Tervezési segédlet Talajhőszivattyúk fűtéshez és melegvízkészítéshez szakemberek számára TM 60-1..110-1 TE 60-1...170-1 6 kw-17 kw hőteljesítményig

Tervezési segédlet Talajhőszivattyúk fűtéshez és melegvízkészítéshez szakemberek számára TM 60-1..110-1 TE 60-1...170-1 6 kw-17 kw hőteljesítményig

Tartalomjegyzék 1 Alapvetés 3 1.1 Bevezetés 3 1.2 Energiapolitikai peremfeltételek 3 1.3 Működési elv 4 1.4 Teljesítményszám, COP, munkaszám 5 1.5 A hőszivattyúk üzemmódjai 6 1.5.1 Monovalens üzemmód 6 1.5.2 Bivalens üzemmód 6 1.5.3 Monoenergetikus üzemmód 6 1.6 Hőforrások 7 1.6.1 Talaj 7 1.6.2 Levegő 11 1.7 Hőleadó és elosztó rendszer 12 1.7.1 Hőleadó rendszer / padlófűtés 12 1.7.2 Puffertárolók 12 1.7.3 Keringtetett minimális vízmennyiség 12 1.8 Energiamegtakarítás a hőszivattyúval 13 2 A Junkers talajhőszivattyúrendszere 17 2.1 Rendszeráttekintés 17 2.2 Junkers-talajhőszivattyúk 18 2.2.1 Szabályozás 21 2.2.2 Hőmérsékletérzékelők és szabályozó 22 érték 2.2.3 Kompresszor 23 2.2.4 Cseppfolyósító (kondenzátor) 24 2.2.5 Expanziós szelep 24 2.2.6 Elgőzölögtető 24 2.2.7 Szivattyúk 24 2.2.8 Nyomásérzékelő 25 2.2.9 Száraz szűrő 25 2.2.10 Kémlelőnyílás 25 2.2.11 Szennyszűrő 25 2.2.12 Töltőberendezés 26 2.2.13 Nagy légtelenítő 26 2.2.14 Kiegészítő fűtés elektromos patronja 26 2.2.15 3-utas szelep 27 2.2.16 Nemesacél melegvíztároló 27 fűtővízköpennyel (csak a TM...-1 készülékeknél) 2.3 TM 60-1... 110-1 28 2.3.1 Felépítés és szállítási terjedelem 28 2.3.2 Beépítési és csatlakozási méretek 29 2.3.3 A készülékek adatai 30 2.3.4 A készülékek jelleggörbéi 31 2.4 TE 60-2... 170-1 32 2.4.1 Felépítés és szállítási terjedelem 32 2.4.2 Beépítési és csatlakozási méretek 33 2.4.3 A készülékek adatai 34 2.4.4 A készülékek jelleggörbéi 35 2.5 Melegvíztárolók hőszivattyúkhoz 37 2.5.1 Leírás és szállítási terjedelem 37 2.5.2 Beépítési és csatlakozási méretek 38 2.5.3 Műszaki adatok 39 3 Hőszivattyúk tervezése és méretezése 40 3.1 A VPW 2100 méretező szoftver 40 3.1.1 Regisztráció 40 3.1.2 Adatrögzítés 41 3.1.3 Példa 42 3.1.3.2 Éves energiafogyasztás 43 3.1.3.3 Éves üzemeltetési költségek 44 3.2 Eljárásmód hozzávetőleges számításnál 45 3.3 Az épület fűtési terhelésének (hőigény) 46 hozzávetőleges meghatá- rozása 3.3.1 Meglévő objektumok 46 3.3.2 Új építésű objektumok 46 3.3.3 Melegvízkészítés többletteljesítménye 46 3.3.4 Az energiaszolgáltató leállási ideje 47 miatti többletteljesítmény 3.4 A hőforrás kiválasztása 48 3.4.1 Példa talajszondára 48 3.4.2 Példa talajkollektorra 51 3.5 A hőszivattyú méretezése 55 3.5.1 Monovalens üzemmód 55 3.5.2 Monoenergetikus üzemmód 56 3.5.3 A hőszivattyú kiválasztása 57 3.5.4 TM...-1 készülékek 57 3.5.5 Te...-1 készülékek 57 3.5.6 A sole-kör membrános tágulási tartályának 58 méretezése 3.5.7 A sole-kör felfogó tartályának méretezése 58 3.5.8 Hőszigetelés 58 3.5.9 Szoláris komponensek 58 3.6 Tervezési példák (a berendezés hidraulikájának 59 megválasztása) 3.6.1 Áttekintés 59 3.6.2 Standard berendezések 60 3.6.3 Különleges berendezések 68 4 Függelék 70 4.1 Gazdaságossági szemlélet 70 4.2 Szabványok és előírások 73 4.3 Biztonsági tudnivalók 75 4.3.1 Általános megjegyzések 75 4.3.2 Megjegyzések a tárolókhoz 75 4.4 Engedélyezési eljárás 76 4.5 Szükséges szakágak 77 4.6 Fúróvállalatok címei 77 4.7 Költségvetési kiírási szövegek 78

Alapvetés 1. Alapvetés 1.1 Bevezetés Az elmúlt években az új telepítésű elektromos üzemű hőszivattyúk száma átlagon felüli dinamizmussal növekedett. Így a német hőszivattyúszövetség (Bundesverband für Wärmepumpen BWP) statisztikája azt mutatja, hogy a 2006. év 51 461 új berendezésével több mint 10-szer annyi egységet építettek be mint 1999-ben. Ez egyrészt arra vezethető vissza, hogy a hőszivattyú különösen jól teljesíti az energiatakarékos technikák iránti törvényi követelményeket. Másrészt azonban arra, hogy a hőszivattyú a komfort és az üzemeltetési költségek tekintetében jelentős előnyöket mutat fel a hagyományos fűtési rendszerekkel szemben. 1.2 Energiapolitikai peremfeltételek A lakóépületek energiafelhasználásánál a hőenergia hányada játssza a döntő szerepet: a magánháztartások végső energiafogyasztásának mintegy 86 %-a esik a fűtésre és a melegvíz-termelésre (1. kép), amit nagyrészt gázzal és olajjal fedeznek. Mivel ezeknek a fosszilis energiahordozóknak a rendelkezésre állása időben korlátozott, ezen a területen alternatívákra van szükség. A jövőben döntő szerepet játszhatnak itt a megújuló energiák különösen a hőszivattyúk. Különösen azért, mert a mi földrajzi szélességeinken itt fedi egymást a kereslet és a kínálat, ami a napenergia esetében sajnos csak feltételesen teljesül. A törvényhozó szervek 1977. óta különböző hővédelmi rendeletekben definiáltak határértékeket, és végül a 2002.02.01. óta érvényes energiatakarékossági rendeletben (Energie-einsparverordnung EnEV) olyan szabályozást hozott, amely a fűtés és a melegvíz éves primer energiafogyasztását az épület jellegétől függően fűtött hasznos négyzetméterenként évi 80 és 140 kwh közötti értékre korlátozza. Összehasonlításul szeretnénk megemlíteni, hogy a meglévő épületállomány éves primer energiafogyasztása a fűtés és a melegvíztermelés területén a különösen felújításra szoruló házak elektromos közvetlen, ill. hőtároló fűtése esetében 600 kwh / (m 2 a) és a passzívházak esetében jellemző 15 kwh / (m 2 a) közé esik. 2 a] fűtési energiaigény [kwh / m családi ház - sorház - többlakásos ház 2. kép meglévő épületállomány 2002. évi energiatakarékossági rendelet alacsony energiájú ház helyiségek fűtése melegvíz háztartási készülékek világítás Forrás: BMWI 1. kép 6 720 616 608 (2008/04) 3

