydraulisches Anschlussfeld (Draufsicht) Durchflussregulierventil Manometeranschluss Entleerungsventil Absperrventil Kaltwasser Trinkwasserfilter * 1 Druckminderer Rückflussverhinderer/Rohrtrenner A Warmwasser B Zirkulationspumpe 3.2 Stromversorgung und Tarife Nach der geltenden Bundestarifordnung ist der Elektrizitätsbedarf für den Betrieb von Wärmepumpen als Haushaltsbedarf anzusehen. Bei Wärmepumpen für die Gebäudeheizung muss das Energieversorgungsunternehmen (EVU) seine Zustimmung erteilen. Vom zuständigen EVU sind die Anschlussbedingungen für die angegebenen Gerätedaten zu erfragen. Von besonderem Interesse ist, ob im jeweiligen Versorgungsgebiet ein monovalenter und/oder monoenergetischer Betrieb mit der Wärmepumpe möglich ist. Auch Informationen über Grund- und Arbeitspreis, über die Möglichkeiten für die Nutzung des preisgünstigen Nachtstroms und über eventuelle Sperrzeiten sind für die Planung wichtig. Bei Fragen hierzu wenden Sie sich an das EVU des Kunden. Anmeldungsverfahren Zur Beurteilung der Auswirkungen des Wärmepumpenbetriebs auf das Versorgungsnetz des EVU werden folgende Angaben benötigt: & Anschrift des Betreibers & Einsatzort der Wärmepumpe & Bedarfsart nach allgemeinen Tarifen (Haushalt, Landwirtschaft, gewerblicher, beruflicher und sonstiger Bedarf) & & & & & & Geplante Betriebsweise der Wärmepumpe Hersteller der Wärmepumpe Typ der Wärmepumpe Elektrische Anschlussleistung in kW Max. Anlaufstrom in A Max. Heizlast des Gebäudes in kW Anforderungen an die Elektro-Installation & & & Es müssen die technischen Anschlussbestimmungen (TAB) des zuständigen EVU beachtet werden. Auskünfte über die erforderlichen Mess- und Schalteinrichtungen erteilt das zuständige EVU. Wir empfehlen, einen separaten Stromzähler für die Wärmepumpe vorzusehen. Viessmann Wärmepumpen werden mit 400 V~ für die Wärmepumpe und 230 V~ für den Steuerstromkreis betrieben. Auslegung 4.1 Dimensionierung der Wärmepumpe Hinweis Bei Wärmepumpenanlagen mit monovalenter Betriebsweise ist eine genaue Dimensionierung besonders wichtig, da zu groß gewählte Geräte oft mit unverhältnismäßig hohen Anlagenkosten verbunden sind. Überdimensionierung daher vermeiden! *1 Vor der Bestellung müssen wie bei allen Heizungssystemen die Norm-Heizlast des Gebäudes nach DIN EN 12831 ermittelt und die Wärmepumpe entsprechend ausgewählt werden. Nach DIN 1988-2 ist bei Anlagen mit metallenen Leitungen ein Trinkwasserfilter einzubauen. Bei Kunststoffleitungen sollte nach DIN 1988 und unserer Empfehlung auch ein Trinkwasserfilter eingebaut werden, damit kein Schmutz in die Trinkwasseranlage eingetragen wird. 16 VIESMANN VITOCAL 200/343 5811 298-3 Zuerst ist die Norm-Gebäudeheizlast Φ HL des Gebäudes festzustellen. Für das Kundengespräch und die Angebotserstellung genügt es in der Regel, diese überschlägig zu ermitteln. Auslegung (Fortsetzung) Monovalente Betriebsweise Bei monovalenter Betriebsweise muss die Wärmepumpe als einziger Wärmeerzeuger den gesamten Wärmebedarf des Gebäudes gemäß DIN EN 12831 decken. Um die erforderliche Heizleistung zu bemessen, sind gegebenenfalls Zuschläge für Sperrzeiten des Energieversorgungsunternehmens zu berücksichtigen. Die Stromzufuhr kann für max. 3 × 2 Stunden innerhalb 24 Stunden unterbrochen werden. Bei Sondervertragskunden sind eventuell spezifische Regelungen zu berücksichtigen. Aufgrund der Gebäudeträgheit bleiben bei der Dimensionierung des Leistungszuschlags 2 Stunden Sperrzeit unberücksichtigt. Zwischen zwei Unterbrechungszeiten muss die Freigabezeit allerdings min. so lange sein wie die vorhergegangene Sperrzeit. Überschlägige Ermittlung der Heizlast auf Basis der beheizten Fläche Die beheizte Fläche (in m 2) wird mit folgendem spezifischen Leistungsbedarf multipliziert: Passivhaus Niedrigenergiehaus Neubau (gemäß WSchVO 95 oder EnEV) Haus (Bj. vor 1995 mit normaler Wärmedämmung) 10 W/m2 40 W/m 2 50 W/m 2 80 W/m 2 Altes Haus (ohne Wärmedämmung) 120 W/m 2 Beispiel: Bei einem Niedrigenergiehaus mit einer beheizten Fläche von 120 m 2 beträgt die überschlägig ermittelte Heizlast 4,8 kW. Theoretische Auslegung bei 3 × 2 Stunden Sperrzeiten Ermittelte Heizlast 4,8 kW. Max. Sperrzeit 3 × 2 Stunden bei minimaler Außentemperatur gemäß DIN EN 12831. Bei 24 h ergibt sich so eine Tages-Wärmemenge von 4,8 kW ∙ 24 h = 115,2 kWh. Um die max. Tages-Wärmemenge zu decken, stehen aufgrund der Sperrzeiten von 3 × 2 Stunden nur 18 h/Tag zur Verfügung. Wegen der Gebäudeträgheit bleiben 2 Stunden unberücksichtigt. 115,2 kWh/(18 + 2) h = 5,75 kW Rein rechnerisch ist eine Wärmepumpe mit einer Heizleistung von 5,75 kW ausreichend. Die Leistung der Wärmepumpe müsste bei einer max. Sperrzeit von 3 × 2 Stunden pro Tag also um 17 % erhöht werden. Oft werden Sperrzeiten nur bei Bedarf geschaltet. Erkundigen Sie sich beim zuständigen EVU des Kunden über Sperrzeiten. Monoenergetische Betriebsweise Die Wärmepumpenanlage wird im Heizbetrieb durch einen Heizwasser-Durchlauferhitzer (bei Vitocal 343 integriert, bei Vitocal 200 Zubehör) ergänzt. Die Zuschaltung erfolgt über die Regelung in Abhängigkeit der Außentemperatur (Bivalenztemperatur) und der Heizlast. Die max. Vorlauftemperatur beträgt 60 °C. Bei typischen Anlagenkonfigurationen wird die Heizleistung der Wärmepumpe auf ca. 70 bis 85 % der max. erforderlichen Gebäude-Heizlast gemäß DIN EN 12831 ausgelegt. Der Anteil der Wärmepumpenanlage an der Jahresheizarbeit beträgt ca. 95 %. Aufgrund der geringeren Investitionskosten für die gesamte Wärmepumpenanlage kann die monoenergetische Betriebsweise gegenüber einer monovalent betriebenen Wärmepumpenanlage insbesondere im Neubau wirtschaftliche Vorteile aufweisen. Hinweis Der Anteil des vom Heizwasser-Durchlauferhitzer verbrauchten Stroms wird in der Regel nicht mit Sondertarifen berechnet. Zuschlag für die Trinkwassererwärmung Für den üblichen Wohnhausbau wird von einem max. Warmwasserbedarf von ca. 50 Liter pro Person und Tag mit ca. 45 ºC ausgegangen. Niedriger Bedarf Normaler Bedarf* 2 Dies entspricht einer zusätzlichen Heizlast von etwa 0,25 kW pro Person bei 8 h Aufheizzeit. Dieser Zuschlag wird nur berücksichtigt, falls die Summe der zusätzlichen Heizlast größer als 20 % der nach DIN EN 12831 berechneten Heizlast ist. Warmwasserbedarf bei Warm- Spezifische Nutzwärme Empfohlener Heizlastzuschlag wassertemperatur 45 °C für Trinkwassererwärmung in Liter/Tag und Person in Wh/Tag und Person in kW/Person * 1 15–30 600–1200 0,08–0,15 30–60 1200–2400 0,15–0,30 5811 298-3 oder *1 *2 Bei einer Aufheizzeit des Speicher-Wassererwärmers von 8 h. Übersteigt der tatsächliche Warmwasserbedarf die angegebenen Werte, muss ein höherer Leistungszuschlag gewählt werden. VITOCAL 200/343 VIESMANN 17 Auslegung (Fortsetzung) bei Bezugstemperatur 45 °C Empfohlener Heizlastzuschlag für Trinkwassererwärmung in Wh/Tag und Person in kW/Person * 1 50 ca. 2000 ca. 0,25 Einfamilienhaus * 2 (mittlerer Bedarf) Spezifische Nutzwärme Zuschlag für abgesenkten Betrieb Da die Wärmenpumpenregelung mit einer Temperaturbegrenzung (Außentemperatur) für abgesenkten Betrieb ausgestattet ist, kann auf den Zuschlag für abgesenkten Betrieb gemäß DIN EN 12831 verzichtet werden. Weiterhin verfügt die Regelung über eine Einschaltoptimierung (in Verbindung mit Fernbedienung), so dass auch auf den Zuschlag für Aufheizung aus abgesenktem Betrieb verzichtet werden kann. Beide Funktionen müssen in der Regelung aktiviert werden. Sollen die Zuschläge trotz der genannten Regelungsoptionen berücksichtigt werden, sind sie nach DIN EN 12831 zu berechnen. 4.2 Auslegung der Wärmequelle Erdkollektor Die thermischen Eigenschaften der oberen Erdschicht, wie volumetrische Wärmekapazität und Wärmeleitfähigkeit, sind sehr stark abhängig von der Zusammensetzung und der Beschaffenheit des Erdreichs. Die Speichereigenschaften und die Wärmeleitfähigkeit sind um so größer, je mehr der Boden mit Wasser angereichert ist, je höher der Anteil der mineralischen Bestandteile (Quarz oder Feldspat) und je geringer die Porenanteile sind. Die spezifischen Entzugsleistungen für das Erdreich liegen dabei zwischen ca. 10 und 35 W/m 2. Trockener sandiger Boden Feuchter sandiger Boden Trockener lehmiger Boden Feuchter lehmiger Boden Grundwasserführender Boden q E = 10–15 W/m2 q E = 15–20 W/m2 q E = 20–25 W/m2 q E = 25–30 W/m2 q E = 30–35 W/m2 Aus diesen Angaben kann die erforderliche Erdreichfläche, je nach Heizlast des Hauses ermittelt werden. Die benötigte Erdreichfläche wird nach der Kälteleistung ² K der Wärmepumpe ermittelt: ² K ist die Differenz zwischen Heizleistung der Wärmepumpe (² WP) und ihrer Leistungsaufnahme (P WP). ² K = ² WP – P WP Verteiler und Sammler Ausführungsbeispiel für einen Sammelschacht A B C D E F G H Einstiegsdom 7 600 mm Betonringe Sole-Vorlauf Sole-Rücklauf Soleverteiler Kollektorrohre Schotter Drainage *1 *2 Bei einer Aufheizzeit des Speicher-Wassererwärmers von 8 h. Übersteigt der tatsächliche Warmwasserbedarf die angegebenen Werte, muss ein höherer Leistungszuschlag gewählt werden. 18 VIESMANN VITOCAL 200/343 5811 298-3 Verteiler und Sammler sind für spätere Revisionen zugänglich anzuordnen, z.B. in eigenen Verteilerschächten außerhalb des Hauses oder im Kellerfensterschacht am Haus. Jeder Rohrkreis sollte zum Befüllen und Entlüften des Kollektors im Vor- und Rücklauf einzeln absperrbar sein. Auslegung (Fortsetzung) Alle verlegten Rohre, Formstücke und dgl. sind aus korrosionsbeständigem Material zu erstellen. Vorlauf- und Rücklaufleitungen führen kalte Sole (Soletemperatur < Kellertemperatur). Deshalb müssen alle Leitungen im Hause und die Mauerdurchführungen (auch innerhalb der Wandkonstruktion) dampfdiffusionsdicht wärmegedämmt werden, um Kondenswasserbildung und damit Feuchteschäden zu vermeiden. Alternativ kann zur Abführung des Kondenswassers eine geeignete Abflussrinne installiert werden. Für das Befüllen der Anlage hat sich ein Sole-Fertiggemisch bewährt. Die Rohrführung ist mit leichtem Gefälle zur Außenseite des Gebäudes auszuführen, damit auch bei starken Regenfällen das Eindringen von Wasser vermieden wird. Eine vorgesetzte Drainage gewährleistet das Versickern des Regenwassers. Werden spezielle bautechnische Forderungen gegen drückendes Wasser gestellt, ist der Einsatz von zugelassenen Wanddurchführungen (z.B. Fa. Doyma) erforderlich. Ausführungsbeispiel für einen Wanddurchbruch Überschlägige Auslegung A B C D E F G H K Grundlage für die Auslegung ist die Kälteleistung der Wärmepumpe beim Betriebspunkt B0/W35. Erforderliche Fläche F E = ² K/³ E. & Mit PE 20 × 2,0: F E · 3/100 = Rohrkreise je 100 m Länge & Mit PE 25 × 2,3: F E · 2/100 = Rohrkreise je 100 m Länge & Mit PE 32 × 3,0 (2,9): F E · 1,5/100 = Rohrkreise je 100 m Länge Zur Wärmepumpe Gebäude Fundament Drainage Abdichtung Futterrohr Rollschotter PE 32 × 3,0 (2,9) Erdreich Beispiel: Bei einer angenommenen, bodenabhängigen mittleren Entzugsleistung von ³ E = 25 W/m2 werden die in folgender Tabelle aufgeführten Stränge und Soleverteiler benötigt. Die genaue Auslegung richtet sich nach der Bodenbeschaffenheit und kann erst vor Ort ermittelt werden. Beispielrechnung zur Auslegung von Erdkollektoren siehe Seite 22. Vitocal 200/343 Fläche Erdreich Typ 6,1 kW m2 5811 298-3 7,7 kW 9,7 kW PE 20 × 2,0 PE 25 × 2,3 PE 32 × 3,0 (2,9) Stränge PE-Rohr Soleverteiler Stränge PE-Rohr Soleverteiler Stränge PE-Rohr Soleverteiler je 100 m Länge* 1 je 100 m Länge* 2 je 100 m Länge* 3 200 6 1× Best.-Nr. 4 1× Best.-Nr. 4 1× Best.-Nr. 7143 762 7182 042 7143 763 250 8 5 2× Best.