VIESMANN

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VIESMANN

VIESMANN
VITOCAL 200-G
Sole/Wasser-Wärmepumpe
Planungsanleitung
VITOCAL 200-G
Typ BWP
Sole/Wasser-Wärmepumpe in Kompaktbauweise
■ Kompakte Sole/Wasser-Wärmepumpe mit 6,4 bis 9,6 kW
Nenn-Wärmeleistung für Heizung und Trinkwassererwärmung in monovalenten oder monoenergetischen Heizungsanlagen
■ Mit eingebauten Sole- und Heizkreispumpen, Umschaltventil
Heizen/Warmwasser und angebauter Sicherheitsgruppe
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5/2010
Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis
Produktübersicht
1. 1 Produkteigenschaften .................................................................................................
4
2.
Vitocal 200-G
2. 1 Produktbeschreibung ..................................................................................................
5
■ Auslieferungszustand ..............................................................................................
5
2. 2 Technische Angaben ..................................................................................................
6
■ Technische Daten ...................................................................................................
6
■ Abmessungen .........................................................................................................
7
■ Leistungsdiagramme ...............................................................................................
8
■ Pumpenkennlinien .................................................................................................. 11
3.
Speicher-Wassererwärmer
3. 1 Vitocell 100-V, Typ CVW ............................................................................................ 12
4.
Installationszubehör
4. 1 Primärkreis (Sole) .......................................................................................................
■ Sole-Zubehörpaket .................................................................................................
■ Druckwächter Solekreis ..........................................................................................
■ Soleverteiler für Erdkollektoren ...............................................................................
■ Soleverteiler für Erdsonden/Erdkollektoren ............................................................
■ Wärmeträgermedium „Tyfocor“ ...............................................................................
■ Befüllstation ............................................................................................................
4. 2 Sekundärkreis .............................................................................................................
■ Wärmemengenzähler ..............................................................................................
■ Anschluss Heizkreis ................................................................................................
■ Anschluss Trinkwassererwärmung .........................................................................
■ Erweiterung Heizkreis .............................................................................................
■ Erweiterung Trinkwassererwärmung ......................................................................
■ Heizwasser-Durchlauferhitzer .................................................................................
■ Umwälzpumpe Sekundärkreis ................................................................................
4. 3 Trinkwassererwärmung mit Vitocell 100-V, Typ CVW ................................................
■ Solar-Wärmetauscher-Set ......................................................................................
■ Fremdstromanode ...................................................................................................
4. 4 Kühlung .......................................................................................................................
■ NC-Box ...................................................................................................................
■ Abdeckhaube ..........................................................................................................
■ Ventilatorkonvektoren Vitoclima 200-C ...................................................................
15
15
15
15
16
17
18
19
19
19
19
19
19
19
19
20
20
20
20
20
21
21
5.
Planungshinweise
5. 1 Stromversorgung und Tarife .......................................................................................
■ Anmeldeverfahren ...................................................................................................
5. 2 Anforderungen an die Aufstellung ..............................................................................
■ .................................................................................................................................
5. 3 Anlagenausführungen .................................................................................................
5. 4 Funktionsbeschreibung ...............................................................................................
■ Allgemein ................................................................................................................
5. 5 Dimensionierung der Wärmepumpe ...........................................................................
■ Monovalente Betriebsweise ....................................................................................
■ Monoenergetische Betriebsweise ...........................................................................
■ Zuschlag für Trinkwassererwärmung ......................................................................
■ Zuschlag für abgesenkten Betrieb ..........................................................................
5. 6 Wärmequelle für Sole/Wasser-Wärmepumpen ..........................................................
■ Frostschutz .............................................................................................................
■ Erdkollektor .............................................................................................................
■ Erdsonde .................................................................................................................
■ Ausdehnungsgefäß Primärkreis ..............................................................................
■ Rohrleitungen Primärkreis ......................................................................................
■ Pumpenleistungszuschläge (prozentual) für den Betrieb mit Tyfocor .....................
5. 7 Wärmequelle für Wasser/Wasser-Wärmepumpen .....................................................
■ Grundwasser ...........................................................................................................
■ Ermittlung der erforderlichen Grundwassermenge .................................................
■ Genehmigung einer Grundwasser/Wasser-Wärmepumpenanlage ........................
■ Auslegung des Wärmetauschers Primärkreis .........................................................
5. 8 Heizkreis- und Wärmeverteilung .................................................................................
5. 9 Auslegung Heizwasser-Pufferspeicher .......................................................................
■ Heizwasser-Pufferspeicher zur Laufzeitoptimierung ...............................................
■ Heizwasser-Pufferspeicher zur Überbrückung der Sperrzeiten ..............................
5.10 Trinkwassererwärmung ..............................................................................................
■ Trinkwasserseitiger Anschluss ................................................................................
■ Funktionsbeschreibung ...........................................................................................
■ Auswahl Speicher-Wassererwärmer .......................................................................
23
23
24
24
24
25
25
25
25
26
26
26
27
27
27
29
30
30
31
32
32
33
33
33
34
34
34
34
35
35
35
36
2
VIESMANN
VITOCAL 200-G
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1.
Inhaltsverzeichnis (Fortsetzung)
5.11 Kühlfunktion „natural cooling“ .....................................................................................
■ Funktionsbeschreibung ...........................................................................................
■ NC-Box ...................................................................................................................
■ „Natural cooling“ mit der NC-Box ............................................................................
■ Kühlung mit Fußbodenheizung ...............................................................................
■ Kühlung mit Ventilatorkonvektoren Vitoclima 200-C (Zubehör) ..............................
36
36
36
36
37
38
39
39
39
39
40
40
41
41
42
42
Wärmepumpenregelung
6. 1 Witterungsgeführte Wärmepumpenregelung CD 70 ...................................................
6. 2 Regelungszubehör ......................................................................................................
■ Speichertemperatursensor ......................................................................................
■ Vitotrol 200 ..............................................................................................................
■ Erweiterungssatz für einen Heizkreis mit Mischer mit integriertem Mischer-Motor
■ Erweiterungssatz für einen Heizkreis mit Mischer für separaten Mischer-Motor ....
■ Tauchtemperaturregler ...........................................................................................
■ Anlegetemperaturregler ..........................................................................................
■ KM-BUS-Verteiler ...................................................................................................
■ Phasenüberwachungsrelais ....................................................................................
7.
Stichwortverzeichnis
.............................................................................................................................................. 43
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6.
VITOCAL 200-G
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3
Produktübersicht
1.1 Produkteigenschaften
1
Betrieb mit Erdsonde möglich
º
Betrieb mit Erdkollektor möglich
º
Heizwasser-Durchlauferhitzer
Zubehör
Primärpumpe integriert
º
Sekundärpumpe integriert
º
Heizkreis ohne Mischer anschließbar
º
Heizkreis mit Mischer anschließbar*1
º*2
Trinkwassererwärmung
º*2
M
Für hohen Warmwasserbedarf geeignet
Betrieb mit Heizwasser-Pufferspeicher möglich
Solarregelfunktion
Zubehör (Vitosolic
und Speicher)
Ç „natural cooling“
º*2
*2
4
º
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Aufstellung im Keller möglich
*1
º
º
Heizwasser-Pufferspeicher erforderlich
Zubehör erforderlich.
VIESMANN
VITOCAL 200-G
Vitocal 200-G
2.1 Produktbeschreibung
A
B
C
D
E
F
Hermetischer Compliant Scroll-Verdichter
Primärpumpe
Verflüssiger
Verdampfer
Wärmepumpenregelung CD 70
Kleinverteiler mit Sicherheitsgruppe
2
■ Übernimmt im monovalenten Betrieb ganzjährig und vollständig die
Heizung und Trinkwassererwärmung.
■ Hohe Betriebssicherheit, Zuverlässigkeit und Laufruhe durch hermetischen Compliant Scroll-Verdichter mit doppelter Schwingungsdämpfung.
■ Witterungsgeführte, digitale Heizkreisregelung mit integrierter Funktion „natural cooling“.
■ Mit Vorlauftemperaturen bis 60 ºC auch für den Betrieb mit Radiatorenheizungen geeignet.
■ Problemlose Einbringung durch getrennte Anlieferung von Gehäuse
und Wärmepumpen-Modul.
■ Temporärer Einbau eines Heizwasser-Durchlauferhitzers, zum Beispiel für die Estrichtrocknung, möglich.
Auslieferungszustand
■ Elektrische Ausrüstung
■ Mit angebauter, witterungsgeführter, digitaler Wärmepumpenregelung CD 70
■ Schallabsorbierende Stellfüße
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■ Sole/Wasser-Wärmepumpenmodul (separat verpackt)
– Hermetischer Scroll-Verdichter
– Kältekreis mit Arbeitsmittel R 410 A
– Primärpumpe (Sole)
– Mit wärme- und schalldämmender EPP-Box zu einer Montageeinheit zusammengefasst
■ Grundgerät
– 3-Wege-Umschaltventil „Heizen/Trinkwassererwärmung“
– Sekundärpumpe (Heizkreis)
– Kleinverteiler mit Sicherheitsgruppe
– Steckverbindungssystem zum einfachen Nachrüsten eines Heizwasser-Durchlauferhitzers (Zubehör)
VITOCAL 200-G
VIESMANN
5
Vitocal 200-G (Fortsetzung)
2.2 Technische Angaben
Technische Daten
*3
*4
6
BWP 106
BWP 108
BWP 110
6,4
4,9
1,5
4,2
7,8
5,9
1,9
4,1
9,6
7,3
2,4
4,0
6,6
5,1
1,5
4,4
8,0
6,2
1,8
4,4
9,7
7,5
2,2
4,3
15,4
stufig 3/6/9
16,8
18,6
2,6
900
400
25
−5
2,6
1100
480
25
−5
2,6
1350
380
25
−5
2,0
7,4
800
450
60
2,0
7,4
800
450
60
2,0
7,4
800
450
60
3/N/PE 400 V/50 Hz
230 V/50 Hz
5,5
6,0
25,0
14,0*3
32,0
35,0
62/92/132
3 × 16
87/133/165
62/92/132
3 × 16*4
IP 20
T 6,3 A H
8,0
20,0*3
48,0
87/133/165
3 × 16*4
R 410 A
1,75
1,7
Scroll Hermetik
1,5
726
600
1135
120
70
50
130
70
60
135
70
65
4,0
3,0
4,0
3,0
4,0
3,0
wahlweise Rp ¾ oder Multi-Stecksystem DN 20
Multi-Stecksystem DN 20
Multi-Stecksystem DN 20
55
57
59
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2
Vitocal 200-G, 400 V-Geräte
Typ
Leistungsdaten Wärmepumpe (nach EN 14511, 0/35 °C, 5 K Spreizung)
Heizleistung
kW
Kälteleistung
kW
Elektr. Leistungsaufnahme
kW
Leistungszahl ∊ (COP) Heizen
Leistungsdaten Wärmepumpe (nach EN 255, 0/35 °C, 10 K Spreizung)
Heizleistung
kW
Kälteleistung
kW
kW
Leistungszahl ∊ (COP) Heizen
Wärmeleistung Heizwasser-Durchlauferhitzer (Zubehör)
kW
Gesamt-Wärmeleistung (mit Heizwasser-Durchlauferhitzer, ZubekW
hör)
Primärkreis (Sole)
Inhalt
l
Min. Volumenstrom
l/h
Max. externer Druckverlust bei min. Volumenstrom
mbar
Max. Eintrittstemperatur
°C
Min. Eintrittstemperatur
°C
Sekundärkreis (Heizwasser)
Inhalt, Wärmepumpe
l
Inhalt, gesamt
l
Min. Volumenstrom
l/h
Max. externer Druckverlust bei min. Volumenstrom
mbar
Max. Vorlauftemperatur
°C
Elektrische Werte
Nennspannung Wärmepumpe komplett
Nennspannung Steuerstromkreis
Nennstrom Verdichter
A
Anlaufstrom Verdichter
A
Anlaufstrom Verdichter (bei blockiertem Rotor)
A
– Primärpumpe bei Stufe 1/2/3
W
– Sekundärpumpe bei Stufe 1/2/3
W
Absicherung
A
Schutzart
Absicherung (intern)
Kältekreis
Arbeitsmittel
Füllmenge
kg
Verdichter
Typ
Abmessungen
Gesamtlänge
mm
Gesamtbreite
mm
Gesamthöhe
mm
Gewichte
Gesamtgewicht
kg
Gewicht Grundgerät
kg
Gewicht Wärmepumpenmodul
kg
Zul. Betriebsdruck
Primärkreis (Sole)
bar
Sekundärkreis (Heizwasser)
bar
Anschlüsse
Primärvorlauf- und -rücklauf (Sole)
Heizungsvorlauf- und -rücklauf
Vorlauf Trinkwassererwärmung
Schall-Leistungspegel LW
dB(A)
Mit elektronischem Anlaufstrombegrenzer (Vollwellensanftanlasser, zur Absicherung Z-Charakteristik erforderlich).
Z-Charakteristik erforderlich.
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VITOCAL 200-G
Abmessungen
1000
47
B
D
C
321
406
68
54
522
447
378
188
128
A
A
224
2
726
970
1135
HV HR/SRL
SVL
600
Leitungseinführungen
Sicherheitsgruppe
Vorlauf Primärkreis (Soleeintritt Wärmepumpe)
Rücklauf Primärkreis (Soleaustritt Wärmepumpe)
HR
HV
SRL
SVL
Heizungsrücklauf
Heizungsvorlauf
Speicherrücklauf
Speichervorlauf
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A
B
C
D
VITOCAL 200-G
VIESMANN
7
Leistungsdiagramme
Hinweis
Die Daten für COP in den Tabellen und Diagrammen wurden nach
DIN EN 14511 ermittelt.