Alapvetés 1.3 Működési elv A hőszivattyú feladata Ugyanúgy, ahogyan a víz nem folyik hegynek felfelé, a hő is mindig csak a melegebb helyről (hőforrás) a hidegebb hely felé áramlik (hőfelvevő). Ahhoz tehát, hogy a talaj, a levegő vagy a talajvíz környezeti hőjét fűtéshez és melegvízhez használhatóvá tegyük, ezt a hőt magasabb szintre kell szivattyúzni. A hűtőközeg keringése lehetővé teszi a hő magasabb hőmérsékletszintre való szivattyúzását A hőszivattyú szívét a kompresszorral hajtott hűtőközeg keringése képezi. Felépítését tekintve megegyezik a jól ismert hűtőszekrények hűtőközegének körével, és ezért megbízhatóságával is összemérhető vele. Csak a feladat fordított: a hűtőszekrény esetében a hűtött termékektől vonunk el hőt, és adjuk le a készülék hátoldalán a környezetnek. A hőszivattyú esetében a környezettől (víztől, talajtól, levegőtől) vonunk el hőt, és adjuk át a fűtési rendszernek. Az R407c munkaközeg elvi vázlata hőközlés a hőforrásból, pl. a talajból hajtás energiája (áram) Működési elv (3. kép) A munkaközeget, amely már alacsony hőmérsékleten felforr, zárt körfolyamatban felváltva elpárologtatjuk, összesűrítjük, lecsapatjuk és nyomásmentesítjük. Elpárologtató Az elpárologtatóban a folyékony hűtőközeg alacsony nyomáson van. Alacsonyabb a hőmérséklete mint a hőforrásé. Ezáltal a hőforrástól a munkaközeg felé áramlik a hőmérséklet, és a munkaközeg elpárolog. Kompresszor A gáz halmazállapotú munkaközeget a kompresszor nagy nyomásra összesűríti, és olyan erősen felmelegszik, hogy a hűtőközeg hőmérséklete az összesűrítés után magasabb mint a fűtéshez és a melegvízhez szükséges hőmérséklet. A kompresszor hajtásának az energiája is hővé alakul, és belekerül a munkaközegbe. Kondenzátor A nagyon forró, és nagy nyomás alatt álló munkaközeg most a teljes hőtartalmát, tehát a hőforrásból származó hőt és a kompresszor hajtásától származó, hőként felvett energiát is átadja a fűtési rendszernek (hőfelvevő). Ennek hatására a munkaközeg erősen lehűl, és újra folyékonnyá válik. Expanziós szelep Ezt követően a munkaközeg az expanziós szelepen át visszakerül az elpárologtatóba. Az expanziós szelepben a nyomás az eredeti mértékre esik vissza. A körfolyamat bezárult. hőleadás a fűtési rendszernek 3. kép Hőszivattyú körfolyamata R407c munkaközeggel 1. Elpárologtató 3. Kondenzátor 2. Kompresszor 4. Expanziós szelep 4 6 720 616 608 (2008/04)

Alapvetés 1.4 Teljesítményszám, COP, munkaszám A hasznos hőteljesítmény és a kompresszor által felvett elektromos hajtásteljesítmény viszonyát teljesítményszámnak nevezzük, jele ε (epszilon). Az ε teljesítményszám hozzávetőleges értéke a mai készülékek esetében az alábbi módon közelíthető: ahol T: a hőfelvevő abszolút hőmérséklete [K] T 0 : a hőforrás abszolút hőmérséklete [K] Példa: A hőszivattyúval elérhető teljesítményszám a hőforrás és a hőfelvevő közötti hőmérsékletkülönbségtől függ. Milyen teljesítményszáma van a hőszivattyúnak padlófűtésnél, ahol az előremenő hőmérséklet 35 C, és radiátoros fűtésnél, amelynél ez az érték 50 C, ha a hőforrás hőmérséklete 0 C? Padlófűtés: T = 35 C = (273 + 35) K = 308 K T 0 = 0 C = (273 + 0) K = 273 K T = T T 0 = (308 273) K = 35 K Ebből: Radiátoros fűtés: T = 50 C = (273 + 50) K = 308 K T 0 = 0 C = (273 + 0) K = 273 K T = T T 0 = (308 273) K = 35 K Ebből: A példában a padlófűtés a radiátoros fűtéshez képest 36 %-kal magasabb teljesítményszámot ér el. Ökölszabály: 1 C-kal kisebb hőmérsékletlépcső = 2,5 %-kal magasabb teljesítményszám! Az ε (epszilon) teljesítményszám a hőszivattyúk meghatározott üzemi feltételek mellett mért, ill. számított mutatószáma, így hasonlít a gépjárművek szabványos üzemanyag-fogyasztásához. A hasznos hőteljesítmény és a kompresszor által felvett elektromos hajtásteljesítmény viszonyát jellemzi, másik jelölése COP (az angol Coefficient Of Performance után). ahol: P H : a hasznos fűtési teljesítmény [kw] P el : az elektromos teljesítményfelvétel [kw] A különböző hőszivattyúk hozzávetőleges összehasonlíthatósága érdekében a DIN EN 255, ill. a DIN EN 14511 határoz meg feltételeket, mint pl. a hőforrás típusa és az a referenciahőmérséklet, amelyre ezek a teljesítményszámok meghatározásra kerülnek. Emellett a COP-értékek DIN 255, ill. DIN EN 14511 szerinti megadásakor figyelembe kell venni a segédüzemi berendezések hajtásához szükséges teljesítményt is. Sole/víz hőszivattyúk B0/W35 B0/W50 B5/W50 Víz/víz hőszivattyúk W10/W35 W10/W50 W15/W50 Levegő/víz hőszivattyúk A7/W35 A7/W50 A15/W50 1. táblázat Az első érték a hőforrást, a második pedig a készülék kimenetét jelzi. Itt a B jelentése sole (angolul Brine), a W a víz (Water), az A pedig a levegő (Air). A számok a megfelelő hőmérsékleteket jelzik C-ban. Példa: Az A7/W35 a levegő/víz hőszivattyúnak azt a munkapontját jelenti, ahol a hőforrás hőmérséklete 7 C, a készülék kimeneti hőmérséklete (fűtés előremenő ága) pedig 35 C. 4. kép 6 720 616 608 (2008/04) 5