-Nr. 4 7182 043 300 10 7 7 *1 Angenommener Verlegeabstand bei 100 m: ca. 0,33 m (3 lfd. m Rohr/m 2). Angenommener Verlegeabstand bei 100 m: ca. 0,50 m (2 lfd. m Rohr/m 2). *3 Angenommener Verlegeabstand bei 100 m: ca. 0,70 m (1,5 lfd. m Rohr/m 2). *2 VITOCAL 200/343 VIESMANN 19 Auslegung (Fortsetzung) Erdsonde Mögliche spezifische Entzugsleistungen für Erdsonden (Doppel-U-Rohrsonden) (nach VDI 4640 Blatt 2) Untergrund Spezifische Entzugsleistung Allgemeine Richtwerte Schlechter Untergrund (trockenes Sediment) 20 W/m (λ < 1,5 W/(m · K)) Normaler Festgesteins-Untergrund und 50 W/m wassergesättigtes Sediment (λ < 1,5-3,0 W/(m · K)) Festgestein mit hoher Wärmeleitfähigkeit 70 W/m (λ > 3,0 W/(m · K)) Einzelne Gesteine Kies, Sand (trocken) < 20 W/m Kies, Sand (wasserführend) 55-65 W/m Ton, Lehm (feucht) 30-40 W/m Kalkstein (massiv) 45-60 W/m Sandstein 55-65 W/m Saure Magmatite (z.B. Granit) 55-70 W/m Basische Magmatite (z.B. Basalt) 35-55 W/m Gneis 60-70 W/m RL Sole-Rücklauf VL Sole-Vorlauf A Betonit-Zement-Suspension B Schutzkappe Bei kleinen Grundstücken und bei der Nachrüstung an bestehenden Gebäuden sind Erdsonden eine Alternative zum Erdkollektor. Nachfolgend wird die Doppel-U-Rohrsonde betrachtet. Eine Variante sind zwei Doppel-U-Rohrschleifen aus Kunststoff in einem Bohrloch. Alle Hohlräume zwischen Rohren und Erdreich werden mit einem gut wärmeleitenden Material ausgefüllt (Betonit). Wir empfehlen folgenden Abstand zwischen 2 Erdsonden: & min. 5 m bis 50 m Tiefe & min. 6 m bis 100 m Tiefe Bei solchen Anlagen muss das zuständige Wasser-Wirtschaftsamt rechtzeitig über das Bauvorhaben informiert werden. Die Erdsonden werden je nach Ausführung mit Bohr- oder Rammgeräten eingebracht. Für diese Anlagen muss eine wasserrechtliche Erlaubnis eingeholt werden. Weitere Auskünfte geben die Hersteller von Erdsonden. Firmenadressen von Bohrunternehmen können über Viessmann (siehe Seite 5) oder über regionale EVU bezogen werden. Überschlägige Auslegung Grundlage für die Auslegung ist die Kälteleistung der Wärmepumpe beim Betriebspunkt B0/W35. Die genaue Auslegung richtet sich nach der Bodenbeschaffenheit und den wasserführenden Erdschichten und kann erst vor Ort durch die ausführende Bohrfirma ermittelt werden. Beispielrechnung zur Auslegung von Erdsonden siehe Seite 23. Hinweis Die Verringerung der Anzahl der Bohrungen zu Gunsten der Sondentiefe erhöht die notwendige Pumpenleistung sowie den zu überwindenden Druckverlust. Erforderliche Anzahl und Tiefe von Erdsonden (Doppel-URohrsonden) * 1 Vitocal 200/343 Anzahl x Tiefe (in m) der Erdsonden Typ 6 ,1kW 1 × 94 7,7 kW 1 × 118 oder 1 × 120 oder 2 × 59 9,7 kW 2 × 75 Membran-Ausdehnungsgefäß für Solekreis Bis zu einer Länge der Zuleitung von 20 m und einer Dimensionierung bis PE 40 ist ein Membran-Ausdehnungsgefäß von 25 Liter Inhalt ausreichend. Bei größeren Längen ist eine detaillierte Berechnung erforderlich. Rohrleitungen In den grau hinterlegten Bereichen der nachfolgenden Tabellen herrscht laminare Strömung, danach turbulente. R-Wert für Wärmeträgermedium Tyfocor (kinematische Zähigkeit = 4,0 mm 2/s, Dichte = 1050 kg/m 3). PE-Rohr 20 × 2,0 mm, PN 10 Durchsatz R-Wert Druckverlust/m Leitung Liter/h Pa/m 100 120 140 *1 77,4 92,9 108,4 Durchsatz Liter/h 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 R-Wert Druckverlust/m Leitung Pa/m 123,9 139,4 154,9 170,3 185,8 201,3 216,8 232,3 247,8 263,3 Bezogen auf eine spezifische Entzugsleistung des Bodens von 50 W/lfd. m (nach VDI 2040). 20 VIESMANN VITOCAL 200/343 5811 298-3 Druckverluste Auslegung (Fortsetzung) 5811 298-3 Durchsatz Liter/h 360 380 400 R-Wert Druckverlust/m Leitung Pa/m 278,7 294,2 309,7 PE-Rohr 25 × 2,3 mm, PN 10 Durchsatz R-Wert Druckverlust/m Leitung Liter/h Pa/m 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 420 440 460 480 500 520 540 560 27,5 32,9 38,4 43,9 49,4 54,9 60,4 65,9 71,4 76,9 82,3 87,8 93,3 98,8 104,3 109,8 115,3 120,8 126,3 131,7 137,2 142,7 246,3 262,4 PE-Rohr 32 × 3,0 mm (32 × 2,9 mm), PN 10 Durchsatz R-Wert Druckverlust/m Leitung Liter/h Pa/m 300 320 340 360 380 400 420 440 460 480 500 520 540 560 580 600 620 640 660 680 700 720 740 760 780 800 820 840 860 880 900 920 31,2 33,3 35,4 37,5 39,5 41,6 43,7 45,8 47,9 49,9 52,0 54,1 56,2 58,3 60,3 62,4 64,5 66,6 68,7 70,7 122,5 128,7 135,0 141,5 148,1 154,8 161,6 168,6 175,7 182,9 190,2 197,7 VITOCAL 200/343 Durchsatz Liter/h 940 960 980 1000 1020 1040 1060 1080 1100 1120 1140 1160 1180 1200 1240 1280 1320 1360 1400 1440 1480 1520 1560 1600 1640 1680 1720 1760 1800 1840 1880 1920 1960 2000 R-Wert Druckverlust/m Leitung Pa/m 205,3 213,0 220,8 228,7 236,8 245,0 253,3 261,7 270,2 278,9 287,7 296,6 305,6 314,7 333,3 352,3 371,8 391,7 412,1 433,0 454,2 475,9 498,1 520,6 543,6 567,0 590,9 615,1 639,8 664,9 690,4 716,3 742,6 769,3 PE-Rohr 40 × 3,7 mm, PN 10 Durchsatz R-Wert Druckverlust/m Leitung Liter/h Pa/m 1500 1600 2000 2100 2300 2400 2500 2700 165,8 209,6 274,0 305,5 383,6 389,1 404,2 479,5 Volumen in Rohren (PE-Rohr, PN 10) Rohr-Abmessung Außen-Ø × Wandstärke mm 20 × 2,0 25 × 2,3 32 × 3,0 (2,9) 40 × 2,3 40 × 3,7 50 × 2,9 50 × 4,6 63 × 5,8 63 × 3,6 DN Volumen/m Rohr Liter 15 20 25 32 32 40 40 50 50 0,201 0,327 0,531 0,984 0,835 1,595 1,308 2,070 2,445 VIESMANN 21 Auslegung (Fortsetzung) Restförderhöhe der internen Solekreis-Pumpe Vitocal 200/343, 7,7 und 9,7 kW Vitocal 200/343, 6,1 kW Die Angaben gelten für eine Soletemperatur von +5 °C und den Betrieb auf Stufe 3. Stufe 3 ist die werkseitige Voreinstellung. Wir empfehlen, diese Einstellung nicht zu verändern. Beispielrechnungen zur Auslegung der Wärmequelle Auswahl der Wärmepumpe Leistungsdiagramme siehe Datenblätter der Wärmepumpen. Gebäude-Heizlast (Netto-Heizlast) Zuschlag für Trinkwassererwärmung für 3-Personen-Haushalt Sperrzeiten Gesamte Heizlast des Gebäudes Systemtemperatur (bei min. Außentemp. −14 °C) Betriebspunkt Wärmepumpe 4,8 kW 0,75 kW (gemäß Seite 17: 0,75 kW < 20 % der Gebäude-Heizlast) 3 × 2 h/d (berücksichtigt werden nur 4 h, siehe Seite 17) 5,76 kW 45/40 °C B0/W35 Vitocal 200/343 mit 6,1 kW Heizleistung (einschl. Zuschlag für Sperrzeiten, ohne Trinkwassererwärmung), Kälteleistung ² K = 4,6 kW entspricht der erforderlichen Leistung. Auslegung Erdkollektor Mittlere spezifische Entzugsleistung ³ E = 25 W/m 2 ² K = 4,7 kW FE = ²K/³E = 4700 W/25 W/m2 ≈ 200 m 2 Die Anzahl X der erforderlichen Rohrkreise (PE-Rohr 32 × 3,0 (2,9)) von je 100 m Länge ergibt sich aus: X = F E · 1,5/100 = 200 m 2 · 1,5 m/m 2/100 m = 3 Rohrkreise, gewählt 4 Gewählt: 4 Rohrkreise je 100 m Länge (Ø 32 mm × 3,0 (2,9) mm mit 0,531 Liter/m gemäß Tabelle auf Seite 21) Erforderliche Menge des Wärmeträgermediums Zu berücksichtigen sind der Inhalt des Erdkollektors einschließlich der Zuleitung zuzüglich dem Volumen der Armaturen und der Wärmepumpe. Entsprechend der Anzahl der Rohrkreise sind Verteiler vorzusehen. Bedingt durch die geringe Kälteleistung und Anbindelänge ist eine Zuleitung von PE 32 × 3,0 (2,9) ausreichend. Zuleitung: 10 m (2 × 5 m) mit PE 32 × 3,0 (2,9) VR = = Anzahl Rohrkreise × 100 m × Rohrleitungsvolumen + Länge Zuleitung × Rohrleitungsvolumen 4 × 100 m × 0,531 Liter/m + 10 m × 0,531 Liter/m = 212,4 Liter + 5,31 Liter = 217,7 Liter → gewählt 230 Liter (einschl. Wärmeträgermedium in den Armaturen und der Wärmepumpe) Druckverlust des Erdkollektors Durchsatz Vitocal 200/343 mit 6,1 kW: 1200 Liter/h (siehe Seite 6 und 9) Durchsatz pro Rohrkreis = (1200 Liter/h)/(4 Kreise je 100 m) = 300 Liter/h pro Rohrkreis R-Wert für PE 32 × 3,0 (2,9) bei 300 Liter/h ≈ 31,2 Pa/m (gemäß Tabelle auf Seite 21) R-Wert für PE 32 × 3,0 (2,9) bei 1600 Liter/h ≈ 314,7 Pa/m (gemäß Tabelle auf Seite 21) Δp Rohrkreis = 32 Pa/m × 100 m = 3200 Pa Δp Zuleitung = 315 Pa/m × 10 m = 3150 Pa Δp zulässig = 40000 Pa = 400 mbar (primärseitiger max. ext. Durchflusswiderstand, siehe Seite 6 und 9) Δp = Δp Rohrkreis + Δp Zuleitung = 3200 Pa + 3150 Pa = 6350 Pa ≙ 63,5 mbar Ergebnis: Da Δp = ΔpRohrkreis + ΔpZuleitung den Wert für Δpzulässig nicht überschreitet, kann der geplante Erdkollektor mit Vitocal 200/343 mit 6,1 kW Nenn-Wärmeleistung betrieben werden. 22 VIESMANN VITOCAL 200/343 5811 298-3 Δp = R-Wert × Rohrlänge Auslegung (Fortsetzung) Auslegung Erdsonde (als Doppel-U-Rohr) Mittlere Entzugsleistung ³ E = 50 W/m Sondenlänge ² K = 4,7 kW Sondenlänge I = ² K/³ E = 4700 W/50 W/m ≈ 94 m Gewähltes Rohr für die Sonde: PE 32 × 3,0 (2,9) mit 0,531 Liter/m (gemäß Tabelle auf Seite 21) Erforderliche Menge des Wärmeträgermediums Zu berücksichtigen sind der Inhalt der Erdsonde einschließlich der Zuleitung zuzüglich dem Volumen der Armaturen und der Wärmepumpe. Bei Sondenanzahl > 1 sind Verteiler vorzusehen. Die Zuleitung ist größer als die Rohrkreise zu dimensionieren, wir empfehlen PE 32 bis PE 63. Erdsonde als Doppel-U-Rohr Zuleitung: 10 m (2 × 5 m) mit PE 32 × 3,0 (2,9) VR = = 2 × Sondenlänge × 2 × Rohrleitungsvolumen + Länge Zuleitung × Rohrleitungsvolumen 2 × 94 m × 2 × 0,531 Liter/m + 10 m × 0,531 Liter/m = 205 Liter → gewählt 230 Liter (einschl. Wärmeträgermedium in den Armaturen und der Wärmepumpe) Druckverlust der Erdsonde Wärmeträgermedium: Tyfocor Durchsatz Vitocal 200/343 mit 6,1 kW: 1200 Liter/h (siehe Seite 6 und 9) Durchsatz je U-Rohr: 1200 Liter/h: 2 = 600 Liter/h Δp = R-Wert × Rohrlänge R-Wert für PE 32 × 3,0 (2,9) bei 600 Liter/h ≈ 62,4 Pa/m (gemäß Tabelle auf Seite 21) R-Wert für PE 32 × 3,0 (2,9) bei 1200 Liter/h ≈ 314,7 Pa/m (gemäß Tabelle auf Seite 21) Δp Doppel-U-Rohr-Sonde = 62,4 Pa/m × 2 × 94 m = 11731 Pa Δp Zuleitung = 314,7 Pa/m × 10 m = 3147 Pa Δp zulässig = 40000 Pa = 400 mbar (primärseitiger max. ext. Durchflusswiderstand, siehe Seite 6 und 9) Δp Doppel-U-Rohr-Sonde + Δp Zuleitung = 11731 Pa + 3147 Pa = 14878 Pa ≙ 148 mbar Ergebnis: Da Δp = ΔpDoppel-U-Rohr-Sonde + Δp Zuleitung den Wert für Δp zulässig nicht überschreitet, kann die geplante Erdsonde mit Vitocal 200/343 mit 6 ,1kW Nenn-Wärmeleistung betrieben werden. 4.3 Nur bei Vitocal 343: Anschluss von Sonnenkollektoren und Berechnung des Membran-Ausdehnungsgefäßes An das zu installierende Rohrsystem muss ein entsprechend dimensioniertes Membran-Ausdehnungsgefäß angeschlossen werden. Ein Sicherheitsventil, eine Solarkreispumpe sowie die erforderlichen Regelungsfunktionen sind bereits in der Vitocal integriert. Um die erforderlichen Fördermengen zu erreichen, muss das Rohrsystem mit Kollektorfläche auf Druckverlust berechnet werden. Es stehen 180 mbar Restförderhöhe zur Verfügung. Hinsichtlich der Ausführung, Montage, Berechnung und Einsatzgrenzen der Solaranlage gelten die Planungsanleitung, das Datenblatt, die Serviceanleitung und die Montageanleitungen der Solar-Systeme in der jeweils gültigen Fassung. 5811 298-3 An Vitocal 343 können max. 5 m 2 Flachkollektoren oder 3 m 2 Röhrenkollektoren angeschlossen werden. Rohrleitungen müssen von der Kollektorfläche zur Anschlusskonsole der Vitocal bauseits erstellt werden. In der Vitocal ist alles für den Anschluss des Solarkreises vorbereitet. Die Wärmedämmung der Rohrleitungen muss mit bis 185 ºC hitzebeständigem Material ausgeführt werden. Diese Anforderung gilt auch für die zu verwendenden Befestigungsschellen. VITOCAL 200/343 VIESMANN 23 Auslegung (Fortsetzung) Aufbau und Wirkungsweise des Membran-Ausdehnungsgefäßes Hinweis Der Vordruck muss angepasst werden: 1 bar + 0,1 bar/m × statische Höhe in m (kalt befüllt). Der Anlagenbefülldruck muss 0,3 bis 0,5 bar höher sein als der Vordruck des Membran-Ausdehnungsgefäßes. Die Sicherheitsflüssigkeitsvorlage soll 0,005 × Flüssigkeitsinhalt der gesamten Anlage, jedoch min. 3 Liter betragen. Zur sicheren Vermeidung von Dampfbildung in der Betriebsphase muss in den Kollektoren im kalten Zustand ein Überdruck von min. 1 bar vorhanden sein. Der Vordruck des Ausdehnungsgefäßes liegt dann um 0,1 × der statischen Höhe h höher. Im warmen Zustand steigt der Anlagendruck um etwa 1 bis 2 bar an. A B C D E F G H Wärmeträgermedium Stickstoff-Füllung Stickstoffpolster Sicherheitsvorlage (min. 3 Liter) Sicherheitsvorlage Anlieferungszustand (3 bar Vordruck) Solaranlage gefüllt, ohne Wärmeeinwirkung Unter Maximaldruck bei höchster Temperatur des Wärmeträgermediums Ein Membran-Ausdehnungsgefäß ist ein geschlossenes Ausdehnungsgefäß, dessen Gasraum (Stickstoff-Füllung) vom Flüssigkeitsraum (Wärmeträgermedium) durch eine Membrane getrennt ist und dessen Vordruck von der Anlagenhöhe abhängig ist. Max. Stillstandstemperatur der Kollektoren Vitosol 100, Typ SV1/SH1 Vitosol 100, Typ 5DI Vitosol 200 Vitosol 250 Vitosol 300 221 ºC 185 ºC 300 ºC 286 ºC 150 ºC Damit bei Dampfbildung (Stagnation) aus dem Sicherheitsventil kein Wärmeträgermedium austreten kann, ist das Ausdehnungsgefäß so groß auszulegen, dass es bei Dampfbildung den Kollektorinhalt aufnehmen kann. Technische Angaben des Membran-Ausdehnungsgefäßes Inhalt Betriebsdruck bar Liter 18 25 40 a 10 10 10 b Anschluss mm mm R 280 370 280 490 354 520 Gewicht kg ¾ ¾ ¾ 7,5 9,1 15,0 Cu-Rohrinhalte Rohrdimension 15 × 1 mm 18 × 1 mm 22 × 1 mm Liter/m 0,14 0,20 0,30 Berechnung des Membran-Ausdehnungsgefäßes β pe = p st = z Vk = = Dabei ist: VN = VV = VA V2 = = 24 Nennvolumen des Membran-Ausdehnungsgefäßes in Liter Sicherheitsvorlage (hier Wärmeträgermedium) in Liter V V = VA · (0,01 ... 