Typ BWP 106
A
B
C
D
E
F
10
9
2
Heizleistung
Kälteleistung
Elektrische Leistungsaufnahme
THV = 35 °C
THV = 45 °C
THV = 55 °C
Leistungsdaten
Betriebspunkt
Heizleistung
Kälteleistung
elektrische Leistungsaufnahme
Leistungszahl ε (COP)
8
7
kW
kW
kW
B0/W35
6,4
4,9
1,5
B2/W45
6,3
4,3
1,9
B2/W55
6,3
4,0
2,3
4,2
3,2
2,6
6
5
4
3
Leistung in kW
2
1
0
-5
0
5
Soletemperatur in °C
10
15
10
15
7
5
4
3
2
1
-5
0
5
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6
8
VIESMANN
VITOCAL 200-G
Typ BWP 108
A
B
C
D
E
F
11
10
Heizleistung
Kälteleistung
THV = 35 °C
THV = 45 °C
THV = 55 °C
Leistungsdaten
Betriebspunkt
Heizleistung
Kälteleistung
9
8
kW
kW
kW
B0/W35
7,8
5,9
1,9
B2/W45
7,4
5,2
2,3
B2/W55
7,6
4,8
2,9
4,1
3,1
2,5
7
6
5
4
Leistung in kW
3
2
1
-5
0
5
10
15
10
15
7
5
4
3
2
1
-5
0
5
5418 211
6
VITOCAL 200-G
VIESMANN
9
2
Typ BWP 110
A
B
C
D
E
F
15
Leistungsdaten
Betriebspunkt
Heizleistung
Kälteleistung
10
2
Heizleistung
Kälteleistung
THV = 35 °C
THV = 45 °C
THV = 55 °C
kW
kW
kW
B0/W35
9,6
7,3
2,4
B2/W45
9,4
6,7
2,9
B2/W55
9,6
6,0
3,7
4,0
3,1
2,5
Leistung in kW
5
0
-5
5
0
10
15
10
15
7
5
4
3
2
1
-5
0
5
5418 211
6
10
VIESMANN
VITOCAL 200-G
Pumpenkennlinien
Restförderhöhe interne Sekundärpumpe
Restförderhöhe interne Primärpumpe Typ BWP 106
Pumpenstufe 3, Soletemperatur +5 °C
7,0
7,0
6,0
5,0
5,0
A
4,0
3,0
0,2 0,4 0,6 0,8
0
Volumenstrom in m³/h
1,0
1,2
2
4,0
Förderhöhe in m
Förderhöhe in m
6,0
1,4
A Mindest-Volumenstrom
A
3,0
2,0
1,0
0
0,2 0,4 0,6 0,8
1,0
1,2
1,4
Restförderhöhe interne Primärpumpe Typ BWP 108 und 110
Pumpenstufe 3, Soletemperatur +5 °C
A Mindest-Volumenstrom
8,0
7,0
6,0
5,0
Förderhöhe in m
4,0
3,0
2,0
1,0
1,2
0,8
0
0,4
1,6
2,0
2,4
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A Mindest-Volumenstrom, Typ BWP 108
B Mindest-Volumenstrom, Typ BWP 110
VITOCAL 200-G
VIESMANN
11
3.1 Vitocell 100-V, Typ CVW
Zur Trinkwassererwärmung in Verbindung mit Wärmepumpen bis
16 kW und Sonnenkollektoren, auch geeignet für Heizkessel und
Fernheizungen.
■ Solar-Vorlauftemperatur bis 140 °C
■ Heizwasserseitiger Betriebsdruck bis 10 bar
■ Solarseitiger Betriebsdruck bis 10 bar
■ Trinkwasserseitiger Betriebsdruck bis 10 bar
Geeignet für folgende Anlagen:
■ Trinkwassertemperatur bis 95 °C
■ Heizwasser-Vorlauftemperatur bis 110 °C
Speicherinhalt
DIN-Register-Nr.
Dauerleistung
bei Trinkwassererwärmung von 10 auf 45 °C und
Heizwasser-Vorlauftemperatur von … bei unten
aufgeführtem Heizwasserdurchsatz
l
90 °C
80 °C
70 °C
60 °C
3
50 °C
Dauerleistung
bei Trinkwassererwärmung von 10 auf 60°C und
Heizwasser-Vorlauftemperatur von … bei unten
aufgeführtem Heizwasserdurchsatz
90 °C
80 °C
70 °C
Heizwasserdurchsatz für die angegebenen Dauerleistungen
Zapfrate
Zapfbare Wassermenge
ohne Nachheizung
– Speichervolumen auf 45 °C aufgeheizt,
Wasser mit t = 45 °C (konstant)
– Speichervolumen auf 55 °C aufgeheizt,
Wasser mit t = 55 °C (konstant)
Aufheizzeit
bei Anschluss einer Wärmepumpe mit 16 kW Nenn-Wärmeleistung
und einer Heizwasser-Vorlauftemperatur von 55 oder 65 °C
– bei Trinkwassererwärmung von 10 auf 45 °C
– bei Trinkwassererwärmung von 10 auf 55 °C
Max. anschließbare Leistung einer Wärmepumpe
bei 65 °C Heizwasservorlauf- und 55 °C Warmwassertemperatur und
dem angegebenen Heizwasserdurchsatz
Am Solar-Wärmetauscher-Set (Zubehör) max. anschließbare Aperturfläche
– Vitosol-F
– Vitosol-T
Leistungskennzahl NL in Verbindung mit einer Wärmepumpe
Speicherbevorratungstemperatur
kW
l/h
kW
l/h
kW
l/h
kW
l/h
kW
l/h
kW
l/h
kW
l/h
kW
l/h
m3/h
l/min
109
2678
87
2138
77
1892
48
1179
26
639
98
1686
78
1342
54
929
3,0
15
l
280
l
280
min
min
kW
60
77
16
m2
m2
11,5
6
kWh/24 h
2,4
3,0
2,78
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
kg
kg
850
650
918
881
1629
1522
1550
190
582
45 °C
50 °C
l
m2
27
4,1
5418 211
Bereitschafts-Wärmeaufwand qBS
(Normkennwert nach DIN V 18599)
Abmessungen
Länge (7)
– mit Wärmedämmung
– ohne Wärmedämmung
Gesamtbreite
Höhe
Kippmaß
Gewicht kompl. mit Wärmedämmung
Betriebsgesamtgewicht
mit Elektro-Heizeinsatz
Heizwasserinhalt
Heizfläche
390
0260/05-13 MC/E
12
VIESMANN
VITOCAL 200-G
Speicher-Wassererwärmer (Fortsetzung)
Speicherinhalt
Anschlüsse
Heizwasservor- und -rücklauf
Kaltwasser, Warmwasser
Solar-Wärmetauscher-Set
Zirkulation
Elektro-Heizeinsatz
l
390
R
R
R
R
Rp
1¼
1¼
¾
1
1½
Hinweis zur Dauerleistung
Bei der Planung mit der angegebenen bzw. ermittelten Dauerleistung
die entsprechende Umwälzpumpe einplanen. Die angegebene Dauerleistung wird nur erreicht, wenn die Nenn-Wärmeleistung des Heizkessels ≥ der Dauerleistung ist.
WW1
WW2
SPR2
422
HR
455
E
ELH1
ELH2
HR
HV
KW
R
881
107
KW/E
SPR2
650
850
1629
1522
1014
ELH2/R
3
349
399
591
849
969
1089
1458
Z
HV
SPR1
ELH1
918
Entleerung
Stutzen für Elektro-Heizeinsatz
Flanschöffnung für Elektro-Heizeinsatz
Heizwasserrücklauf
Heizwasservorlauf
Kaltwasser
Besichtigungs- und Reinigungsöffnung mit Flanschabdeckung
SPR1
SPR2
WW1
WW2
Z
Speichertemperatursensor der Speichertemperaturregelung
Temperatursensor des Solar-Wärmetauscher-Sets
Warmwasser
Warmwasser vom Solar-Wärmetauscher-Set
Zirkulation
Leistungskennzahl NL
Nach DIN 4708, ohne Rücklauftemperaturbegrenzung.
Speicherbevorratungstemperatur Tsp = Kaltwassereinlauftemperatur
+50 K +5 K/–0 K
16,5
15,5
12,0
5418 211
Leistungskennzahl NL bei Heizwasser-Vorlauftemperatur
90 °C
80 °C
70 °C
VITOCAL 200-G
VIESMANN
13
Speicher-Wassererwärmer (Fortsetzung)
Hinweis zur Leistungskennzahl NL
Die Leistungskennzahl NL ändert sich mit der Speicherbevorratungstemperatur Tsp.
Richtwerte
■ Tsp = 60 °C → 1,0 × NL
■ Tsp = 55 °C → 0,75 × NL
■ Tsp = 50 °C → 0,55 × NL
■ Tsp = 45 °C → 0,3 × NL
Kurzzeitleistung (während 10 Minuten)
Bezogen auf die Leistungskennzahl NL.
Trinkwassererwärmung von 10 auf 45 °C ohne Rücklauftemperaturbegrenzung.
Max. Zapfmenge (l/min) bei Heizwasser-Vorlauftemperatur
90 °C
80 °C
70 °C
540
521
455
54
52
46
Durchflusswiderstände
100
80
600
500
400
60
50
40
300
30
3
500
600
30
6
5
4
20
4000
5000
60
50
40
10
8
3000
100
80
20
2000
200
800
1000
Durchflusswiderstand in mbar
1000
800
Trinkwasserdurchsatz in l/h
Trinkwasserseitiger Durchflusswiderstand
10
8
Heizwasserdurchsatz in l/h
8000
10000
4000
5000
6000
3000
2000
3
800
1000
6
5
4
500
600
Durchflusswiderstand in mbar
Heizwasserseitiger Durchflusswiderstand
5418 211
3
Max. Zapfmenge (während 10 Minuten)
Bezogen auf die Leistungskennzahl NL.
Mit Nachheizung.
Trinkwassererwärmung von 10 auf 45 °C.
Kurzzeitleistung (l/10min) bei HeizwasserVorlauftemperatur
90 °C
80 °C
70 °C
14
VIESMANN
VITOCAL 200-G
Installationszubehör
4.1 Primärkreis (Sole)
Sole-Zubehörpaket
Best.-Nr. Z008 587
Dampfdiffusionsdicht wärmegedämmtes Sole-Zubehörpaket für Wärmepumpen.
Bestandteile:
■ Lufttopf
■ Sicherheitsventil (3 bar)
86
360
D
192
G 1¼
E
■ Manometer
■ Füll- und Entleerungshähne (2 Stück)
■ Absperrungen
■ Wandhalterung
■ Dampfdiffusionsdichte Wärmedämmung
■ Ausdehnungsgefäß
F
A
B
C
360
G
B
192
G 1¼
G 1¼
H
4
K
M
L
C
A
B
C
D
Vorlauf Primärkreis (Sole-Eintritt Wärmepumpe)
Kugelhahn
Füll- und Entleerungshahn
Anschluss für Druckwächter
(Druckwächter: Best.-Nr.: 9532 663, nicht geeignet für Wärmeträgermedium auf Basis Kaliumkarbonat)
E Lufttopf
F
G
H
K
L
M
Vorlauf Primärkreis (Sole-Eintritt Sole Zubehörpaket)
Manometer
Sicherheitsventil (3 bar)
Rücklauf Primärkreis (Sole-Austritt Sole Zubehörpaket)
Anschluss für Ausdehnungsgefäß
Rücklauf Primärkreis (Sole-Austritt Wärmepumpe)
Installations- und Montagehinweise
Für die ordnungsgemäße Funktion des Lufttopfs das Sole-Zubehörpaket waagerecht montieren.
Druckwächter Solekreis
Best.-Nr. 9532 663
Hinweis
Nicht einsetzbar in Verbindung mit Wärmeträgermedium auf Kaliumkarbonat-Basis.
Soleverteiler für Erdkollektoren
5418 211
(Nenn-Wärmeleistung der Vitocal: max. 37,1 kW)
VITOCAL 200-G
Best.-Nr. 7143 762
Soleverteiler aus Messing, auf zwei schallabsorbierenden Konsolen
vormontiert. An Hauswand, im Kellerschacht oder im Sammelschacht
montierbar.
VIESMANN
15
Installationszubehör (Fortsetzung)
An einen Vor- oder Rücklauf können bis zu 4 Soleverteiler angeschlossen werden.
Bestandteile:
■ 2 Sammlerrohre für Vor- und Rücklauf
■ Vorlauf- und Rücklaufanschlüsse für 10 Solekreise, Kugelhähne und
Klemmringverschraubungen (PE 20 × 2,0)
■ 2 Schnellentlüfter
■ 1 Füll- und Entleerungshahn pro Sammelrohr
33
200
52
1¼"
670
545
1¼"
55
63
Anschlussvarianten
VL
1 2 3 4 5 6 7 8 910
RL
10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
RL Sole-Rücklauf
VL Sole-Vorlauf
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
20 19 18 17 16 15 14 13 12 11
A Sole-Vorlauf
B Sole-Rücklauf
Soleverteiler für Erdsonden/Erdkollektoren
Klemmringverschraubungen
PE 25 x 2,3
PE 32 x 2,9
Anzahl Solekreise
Best.-Nr.
2
3
4
2
3
4
7373 332
7373 331
7182 043
7373 330
7373 329
7143 763
Soleverteiler für Erdsonden/Erdkollektoren
Soleverteiler vernickelt. An Hauswand, im Kellerschacht oder im Sammelschacht montierbar.
Bestandteile:
■ Sammlerrohr für Vor- und Rücklauf separat
■ Vorlauf- und Rücklaufanschlüsse für 2, 3 oder 4 Solekreise, Kugelhähne und Klemmringverschraubungen (PE 25 × 2,3 oder
PE 32 × 2,9)
16
VIESMANN
■ Montagezubehör
■ 2 Füll- und Entleerungshähne
An einen Vor- oder Rücklauf können bis zu 4 Soleverteiler angeschlossen werden. Soleverteiler für 2, 3 und 4 Solekreise sind beliebig
kombinierbar.