Alapvetés A teljesítményszám EN 255 szerinti megadása a kompresszor teljesítményfelvétele mellett a soleszivattyú, ill. a vízszivattyú arányos teljesítményfelvételét, ill. levegő/víz hőszivattyúknál az arányos ventilátorteljesítményt is figyelembe veszi. Ezen kívül különbséget teszünk a beépített szivatytyús készülékek és a beépített szivattyú nélküli készülékek között, ami a gyakorlatban lényegesen eltérő értékekhez vezet. Közvetlen összehasonlítás csak azonos kivitelű készülékek esetében végezhető! A Junkers hőszivattyúinál a COP egyrészt a hűtőkörre vonatkoztatva (az arányos szivattyúteljesítmény nélkül), másrészt pedig az EN 255 szerint (a belső szivattyús számítási eljárással) kerül megadásra. Az EN 255-tel ellentétben (a fűtési hálózat hőmérséklet lépcsője 10 K mint vizsgálati feltétel) az EN 14511 szerinti COP-értékek 5 K hőmérsékletlépcső mellett kerülnek meghatározásra. Munkaszám, éves munkaszám, éves energiaszám A teljesítményszám mellett, amely csak egy pontosan meghatározott feltételek melletti pillanatképet ad, a munkaszám, amelyet rendszerint éves munkaszámként (angolul: seasonal performance factor) adnak meg, a hőszivattyú-berendezés által leadott teljes éves hasznos hőnek a hőszivattyúberendezés által felvett teljes éves elektromos energiához viszonyított arányát jelzi: ahol: β: az éves munkaszám Q wp : a hőszivattyú-berendezés által egy év alatt leadott hőmennyiség [kwh] W el : a hőszivattyú-berendezés által egy év alatt felvett elektromos energia [kwh] A DIN V 4701-10 szerint a hőszivattyúk esetében is be kell vezetni a különböző technikák energetikai értékelésének ma szokásos eljárásmódját, az úgynevezett e energiaszámokat. Ezek az adott feladat elvégzéséhez szükséges, nem megújuló energia mennyiségét határozzák meg. A hőszivattyúknál a hőszivattyú e g termelési energiaszáma egyszerűen az éves munkaszám reciproka: ahol: e g : a hőszivattyú termelési energiaszáma Q wp : a hőszivattyú-berendezés által egy év alatt leadott hőmennyiség [kwh] W el : a hőszivattyú-berendezés által egy év alatt felvett elektromos energia [kwh] A VDI 4650 irányelvvel olyan eljárás áll rendelkezésre, amellyel a próbapadi mérések teljesítményszámai a különböző üzemi paraméterek figyelembe vételével számíthatók át a gyakorlati üzemhez és annak konkrét feltételeihez tartozó éves munkaszámra. Időközben speciális szoftverek is rendelkezésre állnak, amelyek szimulációs számítások révén nagyon pontos adatok szolgáltatására képesek. 1.5 A hőszivattyúk üzemmódjai A helyiségek fűtésére szolgáló hőszivattyúk a peremfeltételektől függően alapvetően különböző módokon üzemeltethetők. A választott üzemmód mindenekelőtt a helyiségben található, ill. tervezett hőleadó rendszertől és a választott hőforrástól függ. 1.5.1 Monovalens üzemmód Monovalens üzemmódról akkor beszélünk, ha a hőszivattyú a fűtés és a melegvíztermelés teljes hőigényét fedezi. Ehhez a talaj és a talajvíz optimális hőforrás, mivel ezek a hőforrások a külső hőmérséklettől szinte függetlenek, és alacsony hőmérsékletek mellett is elegendő hőt szállítanak. 1.5.2 Bivalens üzemmód Itt a hőszivattyú mellett mindig használunk második hőtermelőt, gyakran egy meglévő olajkazánt. Egyés kétlakásos házaknál a múltban nagy jelentősége volt ennek az üzemmódnak, mindenekelőtt levegő/víz hőszivattyúkkal kombinálva. Itt az alapellátást a hőszivattyúval valósították meg, meghatározott külső hőmérséklettől, pl. 0 C alatt pedig bekapcsolódott egy olajkazán. Gazdaságossági okokból mivel mindig két hőtermelő szükséges ezek a rendszerek időközben már kikerültek a fókuszból, és már csak elvétve készülnek ilyenek. 1.5.3 Monoenergetikus üzemmód A monoenergetikus üzemmód esetében az energiacsúcsokat integrált elektromos kiegészítő fűtéssel fedezik. Ez a rásegítő fűtés ideális esetben a melegvíztermelés és a fűtés támogatására is alkalmas. Ebben az esetben a használati melegvíz hőmérsékletének megemelése is lehetséges legionella-kapcsolás formájában. A monoenergetikus üzemmód bizonyult a leggazdaságosabb üzemmódnak, mert a hőszivattyúk valamivel kisebbre méretezhetők, ezáltal gazdaságosabban szerezhetők be, és többet dolgoznak az optimális üzemi tartományban. Ennek során fontos a pontos méretezés, hogy a rásegítő fűtés áramfogyasztása lehetőleg csekély maradjon. 6 6 720 616 608 (2008/04)

Alapvetés 1.6 Hőforrások A hőszivattyúk különös bája a hagyományos fűtési rendszerekkel összevetve abban rejlik, hogy a hőforrás feltárásával megújuló környezeti hő válik használhatóvá, és így hosszú ideig ingyenes hő áll rendelkezésre. Mindegy, hogy milyen hőforrást szeretnénk használni, a hőszivattyú beszerzésével egyidejűleg hőforrás feltárása is megtörténik. Úgyszólván befektetünk egy jövőben használandó energiaforrásba. Azt is mondhatjuk, hogy raktárra vásároltunk fűtési hőt. Példa: Mennyi megújuló energiát szolgáltat egy talajszonda a következő 20 évben, ha adott egy családi ház 12 000 kwh éves fűtési hőigénnyel, és az eg = 0,23 energiaszám? Mennyi olajat kellene ehhez vásárolni? Kiinduló adatok: Q ges : [kwh] a fűtéshez szükséges teljes hőmennyiség Q erde : a talajszonda által szolgáltatott hőmennyiség [kwh] Q el : [kwh] Miközben: Ahol: elektromosságból előállított hőmennyiség Ésszerű használatra a levegő, a talaj és a víz alkalmas hőforrásként. A kérdés, hogy melyik objektumnál melyik az optimális hőforrás, különböző tényezők függvénye, és mindig egyedi döntést igényel. 1.6.1 Talaj A talaj hője különböző módokon használható. Megkülönböztetünk itt olyan hőforrásokat, amelyek felszínhez közeli hőenergiát használnak, és olyanokat, amelyek geotermikus hőt hasznosítanak. A felszínközeli hő napenergia, amely szezonálisan tárolódik a talajban, és úgynevezett talajhőkollektorokkal hasznosítható, amelyeket 0,80 és 1,50 m közötti mélységben fektetünk vízszintesen. A fektetés mélysége essen túlnyomórészt fagymentes sávba, és ezért erősen függ a helyi adottságoktól. A geotermikus hő a Föld mélyéből áramlik a felszín felé, és talajszondákkal hasznosítható. Ezeket függőlegesen helyezzük el 150 m mélységig. Mindkét rendszer magas, és az évszakok során viszonylag egyenletes hőmérséklettel tűnik ki. Ez az üzem során a hőszivattyú magas hatásfokát eredményezi (magas éves teljesítményszám). Emellett ezek a rendszerek zárt körfolyamattal üzemelnek, ami nagyon magas megbízhatóságot és minimális karbantartási igényt jelent. Ebben a zárt körben víz és fagyálló folyadék (etilén-glikol) keveréke kering. Ez a keverék más néven a sole. Talajhőkollektorok Ebből: Q erde szerint rendezve: Egy évre ebben az esetben: 20 évre: Ez 18 480 liternyi olajnak vagy 18 000 m 3 földgáznak felel meg. H 5. kép Előnyök: kedvező költségek magas éves teljesítményszámú hőszivattyú Hátrányok: fontos a pontos fektetés, szakszerűtlen fektetés esetén légzsákok problémája nagy felületigény nem lehet beépíteni a területet 6 720 616 608 (2008/04) 7

