TECHNIK & ENERGIEEFFIZIENZ Ein Neubau mit Fußbodenheizung benötigt an normalen Wintertagen nicht mehr als 25 bis 30° Celsius Vorlauftemperatur. Deswegen muss vermieden werden, dass die Wärmepumpe zunächst besonders viel Strom aufnimmt, um das Heizungswasser auf ein hohes Temperaturniveau zu „pumpen“ und es danach über Mischer oder ineffizienter Hydraulik wieder auf ein niedrigeres Temperaturniveau zu senken. Bild 2 zeigt ein einfaches Hydraulikschema für das Wohnhaus. Für die Fußbodenheizung wird in der Regel kein Pufferspeicher benötigt, weil diese selbst ein Puffer ist. Den Brauchwasserspeicher haben viele Hersteller schon in der Wärmepumpeninneneinheit integriert, sodass sich der Platzbedarf und Installationsaufwand minimiert. Werden jedoch größere Brauchwassermengen benötigt, empfehlen wir eine Frischwasserstation. Sie funktioniert im Prinzip wie ein Durchlauferhitzer und besteht aus einem Plattenwärmetauscher, einer elektronischen Regelung und einer Entladepumpe (3) auf der Heizungsseite. Durch die „Just in Time“-Erwärmung fehlt den Legionellen auch bei niedrigen Wassertemperaturen die Zeit, sich zu vermehren. Das Duschwasser ist somit immer frisch und sicher. Wird der Wasserhahn geöffnet, läuft Trinkwasser durch die Station und kann entsprechend der Sollwerteinstellung bis auf die oberste Pufferspeichertemperatur (ca. 50° Celsius bei mind. 40 cm Gegenstromlänge) erwärmt werden. Die Entladepumpe (3) fördert bedarfsgerecht das abgekühlte Heizungswasser in den untersten Speicherbereich. Die Systemtemperaturen für die Brauchwasserbereitung sind hier deutlich niedriger als bei Standardspeichern, wodurch der COP der Wärmepumpe zunimmt. Jedoch wird durch das niedrigere Temperaturniveau ein größeres Speichervolumen benötigt. Grundsätzlich sollte auf Heizkörper verzichtet werden. Manchmal wünschen sich Bauherren*innen jedoch wenigstens Handtuchheizkörper in den Bädern. Bei kurzen Leitungswegen und einem Höhenunterschied von mindestens einem Stockwerk über dem Pufferspeicher können diese sogar im Schwerkraftprinzip ohne Pumpe versorgt werden. Negative Auswirkungen auf die JAZ sind bei einer bis zwei Heizkörper mit dieser Anschlussmethode kaum spürbar. Optimierung der Schwimmhallenhydraulik mit speziellem Schichtspeicher und Regelung Im Zentrum steht der speziell auf Wärmepumpen zugeschnittene Schichten- speicher WPS. Er kann herstellerunabhängig mit allen handelsüblichen Wärmepumpen kombiniert werden. Die Wärmepumpen müssen lediglich einen Brauchwasserspeicher und einen Heizkreis regeln können. Die wichtigsten Vorteile im Überblick: Optimale Temperaturschichtung und niedrige Systemtemperaturen zur Effizienzsteigerung Hochdruckstörung durch niedrige Temperaturen und hydraulische Entkopplung zwischen Wärmepumpe und Wärmeverbrauchern ist praktisch ausgeschlossen Großes Puffervolumen sorgt für längere Laufzeiten und Langlebigkeit der Wärmepumpe Einfache und unabhängige Regelung sowie Hydraulik von Wärmepumpe und Wärmeverbrauchern Der Speicher ist in zwei strikt getrennte Bereiche unterteilt. Der obere größere Teil ist für die Bevorratung von dem wärmeren Pufferwasser vorgesehen (bis ca. 50° Celsius zum Beispiel für den Whirlpool) und unten befindet sich das Puffervolumen für den Niedertemperaturbereich (bis ca. 38° Celsius zum Beispiel für Beckenwassererwärmung). Zwischen den beiden Pufferbereichen befindet sich eine Trennplatte, die eine bereichsübergreifende Durchmischung verhindert. In beiden Bereichen sind jeweils oben und unten Schichtleitkrempen (8) positioniert. Dadurch wird der große Volumenstrom der Wärmepumpe ohne starke Vermischung in den jeweiligen Speicher- bereich eingebracht und das Speichervolumen wird bis zum letzten Liter voll ausgenutzt. Die Wärmepumpe entnimmt das Pufferwasser jeweils aus den untersten kältesten Speicherbereichen und die Wärmeverbraucher entnehmen es aus den obersten wärmsten Bereichen. Die Wärmepumpe regelt mittels Temperaturfühler (9) direkt die Vorlauf- temperatur von dem Niedertemperaturverteiler (z. B. 38° Celsius). An diesem Verteiler sollte generell die Beckenheizung und Flächenheizung der Schwimmhalle angeschlossen werden. Eine Flächenheizung ist gerade bei Bild 2 1)2) Bild 3 1)2) 1 = Umschaltkugelhahn 2 = Stetiger Dreiwegemischer 3 = Umwälzpumpe 4 = Rückschlagklappe 5 = Kondensator-Wärmetauscher 6 = Differenzdruck-Überströmventil 7 = Prallblech mit seitlicher Ausströmung 8 = Schichtleitkrempe 9 = Regelfühler unterer Speicherbereich 10 = Regelfühler oberer Speicherbereich 96 MAGAZIN | 2023
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