5418 211
4
D Kugelhahn zum Befüllen und Entleeren
E Kugelhähne zum Absperren der einzelnen Kreise
F Schallabsorbierende Konsole
A Sammlerrohr G 1¼ (Vorlauf)
B Sammlerrohr G 1¼ (Rücklauf)
C Klemmringverschraubungen für PE 20 × 2,0 mm
VITOCAL 200-G
175
335
B
A
C
≈ 80
E
80
≈ 130
F
80
D
Soleverteiler für 2 Solekreise
A Überwurfmutter G 2 für Anschluss Kugelhahn, Klemmringverschraubung oder weiteres Modul
B Kugelhahn zum Befüllen und Entleeren
C Sammlerrohr G 1½
D Klemmringverschraubungen für PE 32 × 2,9 mm oder
PE 25 × 2,3 mm
E Abschlusskappe 2″ mit Stopfen G½
F Kugelhähne zum Absperren der einzelnen Kreise
255
B
A
C
4
E
≈ 130
F
80
D
Anschlussvarianten
1 2 3 4
4 3 2 1
VL
VL
RL
Beispiel für 4 Solekreise
RL Sole-Rücklauf
VL Sole-Vorlauf
1 2 3 4
4 3 2 1
5 6 7 8
RL
8 7 6 5
Beispiel für 8 Solekreise
RL Sole-Rücklauf
VL Sole-Vorlauf
5418 211
Wärmeträgermedium „Tyfocor“
■ 30 l im Einwegbehälter
Best.-Nr. 9532 655
■ 200 l im Einwegbehälter
Best.-Nr. 9542 602
VITOCAL 200-G
Hellgrünes Fertiggemisch für den Primärkreis, bis –15 °C, auf Ethylenglykol-Basis mit Inhibitoren zum Korrosionsschutz.
VIESMANN
17
Befüllstation
Best.-Nr. 7188 625
Zum Befüllen des Primärkreises.
■ Saugseitiger Schlauch (0,5 m)
■ Anschluss-Schlauch (2 Stück, je 2,5 m)
■ Transportkiste (als Spülbehälter einsetzbar)
Bestandteile:
■ Selbstansaugende Impellerpumpe (30 l/min)
■ Saugseitiger Schmutzfilter
5418 211
4
18
VIESMANN
VITOCAL 200-G
4.2 Sekundärkreis
Wärmemengenzähler
Best.-Nr. Z006 025
d Zur Erlangung der Förderfähigkeit muss die Wärmepumpenanlage mit zwei Wärmemengenzählern ausgestattet werden.
Bestehend aus:
■ Wärmemengenzähler für Anschluss an M-BUS-Schnittstelle, fernabfragefähig in Verbindung mit Vitocom 300
■ Anschluss-Stück G 1
■ Einbausatz G 1
Anschluss Heizkreis
Best.-Nr. 7180 574
Zum direkten Anschluss an das Gerät, ohne Schallentkopplung
■ 2 Stecknippel mit Innengewinde R ¾ und O-Ring-Dichtungen
Anschluss Trinkwassererwärmung
Best.-Nr. 7193 516
Zum direkten Anschluss an das Gerät, ohne Schallentkopplung
■ 1 Stecknippel mit Innengewinde R ¾ und O-Ring-Dichtung
Erweiterung Heizkreis
Best.-Nr. 7193 372
4
Zum Anschluss des Heizkreises über schallentkoppelte, flexible Wellrohre
■ 2 Rohrhülsen mit Außengewinde G ¾ und O-Ring-Dichtungen
■ 2 Wellrohre 400 mm lang
Erweiterung Trinkwassererwärmung
Best.-Nr. 7193 343
Zum Anschluss der Trinkwassererwärmung über schallentkoppeltes,
flexibles Wellrohr
■ 1 Rohrhülse mit Außengewinde G ¾ und O-Ring-Dichtung
■ 1 Wellrohr 400 mm lang
Heizwasser-Durchlauferhitzer
Best.-Nr. 7193 553
Elektrischer Heizwasser-Durchlauferhitzer (3/6/9 kW)
■ zum Einbau in die Wärmepumpe
■ mit Wärmedämmung
Umwälzpumpe Sekundärkreis
■ Als Heizkreispumpe oder als Umwälzpumpe zur Speicherbeheizung
■ Auch als Sekundärpumpe für Heizen und Trinkwassererwärmung
(bei Umschaltung durch zusätzliches 3-Wege-Umschaltventil)
Umwälzpumpe
Best.-Nr.
7338 850
B
7338 851
5418 211
Wilo Standard-Umwälzpumpe,
Typ RS 25/6-3, 230 V~
Grundfos Standard-Umwälzpumpe, Typ UPS 25-60, 230 V~
Energieeffizienzklasse
B
VITOCAL 200-G
VIESMANN
19
Kennlinien Wilo RS 25/6-3
Kennlinien Grundfos UPS 25-60
6.0
6
5.0
Förderhöhe in m
5
Förderhöhe in m
4
3
2
mi
x(1
)
n(3
1
0
ma
(2)
)
0
1
Fördermenge in m³/h
2
3
4
4.0
3
2
UPS 25-60
3.0 1
2.0
1.0
0
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0
Durchflussmenge in m³/h
Elektrische Leistungsaufnahme: 45 bis 90 W
70
max(1)
60
(2)
50
min(3)
30
20
10
0
0
1
Fördermenge in m³/h
2
3
4
4.3 Trinkwassererwärmung mit Vitocell 100-V, Typ CVW
Solar-Wärmetauscher-Set
Best.-Nr. 7186 663
■ Zum Anschluss von Sonnenkollektoren an den Vitocell 100-V,
Typ CVW
Fremdstromanode
Best.-Nr. Z004 247
■ Wartungsfrei
■ An Stelle der mitgelieferten Magnesiumanode
4.4 Kühlung
NC-Box
■ Mit Mischer Best.-Nr. Z007 386
■ Ohne Mischer Best.-Nr. Z007 384
Mit hydraulischen Verbindungsleitungen zur Installation der NC-Box
über der Wärmepumpe.
Vorgefertigte Einheit mit oder ohne Mischer, zur Realisierung der
Kühlfunktion „natural cooling“. Die Kühlfunktion wirkt wahlweise auf
einen Heiz-/Kühlkreis oder einen separaten Kühlkreis.
Zum Anschluss z.B. von Fußbodenheizungen, Ventilatorkonvektoren
oder Kühldecken.
Max. Kühlleistung bis 5 kW (in Abhängigkeit von der eingesetzten
Wärmepumpe und Kältequelle).
20
VIESMANN
Bestandteile:
■ Plattenwärmetauscher
■ Frostschutzventil
■ Frostschutzthermostat
■ Feuchte-Anbauschalter „natural cooling“
■ Kühlkreispumpe
■ 3-Wege-Umschaltventil (Heizen/Kühlen)
■ Ansteuerung der Funktion „natural cooling“
■ Wärme- und schallgedämmtes, dampfdiffusionsdichtes EPPGehäuse
VITOCAL 200-G
5418 211
4
Leisatung in W
40
C
D
E
F
G
74
■ Nur bei NC-Box ohne Mischer:
– 2-Wege-Absperrventil
■ Nur bei NC-Box mit Mischer:
– Solekreispumpe
– 3-Wege-Mischer mit Motor
580
Hinweis zur Kühlleistung
Die zu erwartende Kühlleistung ist abhängig von der Dimensionierung
und von der Art der Wärmequelle.
Die Kühlleistung ist nach Ende der Heizperiode maximal. Entsprechend der Beladung des Erdreichs mit Wärme nimmt die Kühlleistung
ab.
510
53
Technische Daten
Max. zul. Wärmepumpenleistung
Zu erwartende Kühlleistung in Abhängigkeit von der Wärmepumpenleistung
16 kW
8 kW
4 kW
Zul. Umgebungstemperatur
bei Betrieb
bei Transport und Lagerung
Abmessungen
Gesamtlänge
Gesamtbreite
Gesamthöhe
Gewicht
NC-Box ohne Mischer
NC-Box mit Mischer
Anschlüsse
Vorlauf Primärkreis (Sole-Eintritt und Austritt NC-Box)
Vor- und Rücklauf Heiz-/Kühlkreis, separater Kühlkreis
Vor- und Rücklauf Sekundärkreis zur Wärmepumpe
420
A BC
E
57
177
311
340
370
72
241
335
370
500
517
241
202
F
53
D
G
Vorlauf Primärkreis (Sole-Eintritt NC-Box)
Rücklauf Sekundärkreis zur Wärmepumpe
Vorlauf Sekundärkreis zur NC-Box
Vorlauf Primärkreis (Sole-Austritt NC-Box)
Öffnung für elektrische Leitungen
82
194
269
16 kW
ca. 5,00 kW
ca. 2,50 kW
ca. 1,25 kW
+2 bis +30 °C
–30 bis +60 °C
520 mm
580 mm
420 mm
25 kg
28 kg
G 1½
G1
G1
A Rücklauf Heiz-/Kühlkreis oder separater Kühlkreis
B Vorlauf Heiz-/Kühlkreis oder separater Kühlkreis
Abdeckhaube
Best.-Nr. 7288 973
■ Zur Verdeckung der hydraulischen Verbindungsleitungen zwischen
Wärmepumpe und NC-Box.
■ Farbe: vitosilber
Zwischen Wärmepumpe und Abdeckhaube ergibt sich ein Spalt von
ca. 30 cm.
Ventilatorkonvektoren Vitoclima 200-C
■ Mit 3-Wege-Regelventil
■ Mit 4-Leiter-Wärmetauscher zum Heizen und Kühlen
■ Für Wandmontage
Ventilatorkonvektor Vitoclima 200-C
V202H
Z004 926
V203H
Z004 927
7428 521
7428 522
V206H
Z004 928
V209H
Z004 929
7267 205
7428 523
5418 211
Sockel für Bodenaufstellung
Luftfilter (5 Stück)
Typ
VITOCAL 200-G
VIESMANN
21
4
Technische Angaben
Ventilatorkonvektoren Vitoclima 200-C
Kühlleistung
Wärmeleistung
Netzanschluss
Leistungsaufnahme des Ventilators
bei Drehzahl V1
bei Drehzahl V2
bei Drehzahl V3
bei Drehzahl V4
bei Drehzahl V5
Kühlventil
kv-Wert
Anschluss
Heizventil
kv-Wert
Anschluss
Kondenswasseranschluss
Thermischer Stellantrieb
max. zul. Umgebungstemperatur
max. zul. Medientemperatur
Leistungsaufnahme
Nennstrom
Gewicht
Typ
kW
kW
V202H
2,0
2,0
W
W
W
W
W
45
37
27
19
16
m3/h
m3/h
V203H
3,4
3,7
1/N/PE 230 V/50 Hz
V206H
5,6
5,3
V209H
8,8
9,4
57
47
39
36
33
107
81
64
55
41
188
132
112
101
90
1,6
R 1/2
1,6
R 1/2
1,6
R 1/2
2,5
R 3/4
Ø mm
1,6
R 1/2
18,5
1,6
R 1/2
18,5
1,6
R 1/2
18,5
1,6
R 1/2
18,5
°C
°C
W
mA
kg
50
110
3
13
20
50
110
3
13
30
50
110
3
13
39
50
110
3
13
50
Werkseitig voreingestellte Ventilatordrehzahl
Abmessungen
a
b
231
204
73
90
c
170
100
Front- und Seitenansicht
A Sockel (Zubehör)
Typ
Maß in mm
V202H
V203H
V206H
V209H
a
768
1138
1508
1508
b
762
1132
1502
1502
c
478
478
478
578
5418 211
4
22
VIESMANN
VITOCAL 200-G
A
B
C
D
E
F
a
Luftaustritt
Oben
4 Befestigungslöcher 7 8 mm
Unten
Fußboden
Lufteintritt
b
Typ
V202H
V203H
V206H
V209H
c
360
360
360
365
Maß in mm
d
e
f
254 390 408
254 390 408
254 390 408
246 495 506
g
147
147
147
145
d
150
150
150
157
100
d
c
Maß in mm
b
430
430
430
530
a
500
870
1240
1240
Wandbefestigung (Frontansicht)
220
a
b
a
b
A
B
C
D
E
F
220
Rechts
Links
Rücklaufanschluss Heizen
Rücklaufanschluss Kühlen
Vorlaufanschluss Heizen
Vorlaufanschluss Kühlen
e
f
c
d
g
h
g
h
V202H
V203H
V206H
V209H
a
98
98
98
83
b
56
56
56
40
c
237
237
237
235
h
189
189
189
188
k
518
518
548
618
100
100
d
c
f
e
Typ
5
Lage der hydraulischen Anschlüsse (Seitenansicht, beidseitig)
Planungshinweise
5.1 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 EVU seine Zustimmung erteilen.
Vom zuständigen EVU die Anschlussbedingungen für die angegebenen Gerätedaten 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 an das EVU des Kunden wenden.
Anmeldeverfahren
■ Geplante Betriebsweise der Wärmepumpe
■ Hersteller der Wärmepumpe
■ Typ der Wärmepumpe
■ Elektrische Anschlussleistung in kW (aus Nennspannung und Nennstrom)
■ Max. Anlaufstrom in A
■ Max. Heizlast des Gebäudes in kW
5418 211
Zur Beurteilung der Auswirkungen des Wärmepumpenbetriebs auf
das Versorgungsnetz des EVU sind folgende Angaben erforderlich:
■ Anschrift des Betreibers
■ Einsatzort der Wärmepumpe
■ Bedarfsart nach allgemeinen Tarifen
(Haushalt, Landwirtschaft, gewerblicher, beruflicher und sonstiger
Bedarf)
VITOCAL 200-G
VIESMANN
23
Planungshinweise (Fortsetzung)
5.2 Anforderungen an die Aufstellung
■ Der Aufstellraum muss trocken und frostsicher sein.
■ Um Kondenswasserbildung zu vermeiden, muss die soleseitige
Wärmepumpeninstallation nach den Regeln der Technik dampfdiffusionsdicht wärmegedämmt werden.
■ Zur Vermeidung von Körperschallübertragung darf das Gerät nicht
auf Holzdecken im Dachgeschoss aufgestellt werden.
Vmin
Vmin Mindest-Raumvolumen in m3
mmax max. Füllmenge des Kältemittels in kg
G
Praktischer Grenzwert gemäß DIN EN 378, abhängig von der
Zusammensetzung des Kältemittels
Mindestabstände
Kältemittel
R 407 C
R 410 A
R 134 A
≤ 80
≥ 400
mmax
G
=
Praktischer Grenzwert in kg/m3
0,31
0,44
0,25
Hinweis
Falls mehrere Wärmepumpen in einem Raum aufgestellt werden,
müssen die Mindest-Raumvolumina für die einzelnen Geräte addiert
werden.