Alapvetés A talajhő kivonása itt nagy felületű, a földfelszínnel párhuzamosan futó műanyag csövekkel történik, amelyeket rendszerint több körben fektetünk le. Itt egy kör hossza célszerűen nem haladja meg a 100 m-t, mert különben a szükséges szivattyúteljesítmény túl nagyra adódik. Az egyes köröket aztán egy elosztóhoz csatlakoztatjuk, amelyet a csőrendszer légtelenítésének biztosítására célszerűen a legmagasabb ponton helyezünk el. A VPW 2100 méretező program NÁ 40 csőméretet vesz alapul, amellyel 100 m feletti csőhosszok is kialakíthatók. A talaj átmeneti fagyása nincsen negatív hatással a berendezés működésére és a növények fejlődésére. Lehetőség szerint ügyelni kell arra, hogy mély gyökerű növények lehetőleg ne kerüljenek a talajkollektor területére. Szintén fontos a csövek homokba fektetése a hegyes kövek esetleges sérüléseinek elkerülésére. A visszatöltés előtt feltétlenül ajánlatos a nyomáspróba végzése. Legjobb a nyomást a visszatöltés idejére is fenntartani. Így az esetleges sérülések azonnal felismerhetők. Különösen új létesítmények esetén gyakran végezhetők el a szükséges földmunkák nagy többletköltségek nélkül. Sok tényezőtől függ, hogy milyen hőteljesítmény nyerhető ki a talajból, mindenekelőtt a talaj nedvességétől. Különösen jó tapasztalatokat nyertek nedves agyagos talajokkal. Kevésbé alkalmasak az erősen homokos talajok. Lakóterület [m 2 ] Talaj jellege fajlagos hőkinyerési teljesítmény [W/m 2 ] homokos, száraz 10 homokos, nedves 15-20 agyagos, száraz 20-25 agyagos, nedves 25-30 agyagos, vízzel telített 35-40 2. táblázat A méretezés ökölszabályai évi max. 2000 teljes terhelésű üzemórával működő berendezésekre vonatkoznak, ugyanígy a 4. táblázat értékei is. Mélység [m] a talaj fagyhatárának függvényében Egy kör max. hossza [m]: Cső anyaga 0,8-1,5 100 m (NÁ 25, 32) < 200 m (NÁ 40) VPW 2100 szerint műanyag, PE 80 Csövek távolsága [m] 0,5-0,8 Csőmennyiség [m/m 2 kollektorfelület] (NÁ 32) 1,0 (NÁ 40) 1,0-2,0 m Hőkivonási teljesítmény [W/m 2 ] 10-40 3. táblázat fajlagos fűtési terhelés [W/m 2 ] 30 40 50 60 70 80 szükséges földterület [m 2 ] 100 90 120 150 180 210 240 125 113 150 188 225 263 300 150 135 180 225 270 315 360 175 158 210 263 315 368 420 200 180 240 300 360 420 480 4. táblázat: Szükséges földterület az épület fajlagos fűtési terhelésének függvényében; éves munkaszám = 4, fajlagos kivont teljesítmény: q = 25 W/m 2 A VPW 2100 kalkulációs programban a csőhossz számítása (NÁ 40, csőtávolság: 0,8-1,0 m) a hőszivattyú által igényelt csúcsteljesítmény vagy az épület korábbi energiaigénye alapján történik. 8 6 720 616 608 (2008/04)

Alapvetés Talajhőszondák 6. kép Előnyök: megbízható kis helyigényű magasabb éves teljesítményszámú hőszivattyú Hátrányok: rendszerint magasabb beruházási költség nem minden területen lehetséges A nagyon egyszerű beépítés és a kis területigény miatt az utóbbi években egyre jobban elterjedtek a talajhőszondák. A gyakorlatban normál U-szondák és kettős U-szondák használatosak. A kettős U-szondák rendszerint egy négy párhuzamos műanyag csőből álló csőkötegből állnak, amelyeket az alsó végponton speciális idomokkal egyetlen szondavéggé hegesztenek össze. Ennek során két-két műanyag csövet kötnek össze, így két egymástól független áramlási kör keletkezik. 7. kép Talajszonda szondavéggel Jó hidrogeológiai viszonyok mellett ilyen módon magas hőkinyerési teljesítmények valósíthatók meg. A talajhőszondák tervezésének és beépítésének előfeltétele a talajviszonyok és az altalaj tulajdonságainak pontos ismerete. Max. 2000 teljes üzemóra mellett az alábbi értékek vehetők fel méretezési ökölszabályként: Lakóterület [m 2 ] fajlagos fűtési terhelés [W/m 2 ] 30 40 50 60 70 80 szükséges szondamélység [m] 100 45 60 75 90 105 120 125 56 75 94 112 131 150 150 67 90 112 134 157 180 175 79 105 131 158 183 210 200 90 120 150 180 210 240 5. táblázat: Szükséges szondamélység az épület fajlagos fűtési terhelésének függvényében; éves munkaszám = 4, fajlagos kivont teljesítmény: q = 50 W/m A VPW 2100 kalkulációs programban a szondamélység számítása a hőszivattyú által igényelt csúcsteljesítmény vagy az épület korábbi energiaigénye alapján történik. 6 720 616 608 (2008/04) 9

