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3 Systemübersicht
Da Wärmeenergie nur von einem Körper höherer Tempe-
ratur auf einen Körper niedrigerer Temperatur übergehen
kann, muss das Kältemittel im Verdampfer eine niedrigere
Temperatur als die Wärmequelle besitzen. Dagegen muss
die Temperatur des Kältemittels im Verflüssiger höher als die
des Heizwassers sein, um die Wärmeenergie dort abgeben
zu können.
Diese unterschiedlichen Temperaturen werden im Kältemit-
telkreis über einen Kompressor und ein Expansionsventil
erzeugt, die sich zwischen dem Verdampfer und dem Ver-
flüssiger befinden. Das dampfförmige Kältemittel strömt
vom Verdampfer kommend in den Kompressor und wird von
diesem verdichtet. Dabei steigen der Druck und die Tempe-
ratur des Kältemitteldampfes stark an. Nach diesem Vorgang
strömt es durch den Verflüssiger, in dem es seine Wärme-
energie durch Kondensation an das Heizwasser abgibt. Als
Flüssigkeit strömt es in das Expansionsventil, darin ent-
spannt es sich stark und verliert dabei extrem an Druck und
Temperatur. Diese Temperatur ist jetzt niedriger als die der
Sole, die durch den Verdampfer strömt. Das Kältemittel kann
dadurch im Verdampfer neue Wärmeenergie aufnehmen,
wobei es wieder verdampft und zum Kompressor strömt. Der
Kreislauf beginnt von vorn.
Der Verdampfer sowie Teile des Kältemittelkreises im In-
neren der Wärmepumpe sind kälteisoliert, damit kein Kon-
densat anfallen kann. Ggf. in geringem Umfang anfallendes
Kondensat verdunstet durch die Wärmeentwicklung im Inne-
ren der Wärmepumpe.
Das Produkt ist mit einer aktiven Kühlfunktion ausgestat-
tet, mit der im Sommer bei höheren Außentemperaturen die
Wohnräume temperiert werden können. Für diesen Einsatz
eignet sich als Wärmequelle insbesondere die Luft, daneben
grundsätzlich auch Erdreich und Grundwasser. Zu diesem
Zweck ist ein 4-Wege-Umschaltventil im Kältemittelkreis der
Wärmepumpe eingebaut. Es kommt das Prinzip der aktiven
Kühlung zum Einsatz bei dem mithilfe des Kältemittelkrei-
ses Wärmeenergie aus der Wärmenutzungsanlage (z. B. der
Fußbodenheizung) entzogen wird, um diese der Außenluft
zuzuführen. Dazu werden mithilfe des 4-Wege-Umschaltven-
tils die Wärmetauschvorgänge im Verdampfer und Verflüssi-
ger hydraulisch im Kältemittelkreis vertauscht.
Das Heizwasser, das im Vorlauf kälter ist als die Raum-
temperatur, nimmt Wärmeenergie aus den Räumen auf und
wird über die Heizungspumpe zum Verflüssiger (der im Kühl-
betrieb als Verdampfer arbeitet) gefördert. Diese Wärme-
energie wird vom Kältemittel aufgenommen und über den
Verdichter auf ein höheres Temperaturniveau gebracht. An-
schließend wird die Wärmeenergie im Verdampfer (der im
Kühlbetrieb als Verflüssiger arbeitet) an die Sole abgegeben.
Das abgekühlte Kältemittel wird zum Expansionsventil gelei-
tet, um wieder Wärmeenergie aus dem Verflüssiger aufneh-
men zu können. Die Solepumpe fördert die warme Sole zum
Luft-Sole-Kollektor. Die Wärmeenergie wird an die Außenluft
abgegeben.
Bei der Installation kann es sinnvoll sein, einige Räume
(z. B. Bad) von der Kühlfunktion auszuschließen und hierzu
gesondert Absperrventile anzusteuern. Die Wärmepum-
pen‑Elektronik gibt ein Signal aus, das für eine solche
Ansteuerung genutzt werden kann.