≥ 400
Mit dem verwendeten Kältemittel und aus den Füllmengen ergeben
sich für die einzelnen Wärmepumpentypen folgende Mindest-Raumvolumina:
Typ
BWP 106
BWP 108
BWP 110
Wandabstände (Draufsicht)
Mindest-Raumvolumen [m3]
4,0
3,9
3,4
A Bei Abständen > 80 mm ist eine bauseitige Zugentlastung der
elektrischen Anschlussleitungen erforderlich.
Mindest-Raumvolumen
Das Mindest-Raumvolumen des Aufstellraums hängt gemäß
DIN EN 378 von der Füllmenge und der Zusammensetzung des Kältemittels ab.
5.3 Anlagenausführungen
Anlagenschema
(Nummer in der
Regelung CD 70)
0
1
Grundausstattung
Heizkreis ohne
Mischer
—
X
Heizkreis mit
Mischer
—
X
Zusätzliche Ausstattung
(nur eine Option pro Anlagenschema möglich)
Heizwasser-Puf- Hydr. Weiche
ferspeicher
X
„natural cooling“
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
X
X
F
Für Anbindung an Home Automation:
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).
5418 211
5
24
VIESMANN
VITOCAL 200-G
5.4 Funktionsbeschreibung
Allgemein
Heizkreis
Für den Betrieb der Wärmepumpe muss ein min. Durchsatz an Heizwasser von 800 Liter/h gewährleistet sein. Diesen Wert unbedingt einhalten.
Genau berechnete Heizkörper-Heizungsanlagen beinhalten in der
Regel kleine Wassermengen im System. Um zu häufiges Ein- und
Ausschalten der Wärmepumpe zu vermeiden, bei solchen Anlagen
einen entsprechend dimensionierten Heizwasser-Pufferspeicher einsetzen.
Wärmepumpen können je nach Stromtarif durch das EVU temporär
ausgeschaltet werden. Um das Auskühlen des Gebäudes während
dieser Zeit zu verhindern, muss das Volumen des Heizwasser-Pufferspeichers großzügig bemessen werden. Dies ist besonders bei schnell
auskühlenden Heizsystemen (Radiatoren) wichtig.
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
Thermostatventilen ein min. Durchsatz gewährleistet.
Fußbodenheizkreise immer mit einem Temperaturwächter (Zubehör)
zur Maximaltemperaturbegrenzung ausstatten.
Die Absicherung der Wärmepumpe erfolgt nach EN 12828.
Parallel geschalteter Heizwasser-Pufferspeicher
Heizwasser-Pufferspeicher dienen zur hydraulischen Entkopplung der
Volumenströme im Wärmepumpen- und Heizkreis. Falls z.B. der Volumenstrom im Heizkreis über Thermostatventile reduziert wird, bleibt
der Volumenstrom im Wärmepumpenkreis konstant.
Vorteile:
■ Überbrückung der EVU-Sperrzeiten
■ Konstanter Volumenstrom im Wärmepumpenkreis
■ Laufzeitverlängerung der Wärmepumpe
Zur Überbrückung von 2 Stunden EVU-Sperrzeit reicht ein Pufferspeicher-Volumen von 600 Litern aus.
Zur Laufzeitverlängerung der Wärmepumpe ist ein PufferspeicherVolumen von 200 Litern ausreichend.
Wegen des größeren Wasservolumens und evtl. separater Absperrung des Wärmeerzeugers ist ein weiteres oder größeres Ausdehnungsgefäß vorzusehen.
EVU-Sperre (EVU-Abschaltung)
Wärmepumpe (Verdichter) und Heizwasser-Durchlauferhitzer können
elektrisch so angeschlossen werden, dass sie gemeinsam oder nur
eine der Komponenten bei EVU-Sperre ausgeschaltet werden.
Dies kann als „harte“ Ausschaltung (Ausschalten über das Leistungsschütz) erfolgen oder als „weiche“ Ausschaltung über die Regelungssoftware der Wärmepumpe (ohne Ansteuerung des Leistungsschützes).
Bei der „harten“ Ausschaltung ist eine zusätzliche bauseitige Schaltung (siehe Montage- und Serviceanleitung Vitocal 200-G) erforderlich. Die Spannungsversorgung der Regelung darf dabei nicht ausgeschaltet werden.
Bei der „weichen“ Abschaltung kann die abzuschaltende Komponente
über die Wärmepumpenregelung gewählt werden (Wärmepumpe und/
oder Heizwasser-Durchlauferhitzer (falls vorhanden).
Anlagen ohne Heizwasser-Pufferspeicher
Um den min. Durchsatz an Heizwasser sicher zu stellen, keinen
Mischer vorsehen.
Kühlfunktion „natural cooling“
Die Wärmepumpe wird während des Kühlbetriebs nur zur Trinkwassererwärmung eingeschaltet. Zur Regelung der Kühlfunktion siehe
Seite 36. Die Taupunktüberwachung erfolgt über einen externen
Feuchte-Anbauschalter (Lieferumfang NC-Box).
Es muss gewährleistet sein, dass eventuell vorhandene Raumthermostate bei Nutzung der Kühlfunktion von Hand oder durch Stellmotoren 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.
5.5 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!
Zuerst die Norm-Gebäudeheizlast ΦHL des Gebäudes ermitteln. Für
das Kundengespräch und die Angebotserstellung ist in den meisten
Fällen eine überschlägige Ermittlung der Heizlast ausreichend.
Vor der Bestellung muss wie bei allen Heizungssystemen die NormHeizlast des Gebäudes nach DIN EN 12831 ermittelt und die Wärmepumpe entsprechend ausgewählt werden.
5418 211
Monovalente Betriebsweise
Im monovalenten Betrieb muss die Wärmepumpe als einziger Wärmeerzeuger den gesamten Wärmebedarf des Gebäudes gemäß
DIN EN 12831 decken.
Hinweis
Zwischen zwei Sperrzeiten muss die Freigabezeit mindestens so lang
sein wie die vorhergegangene Sperrzeit.
Bei der Dimensionierung der Wärmepumpe Folgendes beachten:
■ Zuschläge für Sperrzeiten zur Heizlast des Gebäudes berücksichtigen. Das Energieversorgungsunternehmen darf die Stromversorgung von Wärmepumpen für max. 3 × 2 Stunden innerhalb
24 Stunden unterbrechen.
Zusätzlich individuelle Regelungen von Sondervertragskunden
berücksichtigen.
■ Aufgrund der Gebäudeträgheit bleiben 2 Stunden Sperrzeit unberücksichtigt.
Überschlägige Ermittlung der Heizlast auf Basis der beheizten
Fläche
Die beheizte Fläche (in m2) wird mit folgendem spezifischen Leistungsbedarf multipliziert:
VITOCAL 200-G
VIESMANN
25
5
Passivhaus
Niedrigenergiehaus
Neubau (gemäß EnEV)
Haus (Bj. vor 1995 mit normaler Wärmedämmung)
Altes Haus (ohne Wärmedämmung)
10 W/m2
40 W/m2
50 W/m2
80 W/m2
120 W/m2
Theoretische Auslegung bei 3 × 2 Stunden Sperrzeit
Beispiel:
Niedrigenergiehaus (40 W/m2) und einer beheizten Fläche von
120 m2
■ Überschlägig ermittelte Heizlast: 4,8 kW
■ Maximale 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 maximale Tages-Wärmemenge zu decken, stehen aufgrund
der Sperrzeiten für den Wärmepumpenbetrieb nur 18 h pro Tag zur
Verfügung. Wegen der Gebäudeträgheit bleiben 2 Stunden unberücksichtigt.
■ 115,2 kWh / (18 + 2) h = 5,76 kW
Die Leistung der Wärmepumpe müsste bei einer maximalen 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 unterstützt. Die Zuschaltung erfolgt durch die
Regelung in Abhängigkeit der Außentemperatur (Bivalenztemperatur)
und der Heizlast.
Hinweis
Der Anteil des vom Heizwasser-Durchlauferhitzer verbrauchten
Stroms wird in der Regel nicht mit Sondertarifen berechnet.
Hinweis
Die gegenüber der monovalenten Betriebsweise geringere Dimensionierung der Wärmepumpe hat eine Erhöhung der Laufzeit zur Folge.
Um dies zu kompensieren, muss bei Sole/Wasser-Wärmepumpen die
Wärmequelle vergrößert werden.
Bei einer Erdsondenanlage Richtwert für Jahresentzugsarbeit von
100 kWh/m ∙ a nicht überschreiten.
Auslegung bei typischer Anlagenkonfiguration:
■ Heizleistung der Wärmepumpe auf ca. 70 bis 85 % der max. erforderlichen Gebäude-Heizlast gemäß DIN EN 12831 auslegen.
■ Anteil der Wärmepumpe an der Jahresheizarbeit beträgt ca. 95 %.
■ Sperrzeiten müssen nicht berücksichtigt werden.
Zuschlag für Trinkwassererwärmung
Niedriger Bedarf
Normaler Bedarf*6
Warmwasserbedarf bei Warm- Spezifische Nutzwärme
Empfohlener Heizlastzuschlag
wassertemperatur 45 °C
für Trinkwassererwärmung*5
in l/d und Person
in Wh/d und Person
in kW/Person
15 bis 30
600 bis 1200
0,08 bis 0,15
30 bis 60
1200 bis 2400
0,15 bis 0,30
oder
Bezugstemperatur 45 °C
Spezifische Nutzwärme
30
Empfohlener Heizlastzuschlag
für Trinkwassererwärmung*5
in kW/Person
ca. 1200
ca. 0,150
45
ca. 1800
ca. 0,225
50
ca. 2000
ca. 0,250
in l/d und Person
Etagenwohnung
(Abrechnung nach Verbrauch)
Etagenwohnung
(Abrechnung pauschal)
Einfamilienhaus*6
(mittlerer Bedarf)
in Wh/d und Person
Zuschlag für abgesenkten Betrieb
Da die Wärmenpumpenregelung mit einer Temperaturbegrenzung für
abgesenkten Betrieb ausgestattet ist, kann auf den Zuschlag für abgesenkten Betrieb gemäß DIN EN 12831 verzichtet werden.
Durch die Einschaltoptimierung der Wärmepumpenregelung kann
auch auf den Zuschlag für Aufheizung aus abgesenkten Betrieb verzichtet werden.
*5
*6
26
Beide Funktionen müssen in der Regelung aktiviert werden. Falls auf
die genannten Zuschläge aufgrund der aktivierten Regelungsfunktionen verzichtet wird, muss dies bei der Übergabe der Anlage an den
Anlagenbetreiber protokolliert werden.
Sollen die Zuschläge trotz der genannten Regelungsoptionen berücksichtigt werden, erfolgt die Berechnung nach DIN EN 12831.
Bei einer Aufheizzeit des Speicher-Wassererwärmers von 8 h.
Übersteigt der tatsächliche Warmwasserbedarf die angegebenen Werte, muss ein höherer Leistungszuschlag gewählt werden.
VIESMANN
VITOCAL 200-G
5418 211
5
Für den üblichen Wohnhausbau wird von einem max. Warmwasserbedarf von ca. 50 Liter pro Person und Tag mit ca. 45 ºC ausgegangen.
■ Dies entspricht einer zusätzlichen Heizlast von ca. 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.
5.6 Wärmequelle für Sole/Wasser-Wärmepumpen
Frostschutz
Für den störungsfreien Betrieb der Wärmepumpe sind im Primärkreis
Frostschutzmittel auf Glycol-Basis einzusetzen. Diese müssen Frostschutz bis min. -15 °C gewährleisten und geeignete Inhibitoren für den
Korrosionsschutz beinhalten. Fertiggemische gewährleisten eine
gleichmäßige Konzentrationsverteilung.
Wir empfehlen für den Primärkreis das Viessmann Wärmeträgermedium „Tyfocor“ auf Basis von Ethylenglycol (Fertiggemisch bis -15 °C,
hellgrün).
Hinweis
Bei der Wahl des Frostschutzmittels unbedingt die Vorgaben der
Bewilligungsbehörde einhalten.
Falls die Bewilligungsbehörde keine Inhibitoren für den Korrosionsschutz zulässt, können zum Frostschutz folgende Maßnahme ergriffen
werden:
■ Zusätzlichen Trenn-Wärmetauscher einsetzen (analog Brunnenkreis bei Wasser/Wasser-Wärmepumpen).
■ Sonde verlängern und mit Wasser füllen.
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 umso größer, je mehr der Boden mit Wasser angereichert ist, desto höher der
Anteil der mineralischen Bestandteile (Quarz oder Feldspat) und je
geringer die Porenanteile sind.
Die spezifischen Entzugsleistungen qE für das Erdreich liegen dabei
zwischen ca. 10 und 35 W/m2.
E
F
G
H
Soleverteiler
Kollektorrohre
Schotter
Drainage
2°
Trockener sandiger Boden
Feuchter sandiger Boden
Trockener lehmiger Boden
Feuchter lehmiger Boden
Grundwasserführender Boden
qE = 10–15 W/m2
qE = 15–20 W/m2
qE = 20–25 W/m2
qE = 25–30 W/m2
qE = 30–35 W/m2
Aus diesen Angaben kann die erforderliche Erdreichfläche in Abhängigkeit von der Heizlast des Hauses und der Kälteleistung ²K der
Wärmepumpe ermittelt werden.
²K = ²WP – PWP
²K ist die Differenz zwischen Heizleistung der Wärmepumpe (²WP)
und ihrer Leistungsaufnahme (PWP).
A
B
1500 mm
C
D
F
H
E
G
5418 211
Ausführungsbeispiel für einen Sammelschacht
A
B
C
D
Einstiegsdom 7 600 mm
Betonringe
Primärvorlauf
Primärrücklauf
VITOCAL 200-G
1,2 - 1,5 m
Verteiler und Sammler
Verteiler und Sammler sind für spätere Revisionen zugänglich anzuordnen, z.B. in eigenen Verteilerschächten außerhalb des Hauses
oder im Kellerfensterschacht am Haus.