Alapvetés Talajvíz 8. kép Előnyök a hőszivattyú magas teljesítményszámai csekély helyigény Hátrányok nyílt rendszer karbantartási igény vízvizsgálat szükséges engedélyköteles A talajvíz kútból való kinyeréssel és a talajvizes rétegbe való visszavezetéssel történő használata energetikai szempontból különösen kedvező. Az egész évben közel állandó vízhőmérséklet a hőszivattyú számára magas teljesítményszámokat tesz lehetővé. Ehelyütt különös figyelmet kell szentelni a szállítószivattyú energiafogyasztásának. Kis berendezések vagy túl nagy mélység esetén a vélt energetikai előnyt nagyon gyakran elfogyasztja a szivattyú többletenergiája, és kis berendezések esetén nemritkán az éves teljesítményszám lényeges befolyásolását hozza magával. A talajvíz mint hőforrás esetében azt is figyelembe kell venni, hogy ez egy nyitott rendszer, amely a vízminőségtől, a vízmennyiségtől stb. függ. Ezért a talajvíz-hőszivattyú alkalmazására vonatkozó döntést különös alapossággal kell megfontolni. Először azt kell ellenőrizni, hogy az érintett területen rendelkezésre áll-e elegendő mennyiségű talajvíz max. 20 m mélységben. Ezt az elsőfokú vízügyi hatóságtól, a városgazdálkodástól vagy helyismerettel rendelkező kútfúróktól érdeklődhetjük meg. Ezt követően az elsőfokú vízügyi hatóságtól be kell szerezni a talajvíz fűtési célú kivételezésére és visszavezetésére vonatkozó engedélyt. A kútberendezés tervezését és kivitelezését szaktudással rendelkező kútfúró vállalatnak kell végeznie, mivel a szakszerűtlen kialakítás különösen a felvevőkút esetében az évek során okkerlerakódás következhet be, és a felvevőkút emiatt eldugulhat. A kár elhárítása jelentős költségekkel járhat. Emellett a javítás időszaka alatt nincsen lehetőség a hőszivattyú működésére, így monovalens berendezéseknél az épület fűtése nem biztosított. A víz minőségét vízvizsgálattal kell meghatározni. A berendezés üzeme során is ajánlatos a vízminta rendszeres vételezése, mert a talajvíz összetétele az idők során változhat. A jelentős költségek miatt a talajvizet kisebb objektumokhoz (egy- és kétlakásos házak) legtöbbször csak ott használják fűtésre, ahol sokéves tapasztalatok állnak rendelkezésre, és el lehet tekinteni a rendszeres vízvizsgálatoktól. Nagyobb objektumoknál azonban, mint pl. a lakóházak, irodaépületek, középületek stb. a talajvíz mint hőforrás fontos szerepet játszik, mindenekelőtt az épületek hűtésével összefüggésben. Itt a költség-haszon aránya rendszerint pozitív. 10 6 720 616 608 (2008/04)

Alapvetés 1.7 Hőleadó és elosztó rendszer 1.7.1 Hőleadó rendszer / padlófűtés Amint már leírtuk, a hőszivattyúk hatékonysága igen nagy mértékben a hőleadó rendszer és a hőforrás közötti áthidalandó hőmérsékletkülönbségtől függ. Ezért célszerű lehetőleg alacsony előremenő hőmérsékleteket választani. Ez a követelmény alapvetően különböző hőleadó rendszerekkel érhető el, pl. alacsony hőmérsékletű radiátorokkal vagy felületi fűtésekkel. Különösen a komfort okán, de a bútorozható felületek szabad kialakítása érdekében is a padlófűtés az utóbbi években a családiházszektorban a piacvezető hőleadási rendszerré lépett elő kb. 50 %-os piaci részesedésekkel. Többletköltség nélkül érhető el a 35 C előremenő ági és 28 C visszatérő ági hőmérséklet. Különösen jó hőszigetelésű házak esetében még valamivel alacsonyabb értékek is elérhetők. A padlófűtések további előnye az önszabályozó hatás. Az alacsony, 23 és a leghidegebb napokon legfeljebb 27 C-ig terjedő felületi hőmérsékletek miatt a hőleadás a helyiség hőmérsékletének emelkedésével erősen csökken, szélsőséges esetben akár nulláig is. Ez pl. az átmeneti évszakokban, tűző napsütés mellett következik be. Minden olyan kiegészítő berendezést, ami az előremenő hőmérséklet emeléséhez vezet, termodinamikai okokból tanácsos kerülni, ilyen pl. a keverők, hidraulikus váltók, további hőcserélők. Ebben az esetben a hőszivattyú optimális üzemi eredményeket ér el minimális energiafelhasználás mellett. 1.7.2 Puffertárolók A puffertárolók alkalmazásának hosszú múltra viszszatekintő hagyományai vannak a hőszivattyúknál, és a múltban legtöbbször bivalens fűtőberendezésekkel kapcsolatban volt rájuk szükség. Itt az volt a cél, hogy a hőszivattyút meglévő fűtőberendezéshez csatlakoztassák, miközben a fűtőrendszer pontos hidraulikai tulajdonságait nem ismerik. A puffertároló biztosítja a hőszivattyú folyamatos hőközlését a fűtőrendszer felé. Ezáltal minimálisra csökkennek a fűtőkör nem elegendő vízmennyiségéből adódó működési zavarok, és növekednek a kompresszor futásidői. A puffertárolóknak azonban vannak csekély hátrányaik is, amelyek új berendezéseknél könnyen elkerülhetők: A hőszivattyú-berendezések nem használhatók nem diffúziótömör műanyag csővel készült padlófűtéssel. A nagy puffertárolók növelik a rendszer tehetetlenségét. Ha a puffert elválasztó tárolóként használjuk, a hőszivattyú üzeme során a tároló tartalma öszszekeveredik. Ezáltal az előremenő hőmérséklet a hőszivattyú kilépésénél szükségtelenül megemelkedik, ami kisebb éves teljesítményszámokat eredményez. A puffertárolók növelik a hőszivattyús rendszerek beruházási és üzemeltetési költségeit, mivel a hőtárolóknak állandó készenléti energiafogyasztásuk van. Ezért új létesítésű padlófűtéseknél a fűtőrendszer szükséges keringési vízmennyiségének figyelembe vételével el lehet tekinteni a puffertárolótól. A puffertároló nélküli, padlófűtéses hőszivattyúberendezésekkel szerzett tapasztalatok azt mutatják, hogy az áramszolgáltatók napi 3 x 2 órás áramkimaradásai sem eredményezik a szobahőmérséklet érzékelhető csökkenését. Itt érvényesül a padlófűtés tárolótömegének előnyös hatása. Ha speciális feltételek mellett szükség lenne puffertárolóra, ökölszabályként az alábbi méretezés választható: 10-20 l puffertérfogat minden kw fűtőteljesítmény után Példa: Mekkora a családi ház puffertárolójának V p térfogata, ha a fűtési terhelés 10 kw: V p = 10 kw x 10... 20 l/kw = 100... 200 l 1.7.3 Keringtetett minimális vízmennyiség A hőszivattyú csak akkor képes a megkövetelt fűtési teljesítmény szállítására és optimális teljesítményszámok elérésére, ha a szükséges minimális keringtetett vízmennyiséget betartjuk. Ha a fűtővíz szükséges átfolyó vízmennyisége nem teljesül, a hőszivattyú visszatérő ági hőmérséklete megemelkedik. Ez szélsőséges esetben azt eredményezheti, hogy a hőszivattyút a nyomáshatároló kapcsoló lekapcsolja. Leggyakoribb okok: túl kicsi keringtető szivattyú, ill. túl alacsonyra választott teljesítményfokozat a fűtővíz átfolyását a zárt termosztátszelepek korlátozzák A megkerülő vezetékek és a puffertároló használata jelenthet megoldást. Gyakran elegendő egy vagy több olyan nyitott fűtőkör betervezése, amelyet aztán egy szobatermosztát közvetlenül a hőszivatytyúval szabályoz. 6 720 616 608 (2008/04) 11

