Leseprobe: Ratgeber – Wärmepumpen-Wissen in 4 Modulen

Modul 3: Wärmepumpen richtig Planen und Messen

Heizwärmepumpen werden in großen Stückzahlen industriell vorgefertigt. Der Kältemittelkreislauf ist dann in einem Monoblock – egal ob für die Aufstellung innen oder außen – bereits vorinstalliert. Bei Splitgeräten muss der Fachhandwerker den Kältemittelkreislauf schließen. Es folgt die Aufgabe, die Wärmepumpe mit den thermischen Speichern bzw. dem Verteilnetz im Gebäude und mit der Wärmequelle fachgerecht zu verbinden. Dabei dürfen keine Fehler passieren, weil das unweigerlich negative Auswirkungen auf die Jahresarbeitszahl und damit die Gesamteffizienz des Heizsystems haben wird. Am Ende steht die Inbetriebnahme.

1. Planung von Wärmepumpensystemen

Die tägliche Praxis fordert aber häufig noch mehr von einem Fachbetrieb. Im Gegensatz zur Feuerungstechnik mit Energieträgern wie Öl, Gas, Holz oder Pellets spielt im thermodynamischen Kreisprozess einer Wärmepumpe jedes Grad Celsius mehr oder weniger eine große Rolle für den Einsatz elektrischer Energie. Zum Beispiel bewirken 1 K höhere Verdampfungstemperatur auf Wärmequellenseite, bzw. 1 K tiefere Verflüssigungstemperatur bei der Wärmesenke eine 2 bis 3 prozentige Verbesserung des COP der Wärmepumpe. Fachwissen ist also gefragt.

Die Planung von Wärmepumpenanlagen umfasst Voruntersuchung, Konzepterstellung und Detailplanung. Dabei sollten auch hydraulische Schaltungen, Dimensionierung von Anlagenkomponenten, Dokumentation, Inbetriebnahme der Anlage, Unterweisung des Betreibers und auch Kostenbetrachtungen zu berücksichtigt werden.

Wärmepumpe

2. Praxiswissen für die Arbeit im Feld

Für eine allumfassende Anlagenbewertung und eine korrekte Einregulierung des Kältemittelkreises einer geschlossenen Split-Wärmepumpe sind exakte Messwerte und Fachwissen die Basis. Nur so ist es möglich, entscheidende Betriebszustände bzw. Parameter zu erfassen und zu evaluieren.

Die Vorbereitung

Zur Inbetriebnahme und vor allem im Servicefall ist es entscheidend, dass der Fachhandwerker vor allem schnell die wichtigsten Anlagenparameter eines Kältemittelkreislaufs erhält. Zwar lassen sich an modernen Wärmepumpen Drücke und Temperaturen teilweise auslesen. Gewissheit, ob die angezeigten Werte korrekt sind, gibt es aber erst nach einer Überprüfung. Deshalb sind eine Monteurhilfe und ein Temperaturmessgerät unverzichtbare Werkzeuge für eine Inbetriebnahme. Allerdings sind Messgeräte häufig mechanischen und thermischen Belastungen im Fahrzeug und auf der Baustelle ausgesetzt. Die analoge Ausführung also ein Manometer mit mechanischen Zeigern, hat den Nachteil, dass entscheidende Werte wie Unterkühlung und Überhitzung nicht direkt abgelesen werden können. Bei der manuellen Berechnung der genannten Werte besteht immer das Risiko, dass mathematische Fehler auftreten. Zudem kann es zu sogenannten Parallaxenfehler, also Ablesefehlern der Druckwerte bei der Interpretation der Zeigerstellung kommen.

Anders bei der digitalen Monteurhilfe. Hier können die Drücke der Anlage und die dazugehörigen Temperaturen parallel und sehr genau für die Ermittlung der Überhitzung und Unterkühlung erfasst werden. Eine Parallaxe wie auch ein mathematischer Fehler sind unmöglich.

Entwicklung Wärmepumpen 2019-2027

Erste Inbetriebnahme

Ist die Wärmepumpe angekommen und aufgestellt, muss der Kältekreis von Splitsystemen fertiggestellt werden. Die richtige Wahl der verwendeten Leitungen wird den aktuellen Normen entnommen. Denn Werkstoff, Wanddicke, Zähigkeit, Korrosions- und Druckbeständigkeit müssen so gewählt werden, dass sie dem verwendeten Kältemittel entsprechen. Alle Lötverbindungen werden unter Inertgas (Stickstoff) mit Kupfer- oder Silberlot durch Hartlöten dicht verbunden. Anschließend folgt die Inbetriebnahme des Kältemittelkreislaufs. Der Fachhandwerker schließt seine digitale Monteurhilfe an den entsprechenden Hoch- und Niederdruckanschlüssen der Wärmepumpe an. Die in rot und blau gehaltenen Schläuche helfen dem Fachhandwerker, den Überblick zu behalten, wo gerade die Druckmessung erfolgt. Der dritte, meist in gelber Farbe gehaltene Schlauch, wird am Serviceanschluss der Monteurhilfe angeschlossen. Er dient zunächst für das Einleiten von getrocknetem Stickstoff für die Druck- bzw. Dichtheitsprüfung. Es ist auch legitim, wenn vorher die vorhandene Luft aus den Rohrleitungen und dem Wärmeübertrager mittels Vakuumpumpe entfernt und anschließend der getrocknete Stickstoff in das luftleere System eingeleitet wird.

Wichtig im Anschluss: Den Prüfdruck schrittweise bis zum kalkulierten zulässigen Überdruck anzuheben. Nur so können im späteren Betrieb Leckagen durch Poren oder feine Risse in Werkstoffen, Schweißnähten und Lötverbindungen rechtzeitig entdeckt und beseitigt werden. Weitere Schwachstellen für Undichtigkeiten sind Schraubverbindungen, Ventilstopfbuchsen, Mess- und Überwachungsgeräte und paradoxerweise Dichtungen aller Art.

Ratgeber – Wärmepumpen-Wissen in 4 Modulen

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Diese Inhalte erwarten Sie:


Inhalt des Ratgebers

Modul 1: Wärmepumpen verstehen

  1. Wärmequelle – Wärmesenke – Systemgrenze
  2. Bauarten
  3. Betriebsweisen
  4. Praxistaugliche Kältemittel
  5. GWP Wert
  6. Kennwerte für die Effizienz von Wärmepumpen

Modul 2: Grundlagen und Hauptkomponenten

  1. Thermodynamik
  2. Die vier Hauptkomponenten des Kompressions-Kältekreislaufs
  3. Weitere wichtige Bauteile im Kältemittelkreislauf

Modul 3: Richtig Planen und Messen

  1. Planung von Wärmepumpensystemen
  2. Sachkundenachweis „Kälteschein“
  3. Praxiswissen für die Arbeit im Feld
  4. Wichtige Parameter erfassen und bewerten

Modul 4: Schall

  1. Der Aufstellort
  2. Körperschall
  3. Die Schallmessung
  4. Optischer Schall
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