0,02) in Liter (min. 3 Liter) Flüssigkeitsinhalt der gesamten Anlage Volumenzunahme bei Anlagenaufheizung V2 = VA · β VIESMANN = Ausdehnungszahl (β = 0,13 für Viessmann Wärmeträgermedium von –20 bis 120 °C) Zulässiger Endüberdruck in bar (ü) pe = p si – 0,1 · p si p si = Sicherheitsventil-Abblasedruck Stickstoff-Vordruck des MAG in bar (ü) p st = 1 bar + 0,1 bar/m · h [m] h = Höhenunterschied zwischen dem Manometer der Vitocal und dem höchsten Punkt der Solaranlage Kollektoranzahl Kollektorinhalt in Liter VITOCAL 200/343 5811 298-3 Das Nennvolumen des Ausdehnungsgefäßes errechnet sich nach der Gleichung: Auslegung (Fortsetzung) Beispiel: Anlage mit: 1 Vitosol 100, Typ 5DI mit 4,2 Liter Inhalt Gesamt-Flüssigkeitsinhalt der Anlage: VA = 22 Liter Statische Höhe: h = 4 m Zul. Endüberdruck: pe = 3,6 bar (ü) (Sicherheitsventil-Abblasedruck: 4 bar) Aufgrund möglicher Dampfbildung auch in der Solarkreisverrohrung empfehlen wir, den berechneten Wert für V N mit einem Sicherheitsfaktor von 1,5 zu multiplizieren. Im vorliegenden Fall ergibt dies 31,6. Es ist das nächstgrößere Ausdehnungsgefäß (40 Liter) zu wählen. 4.4 Heizkreis- und Wärmeverteilung Je nach Auslegung des Heizsystems werden unterschiedlich hohe Heizwasser-Vorlauftemperaturen benötigt. Vitocal 200/343 erreichen max. eine Vorlauftemperatur von 60 ºC. Um einen monovalenten Betrieb der Wärmepumpe zu ermöglichen, muss ein Niedertemperatur-Heizsystem mit einer Heizwasser-Vorlauftemperatur von ≤ 60 ºC eingebaut werden. Je niedriger die max. Heizwasser-Vorlauftemperatur gewählt wird, um so besser wird die Jahresarbeitszahl der Wärmepumpe. Eine Heizkreispumpe und ein heizkreisseitiges Sicherheitsventil (3 bar) sind bereits in Vitocal 200/343 integriert. Ein entsprechend dem Heizsystem dimensioniertes Membran-Ausdehnungsgefäß ist bauseits vorzusehen. Dabei ist das Heizwasservolumen von Vitocal 200/343 zu berücksichtigen. 4.5 Trinkwassererwärmung Die Trinkwassererwärmung stellt im Vergleich zur Heizwärmebereitstellung grundlegend andere Anforderungen, da sie ganzjährig mit etwa gleichbleibenden Anforderungen an Wärmemenge und Temperaturniveau betrieben wird. Die erreichbare Speicherbevorratungstemperatur beträgt ca. 50 ºC. Bevorratungstemperaturen über 50 ºC sind mit dem bei Vitocal 343 integriertem, bei Vitocal 200 als Zubehör erhältlichem Heizwasser-Durchlauferhitzer möglich. Bei der Auswahl des Speicher-Wassererwärmers ist eine ausreichende Wärmetauscherfläche zu berücksichtigen. Die Trinkwassererwärmung sollte vorzugsweise in den Nachtstunden nach 22.00 Uhr erfolgen. Vorteile: Die Heizleistung der Wärmepumpe steht dann am Tag komplett für Heizzwecke zur Verfügung. & Die Nachttarife können besser genutzt werden. & Es werden gleichzeitiges Zapfen und Ladebetrieb vermieden (bei Verwendung eines externen Wärmtauschers können systembedingt in diesem Fall nicht immer die erforderlichen Zapftemperaturen erreicht werden). Empfehlungen: Für einen 4-Personen-Haushalt ist ein Speicher-Wassererwärmer mit 300 oder 390 Liter Inhalt zu wählen. Für einen 5- bis 8-Personen-Haushalt ist ein Speicher-Wassererwärmer mit 500 Liter Inhalt zu wählen. & Hinweis Bei Vitocal 200 ist der Einsatz eines Speicher-Wassererwärmers mit 500 Liter Inhalt nur mit dem als Zubehör erhältlichen Heizwasser-Durchlauferhitzer möglich. Funktionsbeschreibung Der Speicher-Wassererwärmer kann optional mit einem zweiten Speichertemperatursensor ausgestattet werden. 5811 298-3 Die Trinkwassererwärmung hat Vorrang. Die Anforderung der Beheizung erfolgt über den oberen Speichertemperatursensor. Überschreitet der Istwert am Speichertemperatursensor den in der Regelung eingestellten Sollwert, wird die Trinkwassererwärmung beendet. VITOCAL 200/343 VIESMANN 25 Auslegung (Fortsetzung) Direkte Trinkwassererwärmung Hinweis Die Installation eines Speicher-Wasserwärmers ist nur bei Vitocal 200 erforderlich. Vitocal 343 verfügt über einen integrierten Speicher-Wasserwärmer mit 250 Liter Inhalt. Auswahl Speicher-Wassererwärmer Vitocal 200/343 Vitocell-V 100, Typ CVW, Typ 390 Liter, bis 4 Personen 6,1 kW x 7,7 kW x 9,7 kW x Vitocell-B 100, 300 Liter, bis 4 Personen x Vitocell-B 300, 300 Liter, bis 4 Personen x x x Vitocell-B 300, 500 Liter, bis 8 Personen x x x Installationsbeispiel Speicher-Wassererwärmer Vitocell-V 100, Typ CVW (Best.-Nr. Z002 885) A Schnittstelle zur Wärmepumpe (siehe Anwendungsbeispiele zu Vitocal 200) Pos. qE tW Bezeichnung Zirkulationspumpe Oberer Speichertemperatursensor Anzahl 1 1 Best.-Nr. siehe Preisliste Vitoset 7159 671 Hinweis Angaben zum elektrischen Anschluss siehe Montage- und Serviceanleitung Vitocal 200. 4.6 Kühlung „natural cooling“ 26 VIESMANN Wird der an der Regelung einstellbare Schwellenwert für die Außentemperatur oder Raumtemperatur, die sog. Kühlgrenztemperatur, überschritten, wird die Kühlfunktion „natural cooling“ von der Regelung freigegeben. Die Primärpumpe, alle notwendigen Umwälzpumpen und die Umschaltventile werden angesteuert. Über einen im Primärkreis zur Systemtrennung in Reihe geschalteten Wärmetauscher kann das Temperaturniveau der Wärmequelle (im Sommer ca. 12 bis 8 ºC) zur Kühlung des Gebäudes genutzt werden. Grundsätzlich ist die Kühlfunktion „natural cooling“ in ihrer Leistungsfähigkeit nicht mit Klimaanlagen oder Kaltwassersätzen zu vergleichen. Mit „natural cooling“ wird keine Entfeuchtung vorgenommen. 5811 298-3 In den Sommermonaten kann mit Vitocal 200/343 das Temperaturniveau des Erdreichs zur Gebäudekühlung verwendet werden. Die Funktion „natural cooling“ ist eine besonders energiesparende Methode der Gebäudekühlung, da lediglich ein geringer Stromverbrauch für die Umwälzpumpen zur Erschließung der „Kühlquelle“ Erdreich angesetzt werden muss. Die Wärmepumpe wird während des Kühlbetriebs nur zur Trinkwassererwärmung eingeschaltet. Die Ansteuerung aller notwendigen Umwälzpumpen, Umschaltventile und Mischer sowie die Erfassung der notwendigen Temperaturen und die Taupunktüberwachung erfolgen durch die Wärmepumpenregelung über den Erweiterungssatz „natural cooling“. Alternativ kann diese Funktion auch von bauseitigen Komponenten übernommen werden (Vorschlag für eine bauseitige Verdrahtung siehe Seite 28). VITOCAL 200/343 Auslegung (Fortsetzung) Die Kühlleistung ist abhängig von der Wärmequellentemperatur, die jahreszeitlichen Schwankungen unterworfen ist. So wird die Kühlleistung erfahrungsgemäß zu Beginn des Sommers größer sein als zum Ende des Sommers. Darüber hinaus ist der Verlauf der Wärmequellentemperatur abhängig vom Kühlbedarf des Gebäudes. Durch große Fensterflächen oder durch interne Lasten wie Beleuchtung oder Elektrogeräte wird die Wärmequellentemperatur im Jahresverlauf schneller ansteigen als dies bei geringerem Kühlbedarf der Fall ist. Die Kühlung des Gebäudes erfolgt über die Fußbodenheizung. Kühlung mit Fußbodenheizung Die Fußbodenheizung kann sowohl zur Beheizung als auch zur Kühlung von Gebäuden und Räumen verwendet werden. Die hydraulische Einbindung der Fußbodenheizung in den Solekreis erfolgt über einen Kühl-Wärmetauscher. Zur Anpassung der Kühllast der Räume an die Außentemperatur ist ein Mischer erforderlich. Ähnlich einer Heizkennlinie kann die Kühlleistung über den von der Wärmepumpenregelung angesteuerten Mischer im Kühlkreis mit einer Kühlkennlinie genau der Kühllast angepasst werden. Zur Einhaltung der Behaglichkeitskriterien und zur Vermeidung von Tauwasserbildung müssen die Grenzwerte hinsichtlich der Oberflächentemperatur eingehalten werden. So darf die Oberflächentemperatur der Fußbodenheizung im Kühlbetrieb 20 °C nicht unterschreiten. Zur Vermeidung von Kondenswasserbildung an der Fußbodenoberfläche befindet sich im Vorlauf der Fußbodenheizung ein Feuchte-Anbauschalter „natural cooling“ (zur Erfassung des Taupunkts). So kann auch bei kurzfristig auftretenden Wetterschwankungen (z.B. Gewitter) die Kondenswasserbildung sicher verhindert werden. Für die Dimensionierung der Fußbodenheizung empfehlen wir eine Vorlauf-/Rücklauftemperaturkombination von ca. 14/18 °C. Zur Abschätzung der möglichen Kühlleistung einer Fußbodenheizung kann die nachfolgende Tabelle herangezogen werden. In Räumen mit großen Fenstern (Atrien, Hallen) erfolgt die Sonneneinstrahlung oft direkt auf den Fußboden. In diesem Fall kann die Kühlleistung des Fußbodensystems mit bis zu 100 W/m 2 angenommen werden. Abschätzung der Kühlleistung einer Fußbodenheizung in Abhängigkeit des Verlegeabstands (Rohrleitung) und des Bodenbelags (angenommene Vorlauftemperatur: ca. 14 ºC, Rücklauftemperatur: ca. 18 ºC) (Quelle: Fa. Velta) Bodenbelag Fliesen Teppich Verlegeabstand mm 75 150 300 75 150 300 der Rohrleitungen Kühlleistung bei Rohrdurchmesser 10 mm W/m 2 45 35 23 31 26 19 17 mm W/m 2 46 37 25 32 27 20 25 mm W/m 2 48 40 28 33 29 22 Auslegung des Wärmetauschers Zur richtigen Auslegung des Kühlsystems empfehlen wir eine Kühllastberechnung gemäß VDI 2078 bei einer Raumtemperatur von 26 ºC durchzuführen. Für Vitocal empfehlen wir die Viessmann Plattenwärmetauscher Vitotrans 100. A Solekreis B Kühlsystem (Wasser) Empfohlener Plattenwärmetauscher Vitotrans 100 Best.-Nr. 3003 492 Best.-Nr. 3003 493 Druckverlust Plattenwärmetauscher in kPa (mbar) soleseitig kühlwasserseitig 12,48 (124,8) 13,40 (134,0) 1,24 (12,4) 1,47 (14,7) 5811 298-3 Vitocal 200/343 Typ 6,1 kW 7,7 und 9,7 kW VITOCAL 200/343 VIESMANN 27 Auslegung (Fortsetzung) Anschluss der Ansteuerung für die Kühlfunktion „natural cooling“ Erweiterungssatz „natural cooling“, Best.-Nr. 7179 172 A B C 1 2 Klemmen des Anschlussfelds an Vitocal 200/343 Arbeitsstromkreis bauseits 1/N/PE 230 V~ Feuchte-Anbauschalter 230 V~ (bauseits, alternativ zu 3) Erweiterungssatz „natural cooling“ Frostschutzthermostat 24 V/230 V 3 4 5 6 7 Feuchte-Anbauschalter (Zubehör) Umwälzpumpe (sekundäre Kühlkreispumpe) Umwälzpumpe (primäre Kühlkreispumpe) 3-Wege-Umschaltventil 2-Wege-Motorkugelventil (Absperrventil für den Solekreis) 4 K1 K2 K3 K4 K5 S1 S2 3-Wege-Umschaltventil (ohne automatische Rückstellung) * 1 Relais Abschaltung Feuchte Relais Abschaltung Frostschutz Ansteuerung Sole-Absperrventil Ansteuerung 3-Wege-Ventil Gesamtansteuerung von Vitocal 200/343 (natural cooling) Feuchte-Anbauschalter Frostschutzthermostat A Klemmen des Anschlussfelds an Vitocal 200/343 B Arbeitsstromkreis bauseits 1/N/PE 230 V~ C Wenn die Kontaktbelastbarkeit des Feuchtefühlers S1 ausreichend groß ist, kann der Feuchtefühler S1 direkt an dieser Stelle eingesetzt werden, Relais K1 kann dann entfallen 1 2-Wege-Motorkugelventil (Absperrventil für den Solekreis) 2 Umwälzpumpe (primäre Kühlkreispumpe) 3 Umwälzpumpe (sekundäre Kühlkreispumpe) *1 Für ein 3-Wege-Umschaltventil mit automatischer Rückstellung kann direkt das Signal von Relais K4 verwendet werden. 28 VIESMANN VITOCAL 200/343 5811 298-3 Bauseitige Verdrahtung Anwendungsbeispiele Vitocal 200 5.1 Übersicht der möglichen Anlagenausführungen Die nachfolgende Tabelle zeigt eine Übersicht aller möglichen Anlagenausführungen. Die Schemen auf den folgenden Seiten stellen beispielhaft 3 typische Ausführungen von Wärmepumpenanlagen dar. Anlagenschema (Nummer in der Regelung CD 70 hinterlegt) 0 1 Grundausstattung Heizkreis ohne Mischer — X Heizkreis mit Mischer — Speicher-Wassererwärmer X Zusätzliche Ausstattung (nur eine Option pro Anlagenschema möglich) HeizwasserHydr. Weiche Pufferspeicher „natural cooling“ X X X 2 X X X X X 3 4 5 6 X X X X X X X X X X X X X X X X F X X Das Gerät reagiert nur auf externes Anforderungssignal. Alle mit der Wärmepumpe verbundenen Sensoren (z.B. Raumtemperatursensoren) und Relaisausgänge sind nicht aktiv. Bei Anforderung durch das externe Signal starten Primärpumpe, Sekundärpumpe und Verdichter (Voraussetzung: Einschaltbedingungen wie z,B. Temperaturgrenzen sind erfüllt). 