A Junkers talajhőszivattyú-rendszere 2. A Junkers talajhőszivattyú-rendszere 2.1 Rendszeráttekintés Hőforrás Talaj Talajszonda Talajkollektor Készülékek TM 60-1... 110-1 TE 60-1... 170-1 Kiegészítők Melegvíztároló Alkalmazások Funkciók Fűtés Melegvíztermelés Berendezések Standard berendezések 1- és 2-lakásos házak Padlófűtés 4-10 személy Különleges berendezések Szoláris melegvíz-rásegítés 9. kép 6 720 616 608 (2008/04) 17

A Junkers talajhőszivattyú-rendszere 2.2 Junkers-talajhőszivattyúk Két sorozat áll rendelkezésre: a modulsorozat integrált nemesacél melegvíztárolóval és a kompakt sorozat külső melegvíztárolóval. megnyugtatóan biztonságos A Junkers talajhőszivattyúi teljesítik a Bosch legmagasabb fokú funkcionalitásra és élettartamra vonatkozó minőségi követelményeit. A készülékeket a gyárban ellenőrizzük és teszteljük. A nagy márka biztonsága: alkatrészellátás és szerviz még 15 év után is. nagymértékben ökologikus A hőszivattyú üzeme során a fűtési energia kb. 75 %-a megújuló energia, ökoáram (szél-, vízi-, napenergia) esetén pedig akár 100 %-a is. Az üzem nem jár emisszióval. Nagyon jó minősítés az energiatakarékossági rendelet értelmében teljesen független és időtálló Független az olajtól és a gáztól. Nem függ össze az olaj és a gáz árának alakulásával. Nem érintik a környezeti tényezők: A talajhő nem függ a naptól és a széltől, hanem az év 365 napján megbízhatóan rendelkezésre áll. rendkívül gazdaságos Az olajhoz és a gázhoz képest akár 50 %-kal alacsonyabb üzemeltetési költség Karbantartást nem igénylő, hosszú élettartamú technika zárt körfolyamatokkal Nincsenek folyamatos költségek (pl. égőkarbantartás, szűrőcsere, kéményseprő). Elmaradnak a kazánhelyiség és a kémény beruházásai. Működési vázlat (11. és 12. kép) Sole-kör (hőhordozó köre) (SA/SE) A solét a hőszivattyúba épített soleszivattyú (P3) továbbítja. Ott a párologtatóban (23) leadja a hőjét a hűtőkörnek, és visszatér a hőforráshoz. A sole hővesztesége a hőmérséklettől és az etilénglikol-víz keverési aránytól függ. A hőmérséklet csökkenésével és az etilénglikol arányának emelkedésével növekszik a sole nyomásvesztesége (10. kép). relatív nyomásveszteség 10. kép koncentráció [tf%] Ezért a nyomásveszteség számításánál figyelembe kell venni az etilénglikolkoncentrációt! Fűtőkör (HV/HR) A fűtőszivattyú (P2) a fűtési vizet a kondenzátorhoz (88) viszi. Ott hőt vesz fel a hűtőkörtől. A mögé beiktatott pótfűtés (ZH) adott esetben tovább emeli a hőmérsékletet. A 3-állású szelep (VXV) a fűtési vizet a fűtőrendszerbe vagy a melegvíztermelőbe (TM...-1 készülékeknél belső (WS), a TE...-1 készülékeknél külső) viszi. Hűtőkör (hűtőközegkör) A hűtőkörben a folyékony hűtőközeg az elpárologtatóba (23) áramlik. Ott hőt vesz fel a sole-körtől, és ennek során teljesen elpárolog. A gáz halmazállapotú hűtőközeget a kompresszor (111) magasabb nyomásra sűríti, amely ennek során felmelegszik. A kondenzátorban (88) leadja a hőt a fűtőkörnek. Ennek során újból folyékony halmazállapotúvá válik. A hűtőközeg a kondenzátortól a száraz szűrőn (86) és a kémlelőnyíláson (84) át az expanziós szelephez (83) jut. Itt a hűtőközeg alacsonyabb nyomásra terjed ki. 18 6 720 616 608 (2008/04)

A Junkers talajhőszivattyú-rendszere A TM 60-1... TM 110-1 működési vázlata 11. kép EWP GT3 GT6 GT8 GT9 GT10 GT11 HP HR HV SA SE KW LP Talajhőszivattyú Melegvíz hőérzékelője (belső) Kompresszor hőérzékelője Fűtés előremenő hőérzékelője Fűtés visszatérő hőérzékelője (belső) Sole-belépés hőérzékelője (hőh.belép.) Sole-kilépés hőérzékelője (hőhord.kilép.) Nagynyomású oldal nyomásérzékelője Fűtés előremenő ága Fűtés visszatérő ága Sole-kilépés (hőhordozó kilépése) Sole-belépés (hőhordozó belépése) Hideg víz belépése Kisnyomású oldal nyomásérzékelője P2 Fűtés szivattyúja P3 Sole-szivattyú (hőhordozó szivattyúja) VXV 3-utas szelep WS Melegvíztároló fűtővízköpennyel WW Melegvízkilépés ZH Elektromos kiegészítő fűtés 23 Elpárologtató 83 Expanziós szelep 84 Kémlelőnyílás 86 Száraz szűrő 88 Kondenzátor 95 Kezelőtábla 111 Kompresszor 6 720 616 608 (2008/04) 19

A Junkers talajhőszivattyú-rendszere A TE 60-1... TE 170-1 működési vázlata 12. kép EWP GT6 GT8 GT9 GT10 GT11 HP HR HV SA SE LP P2 Talajhőszivattyú Kompresszor hőérzékelője Fűtés előremenő hőérzékelője Fűtés visszatérő hőérzékelője (belső) Sole-belépés hőérzékelője (hőh.belép.) Sole-kilépés hőérzékelője (hőhord.kilép.) Nagynyomású oldal nyomásérzékelője Fűtés előremenő ága Fűtés visszatérő ága Sole-kilépés (hőhordozó kilépése) Sole-belépés (hőhordozó belépése) Kisnyomású oldal nyomásérzékelője Fűtés szivattyúja P3 Sole-szivattyú (hőhordozó szivattyúja) R Sp Tároló visszatérő ága V Sp Tároló előremenő ága VXV 3-utas szelep ZH Elektromos kiegészítő fűtés 4 Elzárócsap szűrővel 23 Elpárologtató 83 Expanziós szelep 84 Kémlelőnyílás 86 Száraz szűrő 88 Kondenzátor 95 Kezelőtábla 111 Kompresszor 20 6 720 616 608 (2008/04)