Jeder Rohrkreis muss zum Befüllen und Entlüften des Kollektors im
Vor- und Rücklauf einzeln absperrbar sein.
F
5
Ausführungsbeispiel für einen Wanddurchbruch
A
B
C
D
E
F
G
H
K
Zur Wärmepumpe
Gebäude
Fundament
Drainage
Abdichtung
Futterrohr
Rollschotter
PE 32 × 3,0 (2,9)
Erdreich
Alle verlegten Rohre, Formstücke usw. aus korrosionsbeständigem
Material erstellen. Vorlauf- und Rücklaufleitungen führen kalte Sole
(Soletemperatur < Kellertemperatur). Um Kondenswasserbildung und
damit Feuchteschäden zu vermeiden, müssen deshalb alle Leitungen
im Hause und die Mauerdurchführungen (auch innerhalb der Wandkonstruktion) dampfdiffusionsdicht wärmegedämmt werden. Alternativ
kann zur Abführung des Kondenswassers eine Abflussrinne installiert
werden. Für das Befüllen der Anlage hat sich ein Sole-Fertiggemisch
bewährt.
Damit auch bei starken Regenfällen das Eindringen von Wasser vermieden wird, die Rohrführung mit leichtem Gefälle zur Außenseite des
Gebäudes ausführen. Eine vorgesetzte Drainage gewährleistet das
Versickern des Regenwassers.
Falls spezielle bautechnische Forderungen gegen drückendes Wasser gestellt werden, ist der Einsatz von zugelassenen Wanddurchführungen erforderlich (z.B. Fa. Doyma).
VIESMANN
27
Überschlägige Auslegung
Grundlage für die Auslegung ist die Kälteleistung ²K der Wärmepumpe beim Betriebspunkt B0/W35.
Erforderliche Fläche FE = ²K/³E (bodenabhängige mittlere Entzugsleistung).
Die genaue Auslegung richtet sich nach der Bodenbeschaffenheit und
kann erst vor Ort ermittelt werden.
Anzahl von Rohrkreisen à 100 m Länge in Abhängigkeit von FE und
der Rohrdimension:
■ Mit PE 20 × 2,0:
Rohrkreise à 100 m Länge = FE · 3/100
■ Mit PE 25 × 2,3:
Rohrkreise à 100 m Länge = FE · 2/100
■ Mit PE 32 × 3,0 (2,9):
Rohrkreise à 100 m Länge = FE · 1,5/100
Rohrstränge und Soleverteiler
Typ
Fläche Erdreich
BWP 106
BWP 108
m2
bei 25 W/m2*7
200
250
BWP 110
300
PE 20 × 2,0
Rohrstränge
Soleverteiler
Best.-Nr.
je 100 m*8
PE 25 × 2,3
Rohrstränge
Soleverteiler
Best.-Nr.
je 100 m*9
PE 32 × 3,0 (2,9)
Rohrstränge
Soleverteiler
Best.-Nr.
je 100 m*10
6
8
4
5
3
4
1 × 7373 329
1 × 7143 763
5
1 × 7373 329
1 × 7373 330
1 × 7143 762
10
6
1 × 7182 043
1 × 7373 332
1 × 7373 331
1 × 7373 332
1 × 7182 043
Beispielrechnungen zur Auslegung der Wärmequelle
Auswahl der Wärmepumpe
Gebäude-Heizlast (Netto-Heizlast)
Zuschlag für Trinkwassererwärmung für
3-Personen-Haushalt
Die Wärmepumpe mit 6,4 kW Heizleistung (einschl. Zuschlag für Sperrzeiten, ohne Trinkwassererwärmung), Kälteleistung ²K = 4,9 kW entspricht
der erforderlichen Leistung.
Auslegung Erdkollektor
Mittlere spezifische Entzugsleistung ³E = 25 W/m2
²K = 4,9 kW
FE = ²K/³E = 4900 W/25 W/m2 ≈ 200 m2
Die Anzahl X der erforderlichen Rohrkreise (PE-Rohr 32 × 3,0 (2,9)) à 100 m Länge ergibt sich aus:
X = FE · 1,5/100 = 200 m2 · 1,5 m/m2/100 m = 3 Rohrkreise
Gewählt: 3 Rohrkreise à 100 m Länge (Ø 32 mm × 3,0 (2,9) mm mit 0,531 l/m)
Erforderliche Menge des Wärmeträgermediums (VR)
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
3 × 100 m × 0,531 Liter/m + 10 m × 0,531 Liter/m = 159,3 Liter + 5,31 Liter = 165 Liter
Gewählt: 200 Liter (einschl. Wärmeträgermedium in den Armaturen und der Wärmepumpe)
Druckverlust des Erdkollektors
Volumenstrom Wärmepumpen mit 6,2 kW: 900 l/h
Volumenstrom pro Rohrkreis = (900 Liter/h)/(3 Kreise je 100 m) = 300 l/h pro Rohrkreis
*7 Werte gerundet.
*8 Angenommener Verlegeabstand bei 100 m: ca. 0,33 m (3 lfd. m Rohr/m2).
*9 Angenommener Verlegeabstand bei 100 m: ca. 0,50 m (2 lfd. m Rohr/m2).
*10 Angenommener Verlegeabstand bei 100 m: ca. 0,70 m (1,5 lfd. m Rohr/m2).
28
VIESMANN
5418 211
5
Sperrzeiten
Gesamte Heizlast des Gebäudes
Systemtemperatur (bei min. Außentemp. −14 °C)
Betriebspunkt Wärmepumpe
4,8 kW
0,75 kW (siehe Kapitel „Zuschlag für Trinkwassererwärmung“: 0,75 kW < 20 % der
Gebäude-Heizlast)
3 × 2 h/d (berücksichtigt werden nur 4 h, siehe Kapitel „Monovalente Betriebsweise“)
5,76 kW
45/40 °C
B0/W35
VITOCAL 200-G
Δp = R-Wert × Rohrlänge
R-Wert (Widerstandswert) für PE 32 × 3,0 (2,9) (siehe Tabellen
„Druckverlust“ zu den Rohrleitungen):
■ Bei 300 l/h ≈ 31,2 Pa/m
■ Bei 1600 l/h ≈ 314,7 Pa/m
ΔpRohrkreis = 32 Pa/m × 100 m = 3200 Pa
ΔpZuleitung = 315 Pa/m × 10 m = 3150 Pa
Δpzulässig = 40000 Pa = 400 mbar (max. ext. Durchflusswiderstand, primärseitig)
Δp = ΔpRohrkreis + ΔpZuleitung = 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 einer Wärmepumpe mit 6,2 kW NennWärmeleistung betrieben werden.
Erdsonde
RL
VL
RL
VL
A
B
Primärrücklauf
Primärvorlauf
Betonit-Zement-Suspension
Schutzkappe
5418 211
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:
■ Bis 50 m Tiefe: min. 5 m
■ Bis 100 m Tiefe: min. 6 m
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 (siehe „Herstelleradressen“ im Anhang).
Wir empfehlen die komplette Auslegung auf regionale Bedingungen
und den Bohrservice über Viessmann Deutschland GmbH, Abteilung
Geothermie abzuwickeln.
Mögliche spezifische Entzugsleistungen qE für Doppel-U-Rohrsonden (nach VDI 4640 Blatt 2)
Untergrund
Spezifische
Entzugsleistung
qE in W/m
Allgemeine Richtwerte
Schlechter Untergrund (trockenes Sediment)
20
(λ < 1,5 W/(m · K))
Normaler Festgesteins-Untergrund und
50
wassergesättigtes Sediment
(1,5 ≤ λ ≤ 3,0 W/(m · K))
Festgestein mit hoher Wärmeleitfähigkeit
70
(λ > 3,0 W/(m · K))
Einzelne Gesteine
Kies, Sand (trocken)
< 20
Kies, Sand (wasserführend)
55-65
Ton, Lehm (feucht)
30-40
Kalkstein (massiv)
45-60
Sandstein
55-65
Saure Magmatite (z.B. Granit)
55-70
Basische Magmatite (z.B. Basalt)
35-55
Gneis
60-70
Grundlage für die Auslegung ist die Kälteleistung ²K der Wärmepumpe beim Betriebspunkt B0/W35.
Erforderliche Sondenlänge l = ²K/³E (³E = bodenabhängige mittlere
Entzugsleistung).
Die genaue Auslegung richtet sich nach der Bodenbeschaffenheit und
den wasserführenden Erdschichten und kann erst vor Ort durch die
ausführende Bohrfirma ermittelt werden.
Hinweis
Die Verringerung der Anzahl der Bohrungen zu Gunsten der Sondentiefe erhöht die erforderliche Pumpenleistung sowie den zu überwindenden Druckverlust.
Hinweis für bivalent-parallele und monoenergetische Betriebsweise
Für bivalent-parallele und monoenergetische Betriebsweise ist die
höhere Belastung der Wärmequelle zu berücksichtigen (siehe „Dimensionierung“). Als Richtwert sollte bei einer Erdsondenanlage eine Jahresentzugsarbeit von 100 kWh/m ∙ a nicht überschritten werden.
Erforderliche Anzahl und Tiefe von Erdsonden (Doppel-U-Rohrsonden)*11
Typ
Anzahl x Tiefe (in m) der Erdsonden
BWP 106
1 × 102
BWP 108
1 × 116 oder 2 × 58
BWP 110
1 × 146 oder 2 × 73
*11 Bezogen
auf eine spezifische Entzugsleistung des Bodens von 50 W/lfd. m (nach VDI 2040) und Spreizung Heiznetz 10 K.
VITOCAL 200-G
VIESMANN
29
5
Beispielrechnungen zur Auslegung der Wärmequelle
Auswahl der Wärmepumpe
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 (siehe Kapitel „Zuschlag für Trinkwasserwärmung“: 0,75 kW < 20 % der
Gebäude-Heizlast)
3 × 2 h/d (berücksichtigt werden nur 4 h, siehe Kapitel „Monovalente Betriebsweise“)
5,76 kW
45/40 °C
B0/W35
Die Wärmepumpe mit 6,2 kW Heizleistung (einschl. Zuschlag für Sperrzeiten, ohne Trinkwassererwärmung), Kälteleistung ²K = 4,9 kW entspricht
der erforderlichen Leistung.
Auslegung Erdsonde als Doppel-U-Rohr
Mittlere Entzugsleistung ³E = 50 W/m Sondenlänge
²K = 4,9 kW
Sondenlänge L = ²K/³E = 4900 W/50 W/m = 98 m ≈ 100 m
Gewähltes Rohr für die Sonde: PE 32 × 3,0 (2,9) mit 0,531 l/m
Erforderliche Menge des Wärmeträgermediums (VR)
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 L × 2 × Rohrleitungsvolumen + Länge Zuleitung × Rohrleitungsvolumen
2 × 100 m × 2 × 0,531 l/m + 10 m × 0,531 l/m = 217,7 l
Gewählt: 220 Liter (einschl. Wärmeträgermedium in den Armaturen und der Wärmepumpe)
Druckverlust der Erdsonde
Wärmeträgermedium: Tyfocor
Volumenstrom Wärmepumpen mit 6,2 kW: 900 l/h
Volumenstrom pro U-Rohr: 900 l/h : 2 = 450 l/h
Δp = R-Wert × Rohrlänge
R-Wert (Widerstandswert) für PE 32 × 3,0 (2,9) (siehe Tabellen
„Druckverlust“ zu den Rohrleitungen):
■ Bei 450 l/h ≈ 46,9 Pa/m
■ Bei 900 l/h ≈ 190 Pa/m
ΔpDoppel-U-Rohr-Sonde = 46,9 Pa/m × 2 × 100 m = 9380 Pa
ΔpZuleitung = 190 Pa/m × 10 m = 1900 Pa
Δpzulässig = 40000 Pa = 400 mbar (max. ext. Durchflusswiderstand, primärseitig)
ΔpDoppel-U-Rohr-Sonde + ΔpZuleitung = 9380 Pa + 1900 Pa = 11280 Pa ≙ 112 mbar
Ergebnis:
Da Δp = ΔpDoppel-U-Rohr-Sonde + ΔpZuleitung den Wert für Δpzulässig nicht überschreitet, kann die geplante Erdsonde mit einer Wärmepumpe mit
6,2 kW Nenn-Wärmeleistung betrieben werden.
Ausdehnungsgefäß Primärkreis
Bis zu einer Länge der Zuleitung von 20 m und einer Dimensionierung
bis PE 40 ist ein Membran-Druckausdehnungsgefäß von 25 Liter
Inhalt ausreichend.
Bei größeren Längen ist eine detaillierte Berechnung erforderlich.
Rohrleitungen Primärkreis
Druckverluste für PE-Rohre, PN 10 mit Tyfocor
grau
weiß
laminare Strömung
turbulente Strömung
R-Wert (Widerstandswert):
■ R-Wert = Druckverlust/m Leitung
■ Die angegebenen R-Werte gelten für das Wärmeträgermedium
Tyfocor:
– Kinematische Zähigkeit = 4,0 mm2/s
– Dichte = 1050 kg/m3
30
VIESMANN
5418 211
5
=
=
VITOCAL 200-G
Volumenstrom
in l/h
100
120
140
160
180
200
220
240
260
280
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
940
960
980
1000
1020
1040
1060
1080
1100
1120
1140
1160
1180
1200
1240
1280
1320
1360
R-Werte in Pa/m für PE-Rohr
20 × 2,0 mm
25 × 2,3 mm
77,4
27,5
92,9
32,9
108,4
38,4
123,9
43,9
139,4
49,4
154,9
54,9
170,3
60,4
185,8
65,9
201,3
71,4
216,8
76,9
232,3
82,3
247,8
87,8
263,3
93,3
278,7
98,8
294,2
104,3
309,7
109,8
–
115,3
–
120,8
–
126,3
–
131,7
–
137,2
–
142,7
–
246,3
–
262,4
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
32 × 2,9 mm
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
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
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
Volumenstrom
in l/h
1400
1440
1480
1520
1560
1600
1640
1680
1720
1760
1800
1840
1880
1920
1960
2000
20 × 2,0 mm
25 × 2,3 mm
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
32 × 2,9 mm
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
Volumenstrom
in l/h
1500
1600
2000
2100
2300
2400
2500
2700
3000
3200
3600
3900
4200
5200
5400
5500
6200
6300
7200
7800
9200
9300
12600
15600
18600
40 × 3,7 mm
50 × 4,6 mm
165,8
56,9
209,6
61,7
274,0
96,0
305,5
102,8
383,6
117,8
389,1
128,8
404,2
141,8
479,5
163,7
–
189,1
–
216,5
–
202,8
–
315,1
–
356,2
–
530,2
–
569,9
–
596,0
–
739,8
–
771,3
–
1000,1
–
1257,7
–
1568,7
–
1596,1
–
2794,8
–
–
–
–
63 × 5,8 mm
17,8
25,3
30,1
34,0
42,7
45,2
48,0
56,2
63,0
69,9
84,9
102,8
121,9
161,7
187,7
191,8
227,4
239,8
316,5
367,2
493,2
509,6
956,3
1315,2
1808,4
Volumen in PE-Rohren, PN 10
Außen-Ø Rohr × 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 je m Rohr
l
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
Pumpenleistungszuschläge (prozentual) für den Betrieb mit Tyfocor
5418 211
Hinweis
Kennlinien der Umwälzpumpen, siehe Kapitel „Primärpumpe“.