5.2 Funktionsbeschreibung Hinweis Die Anwendungsbeispiele sind Empfehlungen und müssen bauseits auf Vollständigkeit und Funktion geprüft werden. Für Planung, Installation und Betrieb sind die jeweils gültigen Vorschriften und Richtlinien zu beachten. Heizkreis Wärmepumpen Vitocal 200 benötigen einen Mindest-Durchsatz an Heizwasser von 800 Liter/h. Genau berechnete Heizkörper-Heizungsanlagen weisen in der Regel kleine Wassermengen im System auf. Bei solchen Anlagen ist ein Heizwasser-Pufferspeicher entsprechender Größe einzusetzen, um zu häufiges Ein- und Ausschalten der Wärmepumpe zu vermeiden. Wärmepumpen können je nach Stromtarif bei Spitzenlastzeiten durch das EVU abgeschaltet werden. Aus diesem Grund muss bei einem schnell auskühlenden Heizsystem (Radiatoren) das Volumen des Heizwasser-Pufferspeichers so bemessen sein, dass der gespeicherte Wärmeinhalt für die Abschaltzeiten ausreicht, um das Auskühlen des Gebäudes zu verhindern. Bei massenreichen Systemen, wie z. B. einer Fußbodenheizung, kann auf einen Heizwasser-Pufferspeicher verzichtet werden. Bei diesen Heizungsanlagen muss ein Überströmventil an dem Heizkreisverteiler der Fußbodenheizung installiert werden, der am weitesten von der Wärmepumpe entfernt installiert ist. Damit ist auch bei geschlossenen Heizkreisen eine Mindest-Wasserumlaufmenge gewährleistet. Weiterhin ist ein Fußbodenheizkreis mit einem Temperaturwächter (Zubehör) zur Maximaltemperaturbegrenzung auszustatten. Parallel geschalteter Heizwasser-Pufferspeicher Heizwasser-Pufferspeicher dienen zur hydraulischen Entkopplung der Volumenströme im Wärmepumpen- und Heizkreis. Wird z. B. der Volumenstrom im Heizkreis über Thermostatventile reduziert, so bleibt der Volumenstrom im Wärmepumpenkreis konstant. Vorteile: & Überbrückung der EVU-Sperrzeiten & Konstanter Volumenstrom durch die Wärmepumpe & Laufzeitverlängerung der Wärmepumpe 5811 298-3 Anlagen ohne Heizwasser-Pufferspeicher Um die Mindest-Umlaufmenge des Heizwassers sicher zu stellen, keinen Mischer vorsehen. VITOCAL 200/343 VIESMANN 29 Anwendungsbeispiele Vitocal 200 (Fortsetzung) Kühlfunktion „natural cooling“ Die Wärmepumpe wird während des Kühlbetriebs nur zur Trinkwassererwärmung eingeschaltet. Die Ansteuerung aller notwendigen Umwälzpumpen, Umschaltventile und Mischer sowie die Erfassung der notwendigen Temperaturen erfolgen durch die Regelung der Vitocal über den Erweiterungssatz „natural cooling“. Alternativ kann diese Funktion auch von bauseitigen Komponenten übernommen werden (Vorschlag für eine bauseitige Verdrahtung siehe Seite 28). Die Taupunktüberwachung erfolgt über einen externen FeuchteAnbauschalter. Es muss gewährleistet sein, dass eventuell vorhandene Raumthermostate bei Nutzung der Kühlfunktion von Hand oder durch Stellmotore geöffnet werden. Heizwasser-Durchlauferhitzer (Zubehör) Im Gerät kann ein Heizwasser-Durchlauferhitzer installiert werden. Je nach Versorgungsnetz ist der Anschluss über 230 V~ oder 400 V~ möglich. Der Heizwasser-Durchlauferhitzer muss über einen separaten Anschluss abgesichert werden. Die Ansteuerung der bauseitigen Schütze erfolgt über die Wärmepumpenregelung. EVU-Sperre (EVU-Abschaltung) Es besteht die Möglichkeit, entweder die Wärmepumpe (den Verdichter) und den Heizwasser-Durchlauferhitzer gemeinsam oder nur eine der Komponenten durch das Energie-Versorgungsunternehmen (EVU) abzuschalten. Dies kann als „harte“ Abschaltung (Abschalten des Leistungsschützes) oder als „weiche“ Abschaltung über die Regelungssoftware der Wärmepumpe (ohne Ansteuerung des Leistungsschützes) erfolgen. Bei der „harten“ Abschaltung ist eine zusätzliche bauseitige Schaltung (siehe Montage- und Serviceanleitung Vitocal 200) erforderlich. Die Spannungsversorgung der Regelung darf dabei nicht abgeschaltet werden. Bei der „weichen“ Abschaltung kann die abzuschaltende Komponente über die Wärmepumpenregelung gewählt werden (Wärmepumpe und /oder Heizwasser-Durchlauferhitzer (falls installiert). 5.3 Primärseite Hydraulikschema Hinweis Angaben zum elektrischen Anschluss siehe Montage- und Serviceanleitung Vitocal 200. 5811 298-3 B Schnittstelle zur Wärmepumpe (siehe Anwendungsbeispiele) 30 VIESMANN VITOCAL 200/343 Anwendungsbeispiele Vitocal 200 (Fortsetzung) Erforderliche Geräte Pos. 2 3 Bezeichnung Sole-Zubehörpaket, siehe Seite 12 Soleverteiler für Erdsonden/Erdkollektoren, siehe Seite 11 Anzahl 1 nach Bedarf 4 qQ Erdsonde/Erdkollektor Druckwächter Solekreis * 1 nach Bedarf 1 Best.-Nr. Z002 394 7143 763 oder 7182 043 bauseits 9532 663 5.4 Anlagenausführung 1 – Ein Heizkreis ohne Mischer, mit Trinkwassererwärmung und Kühlfunktion „natural cooling“ Hinweis Zur Realisierung dieser Anlagenausführung muss in der Regelung Anlagenschema 2 gewählt werden. Einsatzbereich Einfamilienhaus mit Fußbodenheizung. Hat die Temperatur am Rücklauftemperatursensor den in der Regelung eingestellten Sollwert überschritten, werden die Wärmepumpe 1 und die Primärpumpe ausgeschaltet. Voraussetzungen Mindestdurchflussmenge im Wärmepumpen-Heizkreis muss mit einem Überströmventil am letzten Heizstrang oder mit einem offenen Heizkreis (z. B. im Bad, wenn Nutzerzusage vorliegt) sichergestellt sein. Primärkreis Ist der am Rücklauftemperatursensor des Sekundärkreises gemessene Temperatur-Istwert niedriger als der Temperatur- Sollwert der Regelung, so gehen die Wärmepumpe 1, die Primärpumpe und die Sekundärpumpe in Betrieb. Sekundärkreis Die Wärmepumpe 1 versorgt den Sekundärkreis mit Wärme. Durch die eingebaute Regelung wird die Heizwasser-Rücklauftemperatur geregelt. Die Sekundärpumpe fördert das Heizwasser über den Mischer „Heizen/Warmwasser“ entweder zum SpeicherWassererwärmer oder in den Heizkreis. Mit dem Heizwasser-Durchlauferhitzer zP (Zubehör) wird die Vorlauftemperatur bei Bedarf angehoben. Sie dient der Spitzenabdeckung der Heizlast z. B. bei der Bautrocknung. Raumbeheizung 5811 298-3 Die Durchflussmenge im Heizkreis wird durch Öffnen und Schließen der Ventile am Fußbodenverteiler geregelt. Am Ende des letzten Heizstrangs ist ein Bypassventil (Überströmventil) qT vorzusehen, welches den konstanten Durchfluss im Wärmepumpenkreis sicherstellt. Fußbodenheizkreise sind mit einem Temperaturwächter 7 (Zubehör) zur Maximaltemperaturbegrenzung auszustatten. *1 Trinkwassererwärmung mit der Wärmepumpe Die Trinkwassererwärmung durch die Wärmepumpe 1 ist im Anlieferungszustand gegenüber dem Heizkreis im Vorrang geschaltet und erfolgt vorzugsweise in den Nachtstunden. Die Anforderung der Beheizung erfolgt über den oberen Speichertemperatursensor und die Regelung, die den Mischer „Heizen/ Warmwasser“ ansteuert. Die Vorlauftemperatur wird von der Wärmepumpe auf den für die Trinkwassererwärmung erforderlichen Wert erhöht. Überschreitet der Istwert am oberen Speichertemperatursensor den in der Regelung eingestellten Sollwert, schaltet die Regelung durch den Mischer „Heizen/Warmwasser“ den Heizwasservorlauf auf den Heizkreis. Kühlfunktion „natural cooling“ Überschreitet die Außentemperatur die an der Regelung einstellbare Kühlgrenztemperatur, wird die Kühlfunktion „natural cooling“ von der Regelung freigegeben. Die Primärpumpe geht in Betrieb und über den Erweiterungssatz „natural cooling“qR werden die Kühlkreispumpen eQ und eT, das 3-Wege-Umschaltventil „Heizen/ Kühlen“eW sowie das Absperrventil für den Solekreis eE angesteuert. Weiterhin verarbeitet der Erweiterungssatz „natural cooling“ die Signale des Feuchte-Anbauschalters eP und des Frostschutzthermostaten eR. Über den KM-BUS wird der Erweiterungssatz für einen Heizkreis mit Mischer wP mit dem Kühlkreismischer rW angesteuert. Der zur Systemtrennung Sole/Wasser installierte Wärmetauscher 8 überträgt die niedrigen Soletemperaturen auf den Heizbzw. Kühlkreis. Je nach Genehmigungsbescheid der Wasserbehörde ggf. erforderlich. VITOCAL 200/343 VIESMANN 31 Anwendungsbeispiele Vitocal 200 (Fortsetzung) Hydraulikschema A Schnittstelle zum Speicher-Wassererwärmer (siehe Seite 26) B Schnittstelle zur Primärseite (siehe Seite 30) C Min. 500 mm 5811 298-3 Hinweis Angaben zum elektrischen Anschluss siehe Montage- und Serviceanleitung Vitocal 200. 32 VIESMANN VITOCAL 200/343 Anwendungsbeispiele Vitocal 200 (Fortsetzung) Erforderliche Geräte Pos. 1 wQ 6 qT qP 7 qI qO qU zP Bezeichnung Wärmepumpe Vitocal 200, Typ BWP, mit integrierter Primärpumpe, Sekundärpumpe und 3-Wege-Umschaltventil Heizen/Warmwasser Außentemperatursensor Membran-Ausdehnungsgefäß für den Heizkreis Überströmventil Fußbodenheizkreis Temperaturwächter als Maximaltemperaturbegrenzung für Fußbodenheizung Anzahl 1 Best.-Nr. siehe Preisliste Vitotec 1 1 1 nach Bedarf nach Bedarf Lieferumfang siehe Preisliste Vitoset bauseits siehe Preisliste Vitoset 7151 728 oder 7151 729 7450 017 7408 012 7415 028 7193 553 8 Fernbedienung Vitotrol 200 Raumtemperatursensor KM-BUS-Verteiler Option „Heizwasser-Durchlauferhitzer“ Option „Trinkwassererwärmung“, siehe Seite 25 Option Kühlfunktion „natural cooling“ Plattenwärmetauscher Vitotrans 100, siehe Seite 27 1 nach Bedarf nach Bedarf nach Bedarf 1 qR wP Erweiterungssatz „natural cooling“ Erweiterungssatz für einen Heizkreis mit Mischer 1 1 eP eQ eW eE eR eT rQ rW Feuchte-Anbauschalter Umwälzpumpe (sekundäre Kühlkreispumpe) 3-Wege-Umschaltventil 2-Wege-Motorkugelventil (Absperrventil für den Solekreis) Frostschutzthermostat Umwälzpumpe (primäre Kühlkreispumpe) Vorlauftemperatursensor Spezial-Heizungsmischer-3 (R ¾) und Lötanschluss-Einlegeteile (Innen-Ø 22 mm) 1 1 1 1 1 1 1 1 3003 492 oder 3003 493 7179 172 7178 995 oder 7178 996 7181 418 siehe Preisliste Vitoset 7165 482 7180 573 7179 164 9576 897 Lieferumfang Pos. wP 7338 214 7207 285 5.5 Anlagenausführung 2 – Ein Heizkreis ohne Mischer, mit Heizwasser-Pufferspeicher, Trinkwassererwärmung und Kühlfunktion „natural cooling“ Hinweis Zur Realisierung dieser Anlagenausführung muss in der Regelung Anlagenschema 2 gewählt werden. Einsatzbereich Einfamilienhaus mit Fußboden- oder Radiatorenheizung. Voraussetzungen Mindestdurchflussmenge im Sekundärkreis muss durch einen Heizwasser- Pufferspeicher sichergestellt sein. Primärkreis Ist der am Speichertemperatursensor wW des Heizwasser-Pufferspeichers 9 gemessene Temperatur-Istwert niedriger als der Temperatur-Sollwert der Regelung, so gehen die Wärmepumpe 1, die Primärpumpe und die Sekundärpumpe in Betrieb. Sekundärkreis Die Wärmepumpe 1 versorgt den Sekundärkreis mit Wärme. Durch die eingebaute Regelung wird die Heizwasser-Rücklauftemperatur und somit der Heizkreis geregelt. Die Sekundärpumpe fördert das Heizwasser über den Mischer „Heizen/Warmwasser“ entweder zum Speicher-Wassererwärmer oder zum HeizwasserPufferspeicher 9. Durch die Heizkreispumpe qW wird die erforderliche Wassermenge in den Heizkreis gefördert. 