Durch die innovative LSPI-Schaltung (Low Superheat Performance Improvement) wird das Expansionsventil
so angesteuert, dass eine minimale Überhitzung (3 K) vor dem Kompressor erreicht wird und der Wirkungsgrad (COP) steigt.
Die zusätzliche Unterkühlerschaltung verbessert neben der Leistung und der Zuverlässigkeit vor allem die Effizienz von Propan-Wärmepumpen. Durch die Unterkühlerschaltung wird das flüssige Propan, das aus dem Kondensator kommt, weiter abgekühlt, bevor es in das Expansionsventil strömt. Dadurch wird die Temperatur des flüssigen Propans weiter gesenkt, was zu einer erhöhten Effizienz der Wärmepumpe führt.
Die Effizienz einer Wärmepumpe hängt, neben einem effizienten Kältekreislauf, auch von der Luftmenge, die über den Verdampfer gesaugt wird, ab. Je höher der Luftdurchsatz ist, desto mehr Energie steht für den Kältekreislauf zur Verfügung. Ziel ist es, möglichst viel Luft - so langsam wie möglich - durch den Verdampfer zu saugen. Aus diesem Grund muss der Querschnitt des Verdampfers groß gestaltet werden. Neben dem Querschnitt trägt auch noch die Tiefe zur Oberfläche des Verdampfers bei. Durch den Einsatz eines Diagonal-Ventilators, anstelle wie üblich eines Axial-Ventilators, kann der Verdampfer mit mehr Rohrreihen bestückt und somit dicker gestaltet werden, ohne dass der Ventilator an die Förderdruckgrenze gelangt. Das Ergebnis ist, dass noch mehr Energie aus der Außenluft geholt wird.
Der Lamellenverdampfer besteht aus einem hochwertigen Aluminium-Kupfer Wärmetauscher mit hydrophiler Beschichtung und einem großzügigem Lamellenabstand. Die hydrophile Beschichtung lässt Wasser schneller ablaufen und verbessert die Wärmeübertragung aus der Luft auf das Kältemittel. Außerdem vereist der Verdampfer dadurch weniger schnell. Eine im Gegensatz dazu hydrophobe Beschichtung würde große Tropfen bilden, die dann den Verdampfer schnell zueisen würden (Die kugeligen Wassertropfen benetzen zwei Lamellen - statt einer - und versperren so den Weg für die Luft). Die Zeit zwischen den Abtauvorgängen wird somit verlängert, wodurch ein konstanter Betrieb gewährleistet wird. Das bedeutet kein ständiges Abtauen der Wärmepumpe.
Selbst die besten und leisesten Ventilatoren können durch geeignete Maßnahmen noch leiser gemacht werden. Eine dieser Maßnahmen ist der Einsatz von Schallschutzlamellen, die bei der vampair PRO zum Einsatz kommen. Ein willkommener Nebeneffekt ist der verbesserte Schutz gegen Schlagregen. Durch die Lamellen dringt kaum Wasser in das Gehäuse der Wärmepumpe ein.
Der hydrotower PVmax ist ein speziell, entwickelter 800 l Schichtpufferspeicher, der für hohe Volumenströme, wie sie eben bei der Wärmepumpe auftreten, optimiert ist. Im Systemspeicher ist für die Warmwasserbereitung ein hochwertiges, großdimensioniertes, drehzahlgeregeltes Frischwassermodul verbaut, dass auch bei hohen Schüttleistungen niedrige Puffer-Rücklauftemperaturen garantiert. Für die Spitzenlastabdeckung oder für optimierten PV-Ertrag ist ein 6/9 kW Elektro-Heizstab eingebaut, der bei Bedarf stufenlos angesteuert werden kann - auch im Bivalenzbetrieb. Ebenso finden bis zu zwei gemischte Heizkreise, sowie Warmwasserzirkulation im Systemspeicher Platz. Zur optionalen Kühlung kann ein zusätzliches Umschaltventil in Kombination mit einem Kältespeicher oder einer Bypass-Schaltung eingesetzt werden.
Beste Schichtungseffizienz*
Die Schichtungseffizienz eines Speichers hat einen entscheidenden Einfluss auf die Effizienz des gesamten Heizsystems. Insbesondere bei Verwendung von Wärmepumpen besteht ein direkter Zusammenhang zwischen dem Bedarf an elektrischer Energie und der Schichtungseffizienz des Speichers. Mit einem gut schichtenden Speicher kann der elektrische Verbrauch eines Warmwassersystems um bis zu 40 % reduziert werden. Im Test am SPF (Schweiz) erreichte der HydroTower PV Max – ohne Begrenzung durch ein vorgegebenes Prüf-Zeitfenster – die bislang höchste gemessene Schichtungseffizienz.
