Monoenergetische Betriebsweise; Bivalente Betriebsweise; Bestimmung Des Bivalenzpunkts - Viessmann VITOCAL Serie Planungsanleitung

Planungshinweise
Beide Funktionen müssen in der Regelung aktiviert werden. Falls
auf die genannten Zuschläge aufgrund der aktivierten Regelungs-
funktionen verzichtet wird, muss dies bei der Übergabe der Anlage
an den Anlagenbetreiber protokolliert werden.
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Monoenergetische Betriebsweise

Die Wärmepumpenanlage wird im Heizbetrieb durch einen integrier-
ten oder als Zubehör erhältlichen Heizwasser-Durchlauferhitzer
unterstützt. Die Zuschaltung erfolgt durch die Regelung in Abhängig-
keit der Außentemperatur (Bivalenztemperatur) und der Heizlast.
Hinweis
Der Anteil des vom Heizwasser-Durchlauferhitzer verbrauchten
Stroms wird in der Regel nicht mit Sondertarifen berechnet.
Auslegung bei typischer Anlagenkonfiguration:
■ Heizleistung der Wärmepumpe auf ca. 70 bis 85 % der max. erfor-
derlichen Gebäude-Heizlast gemäß EN 12831 auslegen.
■ Anteil der Wärmepumpe an der Jahresheizarbeit beträgt ca. 95 %.
■ Sperrzeiten müssen nicht berücksichtigt werden.

Bivalente Betriebsweise

Externer Wärmeerzeuger
Die Wärmepumpenregelung ermöglicht den bivalenten Betrieb der
Wärmepumpe mit einem externen Wärmeerzeuger, z. B. Öl-Heiz-
kessel.
Der externe Wärmeerzeuger ist hydraulisch so eingebunden, dass
die Wärmepumpe auch zur Rücklauftemperaturanhebung des Kes-
sels genutzt werden kann. Die Systemtrennung erfolgt entweder mit
einer hydraulischen Weiche oder durch einen Heizwasser-Puffer-
speicher. Für einen optimalen Betrieb der Wärmepumpe muss der
externe Wärmeerzeuger über einen Mischer in den Heizwasservor-
lauf eingebunden werden. Mit der direkten Ansteuerung dieses
Mischers durch die Wärmepumpenregelung wird eine schnelle
Reaktion erreicht.
Falls die Außentemperatur (Langzeitmittel) unterhalb der Bivalenz-
temperatur liegt, gibt die Regelung den Betrieb des externen Wär-
meerzeugers frei. Oberhalb der Bivalenztemperatur wird der externe
Wärmeerzeuger nur unter folgenden Bedingungen eingeschaltet:
■ Die Wärmepumpe schaltet sich aufgrund einer Störung nicht ein.
■ Eine besondere Wärmeanforderung liegt vor, z. B. Frostschutz.
Der externe Wärmeerzeuger kann zusätzlich für die Trinkwasser-
erwärmung freigegeben werden.

Bestimmung des Bivalenzpunkts

Luft/Wasser-Wärmepumpen werden überwiegend monoenerge-
tisch betrieben. Bei tiefen Außentemperaturen nimmt die Heizleis-
tung der Wärmepumpe ab, gleichzeitig steigt aber der Wärmebedarf.
Für monovalenten Betrieb wären sehr große Anlagen erforderlich
und für den größeren Teil der Laufzeit wäre die Wärmepumpe über-
dimensioniert.
Oberhalb des Bivalenzpunkts (z. B. –9 °C) übernimmt die Wärme-
pumpe den gesamten Anteil der benötigten Heizlast. Unterhalb des
Bivalenzpunkts hebt die Wärmepumpe die Rücklauftemperatur des
Heizsystems an und ein Heizwasser-Durchlauferhitzer im Heizungs-
vorlauf heizt nach.
Die Dimensionierung erfolgt nach den Leistungsdiagrammen.
VIESMANN
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(Fortsetzung)
Falls die Zuschläge trotz der genannten Regelungsoptionen berück-
sichtigt werden sollen, erfolgt die Berechnung nach EN 12831.
Hinweis
Die gegenüber der monovalenten Betriebsweise geringere Dimen-
sionierung der Wärmepumpe hat eine Erhöhung der Laufzeit zur
Folge.
Hinweis
Die Wärmepumpenregelung beinhaltet keine Sicherheitsfunktionen
für den externen Wärmeerzeuger. Um bei Fehlfunktion zu hohe
Temperaturen im Vor- und Rücklauf der Wärmepumpe zu vermei-
den, müssen Sicherheitstemperaturbegrenzer zum Abschalten des
externen Wärmeerzeugers (Schaltschwelle 70 °C) vorgesehen wer-
den.
Auslegung der Wärmepumpe bei bivalent paralleler Betriebsweise:
■ Heizleistung der Wärmepumpe auf ca. 70 bis 85 % der max. erfor-
derlichen Gebäudeheizlast gemäß EN 12831 auslegen.
■ Der Anteil der Wärmepumpe an der Jahresheizarbeit beträgt ca.
95 %.
■ Sperrzeiten müssen nicht berücksichtigt werden.
Hinweis
Die gegenüber der monovalenten Betriebsweise geringere Dimen-
sionierung der Wärmepumpe hat eine Erhöhung der Laufzeit zur
Folge.
10
C
8
D
6
4
2
0
-20 -15 -10 -5 0
Lufteintrittstemperatur in °C
Kennlinien in Abhängigkeit von der Vorlauftemperatur:
A Heizleistung bei Vorlauftemperaturen 35 °C, 45 °C, 55 °C
B Elektrische Leistungsaufnahme Heizen bei Vorlauftemperaturen
35 °C, 45 °C, 55 °C
C Heizlast
D Bivalenzpunkt
E Heizgrenztemperatur
35 °C
45 °C
55 °C
55 °C
45 °C
35 °C
E
10 15 20 25 30
5
VITOCAL
A
B