5811 298-3 Raumbeheizung Die Durchflussmenge im Heizkreis wird durch Öffnen und Schließen der Heizkörper-Thermostatventile oder der Ventile am Fußbodenverteiler geregelt. Fußbodenheizkreise sind mit einem Temperaturwächter 7 (Zubehör) zur Maximaltemperaturbegrenzung auszustatten. VITOCAL 200/343 Die Durchflussmenge bei der Auslegung der Heizkreispumpe qW kann von der Durchflussmenge des Wärmepumpenkreises (Sekundärpumpe) abweichen. (Empfehlung: Volumenstrom der Heizkreispumpe qW kleiner als Volumenstrom der Sekundärpumpe). Um die Differenz dieser Wassermengen auszugleichen, ist parallel zum Heizkreis ein Heizwasser-Pufferspeicher 9 vorgesehen. Die nicht von den Heizkreisen aufgenommene Wärme wird parallel im Heizwasser-Pufferspeicher 9 gespeichert. Außerdem wird damit ein ausgeglichener Wärmepumpenbetrieb (lange Laufzeiten) erreicht. Wenn am Speichertemperatursensor wW des Heizwasser-Pufferspeichers 9 die in der Regelung eingestellte Solltemperatur erreicht ist, wird die Wärmepumpe 1 ausgeschaltet. Dann wird der Heizkreis vom Heizwasser-Pufferspeicher 9 mit Wärme versorgt. Erst nach Unterschreiten der Solltemperatur am Speichertemperatursensor wW des Heizwasser-Pufferspeichers 9 wird die Wärmepumpe 1 wieder eingeschaltet. Bei EVU-Abschaltungen wird der Heizkreis vom Heizwasser-Pufferspeicher 9 mit Wärme versorgt. Trinkwassererwärmung mit der Wärmepumpe Die Trinkwassererwärmung durch die Wärmepumpe 1 ist im Anlieferungszustand gegenüber dem Heizkreis im Vorrang geschaltet und erfolgt vorzugsweise in den Nachtstunden. VIESMANN 33 Anwendungsbeispiele Vitocal 200 (Fortsetzung) Die Anforderung der Beheizung erfolgt über den oberen Speichertemperatursensor und die Regelung, die den Mischer „Heizen/ Warmwasser“ ansteuert. Die Vorlauftemperatur wird von der Wärmepumpe auf den für die Trinkwassererwärmung erforderlichen Wert erhöht. Überschreitet der Istwert am oberen Speichertemperatursensor den in der Regelung eingestellten Sollwert, schaltet die Regelung durch den Mischer „Heizen/Warmwasser“ den Heizwasservorlauf auf den Heizkreis. Kühlfunktion „natural cooling“ Überschreitet die Außentemperatur die an der Regelung einstellbare Kühlgrenztemperatur, wird die Kühlfunktion „natural cooling“ von der Regelung freigegeben. Die Primärpumpe geht in Betrieb und über den Erweiterungssatz „natural cooling“qR werden die primäre Kühlkreispumpe eT, das 3-Wege-Umschaltventil „Heizen/ Kühlen“eW sowie das Absperrventil für den Solekreis eE angesteuert. Weiterhin verarbeitet der Erweiterungssatz „natural cooling“ die Signale des Feuchte-Anbauschalters eP und des Frostschutzthermostaten eR. Über den KM-BUS wird der Erweiterungssatz für einen Heizkreis mit Mischer wP mit dem Kühlkreismischer rW angesteuert. Der zur Systemtrennung Sole/Wasser installierte Wärmetauscher 8 überträgt die niedrigen Soletemperaturen auf den Heizbzw. Kühlkreis. Hydraulikschema A Schnittstelle zum Speicher-Wassererwärmer (siehe Seite 26) B Schnittstelle zur Primärseite (siehe Seite 30) C Min. 500 mm 5811 298-3 Hinweis Angaben zum elektrischen Anschluss siehe Montage- und Serviceanleitung Vitocal 200. 34 VIESMANN VITOCAL 200/343 Anwendungsbeispiele Vitocal 200 (Fortsetzung) Erforderliche Geräte Pos. 1 wQ 6 qP 7 qW qI qO qU zP Bezeichnung Wärmepumpe Vitocal 200, Typ BWP, mit integrierter Primärpumpe, Sekundärpumpe und 3-Wege-Umschaltventil Heizen/Warmwasser Außentemperatursensor Membran-Ausdehnungsgefäß für den Heizkreis Fußbodenheizkreis Temperaturwächter als Maximaltemperaturbegrenzung für Fußbodenheizung Anzahl 1 Best.-Nr. siehe Preisliste Vitotec 1 1 nach Bedarf nach Bedarf 1 1 nach Bedarf nach Bedarf 1 Lieferumfang siehe Preisliste Vitoset siehe Preisliste Vitoset 7151 728 oder 7151 729 siehe Preisliste Vitoset 7450 017 7408 012 7415 028 7193 553 1 1 siehe Preisliste Vitotec 7159 671 1 7265 060 8 Heizkreispumpe Heizkreis ohne Mischer Fernbedienung Vitotrol 200 Raumtemperatursensor KM-BUS-Verteiler Option „Heizwasser-Durchlauferhitzer“ Option „Trinkwassererwärmung,“ siehe Seite 25 Option „Heizwasser-Pufferspeicher“ Heizwasser-Pufferspeicher Vitocell 050 Speichertemperatursensor Heizwasser-Pufferspeicher und Tauchhülse Option Kühlfunktion „natural cooling“ Plattenwärmetauscher Vitotrans 100, siehe Seite 27 1 qR wP Erweiterungssatz „natural cooling“ Erweiterungssatz für einen Heizkreis mit Mischer 1 1 eP eW eE eR eT rQ rW Feuchte-Anbauschalter 3-Wege-Umschaltventil 2-Wege-Motorkugelventil (Absperrventil für den Solekreis) Frostschutzthermostat Umwälzpumpe (primäre Kühlkreispumpe) Vorlauftemperatursensor Spezial-Heizungsmischer-3 (R ¾) und Lötanschluss-Einlegeteile (Innen-Ø 22 mm) 1 1 1 1 1 1 1 3003 492 oder 3003 493 7179 172 7178 995 oder 7178 996 7181 418 7165 482 7180 573 7179 164 9576 897 Lieferumfang Pos. wP 7338 214 9 wW 7207 285 5.6 Anlagenausführung 4 – Ein Heizkreis ohne Mischer, ein Heizkreis mit Mischer, mit Heizwasser-Pufferspeicher, Trinkwassererwärmung und Kühlfunktion „natural cooling“ Hinweis Zur Realisierung dieser Anlagenausführung muss in der Regelung Anlagenschema 6 gewählt werden. Einsatzbereich Raumbeheizung Einfamilienhaus mit bis zu zwei unterschiedlichen Nutzerverhalten. Unterschiedliche Auslegung beider Heizkreise (z. B. Fußbodenheizung 35/28 °C und Radiatorenheizung 50/45 °C. Die Durchflussmenge im Heizkreis wird durch Öffnen und Schließen der Heizkörper-Thermostatventile oder der Ventile am Fußbodenverteiler geregelt. Fußbodenheizkreise sind mit einem Temperaturwächter 7 (Zubehör) zur Maximaltemperaturbegrenzung auszustatten. Die Durchflussmenge bei der Auslegung der Heizkreispumpen qW und rP kann von der Durchflussmenge des Wärmepumpenkreises (Sekundärpumpe) abweichen. (Empfehlung: Summe der Volumenströme der Heizkreispumpen qW und rP kleiner als Volumenstrom der Sekundärpumpe). Um die Differenz dieser Wassermengen auszugleichen, ist parallel zum Heizkreis ein Heizwasser-Pufferspeicher 9 vorgesehen. Die nicht von den Heizkreisen aufgenommene Wärme wird parallel im HeizwasserPufferspeicher 9 gespeichert. Außerdem wird damit ein ausgeglichener Wärmepumpenbetrieb (lange Laufzeiten) erreicht. Wenn am Speichertemperatursensor wW des Heizwasser-Pufferspeicher 9 die in der Regelung eingestellte Solltemperatur erreicht ist, wird die Wärmepumpe 1 ausgeschaltet. Dann wird der Heizkreis vom Heizwasser-Pufferspeicher 9 mit Wärme versorgt. Erst nach Unterschreiten der Solltemperatur am Speichertemperatursensor wW des Heizwasser-Pufferspeichers 9 wird die Wärmepumpe 1 wieder eingeschaltet. Voraussetzungen Mindestdurchflussmenge im Sekundärkreis muss durch einen Heizwasser- Pufferspeicher sichergestellt sein. Primärkreis Ist der am Speichertemperatursensor wW des Heizwasser-Pufferspeichers 9 gemessene Temperatur-Istwert niedriger als der Temperatur-Sollwert der Regelung, so gehen die Wärmepumpe 1, die Primärpumpe und die Sekundärpumpe in Betrieb. 5811 298-3 Sekundärkreis Die Wärmepumpe 1 versorgt den Sekundärkreis mit Wärme. Durch die eingebaute Regelung wird die Heizwasser-Rücklauftemperatur und somit der Heizkreis geregelt. Die Sekundärpumpe fördert das Heizwasser über den Mischer „Heizen/Warmwasser“ entweder zum Speicher-Wassererwärmer oder zum HeizwasserPufferspeicher 9. Durch die Heizkreispumpen qW und rP werden die erforderlichen Wassermengen in die Heizkreise gefördert. VITOCAL 200/343 VIESMANN 35 Anwendungsbeispiele Vitocal 200 (Fortsetzung) Bei EVU-Abschaltungen wird der Heizkreis vom Heizwasser-Pufferspeicher 9 mit Wärme versorgt. Trinkwassererwärmung mit der Wärmepumpe Die Trinkwassererwärmung durch die Wärmepumpe 1 ist im Anlieferungszustand gegenüber dem Heizkreis im Vorrang geschaltet und erfolgt vorzugsweise in den Nachtstunden. Die Anforderung der Beheizung erfolgt über den oberen Speichertemperatursensor und die Regelung, die den Mischer „Heizen/ Warmwasser“ ansteuert. Die Vorlauftemperatur wird von der Wärmepumpe auf den für die Trinkwassererwärmung erforderlichen Wert erhöht. Überschreitet der Istwert am oberen Speichertemperatursensor den in der Regelung eingestellten Sollwert, schaltet die Regelung durch den Mischer „Heizen/Warmwasser“ den Heizwasservorlauf auf den Heizkreis. Kühlfunktion „natural cooling“ Überschreitet die Außentemperatur die an der Regelung einstellbare Kühlgrenztemperatur, wird die Kühlfunktion „natural cooling“ von der Regelung freigegeben. Die Primärpumpe geht in Betrieb und über den Erweiterungssatz „natural cooling“qR werden die primäre Kühlkreispumpe eT, das 3-Wege-Umschaltventil „Heizen/ Kühlen“eW sowie das Absperrventil für den Solekreis eE angesteuert. Weiterhin verarbeitet der Erweiterungssatz „natural cooling“ die Signale des Feuchte-Anbauschalters eP und des Frostschutzthermostaten eR. Über den KM-BUS wird der Erweiterungssatz für einen Heizkreis mit Mischer wP mit dem Kühlkreismischer rW angesteuert. Der zur Systemtrennung Sole/Wasser installierte Wärmetauscher 8 überträgt die niedrigen Soletemperaturen auf den Heizbzw. Kühlkreis. Hydraulikschema A Schnittstelle zum Speicher-Wassererwärmer (siehe Seite 26) B Schnittstelle zur Primärseite (siehe Seite 30) C Min. 500 mm 5811 298-3 Hinweis Angaben zum elektrischen Anschluss siehe Montage- und Serviceanleitung Vitocal 200. 36 VIESMANN VITOCAL 200/343 Anwendungsbeispiele Vitocal 200 (Fortsetzung) Erforderliche Geräte Pos. 1 Anzahl 1 Best.-Nr. siehe Preisliste Vitotec wQ 6 iP qW qP wP Bezeichnung Wärmepumpe Vitocal 200, Typ BWP, mit integrierter Primärpumpe, Sekundärpumpe und 3-Wege-Umschaltventil Heizen/Warmwasser Außentemperatursensor Membran-Ausdehnungsgefäß für den Heizkreis Radiatorenheizkreis Heizkreispumpe Heizkreis ohne Mischer Fußbodenheizkreis Erweiterungssatz für einen Heizkreis mit Mischer 1 1 nach Bedarf 1 nach Bedarf 1 7 Temperaturwächter als Maximaltemperaturbegrenzung für Fußbodenheizung nach Bedarf rP rQ rW qI qO qU zP 1 1 1 2 nach Bedarf nach Bedarf 8 Heizkreispumpe Heizkreis mit Mischer Vorlauftemperatursensor Heizkreis mit Mischer Mischer-Motor für Mischer-3 Fernbedienung Vitotrol 200 Raumtemperatursensor KM-BUS-Verteiler Option „Heizwasser-Durchlauferhitzer“ Option „Trinkwassererwärmung“, siehe Seite 25 Option „Heizwasser-Pufferspeicher“ Heizwasser-Pufferspeicher Vitocell 050 Speichertemperatursensor Heizwasser-Pufferspeicher und Tauchhülse Option Kühlfunktion „natural cooling“ Plattenwärmetauscher Vitotrans 100, siehe Seite 27 Lieferumfang siehe Preisliste Vitoset siehe Preisliste Vitoset siehe Preisliste Vitoset siehe Preisliste Vitoset 7178 995 oder 7178 996 7151 728 oder 7151 729 siehe Preisliste Vitoset Lieferumfang Pos. wP Lieferumfang Pos. wP 7450 017 7408 012 7415 028 7193 553 qR wP Erweiterungssatz „natural cooling“ Erweiterungssatz für einen Heizkreis mit Mischer 1 1 eP eW eE eR eT rQ rW Feuchte-Anbauschalter 3-Wege-Umschaltventil 2-Wege-Motorkugelventil (Absperrventil für den Solekreis) Frostschutzthermostat Umwälzpumpe (primäre Kühlkreispumpe) Vorlauftemperatursensor Spezial-Heizungsmischer-3 (R ¾) und Lötanschluss-Einlegeteile (Innen-Ø 22 mm) 1 1 1 1 1 1 1 9 wW 1 1 siehe Preisliste Vitotec 7159 671 1 7265 060 1 3003 492 oder 3003 493 7179 172 7178 995 oder 7178 996 7181 418 7165 482 7180 573 7179 164 9576 897 Lieferumfang Pos. wP 7338 214 7207 285 Anwendungsbeispiele Vitocal 343 6.1 Allgemeine Funktionsbeschreibung Nachfolgend sind 3 monoenergetische Anwendungsbeispiele sowie eine Übersicht der internen Komponenten von Vitocal 343 aufgeführt. Hinweis Die Anwendungsbeispiele sind Empfehlungen und müssen bauseits auf Vollständigkeit und Funktion geprüft werden. Für Planung, Installation und Betrieb sind die jeweils gültigen Vorschriften und Richtlinien zu beachten. 