Alternativ ist auch ein passives Kühlungsmodul erhältlich, mit
dem ohne Kompressorbetrieb und somit ohne Betrieb des
Kältemittelkreises Wärmeenergie, z. B. über eine Fußboden-
heizung aus den Räumen in das Erdreich transportiert wird.
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Bei Bedarf kann über das Wärmepumpendisplay die inte-
grierte Elektro-Zusatzheizung in verschiedenen Leistungs-
stufen freigeschaltet werden. Die Ansteuerung der Elektro-
Zusatzheizung erfolgt anschließend durch den Systemregler.
3.2.2
Witterungsgeführter Systemregler
Das Wärmepumpensystem ist mit einem witterungsgeführ-
ten Systemregler ausgestattet, der in Abhängigkeit von der
Regelungsart den Heiz-, Kühl- und Warmwasserbetrieb zur
Verfügung stellt und im Automatikbetrieb regelt.
Der Regler verändert die Vorlaufsolltemperatur in Abhängig-
keit von der Außentemperatur. Die Außentemperatur wird
durch einen separaten, im Freien montierten Fühler gemes-
sen und an den Regler geleitet. Die Raumtemperatur ist nur
von den Voreinstellungen abhängig. Einflüsse der Außen-
temperatur werden ausgeglichen. Die Warmwasserberei-
tung wird durch die Witterungsführung nicht beeinflusst. Die
Installation und Bedienung sind in den Anleitungen des Sys-
temreglers beschrieben.
3.3
Sicherheitseinrichtungen
3.3.1
Frostschutzfunktion
Die Anlagenfrostschutzfunktion wird über den Systemregler
gesteuert. Bei Ausfall des Systemreglers gewährleistet die
Wärmepumpe einen eingeschränkten Frostschutz für den
Heizkreis.
3.3.2
Heizwassermangelsicherung
Diese Funktion überwacht ständig den Heizwasserdruck,
um einen möglichen Heizwassermangel zu verhindern. Ein
analoger Drucksensor schaltet die Wärmepumpe aus und
weitere Module, sofern vorhanden, in den Bereitschaftsbe-
trieb, wenn der Wasserdruck unter den Mindestdruck fällt.
Er schaltet die Wärmepumpe wieder ein, wenn der Wasser-
druck den Betriebsdruck erreicht.
–
Mindestdruck Heizkreis: ≥ 0,05 MPa ( ≥ 0,50 bar)
–
Min. Betriebsdruck Heizkreis: ≥ 0,07 MPa ( ≥ 0,70 bar)
3.3.3
Solemangelsicherung
Die Solemangelsicherung überwacht ständig den Flüssig-
keitsdruck im Umweltkreis, um einen möglichen Flüssigkeits-
mangel zu verhindern. Ein analoger Drucksensor schaltet die
Wärmepumpe aus und weitere Module, sofern vorhanden, in
den Bereitschaftsbetrieb, wenn der Flüssigkeitsdruck unter
den Mindestdruck fällt. Er schaltet die Wärmepumpe wieder
ein, wenn der Flüssigkeitsdruck den Betriebsdruck erreicht.
–
Mindestdruck Soleflüssigkeit: ≥ 0,05 MPa ( ≥ 0,50 bar)
–
Min. Betriebsdruck Soleflüssigkeit: ≥ 0,07 MPa
( ≥ 0,70 bar)
3.3.4
Einfrierschutz
Diese Funktion verhindert das Einfrieren des Verdampfers
bei Unterschreitung einer bestimmten Wärmequellentempe-
ratur.
Die Austrittstemperatur der Wärmequelle wird ständig ge-
messen. Wenn die Austrittstemperatur der Wärmequelle
unter einen bestimmten Wert sinkt, dann schaltet sich der
Kompressor mit einer Statusmeldung vorübergehend ab.
Wenn dieser Fehler dreimal in Folge auftritt, dann erfolgt
eine Abschaltung mit Anzeige einer Fehlermeldung.
Installations- und Wartungsanleitung flexoCOMPACT 0020196689_00
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