Auslegungs-Förderstrom
²A = ²Wasser + fQ (in %)
Auslegungs-Förderhöhe
VITOCAL 200-G
HA = HWasser + fH (in %)
Mit den erhöhten Förderleistungsdaten ²A und HA ist die Pumpe auszuwählen.
VIESMANN
31
5
Hinweis
Die Zuschläge beinhalten nur die Korrektur für die Umwälzpumpen.
Korrekturen der Anlagen-Kennlinie bzw. -Daten sind mit Hilfe der
Fachliteratur bzw. den Angaben der Armaturenhersteller zu ermitteln.
Viessmann Wärmeträgermedium „Tyfocor“ (Fertiggemisch bis –15 °C)
hat einen Volumenanteil Ethylenglykol von 28,6 % (gerechnet wird mit
30 %).
Volumenanteil Ethylenglykol
Bei Betriebstemperatur 0 °C
– fQ
– fH
Bei Betriebstemperatur +2,5 °C
– fQ
– fH
Bei Betriebstemperatur +7,5 °C
– fQ
– fH
%
25
30
35
40
45
50
%
%
7
5
8
6
10
7
12
8
14
9
17
10
%
%
7
5
8
6
9
6
11
7
13
8
16
10
%
%
6
5
7
6
8
6
9
6
11
7
13
9
5.7 Wärmequelle für Wasser/Wasser-Wärmepumpen
Grundwasser
Wasser/Wasser-Wärmepumpen nutzen den Wärmeinhalt von Grundwasser oder Kühlwasser.
B
F
C
E
F
D
ca. 1,3 m
A
-11,0 m
G
5
-12,0 m
-14,0 m
O
H
-15,0 m
-16,0 m
-20,0 m
-21,0 m
min. 5 m
K
L
-14,0 m
-15,0 m
M
-23,0 m
-24,0 m
N
A
B
C
D
E
F
G
Strömungswächter Brunnenkreis
Primärpumpe (je nach Typ integriert)
Zur Wärmepumpe
Frostschutzwächter Primärkreis
Wärmetauscher Primärkreis
Brunnenschacht
Förderrohr
H
K
L
M
N
O
Rückschlagventil
Brunnenpumpe
Saugbrunnen
Grundwasserfließrichtung
Schluckbrunnen
Druckrohr
32
VIESMANN
5418 211
Wasser/Wasser-Wärmepumpen erreichen hohe Leistungszahlen.
Grundwasser verfügt das ganze Jahr hindurch über eine etwa gleichbleibende Temperatur von 7 bis 12 °C. Daher muss das Temperaturniveau der Wärmequelle Grundwasser für Heizzwecke nur relativ
gering angehoben werden (im Vergleich zu anderen Wärmequellen).
Das Grundwasser wird durch die Wärmepumpe um bis zu 5 K abgekühlt (je nach Auslegung), aber in seiner Beschaffenheit nicht verändert.
VITOCAL 200-G
■ Aufgrund der Kosten für die Förderanlage wird für Ein- und Zweifamilienhäuser empfohlen, das Grundwasser nicht aus größeren Tiefen als ca. 15 m zu pumpen (siehe obenstehende Abbildung). Für
Gewerbe- oder Großanlagen können größere Fördertiefen sinnvoll
sein.
■ Zwischen Entnahme (Saugbrunnen) und Wiedereinleitung
(Schluckbrunnen) sollte ein Abstand von min. 5 m eingehalten werden. Um einen „Strömungskurzschluss“ zu vermeiden, müssen
Saug- und Schluckbrunnen in Grundwasserfließrichtung ausgerichtet werden. Der Schluckbrunnen ist so auszuführen, dass der Austritt
des Wassers unterhalb des Grundwasserniveaus liegt.
■ Wegen schwankender Wasserqualitäten empfehlen wir generell
eine Systemtrennung zwischen Brunnen und Wärmepumpe (siehe
separate Planungsunterlage „Grundlagen für Wärmepumpen“).
■ Die Zu- und Ableitung des Grundwassers zur Wärmepumpe muss
frostsicher und mit Gefälle zum Brunnen verlegt werden.
Ermittlung der erforderlichen Grundwassermenge
Der Volumenstrom, also der erforderliche Wasserdurchfluss, hängt
von der Geräteleistung und von der Abkühlung ab.
Die erforderlichen Mindestvolumenströme sind den Datenblättern zu
entnehmen.
Für Vitocal 200-G, Typ BWP 110, beträgt der Mindestvolumenstrom
z.B. 1,8 m3/h. Erhöhte Volumenströme führen zu einem höheren internen Druckverlust. Dies ist bei der Pumpenauslegung zu beachten.
Genehmigung einer Grundwasser/Wasser-Wärmepumpenanlage
Das Vorhaben muss von der „Unteren Wasserbehörde“ genehmigt
werden. In Bayern gilt für Anlagen bis 50 kW die Erlaubnis als erteilt,
falls innerhalb eines Monats kein ablehnender Bescheid vorliegt.
Soweit für Gebäude ein Anschluss- und Benutzungszwang an eine
öffentliche Wasserversorgung besteht, ist eine Genehmigung für die
Nutzung des Grundwassers als Wärmequelle durch die Gemeinde
erforderlich.
Die Zustimmung kann an bestimmte Auflagen gebunden sein.
Auslegung des Wärmetauschers Primärkreis
10 °C
A
6 °C
8 °C
B
4 °C
Hinweis
Primärkreis mit Frostschutzgemisch (Sole, min. –5 °C) füllen.
Durch den Einsatz eines Wärmetauschers im Primärkreis erhöht sich
die Betriebssicherheit einer Wasser/Wasser-Wärmepumpe. Bei richtiger Dimensionierung der Primärpumpe und optimalem Aufbau des
Primärkreises reduziert sich die Leistungszahl einer Wasser/WasserWärmepumpe max. um den Wert 0,4.
Wir empfehlen die Verwendung der geschraubten Edelstahl-Plattenwärmetauscher aus der Viessmann Preisliste Vitoset (Hersteller Tranter AG) siehe nachfolgende Auswahltabelle.
A Wasser
B Sole (Frostschutzgemisch)
Auswahllisten Plattenwärmetauscher für Wasser/Wasser-Wärmepumpen
Plattenwärmetauscher, gelötet (nicht zu reinigen, Austauschartikel)
Wärmepumpe
Kälteleistung
Volumenstrom
Druckverlust
Brunnekreis
Primärkreis
Brunnekreis
Primärkreis
(Wasser)
(Sole)
(Wasser)
(Sole)
Typ
kW
mbar
mbar
m3/h
m3/h
BWP 106
1,1
1,2
55
5,9 (4,6*12)
BWP 108
1,3
1,46
28
7,7 (5,7*12)
BWP 110
1,6
1,81
44
9,5 (7,3*12)
5418 211
Plattenwärmetauscher, geschraubt (zu reinigen)
Wärmepumpe
Kälteleistung
Plattenwärmetauscher
Typ
kW
Best.-Nr.
BWP 106
7248 331
5,9 (4,6*12)
BWP 108
7248 332
7,7 (5,7*12)
BWP 110
7248 333
9,5 (7,3*12)
*12 230
Plattenwärmetauscher
Vitotrans 100
Best.-Nr.
55
3003 492
33
3003 493
52
3003 493
Volumenstrom und Druckverlust im Zwischenkreis werden durch die
integrierten Umwälzpumpen gewährleistet, soweit die Summe der
Druckverluste von Trenn-Wärmetauscher und Rohrsystem den maximalen externen Durchflusswiderstand der Wärmepumpe (siehe
„Technische Daten“) nicht übersteigt.
V-Geräte
VITOCAL 200-G
VIESMANN
33
5
5.8 Heizkreis- und Wärmeverteilung
Je nach Auslegung des Heizsystems werden unterschiedlich hohe
Heizwasser-Vorlauftemperaturen benötigt.
Die Wärmepumpen erreichen eine max. 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,
desto so besser wird die Jahresarbeitszahl der Wärmepumpe.
Eine Heizkreispumpe und ein heizkreisseitiges Sicherheitsventil
(3 bar) sind bereits in die Geräte integriert. Ein entsprechend dem
Heizsystem dimensioniertes Ausdehnungsgefäß ist bauseits vorzusehen. Dabei ist das Heizwasservolumen der Geräte zu berücksichtigen.
90
Vorlauftemperatur in °C
80
E
A
70
65
60
B
C
50
40
D
30
20
10
+18
+14
+10
Außentemperatur tA in °C
+2 0 -2
-10
A Max. Heizwasser-Vorlauftemperatur = 75 ºC
B Max. Heizwasser-Vorlauftemperatur = 60 ºC
C Max. Heizwasser-Vorlauftemperatur = 55 ºC, Voraussetzung für
monovalenten Betrieb der Wärmepumpe
D Max. Heizwasser-Vorlauftemperatur = 35 ºC, ideal für monovalenten Betrieb der Wärmepumpe
-14
E Bedingt geeignete Heizsysteme für bivalenten Betrieb der Wärmepumpe
F Max. Wärmepumpen-Vorlauftemperatur = 60 ºC
5.9 Auslegung Heizwasser-Pufferspeicher
Heizwasser-Pufferspeicher zur Laufzeitoptimierung
VHP
QWP
VHP
QWP · (20 bis 25 Liter)
= Nenn-Wärmeleistung der Wärmepumpe absolut
= Volumen Heizwasser-Pufferspeicher in Liter
Beispiel:
Typ BWP 110 mit QWP = 9,7 kW
VHP = 9,7 · 20 Liter = 194 Liter Speicherinhalt
Auswahl: Vitocell 100-E mit 200 Liter Speicherinhalt
Heizwasser-Pufferspeicher zur Überbrückung der Sperrzeiten
Diese Variante bietet sich an bei Wärmeverteilsystemen ohne zusätzliche Speichermasse (z.B. Radiatoren, hydraulische Warmluftgebläse).
Eine 100 %ige Wärmespeicherung für die Sperrzeiten ist möglich,
aber nicht empfehlenswert, da das erforderliche Speichervolumen zu
groß wird.
Beispiel:
ΦHL = 10 kW = 10000 W
tSz = 2 h (max. 3 x pro Tag)
Δϑ = 10 K
cP = 1,163 Wh/(kg∙K) für Wasser
cP
ΦHL
tSz
VHP
Δϑ
spez. Wärmekapazität in kWh/(kg∙K)
Heizlast des Gebäudes in kW
Sperrzeit in h
Volumen Heizwasser-Pufferspeicher in Liter
Abkühlung des Systems in K
100 %ige Auslegung
(unter Beachtung der vorhandenen Heizflächen)
VHP =
ΦHL · t SZ
cP · Δ
VHP
=
10000 W · 2 h
= 1720 kg
1,163 kgWh· k · 10 k
1720 kg Wasser entsprechen einem Speicherinhalt von 1720 Liter.
Auswahl: 2 Vitocell 100-E mit je 1000 Liter Speicherinhalt.
(unter Nutzung der verzögerten Gebäudeabkühlung)
VHP = ΦHL ∙ (60 bis 80 Liter)
5418 211
5
F
VHP = 10 ∙ 60 Liter
VHP = 600 Liter Speicherinhalt
34
VIESMANN
VITOCAL 200-G
Auswahl: 1 Vitocell 100-E mit 750 Liter Speicherinhalt.
5.10 Trinkwassererwärmung
Trinkwasserseitiger Anschluss
Beispiel mit Vitocell 100-V, Typ CVW
Anschluss nach DIN 1988.
O
H
B
A
K
G
L M NF K
K FP
R
K S O
C
D
E
F
A
B
C
D
E
F
G
H
K
Warmwasser
Zirkulationsleitung
Zirkulationspumpe
Rückschlagklappe, federbelastet
Ausdehnungsgefäß, trinkwassergeeignet
Entleerung
Beobachtbare Mündung der Ausblaseleitung
Sicherheitsventil
Absperrventil
Hinweis zum Trinkwasserfilter
Nach DIN 1988-2 ist bei Anlagen mit Rohrleitungen aus Metall ein
Trinkwasserfilter einzubauen. Damit kein Schmutz in die Trinkwasseranlage eingetragen wird, sollte nach DIN 1988 und unserer Empfehlung auch bei Kunststoffleitungen ein Trinkwasserfilter eingebaut werden.
L Durchflussregulierventil
(Einbau wird empfohlen)
M Manometeranschluss
N Rückflussverhinderer
O Kaltwasser
P Trinkwasserfilter
R Druckminderer entsprechend DIN 1988-2 Ausgabe Dez. 1988
S Rückflussverhinderer/Rohrtrenner
Empfehlung: Sicherheitsventil über Speicheroberkante montieren.
Dadurch ist es vor Verschmutzung, Verkalkung und hoher Temperatur
geschützt. Bei Arbeiten am Sicherheitsventil braucht außerdem der
Speicher-Wassererwärmer nicht entleert zu werden.