5811 298-3 Heizkreis Wärmepumpen Vitocal 343 benötigen einen Mindest-Durchsatz an Heizwasser von 800 Liter/h. Dieser Wert ist unbedingt einzuhalten. Genau berechnetete Heizkörperheizungsanlagen weisen in der Regel kleine Wassermengen im System auf. Bei solchen Anlagen ist ein Heizwasser-Pufferspeicher entsprechender Größe einzusetzen, um zu häufiges Ein- und Ausschalten der Wärmepumpe zu vermeiden. VITOCAL 200/343 Wärmepumpen können je nach Stromtarif bei Spitzenlastzeiten durch das EVU abgeschaltet werden. Aus diesem Grund muss bei einem schnell auskühlenden Heizsystem (Radiatoren) das Volumen des Heizwasser-Pufferspeichers so bemessen werden, dass der gespeicherte Wärmeinhalt für die Abschaltzeiten ausreicht, um das Auskühlen des Gebäudes zu verhindern. VIESMANN 37 Anwendungsbeispiele Vitocal 343 (Fortsetzung) Bei massereichen Systemen, wie z. B. einer Fußbodenheizung, kann auf einen Heizwasser-Pufferspeicher verzichtet werden. Bei diesen Heizungsanlagen muss ein Überströmventil an dem Heizkreisverteiler der Fußbodenheizung installiert werden, der am weitesten von der Wärmepumpe entfernt ist. Damit ist auch bei geschlossenen Heizkreisen eine Mindest-Wasserumlaufmenge gewährleistet. Parallel geschalteter Heizwasser-Pufferspeicher Heizwasser-Pufferspeicher dienen zur hydraulischen Entkopplung der Volumenströme im Wärmepumpen- und Heizkreis. Wird z. B. der Volumenstrom im Heizkreis über Thermostatventile reduziert, so bleibt der Volumenstrom im Wärmepumpenkreis konstant. Vorteile: & Überbrückung der EVU-Sperrzeiten & Konstanter Wasservolumenstrom durch die Wärmepumpe & Laufzeitverlängerung der Wärmepumpe Zur Überbrückung von 2 Stunden EVU-Sperrzeit reicht ein Pufferspeicher-Volumen von 600 Litern aus. Zur Laufzeitverlängerung der Wärmepumpe ist ein Pufferspeicher-Volumen von 200 Litern ausreichend. Wegen des größeren Wasservolumens und evtl. separater Absperrung des Wärmeerzeugers ist ein weiteres oder größeres Ausdehnungsgefäß vorzusehen. Die Absicherung der Wärmepumpe erfolgt nach EN 12828. Anlagen ohne Heizwasser- Pufferspeicher Um die Mindest-Umlaufmenge des Heizwassers sicher zu stellen, keinen Mischer vorsehen. Kühlfunktion „natural cooling“ Die Wärmepumpe wird während des Kühlbetriebs nur zur Trinkwassererwärmung eingeschaltet. Die Ansteuerung aller notwendigen Umwälzpumpen, Umschaltventile und Mischer sowie die Erfassung der notwendigen Temperaturen erfolgen durch die Regelung der Vitocal über den Erweiterungssatz „natural cooling“. Alternativ kann diese Funktion auch von bauseitigen Komponenten übernommen werden (Vorschlag für eine bauseitige Verdrahtung siehe Seite 28). Die Taupunktüberwachung erfolgt über einen externen FeuchteAnbauschalter. Es muss gewährleistet sein, dass eventuell vorhandene Raumthermostate bei Nutzung der Kühlfunktion von Hand oder durch Stellmotore geöffnet werden. Solarunterstützte Trinkwassererwärmung 5811 298-3 Bei ausreichendem Strahlungsangebot kann die Trinkwassererwärmung ausschließlich über die Solaranlage erfolgen. Zur Optimierung der solaren Deckungsrate sollte die Beheizung des Speicher-Wassererwärmers durch die Wärmepumpe auf das obere Speichervolumen beschränkt werden. Dies erfolgt über ein integriertes, manuell zu betätigendes 3-Wege-Umschaltventil. 38 VIESMANN VITOCAL 200/343 Anwendungsbeispiele Vitocal 343 (Fortsetzung) Übersicht der internen Komponenten C D E F G H K L M N O P R S T U HR HV KW RL VL WW Z Vorlauftemperatursensor des Sekundärkreises Heizwasser-Durchlauferhitzer Sekundärpumpe Mischer „Heizen/Warmwasser“ Plattenwärmetauscher zur Speicherbeheizung Oberer Speichertemperatursensor Rücklauftemperatursensor des Solarkreises Solarkreispumpe Unterer Speichertemperatursensor Speicher-Wassererwärmer Solar-Wärmetauscher 3-Wege-Umschaltventil (manuell) Speicherladepumpe Rücklauftemperatursensor des Sekundärkreises Wärmepumpe Primärpumpe Heizungsrücklauf Heizungsvorlauf Kaltwasser Solarrücklauf Solarvorlauf Warmwasser Zirkulation A Primärrücklauf (Primärausgang) B Primärvorlauf (Primäreingang) 6.2 Anlagenausführung 1 – Ein Heizkreis ohne Mischer, solarunterstützte Trinkwassererwärmung und Kühlfunktion „natural cooling“ Hinweis Zur Realisierung dieser Anlagenausführung muss in der Regelung Anlagenschema 2 gewählt werden. Die Komponenten A bis U sind in der Abbildung auf Seite 39, die Komponenten 1 bis rW sind in dem Anlagenschema auf Seite 40 dargestellt. Einsatzbereich Raumbeheizung Einfamilienhaus mit Fußbodenheizung. Die Durchflussmenge im Heizkreis wird durch Öffnen und Schließen der Ventile am Fußbodenverteiler geregelt. Am Ende des letzten Heizstrangs ist ein Bypassventil (Überströmventil) 5 (bauseits) vorzusehen, welches den konstanten Durchfluss im Wärmepumpenkreis sicherstellt. Fußbodenheizkreise sind mit einem Temperaturwächter 7 (Zubehör) zur Maximaltemperaturbegrenzung auszustatten. Hat die Temperatur am Rücklauftemperatursensor S den in der Regelung eingestellten Sollwert überschritten, werden die Wärmepumpe T und die Primärpumpe U ausgeschaltet. Voraussetzungen Mindestdurchflussmenge im Wärmepumpen-Heizkreis muss mit einem Überströmventil am letzten Heizstrang oder mit einem offenen Heizkreis (z. B. im Bad, wenn Nutzerzusage vorliegt) sichergestellt sein. Primärkreis Ist der am Rücklauftemperatursensor S des Sekundärkreises gemessene Temperatur-Istwert niedriger als der Temperatur- Sollwert der Regelung, so gehen die Wärmepumpe T, die Primärpumpe U und die Sekundärpumpe E in Betrieb. Sekundärkreis Die Trinkwassererwärmung durch die Wärmepumpe T ist im Anlieferungszustand gegenüber dem Heizkreis im Vorrang geschaltet und erfolgt vorzugsweise in den Nachtstunden. Die Anforderung der Beheizung erfolgt über den oberen Speichertemperatursensor H und die Regelung, die den Mischer „Heizen/ Warmwasser“F ansteuert. Die Vorlauftemperatur wird von der Wärmepumpe auf den für die Trinkwassererwärmung erforderlichen Wert erhöht. Überschreitet der Istwert am oberen Speichertemperatursensor H den in der Regelung eingestellten Sollwert, schaltet die Regelung durch den Mischer „Heizen/Warmwasser“F den Heizwasservorlauf auf den Heizkreis. 5811 298-3 Die Wärmepumpe T versorgt den Sekundärkreis mit Wärme. Durch die eingebaute Regelung wird die Heizwasser-Rücklauftemperatur geregelt. Die Sekundärpumpe E fördert das Heizwasser über den Mischer „Heizen/Warmwasser“F entweder zum Speicher-Wassererwärmer N oder in den Heizkreis. Mit dem integrierten Heizwasser-Durchlauferhitzer D wird die Vorlauftemperatur bei Bedarf angehoben. Sie dient der Spitzenabdeckung der Heizlast z. B. bei der Bautrocknung. Trinkwassererwärmung mit der Wärmepumpe VITOCAL 200/343 VIESMANN 39 Anwendungsbeispiele Vitocal 343 (Fortsetzung) Solarunterstützte Trinkwassererwärmung Kühlfunktion „natural cooling“ Die Beheizung des Speicher-Wassererwärmers N durch den Sonnenkollektor wE erfolgt, wenn die Temperaturdifferenz zwischen Kollektortemperatursensor wR und unterem Speichertemperatursensor M eine in der Regelung eingestellte Hysterese überschreitet. Wird die eingestellte Hysterese unterschritten, schaltet die Regelung die Solarkreispumpe L wieder ab. Überschreitet die Außentemperatur die an der Regelung einstellbare Kühlgrenztemperatur, wird die Kühlfunktion „natural cooling“ von der Regelung freigegeben. Die Primärpumpe U geht in Betrieb und über den Erweiterungssatz „natural cooling“qR werden die Kühlkreispumpen eQ und eT, das 3-Wege-Umschaltventil „Heizen/ Kühlen“eW sowie das Absperrventil für den Solekreis eE angesteuert. Weiterhin verarbeitet der Erweiterungssatz „natural cooling“ die Signale des Feuchte-Anbauschalters eP und des Frostschutzthermostaten eR. Über den KM-BUS werden der Erweiterungssatz für einen Heizkreis mit Mischer wP mit dem Kühlkreismischer rW angesteuert. Der zur Systemtrennung Sole/Wasser installierte Wärmetauscher 8 überträgt die niedrigen Soletemperaturen auf den Heizbzw. Kühlkreis. Hydraulikschema A Min. 500 mm 40 VIESMANN 5811 298-3 Hinweis Angaben zum elektrischen Anschluss siehe Montage- und Serviceanleitung Vitocal 200. VITOCAL 200/343 Anwendungsbeispiele Vitocal 343 (Fortsetzung) Erforderliche Geräte Pos. 1 2 3 Bezeichnung Vitocal 343 Sole-Zubehörpaket, siehe Seite 12 Soleverteiler für Erdsonden/Erdkollektoren, siehe Seite 11 Anzahl 1 1 1 4 qQ wO wQ qP 5 wI 6 7 Erdsonde/Erdkollektor Druckwächter Solekreis* 1 Anschlusskonsole Außentemperatursensor Fußbodenheizkreis Überströmventil Erweiterung Heizkreis Membran-Ausdehnungsgefäß für den Heizkreis Temperaturwächter als Maximaltemperaturbegrenzung für Fußbodenheizung min. 1 1 1 qI qO 8 Fernbedienung Vitotrol 200 Raumtemperatursensor Option „Zirkulation“ Zirkulationspumpe Erweiterung Zirkulation Option „Solarkreis“ Sonnenkollektoren Kollektortemperatursensor Membran-Ausdehnungsgefäß für den Solarkreis Erweiterung Solarkreis Option Kühlfunktion „natural cooling“ Plattenwärmetauscher Vitotrans 100, siehe Seite 27 qR qU wP Erweiterungssatz „natural cooling“ KM-BUS-Verteiler Erweiterungssatz für einen Heizkreis mit Mischer 1 1 1 eP eQ eW eE eR eT rQ rW Feuchte-Anbauschalter Umwälzpumpe (sekundäre Kühlkreispumpe) 3-Wege-Umschaltventil 2-Wege-Motorkugelventil (Absperrventil für den Solekreis) Frostschutzthermostat Umwälzpumpe (primäre Kühlkreispumpe) Vorlauftemperatursensor Spezial-Heizungsmischer-3 (R¾) und Lötanschluss-Einlegeteile (Innen-7 22 mm) 1 1 1 1 1 1 1 1 qE wU wE wR wT wZ 1 nach Bedarf Best.-Nr. siehe Preisliste Vitotec Z002 394 7143 763 oder 7182 043 bauseits 9532 663 7159 985 Lieferumfang siehe Preisliste Vitoset bauseits 7169 385 siehe Preisliste Vitoset 7151 728 oder 7151 729 7450 017 7408 012 1 1 siehe Preisliste Vitoset 7169 387 nach Bedarf 1 1 1 siehe Preisliste Vitotec 7814 617 siehe Preisliste Vitotec 7169 386 1 3003 492 oder 3003 493 7179 172 7415 028 7178 995 oder 7178 996 7181 418 siehe Preisliste Vitoset 7165 482 7180 573 7179 164 9576 897 Lieferumfang Pos. wP 7338 214 1 1 1 nach Bedarf 7207 285 6.3 Anlagenausführung 2 – Ein Heizkreis ohne Mischer, mit Heizwasser-Pufferspeicher, solarunterstützte Trinkwassererwärmung und Kühlfunktion „natural cooling“ Hinweis Zur Realisierung dieser Anlagenausführung muss in der Regelung Anlagenschema 2 gewählt werden. Die Komponenten A bis U sind in der Abbildung auf Seite 39, die Komponenten 1 bis rW sind in dem Anlagenschema auf Seite 43 dargestellt. Einsatzbereich Sekundärkreis Einfamilienhaus mit Fußboden- oder Radiatorenheizung. Die Wärmepumpe T versorgt den Sekundärkreis mit Wärme. Durch die eingebaute Regelung wird die Heizwasser-Rücklauftemperatur und somit der Heizkreis geregelt. Die Sekundärpumpe E fördert das Heizwasser über den Mischer „Heizen/ Warmwasser“F entweder zum Speicher-Wassererwärmer N oder zum Heizwasser-Pufferspeicher 9. Durch die Heizkreispumpe qW wird die erforderliche Wassermenge in den Heizkreis gefördert. Voraussetzungen Mindestdurchflussmenge im Sekundärkreis muss durch einen Heizwasser- Pufferspeicher sichergestellt sein. 5811 298-3 Primärkreis Ist der am Speichertemperatursensor wW des Heizwasser-Pufferspeichers 9 gemessene Temperatur-Istwert niedriger als der Temperatur-Sollwert der Regelung, so gehen die Wärmepumpe T, die Primärpumpe U und die Sekundärpumpe E in Betrieb. *1 Je nach Genehmigungsbescheid der Wasserbehörde ggf. erforderlich. VITOCAL 200/343 VIESMANN 41 Anwendungsbeispiele Vitocal 343 (Fortsetzung) Raumbeheizung Die Durchflussmenge im Heizkreis wird durch Öffnen und Schließen der Heizkörper-Thermostatventile oder der Ventile am Fußbodenverteiler geregelt. Fußbodenheizkreise sind mit einem Temperaturwächter 7 (Zubehör) zur Maximaltemperaturbegrenzung auszustatten. Die Durchflussmenge bei der Auslegung der Heizkreispumpe qW kann von der Durchflussmenge des Wärmepumpenkreises (Sekundärpumpe E) abweichen. (Empfehlung: Volumenstrom der Heizkreispumpe qW kleiner als der Volumenstrom der Sekundärpumpe E). Um die Differenz dieser Wassermengen auszugleichen, ist parallel zum Heizkreis ein HeizwasserPufferspeicher 9 vorgesehen. Die nicht von den Heizkreisen aufgenommene Wärme wird parallel im Heizwasser-Pufferspeicher 9 gespeichert. Außerdem wird damit ein ausgeglichener Wärmepumpenbetrieb (lange Laufzeiten) erreicht. Wenn am Speichertemperatursensor wW des Heizwasser-Pufferspeichers 9 die in der Regelung eingestellte Solltemperatur erreicht ist, wird die Wärmepumpe T ausgeschaltet. Dann wird der Heizkreis vom Heizwasser-Pufferspeicher 9 mit Wärme versorgt. Erst nach Unterschreiten der Solltemperatur am Speichertemperatursensor wW des Heizwasser-Pufferspeichers 9 wird die Wärmepumpe T wieder eingeschaltet. Bei EVU-Abschaltungen wird der Heizkreis vom Heizwasser-Pufferspeicher 9 mit Wärme versorgt. Trinkwassererwärmung mit der Wärmepumpe Solarunterstützte Trinkwassererwärmung Die Beheizung des Speicher-Wassererwärmers N durch den Sonnenkollektor wE erfolgt, wenn die Temperaturdifferenz zwischen Kollektortemperatursensor wR und unterem Speichertemperatursensor M eine in der Regelung eingestellte Hysterese überschreitet. Wird die eingestellte Hysterese unterschritten, schaltet die Regelung die Solarkreispumpe L wieder ab Kühlfunktion „natural cooling“ Überschreitet die Außentemperatur die an der Regelung einstellbare Kühlgrenztemperatur, wird die Kühlfunktion „natural cooling“ von der Regelung freigegeben. Die Primärpumpe U geht in Betrieb und über den Erweiterungssatz „natural cooling“qR werden die primäre Kühlkreispumpe eT, das 3-Wege-Umschaltventil „Heizen/ Kühlen“eW sowie das Absperrventil für den Solekreis eE angesteuert. Weiterhin verarbeitet der Erweiterungssatz „natural cooling“ die Signale des Feuchte-Anbauschalters eP und des Frostschutzthermostaten eR. Über den KM-BUS wird der Erweiterungssatz für einen Heizkreis mit Mischer wP mit dem Kühlkreismischer rW angesteuert. Der zur Systemtrennung Sole/Wasser installierte Wärmetauscher 8 überträgt die niedrigen Soletemperaturen auf den Heizbzw. Kühlkreis. 