Überschüssiger Strom von der PV-Anlage, der nicht benötigt wird, wird mit Hilfe der Wärmepumpe veredelt. Dank des sehr effizienten Wirkungsgrades kann Strom in Wärme mit einem Verhältnis von bis zu 1:6 umgewandelt werden, d.h. 1 kW Strom werden in etwa 6 kW Wärme umgewandelt.
Diese Wärme wird in einem Trinkwasserspeicher, Pufferspeicher, Estrich oder Betonkernaktivierung zwischengespeichert und steht, wenn Wärme benötigt wird, einfach zur Verfügung. Zusätzlich kann die Wärmepumpe im Sommer auch kostenlos kühlen.
Voraussetzung für den optimierten Eigenverbrauch ist, dass die mit Inverter-Technologie ausgestattete Wärmepumpe auch den überschüssigen PV-Strom exakt übermittelt bekommt. Aus diesem Grund wurde eine eigene Schnittstelle entwickelt, mit der die Wärmepumpe mit den Wechselrichtern von Fronius, Solar-Edge und Huawei kommuniziert. Dabei wird über den Smart-Meter des Wechselrichters der Strom, der ins Netz eingespeist wird, gemessen und der Wärmepumpe übermittelt. Falls ein Wechselrichter eines anderen Herstellers verbaut ist, besteht die Möglichkeit, durch den optionalen SOLARFOCUS Energiezähler direkt den Netzbezug und die PV-Stromlieferung am Hausanschluss zu messen.
Zusätzlich können auch Batteriespeicher mit eingebunden werden. Diese werden für den Haushaltstrom priorisiert beladen und tragen ebenso zu einer Reduzierung des Netzbezuges von Strom bei. In unten angeführten Grafiken ist der Stromverbrauch, die PV-Produktion und der PV-Eigenverbrauch dargestellt – einmal für einen sonnigen Tag und einmal für einen bewölkten Tag. Je nach Überschuss regelt die Wärmepumpe die Leistung, sodass beim forcierten Betrieb kein Netzstrom verwendet werden muss.
Die Regelung kann bei entsprechender Konfiguration unterscheiden, ob die Wärmepumpe mit Überschussstrom von der PV-Anlage oder mit Strom aus dem öffentlichen Netz betrieben wird. Wird kostenloser, überschüssiger Strom von der PV-Anlage verwendet, so wird dieser nicht als Aufwand gerechnet und die JAZ steigt. Wird die Wärmepumpe mit einem ausreichend großen Pufferspeicher und einer PV-Anlage kombiniert, so kann wesentlich mehr Energie zwischengespeichert werden. Die JAZ PV kann über das Jahr um bis zu 30% höher als die JAZ liegen.
Die JAZ wird automatisch in der Reglung mitgeloggt und kann vom Kunden jederzeit eingesehen werden. Die JAZ hängt unter anderem von der mittleren Außentemperatur, dem Heizsystem, der Wohnraumtemperatur und auch vom Warmwasserverbrauch ab.
Die innovative Regelung ecomanager-touch garantiert dem Kunden, dass die Wärmepumpe immer zum bestmöglichen Zeitpunkt betrieben wird und die Stromkosten für den Netzbezug minimal sind. Dabei bedient man sich den stundenvariablen Stromtarifen der Leipziger Strombörse, die bei einem hohen Angebot an erneuerbarer Energie auf dem Day-Ahead-Markt sinken.
Die ecomanager-touch Regelung berücksichtigt nicht nur den dynamischen Strompreis, sondern auch die Effizienz der Wärmepumpe und den voraussichtlichen PV-Ertrag. Da die Effizienz einer Luftwärmepumpe stark von der Außentemperatur und von der Vorlauftemperatur abhängt, fließen diese Daten in die Bestimmung des optimalen Betriebszeitraumes der Wärmepumpe mit ein.
Der Systemspeicher hydrotower easy mit integriertem Hydraulikmodul bildet im Zusammenspiel mit der Luftwärmepumpe vampair PRO ein kompaktes Heiz- und Kühlsystem für den Neu- und sanierten Altbau. Der Systemspeicher besteht aus einem 255 l Pufferspeicher und einem aufgesetzten, hydraulisch getrennten 255 l großen Warmwasserspeicher. Die Heizkreise werden entkoppelt vom Wärmepumpenkreislauf aus dem Pufferspeicher versorgt. Auf Grund der geschäumten Isolierung kann der Doppelspeicher auch zur Kühlung eingesetzt werden.
ENERGIEKOSTEN PRO JAHR