Sicherheitsventil
Der Speicherwassererwärmer ist durch ein Sicherheitsventil vor unzulässig hohen Drücken zu schützen.
5418 211
Funktionsbeschreibung
Die Trinkwassererwärmung hat Vorrang. Die Anforderung der Beheizung erfolgt über den oben im Speicher-Wassererwärmer eingebauten Temperatursensor.
Falls der Ist-Wert am Speichertemperatursensor den in der Regelung
eingestellten Sollwert überschreitet, wird die Trinkwassererwärmung
beendet.
Die Trinkwassererwärmung stellt im Vergleich zum Heizbetrieb grundlegend andere Anforderungen, da sie ganzjährig mit etwa gleichbleibenden Anforderungen an Wärmemenge und Temperaturniveau
betrieben wird.
Abhängig von der verwendeten Wärmepumpe und der Anlagenkonfiguration ist die max. Speicherbevorratungstemperatur begrenzt.
Bevorratungstemperaturen oberhalb dieser Grenze sind mit einem
zusätzlichen Elektro-Heizeinsatz oder mit einem Heizwasser-Durchlauferhitzer im Vorlauf des Sekundärkreises möglich.
Hinweis
Der Elektro-Heizeinsatz ist nur einsetzbar bei weichem bis mittelhartem Trinkwasser bis 14 °dH (Härtebereich 2 (mittel), bis
2,51 mol/m3).
VITOCAL 200-G
Bei der Auswahl des Speicher-Wassererwärmers ist eine ausreichende Wärmetauscherfläche zu berücksichtigen.
VIESMANN
35
5
Die Trinkwassererwärmung sollte vorzugsweise in den Nachtstunden
nach 22.00 Uhr erfolgen. Dies hat folgende Vorteile:
■ Die Heizleistung der Wärmepumpe steht am Tag komplett für den
Heizbetrieb zur Verfügung.
■ Die Nachttarife werden besser genutzt.
■ Beheizung des Speicher-Wassererwärmers und gleichzeitiges Zapfen wird vermieden.
Bei Verwendung eines externen Wärmtauschers können sonst systembedingt nicht immer die erforderlichen Zapftemperaturen
erreicht werden.
Auswahl Speicher-Wassererwärmer
Bei der Auswahl des Speicher-Wassererwärmers ist eine ausreichende Wärmetauscherfläche zu berücksichtigen.
Empfehlungen:
■ 4-Personen-Haushalt: Speicher-Wassererwärmer mit 300 oder
390 Liter Inhalt
■ 5- bis 8-Personen-Haushalt: Speicher-Wassererwärmer mit
500 Liter Inhalt
Typ
BWP 106
BWP 108
BWP 110
Hinweis
Für höheren Warmwasserkomfort und Speichertemperaturen oberhalb 50 °C Elektro-Heizeinsatz im Speicher-Wassererwärmer oder
Heizwasser-Durchlauferhitzer im Vorlauf Sekundärkreis installieren.
mit Ceraprotect-Emaillierung
Vitocell 100-V, Typ CVW, Vitocell 100-B, 300 Liter,
390 Liter, bis 4 Personen bis 4 Personen
x
x
x
x
aus Edelstahl
Vitocell 300-B, 300 Liter,
Vitocell 300-B, 500 Liter,
bis 4 Personen
bis 8 Personen
x
x
x
x
x
x
5.11 Kühlfunktion „natural cooling“
Funktionsbeschreibung
Überschreitet die Außentemperatur die Kühlgrenze (einstellbar), gibt
die Regelung die Kühlfunktion „natural cooling“ frei. Bei Kühlung über
einen Heizkreis (Fußbodenheizkreis) erfolgt die Regelung witterungsgeführt und bei einem separaten Kühlkreis, z.B. Ventilatorkonvektor
raumtemperaturgeführt.
Trinkwassererwärmung durch die Wärmepumpe ist während des
Kühlbetriebs möglich.
Hinweis
■ Bei Kühlbetrieb über einen separaten Kühlkreis muss ein Raumtemperatursensor vorhanden und aktiviert sein.
■ Bei Kühlbetrieb über separaten Kühlkreis oder über Heizkreis ohne
Mischer muss ein Anlegetemperatursensor zur Erfassung der Vorlauftemperatur verwendet werden.
NC-Box
■ Der Aufstellraum muss trocken und frostsicher sein.
■ Vitocal 200-G/300-G: NC-Box im Aufstellraum oberhalb der Wärmepumpe montieren und mit beiliegenden Wellrohren hydraulisch
verbinden.
■ Wärmepumpen-Kompaktgeräte: NC-Box in der Nähe des Wärmepumpen-Kompaktgeräts montieren und für hydraulische Verbindung
bauseitige Verrohrung verwenden.
■ Um Kondenswasserbildung zu vermeiden, müssen alle Sole- und
Kaltwasserleitungen nach den Regeln der Technik dampfdiffusionsdicht wärmegedämmt werden.
■ Netzanschluss (1/N/PE, 230 V/50 Hz) ist erforderlich.
Empfehlung: Netzanschluss der Wärmepumpe über bauseitigen
Netzverteiler nutzen.
■ Falls die NC-Box an einem separaten (ausschließlich zum Kühlen
genutzten) Kühlkreis betrieben wird, muss dieser über ein zusätzliches Ausdehnungsgefäß und ein Sicherheitsventil abgesichert werden.
■ Für die Abdichtung der Anschlüsse an die NC-Box dürfen ausschließlich Teflon- und EPDM-Dichtungen verwendet werden.
„Natural cooling“ mit der NC-Box
Je nach Sonden-/Kollektoranlage und Erdreichtemperaturen können
mit der NC-Box bis zu 5 kW Kälteleistung übertragen werden.
Zur Kühlung kann entweder ein Heiz-/Kühlkreis, z.B. Fußbodenheizkreis oder ein separater Kühlkreis, z.B. Ventilatorkonvektor angeschlossen werden.
Die NC-Box verfügt über alle erforderlichen Umwälzpumpen,
Umschaltventile, Mischer und Sensoren sowie über die erforderliche
KM-BUS-Schnittstelle zur Wärmepumpenregelung.
36
VIESMANN
Die Wärme, die dem Heiz-/Kühlkreis entzogen wird, überträgt der
Wärmetauscher in der NC-Box auf das Erdreich. Dieser Wärmetauscher ist in Reihe geschaltet und ermöglicht eine Systemtrennung
zwischen Primär- und Heizkreis.
Hinweis
Alle Leitungen bauseits dampfdiffusionsdicht wärmedämmen.
VITOCAL 200-G
5418 211
5
Bei „natural cooling“ übernimmt die Wärmepumpenregelung folgende
Funktionen:
■ Ansteuerung aller notwendigen Umwälzpumpen, Umschaltventile
und Mischer
■ Erfassung der notwendigen Temperaturen
■ Taupunktüberwachung
Anordnung der NC-Box neben der Wärmepumpe
■ Bei Wärmepumpen-Kompaktgeräten Vitocal 222-G/242-G/333-G/
343-G.
■ Bei Vitocal 200-G/300-G, falls der Montageraum oberhalb der Wärmepumpen nicht ausreicht.
■ Hydraulische Verbindung erfolgt mit bauseitiger Verrohrung.
Anordnung der NC-Box oberhalb der Wärmepumpe
■ Bei Vitocal 200-G/300-G.
■ Hydraulische Verbindung erfolgt mit Wellrohr-Satz.
A
B
C
D
E
F
Wärmepumpe
Rücklauf Primärkreis (Sole-Austritt Wärmepumpe)
Vorlauf Primärkreis (Sole-Eintritt NC-Box)
Rücklauf Heiz-/Kühlkreis oder separater Kühlkreis
Vorlauf Heiz-/Kühlkreis oder separater Kühlkreis
Feuchte-Anbauschalter, Schaltpunkt einstellbar (Voreinstellung
80 % rel. Feuchte), Abstand zur NC-Box max. 15 cm
G NC-Box
H Vorlauf Trinkwassererwärmung
K Rücklauf Trinkwassererwärmung (mit bauseitigem Ausdehnungsgefäß)
D E
F
C
G
B
H
A
K
5
Kühlung mit Fußbodenheizung
Die Dimensionierung der Fußbodenheizung sollte mit einer Vor-/Rücklauftemperaturkombination von ca. 14/18 °C erfolgen.
Zur Abschätzung der möglichen Kühlleistung einer Fußbodenheizung
kann die nachfolgende Tabelle verwendet werden.
Grundsätzlich gilt:
Die min. Vorlauftemperatur für die Kühlung mit Fußbodenheizung und
die min. Oberflächentemperatur hängen von den jeweiligen klimatischen Verhältnissen im Raum (Lufttemperatur und relative Luftfeuchte) ab. Diese müssen daher bei der Planung berücksichtigt werden.
5418 211
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 muss im Vorlauf der Fußbodenheizung der Feuchte-Anbauschalter „natural cooling“ (zur Erfassung des Taupunkts) montiert werden. So kann auch bei kurzfristig auftretenden Wetterschwankungen
(z.B. Gewitter) die Kondenswasserbildung sicher verhindert werden.
VITOCAL 200-G
VIESMANN
37
Abschätzung der Kühlleistung einer Fußbodenheizung in Abhängigkeit des Bodenbelags und des Verlegeabstands der Rohrleitungen
(angenommene Vorlauftemperatur ca. 14 °C, Rücklauftemperatur ca. 18 °C; Quelle: Fa. Velta)
Bodenbelag
Fliesen
Teppich
Verlegeabstand
mm
75
150
300
75
150
300
Kühlleistung bei Rohrdurchmesser
45
35
23
31
26
19
–10 mm
W/m2
46
37
25
32
27
20
–17 mm
W/m2
48
40
28
33
29
22
–25 mm
W/m2
Angaben gültig bei
Raumtemperatur
25 °C
Rel. Luftfeuchte
60 %
Taupunkttemperatur 16 °C
Kühlung mit Ventilatorkonvektoren Vitoclima 200-C (Zubehör)
■ Kühlbetrieb über separaten Kühlkreis oder über Heiz-/Kühlkreis
möglich. Für max. Kühlleistung Betriebsart „Festwert“ einstellen.
■ Montageort wählen, der einen problemlosen Anschluss an die Wärmepumpe gewährleistet.
■ Anbindung des Kondenswasserablaufs an das häusliche Abwassersystem oder Abführung des Kondenswassers nach außen
berücksichtigen.
■ Netzanschluss (1/N/PE,230 V/50 Hz) ist erforderlich.
■ Bei Wanddurchbrüchen auf tragende Teile, Sturze, Dichtheitselemente (z.B. Dampfsperren) achten.
■ Geräte nur an stabilen, ebenen Wänden montieren.
■ Geräte nicht in der Nähe von Wärmequellen oder an Orten, die
direkter Sonneneinstrahlung ausgesetzt sind, montieren.
■ Nur an Standorten mit guter Luftzirkulation montieren.
■ Für leichte Zugänglichkeit bei Wartungsarbeiten sorgen.
Messbedingungen
■ Kühlleistung:
Bei 27 °C Raumtemperatur, 48% relative Luftfeuchtigkeit, Abkühlung des Kühlwassers von 12 auf 7 °C.
■ Wärmeleistung:
Bei 20 °C Raumtemperatur, Vorlauftemperatur 50 °C.
■ Schalldruckpegel
Gemessen in 2,5 m Entfernung bei einem Raumvolumen von
200 m3 und einer Nachhallzeit von 0,5 s.
Leistungsanpassung
Die Leistung der Ventilatorkonvektoren kann variiert werden. Durch
Umklemmen der Anschlüsse können dem 3-stufigen Drehzahlwähler
der Ventilatorkonvektoren 3 von 5 zur Verfügung stehende Drehzahlen zugeordnet werden.
Drehzahlabhängige Wärme- und Kühlleistungen
Typ
VentilaLuft-Volu- Kühlbetrieb
tordrehmenGesamtSensible
zahl
strom
kühlleisKühlleistung
tung
m3/h
W
W
V1
292
1971
1518
V2
260
1846
1390
V202H
V3
205
1543
1141
V4
163
1327
954
V5
122
1075
755
V1
524
3398
2663
V2
433
3007
2289
V203H
V3
354
2560
1920
V4
323
2409
1784
V5
272
2128
1550
V1
843
5614
3770
V2
708
4836
3200
V206H
V3
598
4289
2796
V4
545
3984
2581
V5
431
3305
2168
V1
1266
8833
6708
V2
983
7402
5464
V209H
V3
859
6491
4779
V4
730
5537
4076
V5
612
4627
3407
Durchflussmenge
l/h
338
317
266
227
184
583
515
439
414
367
961
828
735
684
569
1516
1271
1113
951
792
Heizbetrieb
DurchWärmeflusswider- leistung
stand
kPa
W
42
2463
37
2370
27
2102
20
1812
14
1470
31
4544
25
4227
19
3732
17
3517
14
3207
40
6651
31
6091
25
5614
22
5327
16
4589
38
11558
28
10251
22
9429
16
8141
12
6745
Durchflussmenge
l/h
216
208
184
159
129
398
371
327
309
281
583
534
493
468
403
1014
899
828
714
592
SchallDurchdruckpeflusswider- gel
stand
kPa
dB(A)
6
42
5
38
4
32
3
25
2
23
25
41
22
36
17
31
16
29
13
26
15
50
13
45
11
41
10
38
8
31
48
55
38
48
33
45
25
42
18
38
Werkseitig zugeordnete Ventilatordrehzahlen
5418 211
5
In der nachfolgenden Tabelle sind die bei den jeweiligen Drehzahlen
zur Verfügung stehenden Heiz- und Kühlleistungen aufgeführt.
38
VIESMANN
VITOCAL 200-G
Wärmepumpenregelung
6.1 Witterungsgeführte Wärmepumpenregelung CD 70
■ Regelung max. eines Heizkreises ohne Mischer und/oder eines
Heizkreises mit Mischer (Zubehör) und zusätzlich – bei Nutzung der
Kühlfunktion „natural cooling“ – eines Kühlkreises mit Mischer
(Zubehör)
■ Speichertemperaturregelung
■ Ansteuerung eines Heizwasser-Durchlauferhitzers (Zubehör)
■ Integrierte Kühlregelfunktion „natural cooling“
■ Programm zur Estrichtrocknung (Nutzung nur mit HeizwasserDurchlauferhitzer zulässig).