A Junkers talajhőszivattyú-rendszere 2.2.1 Szabályozás 13. kép Folyadékkristályos kijelző szöveges menüvel Jellemzők Mikroprocesszoros szabályozás szöveges folyadékkristályos kijelzővel és menüválasztó forgókapcsolóval 2 kezelési szint a végfelhasználónak 1 kezelési szint a szakembereknek és szerviztechnikusoknak, a hozzáférés hozzáférési kóddal védett Összeállítható berendezések A szabályozó szoftverrel sokoldalú szabályozást integráltunk a hőszivattyúkba. A fűtőberendezések különböző komponensei csatlakoztathatók és szabályozhatók a segítségével. Így az alábbi berendezésekre van lehetőség: Fűtőberendezések egy fűtési körrel Fűtőberendezések fűtési és melegvíztermelő körrel Fűtőberendezések kevert és keverés nélküli fűtési körrel (az SV1 3-utas keverőszeleppel, a kevert fűtési körben a P4 külső fűtési szivattyúval és az előremenő ágban a GT4 hőmérsékletérzékelővel) Fűtőberendezések kevert és keverés nélküli fűtési körrel és melegvíztermeléssel (az SV1 3- utas keverőszeleppel, a kevert fűtési körben a P4 külső fűtési szivattyúval és az előremenő ágban a GT4 hőmérsékletérzékelővel) Külső hőmérsékletérzékelők A következő külső hőmérsékletérzékelők csatlakoztathatók: GT1: fűtés visszatérő ágának hőmérsékletérzékelője GT2: külső hőmérséklet érzékelője GT3X: melegvíz hőmérsékletérzékelője (külső) GT4: kevert fűtési kör előremenő hőmérsékletének érzékelője GT5: helyiséghőmérséklet érzékelője A hőmérsékletérzékelők egyes talajhőszivattyúkhoz kapcsolódó használhatóságát a 8. táblázat mutatja. TM...-1 TE...-1 GT1 x x GT2 x x GT3X -1) o GT4 o o GT5 o o 8. táblázat 1.) a GT3 belső hőmérsékletérzékelő gyárilag szerelve van x használata szükséges - használata nem lehetséges o használata lehetséges Külső fűtési szivattyúk A helyszíni beépítésű P1 és P4 fűtési szivattyúk egy nem kevert és egy kevert fűtési kör ellátásához használhatók (pl. 77. kép a 64. oldalon). Ha a P4 külső fűtési szivattyú padlófűtési kört lát el, a maximális hőmérséklet túllépése esetén mechanikus hőmérséklethatárolóval kell lekapcsolni. Kevert fűtési kör keverőszelepe Kevert fűtési körökhöz egy motoros vezérlésű SV1 keverőszelep iktatható be (pl. 77. kép a 64. oldalon). A kevert fűtési kör optimális szabályozása érdekében a keverőszelep működési ideje legyen rövid, < 1,5 perc. 6 720 616 608 (2008/04) 21

A Junkers talajhőszivattyú-rendszere Egyesített riasztás (opcionális) Az egyesített riasztás jelzi, ha a csatlakoztatott érzékelők valamelyikénél üzemzavar lépett fel. Az egyesített riasztás az érzékelőkártya ALARM- LED vagy SUMMA-LARM kapcsaihoz csatlakozik. Az ALARM-LED kimeneten 5 V 20 ma jelentkezik, amelyhez megfelelő figyelmeztető lámpa csatlakoztatható. A SUMMA-LARM kimenetnek egy potenciálmentes érintkezője van legfeljebb 24 V 100 ma értékig. Ha az egyesített riasztás megtörtént, az érintkezőkártyán belül az érintkező záródik. Hibanapló A szabályozó elektronika minden hibaüzenete hibanaplóban kerül rögzítésre. Ez az üzemzavarok elhárításához vagy a rendszeres funkcióellenőrzés során a kijelzőn át kiolvasható. Így hatékony eszköz áll rendelkezésre a hőszivattyú működésének hoszszabb időtartamon át folytatott ellenőrzésére, és az üzemzavarok lehetséges okainak az időbeli összefüggésben való jobb megítélésére. Automatikus újraindítás Ha a szabályozó elektronika hibaüzenete nem érint biztonsági szempontból lényeges alkatrészt, a hőszivattyú a hiba okának megszűnése után automatikusan újra felveszi az üzemet. Ez biztosítja, hogy a fűtés még kisebb hibák esetén is működőképes maradjon. 2.2.2 Hőmérsékletérzékelők és szabályozó érték A hőszivattyú üzemének szabályozó értéke a viszszatérő ági hőmérséklet (GT1 érzékelő). A hőmérsékletérzékelők áttekintése A hőszivattyúban a típustól és a fűtőberendezéstől függően különböző hőmérsékletérzékelők használatosak. Belső hőmérsékletérzékelők 14. kép: GT3, GT8, GT9, GT10, GT11 GT3: a készülék belső melegvízhőmérsékletérzékelője GT8: a készülék belső hőmérsékletérzékelője a fűtés előremenő ágához GT9: a készülék belső hőmérsékletérzékelője a fűtés visszatérő ágához GT10: a készülék belső hőmérsékletérzékelője a sole belépéséhez GT11: a készülék belső hőmérsékletérzékelője a sole kilépéséhez 15. kép: GT6 GT6: a készülék belső hőmérsékletérzékelője a kompresszorhoz 22 6 720 616 608 (2008/04)

A Junkers talajhőszivattyú-rendszere Külső hőmérsékletérzékelők 16. kép: GT1 GT1: fűtés visszatérő ágának kiegészítő külső hőmérsékletérzékelője 20. kép: GT5 GT5: helyiséghőmérséklet érzékelője A rendszer a meghatározott hőmérsékletekkel szabályozza a fűtőberendezést és felügyeli a hőszivattyút. Rendellenes hőmérsékletek esetén a hőszivattyú leáll, és hibaüzenetet küld a kijelzőre. Ha a hőmérséklet újra a megengedett tartományba kerül, a hőszivattyú automatikusan újra működésbe lép (kivéve a GT6 hibajelzése esetén). 2.2.3 Kompresszor 17. kép: GT2 GT2: külső hőmérséklet érzékelője 18. kép: GT3X GT3X: melegvíz kiegészítő külső hőmérsékletérzékelője 19. kép: GT4 GT4: kevert fűtési kör előremenő hőmérsékletének érzékelője (rendelési szám: 7 719 002 853) 21. kép A kompresszor a gáznemű munkaközeget 35 C szükséges előremenő hőmérséklet esetén 15 barra emeli, ennek hatására a munkaközeg hőmérséklete kb. 0 C-ról kb. 88 C-ra emelkedik. A Junkers talajhőszivattyúi scroll-kompresszorokkal rendelkeznek. Ezeket magas hatásfok és viszonylag halk működés jellemzi. A további zajvédelem érdekében a kompresszort zajvédő burkolat takarja. A kompresszor a rezgések elválasztására rugalmas befogású kompresszoralapra van szerelve. 6 720 616 608 (2008/04) 23

A Junkers talajhőszivattyú-rendszere 2.2.4 Cseppfolyósító (kondenzátor) 2.2.6 Elpárologtató 22. kép A kondenzátorban a munkaközeg egy hőcserélőn át hőt ad le a fűtési körnek. Ennek során a munkaközeg lecsapódik, és folyékony halmazállapotban hagyja el a kondenzátort. 24. kép Az elgőzölögtetőben a munkaközeg egy hőcserélőn át hőt vesz fel a sole-körtől. Ennek során a munkaközeg elpárolog, és gáz halmazállapotban távozik az elgőzölögtetőből. 2.2.7 Szivattyúk 2.2.5 Expanziós szelep 23. kép Az expanziós szelepben a folyékony munkaközeg nyomása 35 C szükséges előremenő hőmérséklet esetén 15 barról 2,8 barra csökken. Ezzel egyidejűleg az elgőzölögtető utáni érzékelő segítségével szabályozza a munkaközeg elgőzölögtetőn átáramlásának térfogatáramát, és így biztosítja a talajfúrásból nyert hő lehető legnagyobb fokú hasznosítását. 25. kép A hőszivattyúkba egy-egy szivattyú van integrálva a fűtőkörhöz és a sole-körhöz. 24 6 720 616 608 (2008/04)