5811 298-3 Die Trinkwassererwärmung durch die Wärmepumpe T ist im Anlieferungszustand gegenüber dem Heizkreis im Vorrang geschaltet und erfolgt vorzugsweise in den Nachtstunden. Die Anforderung der Beheizung erfolgt über den oberen Speichertemperatursensor H und die Regelung, die den Mischer „Heizen/ Warmwasser“F ansteuert. Die Vorlauftemperatur wird von der Wärmepumpe auf den für die Trinkwassererwärmung erforderlichen Wert erhöht. Überschreitet der Istwert am oberen Speichertemperatursensor H den in der Regelung eingestellten Sollwert, schaltet die Regelung durch den Mischer „Heizen/Warmwasser“F den Heizwasservorlauf auf den Heizkreis. 42 VIESMANN VITOCAL 200/343 Anwendungsbeispiele Vitocal 343 (Fortsetzung) Hydraulikschema A Min. 500 mm 5811 298-3 Hinweis Angaben zum elektrischen Anschluss siehe Montage- und Serviceanleitung Vitocal 200. VITOCAL 200/343 VIESMANN 43 Anwendungsbeispiele Vitocal 343 (Fortsetzung) Erforderliche Geräte Pos. 1 2 3 Bezeichnung Vitocal 343 Sole-Zubehörpaket, siehe Seite 12 Soleverteiler für Erdsonden/Erdkollektoren, siehe Seite 11 Anzahl 1 1 1 4 qQ wO wQ qP wI 6 7 Erdsonde/Erdkollektor Druckwächter Solekreis* 1 Anschlusskonsole Außentemperatursensor Fußbodenheizkreis Erweiterung Heizkreis Membran-Ausdehnungsgefäß für den Heizkreis Temperaturwächter als Maximaltemperaturbegrenzung für Fußbodenheizung min. 1 1 1 1 qW qI qO 8 Heizkreispumpe Heizkreis ohne Mischer Fernbedienung Vitotrol 200 Raumtemperatursensor Option „Zirkulation“ Zirkulationspumpe Erweiterung Zirkulation Option „Solarkreis“ Sonnenkollektoren Kollektortemperatursensor Membran-Ausdehnungsgefäß für den Solarkreis Erweiterung Solarkreis Option „Heizwasser-Pufferspeicher“ Heizwasser-Pufferspeicher Vitocell 050 Speichertemperatursensor Heizwasser-Pufferspeicher und Tauchhülse Option Kühlfunktion „natural cooling“ Plattenwärmetauscher Vitotrans 100, siehe Seite 27 qR qU wP Erweiterungssatz „natural cooling“ KM-BUS-Verteiler Erweiterungssatz für einen Heizkreis mit Mischer 1 1 1 eP eW eE eR eT rQ rW Feuchte-Anbauschalter 3-Wege-Umschaltventil 2-Wege-Motorkugelventil (Absperrventil für den Solekreis) Frostschutzthermostat Umwälzpumpe (primäre Kühlkreispumpe) Vorlauftemperatursensor Spezial-Heizungsmischer-3 (R¾) und Lötanschluss-Einlegeteile (Innen-7 22 mm) 1 1 1 1 1 1 1 qE wU wE wR wT wZ 9 wW 1 1 nach Bedarf Best.-Nr. siehe Preisliste Vitotec Z002 394 7143 763 oder 7182 043 bauseits 9532 663 7159 985 Lieferumfang siehe Preisliste Vitoset 7169 385 siehe Preisliste Vitoset 7151 728 oder 7151 729 siehe Preisliste Vitoset 7450 017 7408 012 1 1 siehe Preisliste Vitoset 7169 387 nach Bedarf 1 1 1 siehe Preisliste Vitotec 7814 617 siehe Preisliste Vitotec 7169 386 1 1 siehe Preisliste Vitotec 7159 671 1 7265 060 1 3003 492 oder 3003 493 7179 172 7415 028 7178 995 oder 7178 996 7181 418 7165 482 7180 573 7179 164 9576 897 Lieferumfang Pos. wP 7338 214 1 1 nach Bedarf 7207 285 6.4 Anlagenausführung 4 – Ein Heizkreis ohne Mischer, ein Heizkreis mit Mischer, mit Heizwasser-Pufferspeicher, solarunterstützte Trinkwassererwärmung und Kühlfunktion „natural cooling“ Hinweis Zur Realisierung dieser Anlagenausführung muss in der Regelung Anlagenschema 6 gewählt werden. Die Komponenten A bis U sind in der Abbildung auf Seite 39, die Komponenten 1 bis rW sind in dem Anlagenschema auf Seite 46 dargestellt. Voraussetzungen Einfamilienhaus mit bis zu zwei unterschiedlichen Nutzerverhalten. Unterschiedliche Auslegung beider Heizkreise (z. B. Fußbodenheizung 35/28 ºC und Radiatorenheizkreis 50/45 ºC). Mindestdurchflussmenge im Sekundärkreis muss durch einen Heizwasser-Pufferspeicher sichergestellt sein. *1 5811 298-3 Einsatzbereich Je nach Genehmigungsbescheid der Wasserbehörde ggf. erforderlich. 44 VIESMANN VITOCAL 200/343 Anwendungsbeispiele Vitocal 343 (Fortsetzung) Primärkreis Ist der am Speichertemperatursensor wW des Heizwasser-Pufferspeichers 9 gemessene Temperatur-Istwert niedriger als der Temperatur-Sollwert der Regelung, so gehen die Wärmepumpe T, die Primärpumpe U und die Sekundärpumpe E in Betrieb. Sekundärkreis Die Wärmepumpe T versorgt den Sekundärkreis mit Wärme. Durch die eingebaute Regelung wird die Heizwasser-Rücklauftemperatur und somit der Heizkreis geregelt. Die Sekundärpumpe E fördert das Heizwasser über den Mischer "„Heizen/Warmwasser“ F entweder zum Speicher-Wassererwärmer N oder zum Heizwasser-Pufferspeicher 9. Durch die Heizkreispumpen qW und rP werden die erforderlichen Wassermengen in die Heizkreise gefördert. Bei EVU-Abschaltungen werden die Heizkreise vom HeizwasserPufferspeicher 9 mit Wärme versorgt. Trinkwassererwärmung Die Trinkwassererwärmung durch die Wärmepumpe T ist im Anlieferungszustand gegenüber dem Heizkreis im Vorrang geschaltet und erfolgt vorzugsweise in den Nachtstunden. Die Anforderung der Beheizung erfolgt über den oberen Speichertemperatursensor H und die Regelung, die den Mischer „Heizen/ Warmwasser“F ansteuert. Die Vorlauftemperatur wird von der Wärmepumpe auf den für die Trinkwassererwärmung erforderlichen Wert erhöht. Überschreitet der Istwert am oberen Speichertemperatursensor H den in der Regelung eingestellten Sollwert, schaltet die Regelung durch den Mischer „Heizen/Warmwasser“ F den Heizwasservorlauf auf den Heizkreis. SolarunterstützteTrinkwassererwärmung Raumbeheizung Die Beheizung des Speicher-Wassererwärmers N durch den Sonnenkollektor wE erfolgt, wenn die Temperaturdifferenz zwischen Kollektortemperatursensor wR und unterem Speichertemperatursensor M eine in der Regelung eingestellte Hysterese überschreitet. Wird die eingestellte Hysterese unterschritten, schaltet die Regelung die Solarkreispumpe L wieder ab. Kühlfunktion „natural cooling“ Überschreitet die Außentemperatur die an der Regelung einstellbare Kühlgrenztemperatur, wird die Kühlfunktion „natural cooling“ von der Regelung freigegeben. Die Primärpumpe U geht in Betrieb und über den Erweiterungssatz „natural cooling“qR werden die primäre Kühlkreispumpe eT, das 3-Wege-Umschaltventil „Heizen/Kühlen“ eW sowie das Absperrventil für den Solekreis eE angesteuert. Weiterhin verarbeitet der Erweiterungssatz „natural cooling“ die Signale des Feuchte-Anbauschalter eP und des Frostschutzthermostaten eR. Über den KM-BUS wird der Erweiterungssatz für einen Heizkreis mit Mischer wP mit dem Kühlkreismischer rW angesteuert. Der zur Systemtrennung Sole/Wasser installierte Wärmetauscher 8 überträgt die niedrigen Soletemperaturen auf den Heizbzw. Kühlkreis. 5811 298-3 Die Durchflussmenge im Heizkreis wird durch Öffnen und Schließen der Heizkörper-Thermostatventile oder der Ventile am Fußbodenverteiler geregelt. Fußbodenheizkreise sind mit einem Temperaturwächter 7 (Zubehör) zur Maximaltemperaturbegrenzung auszustatten. Die Durchflussmenge bei der Auslegung der Heizkreispumpen qW und rP kann von der Durchflussmenge des Wärmepumpenkreises (Sekundärpumpe E) abweichen. (Empfehlung: Die Summe der Volumenströme der Heizkreispumpen qW und rP sollte kleiner sein als der Volumenstrom der Sekundärpumpe E). Um die Differenz dieser Wassermengen auszugleichen, ist parallel zum Heizkreis ein Heizwasser-Pufferspeicher 9 vorgesehen. Die nicht von den Heizkreisen aufgenommene Wärme wird parallel im Heizwasser-Pufferspeicher 9 gespeichert. Außerdem wird damit ein ausgeglichener Wärmepumpenbetrieb (lange Laufzeiten) erreicht. Wenn am Speichertemperatursensor wW des Heizwasser-Pufferspeichers 9 die in der Regelung eingestellte Solltemperatur erreicht ist, wird die Wärmepumpe T ausgeschaltet. Dann werden die Heizkreise vom Heizwasser-Pufferspeicher 9 mit Wärme versorgt. Erst nach Unterschreiten der Solltemperatur am Speichertemperatursensor wW des Heizwasser-Pufferspeichers 9 wird die Wärmepumpe T wieder eingeschaltet. VITOCAL 200/343 VIESMANN 45 Anwendungsbeispiele Vitocal 343 (Fortsetzung) Hydraulikschema A Min. 500 mm 5811 298-3 Hinweis Angaben zum elektrischen Anschluss siehe Montage- und Serviceanleitung Vitocal 200. 46 VIESMANN VITOCAL 200/343 Anwendungsbeispiele Vitocal 343 (Fortsetzung) Erforderliche Geräte Pos. 1 2 3 Bezeichnung Vitocal 343 Sole-Zubehörpaket, siehe Seite 12 Soleverteiler für Erdsonden/Erdkollektoren, siehe Seite 11 Anzahl 1 1 1 4 qQ wO wQ qP 6 7 Erdsonde/Erdkollektor Druckwächter Solekreis * 1 Anschlusskonsole Außentemperatursensor Fußbodenheizkreis Membran-Ausdehnungsgefäß für den Heizkreis Temperaturwächter als Maximaltemperaturbegrenzung für Fußbodenheizung min. 1 1 1 1 1 nach Bedarf wP Erweiterungssatz für einen Heizkreis mit Mischer 1 wI rP rQ iP qW qI qO 1 1 1 8 Erweiterung Heizkreis Heizkreispumpe Heizkreis mit Mischer Vorlauftemperatursensor Radiatorenheizkreis Heizkreispumpe Heizkreis ohne Mischer Fernbedienung Vitotrol 200 Raumtemperatursensor Option „Zirkulation“ Zirkulationspumpe Erweiterung Zirkulation Option „Solarkreis“ Sonnenkollektoren Kollektortemperatursensor Membran-Ausdehnungsgefäß für den Solarkreis Erweiterung Solarkreis Option „Heizwasser-Pufferspeicher“ Heizwasser-Pufferspeicher Vitocell 050 Speichertemperatursensor Heizwasser-Pufferspeicher und Tauchhülse Option Kühlfunktion „natural cooling“ Plattenwärmetauscher Vitotrans 100, siehe Seite 27 qR qU wP Erweiterungssatz „natural cooling“ KM-BUS-Verteiler Erweiterungssatz für einen Heizkreis mit Mischer 1 1 1 eP eW eE eR eT rQ rW Feuchte-Anbauschalter 3-Wege-Umschaltventil 2-Wege-Motorkugelventil (Absperrventil für den Solekreis) Frostschutzthermostat Umwälzpumpe (primäre Kühlkreispumpe) Vorlauftemperatursensor Spezial-Heizungsmischer-3 (R¾) und Lötanschluss-Einlegeteile (Innen-7 22 mm) 1 1 1 1 1 1 1 qE wU wE wR wT wZ 9 wW 1 1 nach Bedarf Best.-Nr. siehe Preisliste Vitotec Z002 394 7143 763 oder 7182 043 bauseits 9532 663 7159 985 Lieferumfang siehe Preisliste Vitoset siehe Preisliste Vitoset 7151 728 oder 7151 729 7178 995 oder 7178 996 7169 385 siehe Preisliste Vitoset Lieferumfang Pos. wP siehe Preisliste Vitoset siehe Preisliste Vitoset 7450 017 7408 012 1 1 siehe Preisliste Vitoset 7169 387 nach Bedarf 1 1 1 siehe Preisliste Vitotec 7814 617 siehe Preisliste Vitotec 7169 386 1 1 siehe Preisliste Vitotec 7159 671 1 7265 060 1 3003 492 oder 3003 493 7179 172 7415 028 7178 995 oder 7178 996 7181 418 7165 482 7180 573 7179 164 9576 897 Lieferumfang Pos. wP 7338 214 7207 285 Anhang 7.1 Vorschriften / Richtlinien Vorschriften und Richtlinien 5811 298-3 Für Planung, Installation und Betrieb der Anlage sind insbesondere die folgenden Normen und Richtlinien zu beachten: *1 Je nach Genehmigungsbescheid der Wasserbehörde ggf. erforderlich. VITOCAL 200/343 VIESMANN 47 Anhang (Fortsetzung) Allgemein geltende Vorschriften und Richtlinien BImSchG TA Lärm DIN 4108 DIN 4109 VDI 2067 VDI 2081 VDI 2715 VDI 4640 EN 12831 Bundesimmissionsschutzgesetz Wärmepumpen sind „Anlagen“ im Sinne des Bundesimmissionsschutzgesetzes. Das BImSchG unterscheidet zwischen genehmigungsbedürftigen und nicht genehmigungsbedürftigen Anlagen (§§ 44, 22). Die genehmigungsbedürftigen Anlagen werden abschließend in der 4. Bundesimmissionsschutzverordnung (4. BImSchV) aufgeführt. Wärmepumpen, gleich welcher Betriebsart, fallen nicht darunter. Daher gelten für Wärmepumpen die §§ 22 bis 25 BImSchG, d.h. sie sind so zu errichten und betreiben, dass vermeidbare Belästigungen auf ein Mindestmaß beschränkt werden. Bei den von den Wärmepumpenanlagen ausgehenden Geräuschemissionen ist die technische Anleitung zum Schutz gegen Lärm – TA Lärm – zu beachten. Wärmeschutz im Hochbau Schallschutz im Hochbau Wirtschaftlichkeitsberechnung von