Falls Heizwasser-Durchlauferhitzer vorhanden, ist die Estrichtrocknung auch ohne Wärmepumpenmodul möglich.
■ Menügeführte Bedienung
■ Störanzeige im Klartext
■ Diagnosesystem und Ausgang Sammelstörmeldung
■ Außentemperatur- und Rücklauftemperatursensor
6.2 Regelungszubehör
Speichertemperatursensor
Best.-Nr. 7170 965
Für Speicher-Wassererwärmer und Heizwasser-Pufferspeicher.
Bauseitige Verlängerung der Anschlussleitung:
■ 2-adrige Leitung, Leitungslänge max. 60 m bei einem Leiterquerschnitt von 1,5 mm2 Kupfer
■ Leitung darf nicht zusammen mit 230/400-V-Leitungen verlegt werden
Technische Daten
Leitungslänge
Schutzart
Sensortyp
Zulässige Umgebungstemperatur
– bei Betrieb
– bei Lagerung und Transport
3,75 m
IP 32 gemäß EN 60529,
durch Aufbau/Einbau zu
gewährleisten
Viessmann Pt500
0 bis +90 °C
−20 bis +70 °C
Vitotrol 200
Best.-Nr. 7450 017
KM-BUS-Teilnehmer.
Die Fernbedienung Vitotrol 200 übernimmt für einen Heizkreis die Einstellung des Betriebsprogramms und der gewünschten Raum-Solltemperatur bei Normalbetrieb von einem beliebigen Raum aus.
Die Vitotrol 200 verfügt über beleuchtete Betriebsprogramm-Wahltasten und eine Party- und Spartaste.
Mit der Störanzeige werden Störungen an der Regelung angezeigt.
WS-Funktion:
Anbringung an beliebiger Stelle im Gebäude.
RS-Funktion:
Anbringung im Hauptwohnraum an einer Innenwand gegenüber von
Heizkörpern. Nicht in Regalen, Nischen, in unmittelbarer Nähe von
Türen oder in der Nähe von Wärmequellen (z.B. direkte Sonneneinstrahlung, Kamin, Fernsehgerät usw.) anbringen.
Der eingebaute Raumtemperatursensor erfasst die Raumtemperatur
und bewirkt eine evtl. erforderliche Korrektur der Vorlauftemperatur
und eine Schnellaufheizung zum Beginn des Heizbetriebs (falls
codiert).
Anschluss:
■ 2-adrige Leitung, Leitungslänge max. 50 m (auch bei Anschluss
mehrerer Fernbedienungen)
■ Leitung darf nicht zusammen mit 230/400-V-Leitungen verlegt werden
■ Kleinspannungsstecker im Lieferumfang
Technische Daten
Spannungsversorgung über KM-BUS
Leistungsaufnahme
Schutzklasse
Schutzart
0,2 W
III
IP 30 gemäß EN 60529
gewährleisten
– bei Betrieb
Einstellbereich der Raum-Solltemperatur
0 bis +40 °C
−20 bis +65 °C
10 bis 30 °C
umstellbar auf
3 bis 23 °C oder
17 bis 37 °C
Die Einstellung der Raum-Solltemperatur bei reduziertem Betrieb
erfolgt an der Regelung.
6
5418 211
115
75
30
VITOCAL 200-G
VIESMANN
39
Wärmepumpenregelung (Fortsetzung)
Erweiterungssatz für einen Heizkreis mit Mischer mit integriertem Mischer-Motor
Best.-Nr. 7178 995
KM-BUS-Teilnehmer
Bestandteile:
■ Mischerelektronik mit Mischer-Motor für Viessmann Mischer DN 20
bis 50 und R ½ bis 1¼
■ Vorlauftemperatursensor (Anlegetemperatursensor), Leitungslänge
2,2 m, steckerfertig, technische Daten siehe unten
■ Stecker für Anschluss der Heizkreispumpe
■ Netzanschlussleitung (3,0 m lang)
■ BUS-Anschlussleitung (3,0 m lang)
Schutzklasse
– bei Betrieb
Nennbelastbarkeit des Relaisausganges für die Heizkreispumpe sÖ
Drehmoment
Laufzeit für 90 ° ∢
4(2) A 230 V~
3 Nm
120 s
42
76
40
Mischerelektronik mit Mischer-Motor
5
0 bis +40 °C
–20 bis +65 °C
Vorlauftemperatursensor (Anlegesensor)
Der Mischer-Motor wird direkt auf den Viessmann Mischer DN 20 bis
50 und R ½ bis 1¼ montiert.
18
I
18
0
Wird mit einem Spannband befestigt.
182
Technische Daten
Schutzart
Technische Daten
Nennspannung
Nennfrequenz
Leistungsaufnahme
Schutzart
230 V~
50 Hz
6,5 W
IP 32D gemäß EN 60529
gewährleisten
Sensortyp
– bei Betrieb
gewährleisten
Viessmann Ni500
0 bis +120 °C
–20 bis +70 °C
Erweiterungssatz für einen Heizkreis mit Mischer für separaten Mischer-Motor
Mischerelektronik
18
5
Technische Daten
Nennspannung
Nennfrequenz
Leistungsaufnahme
Schutzart
Schutzklasse
40
VIESMANN
14
5
230 V~
50 Hz
2,5 W
IP 32D gemäß EN 60529
gewährleisten
I
VITOCAL 200-G
5418 211
Best.-Nr. 7178 996
KM-BUS-Teilnehmer
Zum Anschluss eines separaten Mischer-Motors.
Bestandteile:
■ Mischerelektronik zum Anschluss eines separaten Mischer-Motors
■ Vorlauftemperatursensor (Anlegetemperatursensor), Leitungslänge
5,8 m, steckerfertig
■ Stecker für Anschluss der Heizkreispumpe
■ Anschlussklemmen für Anschluss des Mischer-Motors
■ Netzanschlussleitung (3,0 m lang)
■ BUS-Anschlussleitung (3,0 m lang)
175
6
– bei Betrieb
Nennbelastbarkeit der Relaisausgänge
Heizkreispumpe sÖ
Mischer-Motor
Erforderliche Laufzeit des MischerMotors für 90 ° ∢
Wird mit einem Spannband befestigt.
0 bis +40 °C
–20 bis +65 °C
4(2) A 230 V~
0,2(0,1) A 230 V~
ca. 120 s
Technische Daten
Schutzart
Sensortyp
– bei Betrieb
gewährleisten
Viessmann Ni500
0 bis +120 °C
–20 bis +70 °C
76
40
42
Vorlauftemperatursensor (Anlegesensor)
Tauchtemperaturregler
Best.-Nr. 7151 728
Als Temperaturwächter Maximaltemperaturbegrenzung für Fußbodenheizung einsetzbar.
Der Temperaturwächter wird im Heizungsvorlauf eingebaut und schaltet die Heizkreispumpe bei zu hoher Vorlauftemperatur aus.
0
13
30 bis 80 °C
max. 11 K
6(1,5) A 250 V~
im Gehäuse
R ½ x 200 mm
DIN TR 116807
oder
DIN TR 96808
200
95
72
Technische Daten
Leitungslänge
Einstellbereich
Schaltdifferenz
Schaltleistung
Einstellskala
Tauchhülse aus Edelstahl
DIN Reg.-Nr.
6
Anlegetemperaturregler
0
13
95
72
5418 211
Best.-Nr. 7151 729
Als Temperaturwächter Maximaltemperaturbegrenzung für Fußbodenheizung (nur in Verbindung mit metallischen Rohren) einsetzbar.
Der Temperaturwächter wird am Heizungsvorlauf angebaut und schaltet die Heizkreispumpe bei zu hoher Vorlauftemperatur aus.
VITOCAL 200-G
VIESMANN
41
Technische Daten
Leitungslänge
Einstellbereich
Schaltdifferenz
30 bis 80 °C
max. 14 K
Schaltleistung
Einstellskala
DIN Reg.-Nr.
6(1,5) A 250V~
im Gehäuse
DIN TR 116807
oder
DIN TR 96808
KM-BUS-Verteiler
84
7
21
13
0
Best.-Nr. 7415 028
Zum Anschluss von 2 bis 9 Geräten am KM-BUS.
Technische Daten
Leitungslänge
Schutzart
– bei Betrieb
gewährleisten
0 bis +40 °C
−20 bis +65 °C
Phasenüberwachungsrelais
Best.-Nr. 7190 040
Zur Überwachung des Netzanschlusses des Verdichters.
5418 211
6
42
VIESMANN
VITOCAL 200-G
A
Abmessungen....................................................................................7
Anforderungen Aufstellraum............................................................24
Anlagenausführungen......................................................................24
Anlagenschema...............................................................................24
Anlegetemperaturregler...................................................................41
Anmeldeverfahren (Angaben)..........................................................23
Anwendung als Wasser/Wasser-Wärmepumpe..............................32
Aufstellraum.....................................................................................24
Ausdehnungsgefäß
■ Primärkreis....................................................................................30
Auslegung der Wärmequelle............................................................27
Auslieferungszustand.........................................................................5
Auswahl Speicher-Wassererwärmer................................................35
B
Betriebsweise
■ monoenergetisch..........................................................................26
■ monovalent...................................................................................25
Bundestarifordnung..........................................................................23
D
Dimensionierung der Wärmepumpe................................................25
Doppel-U-Rohrsonde.......................................................................29
Druckverluste in Rohrleitungen........................................................30
E
Elektrizitätsbedarf.............................................................................23
Elektro-Heizeinsatz..........................................................................35
Erdkollektor
■ Auslegung.....................................................................................28
■ Druckverlust..................................................................................28
■ Verteiler und Sammler..................................................................27
Erdsonde
■ Auslegung.....................................................................................30
■ Druckverlust..................................................................................30
Erweiterungssatz Mischer
■ integrierter Mischer-Motor.............................................................40
■ separater Mischer-Motor...............................................................40
Ethylenglycol....................................................................................27
EVU-Sperre..........................................................................23, 25, 34
EVU-Sperre (EVU-Abschaltung)......................................................25
EVU-Sperrzeit..................................................................................26
F
Förderbrunnen.................................................................................33
Fremdstromanode............................................................................20
Frostschutz.......................................................................................27
Fußbodenheizung............................................................................37
G
Grundwasser....................................................................................32
H
Heizkreispumpe...............................................................................19
Heizkreis- und Wärmeverteilung......................................................34
Heizlast............................................................................................25
Heizleistung......................................................................................25
Heizwasser-Durchlauferhitzer....................................................25, 35
Heizwasser-Pufferspeicher..............................................................34
Hydraulisches Anschluss-Set...........................................................34
5418 211
J
Jahresarbeitszahl.............................................................................34
L
Leistungsanpassung Ventilatorkonvektoren....................................38
Leistungsdiagramme..........................................................................8
Luftabscheider..................................................................................15
M
Mischererweiterung
■ integrierter Mischer-Motor.............................................................40
■ separater Mischer-Motor...............................................................40
Monoenergetische Betriebsweise....................................................26
Monovalente Betriebsweise.............................................................25
N
natural cooling..................................................................................20
NC-Box.......................................................................................20, 36
Norm-Gebäudeheizlast....................................................................25
P
Phasenüberwachungsrelais.............................................................42
Plattenwärmetauscher.....................................................................33
Produktinformation.............................................................................5
Pumpenkennlinien............................................................................11
Pumpenleistungszuschläge.............................................................31
R
Raumtemperatursensor für Kühlbetrieb...........................................36
S
Schluckbrunnen...............................................................................33
Sekundärkreispumpe.......................................................................19
Solar-Wärmetauscher-Set................................................................20
Soleverteiler
■ Erdkollektoren...............................................................................15
■ Erdsonden/Erdkollektoren.............................................................16
Speicher-Wassererwärmer..............................................................35
Sperrzeit.........................................................................23, 25, 26, 34
Stromtarife........................................................................................23
Stromversorgung..............................................................................23
Systemtrennung...............................................................................33
T
Tauchtemperaturregler.....................................................................41
Technische Angaben.........................................................................6
Temperaturregler
■ Anlegetemperatur.........................................................................41
■ Tauchtemperatur...........................................................................41
Trinkwasserbedarf............................................................................26
Trinkwassererwärmung....................................................................35
Tyfocor.............................................................................................31
U
Überdimensionierung.......................................................................25
Überwachung Netzanschluss...........................................................42
Umwälzpumpe Sekundärkreis.........................................................19
Umwälzpumpe zur Speicherbeheizung............................................19
V
Ventilatorkonvektoren................................................................21, 38
Vitotrol
■ 200................................................................................................39
Volumen in Rohren..........................................................................31
Volumenstrom..................................................................................33
Vorlauftemperatursensor..................................................................40
K
Kennlinien Umwälzpumpen..............................................................11
KM-BUS-Verteiler.............................................................................42
Kühlfunktion.....................................................................................36
Kühlung mit Fußbodenheizung........................................................37
Kühlung mit Ventilatorkonvektoren..................................................38
VITOCAL 200-G
VIESMANN
43
Z
Zuschlag abgesenkter Betrieb.........................................................26
Zuschlag Trinkwassererwärmung....................................................26
Gedruckt auf umweltfreundlichem,
chlorfrei gebleichtem Papier
W
Wärmemengenzähler.......................................................................19
Wärmepumpe dimensionieren.........................................................25
Wärmetauscherfläche......................................................................35
Wärmetauscher Primärkreis.............................................................33
Wärmeträgermedium.................................................................17, 31
Warmwasserbedarf..........................................................................26
Wasser-Wirtschaftsamt....................................................................29
Witterungsgeführte Wärmepumpenregelung...................................39
Viessmann Werke GmbH&Co KG
D-35107 Allendorf
Telefon: 06452 70-0
Telefax: 06452 70-2780
www.viessmann.de
44
VIESMANN
VITOCAL 200-G
5418 211
Technische Änderungen vorbehalten!

VIESMANN

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