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Planungshinweise
3.12 Kühlbetrieb
Bauarten und Konfiguration
Je nach Anlagenausführung sind folgende Kühlfunktionen möglich:
■ „natural cooling" (wahlweise mit oder ohne Mischer)
– Der Verdichter ist ausgeschaltet und der Wärmeaustausch erfolgt
direkt mit dem Primärkreis.
■ „active cooling"
– Die Wärmepumpe wird als Kältemaschine genutzt, daher ist eine
höhere Kühlleistung möglich als bei „natural cooling".
– Funktion ist nur außerhalb der EVU-Sperre möglich und muss
durch den Anlagenbetreiber separat freigegeben werden.
Kühlen mit Grundwasser
Grundwasser bietet ideale Voraussetzungen mit „natural cooling" (NC)
genauso hohe Kühlleistung zu erreichen wie durch „active cooling"
(AC).
Mit 7 bis 12 °C sind die Grundwassertemperaturen ganzjährig so nied-
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rig, dass ein Betrieb mit „ active cooling" nicht erforderlich ist, wodurch
der Verdichter ausgeschaltet bleibt.
Die Kälteleistung wird ausschließlich durch den Grundwasser-Volu-
menstrom und die Temperaturspreizung bestimmt. Das Kühlsystem
sollte dabei auf die max. verfügbare Grundwassertemperatur ausge-
legt werden.
Auslegung Kühlsystem W13/W18 °C oder W14/W19 °C
■ Eine Erhöhung der Kälteleistung durch Erhöhung des Grundwasser-
Volumenstroms für den Betrieb mit „natural cooling" ist wirtschaftli-
cher als beim Betrieb mit „ active cooling" (Verdichter in Betrieb).
■ Bei „natural cooling" nimmt das Grundwasser nur die wirkliche benö-
tigte Kälteleistung auf.
Bei „ active cooling" muss das Grundwasser eine um die Verdich-
terleistung höhere Kälteleistung aufnehmen (+ ca. 20 %) als bei
„natural cooling".
■ Bei „ active cooling" ist ein zusätzlicher Kühlwärmetauscher erfor-
derlich.
Beispiel für Kühlbedarf 80 kW bei W7/W12
Gewünschte Wärmepumpe: Vitocal 350-G Pro, Typ BW 352.A076.
Kühlfunktion „natural cooling" (NC)
Funktionsbeschreibung
Bei „natural cooling" übernimmt die Wärmepumpenregelung folgende
Funktionen:
■ Ansteuerung aller erforderlichen Umwälzpumpen, Umschaltventile
und Mischer
■ Erfassung der erforderlichen Temperaturen
■ Taupunktüberwachung (falls Sensor installiert)
Überschreitet die Außentemperatur die Kühlgrenze (einstellbar), gibt
die Regelung die Kühlfunktion „natural cooling" frei. Bei Kühlung über
einen Sekundärkreis (Fußbodenheizkreis) erfolgt die Regelung witte-
rungsgeführt und bei einem separaten Kühlkreis, z. B. Ventilatorkon-
vektor raumtemperaturgeführt.
Trinkwassererwärmung durch die Wärmepumpe ist während des
Kühlbetriebs möglich.
Hinweis
■ Bei Kühlbetrieb über einen separaten Kühlkreis muss ein Raum-
temperatursensor vorhanden und aktiviert sein.
■ Bei Kühlbetrieb über separaten Kühlkreis oder über Heizkreis ohne
Mischer muss ein Anlegetemperatursensor zur Erfassung der Vor-
lauftemperatur verwendet werden.
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(Fortsetzung)
Auch wenn „active cooling" eingestellt und freigegeben ist, schaltet die
Regelung zunächst die Funktion „natural cooling" ein. Erst wenn hier-
durch der Raumtemperatur-Sollwert über längere Zeit nicht erreicht
werden kann schaltet sich der Verdichter ein.
Der Einsatz eines Mischers ist nur bei „natural cooling" möglich und
hält insbesondere bei Kühlbetrieb auf Fußbodenheizkreisen die Vor-
lauftemperatur über dem Taupunkt. Damit die Abnahme der hohen
Kälteleistung bei „active cooling" jederzeit sichergestellt ist, ist hierfür
kein Mischer vorgesehen.
Q
= ca. 75 kW bei W10/W5 (ggf. Trennwärmetauscher beach-
K 10/5
ten)
(Kälteleistung der Wärmepumpe in kW)
P
= 22 kW
el WP
(Elektrische Leistung der Wärmepumpe in kW)
P
= ca. 4 kW
el UP
(Elektrische Leistung der Brunnenpumpe in kW)
= 27 m
3
/h (W10/W7 im Heizbetrieb)
´
W 10/7
(Volumenstrom Grundwasser in m
Auslegung Brunnenkreis:
ΔT = 4 K: Erwärmung auf 14 °C (W10/W14 im Kühlbetrieb)
Für Kühlkreis nutzbar: W12/W16 mit ´
Brunnenkreis
Kälteleistung
≈ 125 WW
bei W12/W16
Elektrische Leistung
4 kW
COP Kühlen
≈ 31
Hydraulische Einbindung
Die max. übertragbare Kälteleistung ist abhängig von den Erdsonden,
den Erdreichtemperaturen und dem Kühlwärmetauscher NC.
Zur Kühlung kann entweder ein Heiz-/Kühlkreis, z. B. Fußbodenheiz-
kreis oder ein separater Kühlkreis, z. B. Ventilatorkonvektor ange-
schlossen werden.
Erforderliche Bauteile:
■ Umwälzpumpen
■ Umschaltventile
■ Mischer
■ Sensoren
■ KM-BUS-Schnittstelle zur Wärmepumpenregelung
Hinweis
■ Um Kondenswasserbildung zu vermeiden, müssen alle Primärseiti-
gen und Kaltwasserleitungen nach den Regeln der Technik dampf-
diffusionsdicht wärmegedämmt werden.
■ Netzanschluss (1N/PE, 230 V/50 Hz) ist erforderlich. Empfehlung:
Netzanschluss der Wärmepumpe über zusätzliche Netzverteiler nut-
zen.
3
/h)
= 28,9 m
3
/h
W
Wärmepumpe im
Kühlbetrieb „natural
cooling"
75 kW
bei W7/W12
22 kW
3,4
VITOCAL
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