Wärmeverbrauchsanlagen, betriebstechnische und wirtschaftliche Grundlagen Lärmminderung in raumlufttechnischen Anlagen Lärmminderung an Warm- und Heißwasser-Heizungsanlagen Technische Nutzung des Untergrunds, erdgekoppelte Wärmepumpenanlagen Blatt 1 und 2 Heizungsanlagen in Gebäuden – Verfahren zur Berechnung der Norm-Heizlast. Wasserseitige Bestimmungen DIN 1988 DIN 4807 DVGW Arbeitsblatt W101 DVGW Arbeitsblatt W551 EN 806 EN 12828 Technische Regeln für Trinkwasser-Installationen Ausdehnungsgefäße Teil 5: Geschlossene Ausdehnungsgefäße mit Membrane für Trinkwassererwärmungsanlagen Richtlinien für Trinkwasserschutzgebiete 1. Teil: Schutzgebiete für Grundwasser Trinkwassererwärmungs und Leitungsanlagen; Technische Maßnahmen zur Verminderung des Legionellenwachstums Technische Regeln für Trinkwasser-Installationen Heizungssysteme in Gebäuden; Planung von Warmwasser-Heizungsanlagen Elektroseitige Bestimmungen Der elektrische Anschluss und die Elektroinstallation sind gemäß den VDE-Bestimmungen (DIN VDE 0100) und den Technischen Anschlussbedingungen des Elektrizitätsversorgungsunternehmens auszuführen. VDE 0100 VDE 0105 EN 60335-1 und -40 (VDE 07001 und -40) DIN VDE 0730 Teil 1/3.72 Errichten von Starkstromanlagen mit Nennspannungen bis 1000 V Betrieb von Starkstromanlagen Sicherheit elektrischer Geräte für den Hausgebrauch und ähnliche Zwecke Bestimmungen für Geräte mit elektromotorischem Antrieb für den Hausgebrauch Kältemittelseitige Bestimmungen DIN 8960 DIN 8975 Kältemittel, Anforderungen Kälteanlagen; Sicherheitstechnische Grundsätze für Gestaltung, Ausrüstung und Aufstellung; Auslegung Zusätzliche Normen und Vorschriften für bivalente Wärmepumpenanlagen VDI 2050 Heizzentralen, technische Grundsätze für Planung und Ausführung Abtauen Alternativbetrieb Beseitigen eines Reif- oder Eisansatzes am Verdampfer der Luft/ Wasser-Wärmepumpe durch Wärmezufuhr (bei Viessmann Wärmepumpen erfolgt die Abtauung bedarfsgerecht durch den Kältekreislauf). Deckung des Wärmebedarfs durch die Wärmepumpe ausschließlich an Heiztagen mit geringer Heizlast (z. B. bei Q N Geb < 50 %). An allen anderen Heiztagen erfolgt die Deckung des Wärmebedarfs durch einen anderen Wärmeerzeuger. Arbeitsmedium Spezieller Begriff für Kältemittel in Wärmepumpenanlagen. 48 VIESMANN VITOCAL 200/343 5811 298-3 7.2 Glossar Anhang (Fortsetzung) Arbeitszahl Nutzungsgrad Quotient der Heizwärme und der Verdichterantriebsarbeit über einen bestimmten Zeitraum, z. B. ein Jahr. Formelzeichen: β Quotient aus genutzter und dafür aufgewendeter Arbeit bzw. Wärme. Parallelbetrieb Bivalente Heizung Heizsystem, das den Raumheizwärmebedarf eines Gebäudes durch Verwendung zweier verschiedener Energieträger deckt (z. B. durch die Wärmepumpe, deren Wärmeangebot durch einen zweiten, brennstoffbefeuerten Wärmeerzeuger ergänzt wird). Betriebsweise der bivalenten Heizung mit Wärmepumpen; weitgehende Deckung des Wärmebedarfs an allen Heiztagen durch die Wärmepumpe. Nur an wenigen Heiztagen erfolgt Deckung des Spitzenwärmebedarfs „parallel“ zur Wärmepumpe über andere Wärmeerzeuger. Heizleistung Verdampfer Die Heizleistung ist die von der Wärmepumpe abgegebene Nutzwärmeleistung. Wärmetauscher einer Wärmepumpe, in dem ein Wärmestrom durch Verdampfen eines Arbeitsmediums der Wärmequelle entzogen wird. Kälteleistung Wärmestrom, der durch den Verdampfer einer Wärmequelle entzogen wird. Verdichter Maschine zur mechanischen Förderung und Verdichtung von Dämpfen und Gasen. Unterscheidung nach Bauarten. Kältemittel Stoff mit niedriger Siedetemperatur, der in einem Kreisprozess durch Wärmeaufnahme verdampft und durch Wärmeabgabe wieder verflüssigt wird. Verflüssiger Wärmetauscher einer Wärmepumpe, in dem ein Wärmestrom durch Verflüssigung eines Arbeitsmediums an den Wärmeträger abgegeben wird. Kreisprozess Sich ständig wiederholende Zustandsänderungen eines Arbeitsmediums durch Zufuhr und Abgabe von Energie in einem geschlossenen System. Leistungszahl Quotient aus Heizleistung und Verdichterantriebsleistung. Die Leistungszahl kann nur als Momentanwert bei einem definitiven Betriebszustand angegeben werden. Da die Heizleistung stets größer ist als die Verdichterantriebsleistung, ist die Leistungszahl immer > 1. Formelzeichen: ε Wärmepumpe Technische Einrichtungen, die einen Wärmestrom bei niedriger Temperatur aufnimmt (kalte Seite) und mittels Energiezufuhr bei höherer Temperatur wieder abgibt (warme Seite). Bei Nutzung der „kalten Seite“ spricht man von Kühlmaschinen, bei Nutzung der „warmen Seite“ von Wärmepumpen. Wärmepumpenanlage Gesamtanlage, bestehend aus der Wärmequellenanlage und der Wärmepumpe. Wärmequelle Monoenergetisch Bivalente Wärmepumpenanlage, bei der der zweite Wärmeerzeuger mit der gleichen Energieart (Strom) betrieben wird. Medium (Erdreich, Luft, Wasser), dem mit der Wärmepumpe Wärme entzogen wird. Wärmequellenanlage (WQA) Monovalent Die Wärmepumpe ist der alleinige Wärmeerzeuger. Diese Betriebsart ist für alle Niedertemperatur-Heizungen bis max. 55 ºC Vorlauftemperatur geeignet. Einrichtung zum Entzug der Wärme aus einer Wärmequelle und dem Transport des Wärmeträgers zwischen Wärmequelle und „kalter Seite“ der Wärmepumpe einschließlich aller Zusatzeinrichtungen. „natural cooling“ Wärmeträger Energiesparende Methode der Kühlung mit Hilfe der Kühlleistung von Erdsonden. Flüssiges oder gasförmiges Medium (z. B. Wasser oder Luft), mit dem Wärme transportiert wird. Nennleistungsaufnahme 5811 298-3 Die im Dauerbetrieb unter definierten Bedingungen max. mögliche elektrische Leistungsaufnahme der Wärmepumpe. Sie ist nur für den elektrischen Anschluss an das Versorgungsnetz maßgebend und wird vom Hersteller auf dem Typenschild angegeben. VITOCAL 200/343 VIESMANN 49 Anhang (Fortsetzung) 7.3 Herstelleradressen & & & & & & 5811 298-3 & Doyma GmbH & Co. Durchführungssysteme Industriestraße 43 D-28876 Oyten Frank GmbH Starkenburgstraße 1 D-64546 Mörfelden GEA Happel Klimatechnik GmbH Südstraße 48 D-44625 Herne HAKA.GERODUR AG Giessenstraße 3 CH-8717 Benken Landis & Staefa GmbH Siemens Building Technologies Hauptverwaltung Friesstraße 20-24 D-60388 Frankfurt Tranter AG Käthe-Paulus-Straße 9 D-31137 Hildesheim Firmenadressen von Bohrunternehmen können über Ihr regionales EVU bezogen werden oder unter www.viessmann.de über den Link Login Marktpartner >Dokumentation >Weitere. 50 VIESMANN VITOCAL 200/343 Stichwortverzeichnis A Abmessungen & Vitocal 200 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 & Vitocal 343 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Anlagenausführungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 Anlagenschema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 Anmeldungsverfahren beim Energieversorgungsunternehmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Anschlusskonsole Vitocal 343 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Arbeitszahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 Aufstellraum & Vitocal 200 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 & Vitocal 343 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 Aufstellung, Vitocal 200 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 Ausdehnungsgefäß & Aufbau und Wirkungsweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 & Berechnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 & Solar-Ausdehnungsgefäß . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 & Solekreis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12, 20 & Technische Angaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Auslegung der Wärmequelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 K Kälteleistung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 Kollektorstillstandstemperaturen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Kühlfunktion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 B Bohrfirmen S Solare Trinkwassererwärmung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 Soleverteiler & Erdkollektor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 & Erdsonde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 Sole-Zubehörpaket . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 Sonnenkollektoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 Sperrzeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16-17 Spezifische Nutzwärme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 Stromversorgung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 D Dimensionierung der Wärmepumpe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Doppel-U-Rohrsonde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 Druckverluste in Rohrleitungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 E Elektrische und hydraulische Anschlüsse Vitocal 343 . . . 15 Elektro-Installation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Erdkollektor & Auslegung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 & Druckverlust . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Erdsonde & Auslegung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 & Druckverlust . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 EVU-Sperre (EVU-Abschaltung) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17, 30 F Fußbodenheizung G Glossar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 H Heizkreis- und Wärmeverteilung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 Heizlast . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16-17 Heizlastzuschlag . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Heizwasser-Durchlauferhitzer & Vitocal 200 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 & Vitocal 343 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 J Jahresarbeitszahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6, 25 L Leistungszahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5, 49 M Monoenergetische Betriebsweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Monovalente Betriebsweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Montagevoraussetzungen, Vitocal 343 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 P Produktinformation & Vitocal 200 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 & Vitocal 343 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 R Restförderhöhe der Solekreis-Pumpe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Richtlinien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 T Tarife . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Technische Angaben & Vitocal 200 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 & Vitocal 343 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Trinkwasser-Enthärtungseinrichtung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 Trinkwassererwärmung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17, 25 Trinkwasserseitiger Anschluss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 V Verteiler und Sammler (Erdkollektor) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 Volumen in Rohren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Vorschriften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 W Wärmeentzugsleistung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 Wärmegewinnung & Erdkollektoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 & Erdsonden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 Wärmetauscher (Auslegung) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 Warmwasserbedarf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Wasser-Wirtschaftsamt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 Witterungsgeführte Wärmepumpenregelung & Vitocal 200 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 & Vitocal 343 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 5811 298-3 Z Zuschlag für die Trinkwassererwärmung VITOCAL 200/343 VIESMANN 51 Gedruckt auf umweltfreundlichem, chlorfrei gebleichtem Papier Viessmann Werke GmbH&Co KG D-35107 Allendorf Telefon:06452 70-0 Telefax:06452 70-2780 www.viessmann.de 52 VIESMANN VITOCAL 200/343 5811 298-3 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