A Junkers talajhőszivattyú-rendszere 2.2.8 Nyomásérzékelő 2.2.11 Szennyszűrő 26. kép A rendszer a hűtőközeg-kör nyomását a nagynyomású és a kisnyomású oldalon is figyeli. Rendellenes nyomás esetén a hőszivattyú leáll, és hibaüzenetet küld a kijelzőre. 2.2.9 Száraz szűrő 27. kép A száraz szűrő a hűtőközeg-körben a folyásirányt tekintve a cseppfolyósító (kondenzátor) és a kémlelőnyílás között helyezkedik el. Az esetlegesen megjelenő nedvességet szűri ki a munkaközegből. 29. kép A szennyszűrők feladata, hogy az esetleges szenynyeződéseket kiszűrjék. Ezzel védik a hőcserélőket a sérülésektől, és ezáltal a hűtőkör költséges javítását előzik meg. A készülék minden változatában található szennyszűrő a fűtési és a sole-körben is. A fűtési kör szennyszűrője a TM-készülékekhez adott elzárócsapba van beépítve (lásd a 29. képet). Ezt a készülék fűtési visszatérő csatlakozásának közelében kell beépíteni. A TE-készülékek esetében a fűtési kör szennyfogóval ellátott elzárócsapja magába a készülékbe van beépítve (lásd a 47. képet a 32. oldalon). A solekörben a szennyszűrők a töltőberendezésbe vannak integrálva (lásd 2.2.12). A hőszivattyú lekapcsolása és az adott elzárócsapok zárása után a szennyszűrők a töltőberendezéshez mellékelt fogó segítségével leszerelhetők. Így a szűrő a sole-, ill. a fűtési kör leürítése nélkül tisztítható. 2.2.10 Kémlelőnyílás 28. kép A munkaközeg körébe beiktatott kémlelőnyílás egyszerű eszközökkel teszi lehetővé a körfolyamat ellenőrzését. Az áramló munkaközeg optikai megjelenése alapján következtetni lehet a hőszivattyú esetleges hibás beállításaira. 6 720 616 608 (2008/04) 25

A Junkers talajhőszivattyú-rendszere 2.2.12 Töltőberendezés 2.2.13 Nagy légtelenítő 30. kép 31. kép A töltőberendezés (30. kép) minden olyan komponenst tartalmaz, amire a berendezés szakszerű és problémamentes feltöltéséhez szükség van. A töltőberendezés részét képezi egy töltőszelep, egy visszatérő szelep, valamint egy szennyszűrő. A töltőberendezést szigeteléssel és a hozzá tartozó fogóval (amelynek segítségével a szűrő tisztításhoz egyszerűen kiszerelhető) együtt szállítjuk (31. kép). A töltőberendezés a vízcsövekhez csavarkötésekkel csatlakozik, így a szerelés gyorsan és forrasztás nélkül történhet. A hőszivattyú teljesítményétől függően különböző töltőberendezések használatosak: 32. kép A készülékhez mellékelt nagy légtelenítőt (GE) a membrános tágulási tartály (MAG) és a töltőberendezés között, tehát a sole-belépés (munkaközeg belépése) közelében, a berendezés legmagasabban elhelyezkedő pontján kell beépíteni. A nagy légtelenítő biztosítja a berendezés megfelelő légtelenítését, és gondoskodik az optimális működésről. A nagy légtelenítő két részből áll, ezeket a helyszínen kell összecsavarozni. A nagy légtelenítő a vízcsövekhez csavarkötésekkel csatlakozik, így a szerelés gyorsan és forrasztás nélkül elvégezhető. 2.2.14 Kiegészítő fűtés elektromos patronja Hőszivattyú TM/TE 60-1... 110-1 G 1 G 1 TE 140-1... 170-1 G 1 ¼ G 1 9. táblázat Solevezeték csatlakozása Töltővezeték csatlakozása 33. kép A TM...-1 és TE...-1 készülékekbe elektromos patron van beépítve kiegészítő fűtésként. Ez a fűtés a fűtési kört a melegvízkörtől elválasztó 3-utas szelep előtt található. Ezért a kiegészítő fűtés egyaránt használható a fűtési üzemben és a melegvíztermelésnél is. 26 6 720 616 608 (2008/04)

A Junkers talajhőszivattyú-rendszere 2.2.15 3-utas szelep 34. kép A hőszivattyú által vezérelt 3-utas szelep választja le a fűtési kört a melegvízkörről. A szelep a TM...-1 és TE...-1 készülékek belsejében található. A 3-utas szelep a vízcsövekhez csavarkötésekkel csatlakozik, így a szerelés gyorsan és forrasztás nélkül elvégezhető. 2.2.16 Nemesacél melegvíztároló fűtővízköpennyel (csak a TM...-1 készülékeknél). 36. kép FA HR HV IS KW HWM WS WW Külső áramos anód Fűtés visszatérő ága Fűtés előremenő ága Szigetelés Hideg víz belépése Fűtési vízköpeny (térfogat: 57 liter) Melegvíztároló (térfogat: 163 liter) Melegvízkilépés Kiegészítő korrózióvédelemként külső áramos anód van beépítve. Ezáltal rossz vízminőségű területeken (magas kloridion-koncentráció) is biztosított a hatékony korrózióvédelem. 35. kép A TM...-1 sorozatú készülékek kettős falú melegvíztárolóval rendelkeznek. A külső tartályon áramlik át a hőszivattyúból érkező meleg víz. Ennek hatására a belső ivóvíztároló felmelegszik. Ezzel egyidejűleg a külső tartály 57 literes térfogatával fűtő vízköpenyként szolgál a melegvíztermeléshez, és biztosítja, hogy a hőszivattyú a melegvíztermeléshez ritkábban kapcsoljon be, illetve ki. 6 720 616 608 (2008/04) 27

A Junkers talajhőszivattyú-rendszere 2.3 TM 60-1... 110-1 2.3.1 Felépítés és szállítási terjedelem A TM 60-1... 110-1 talajhőszivattyúk családi házak fűtésére és melegvíztermelésére szolgálnak. Melegvíztárolóval és elektromos kiegészítő fűtéssel rendelkeznek. Külső áramos anód Váltószelep (3-utas szelep) Kezelőfelület szöveges menüvel Melegvíztároló fűtési vízköpennyel Elektromos kiegészítő fűtés Lemezes hőcserélő Keringtető szivattyú Szabályozó doboz Indítási áramhatároló (kivéve TM 60-1) Scroll-kompresszor 37. kép Előnyök Beépített nemesacél melegvíztároló Integrált sole-szivattyú és fűtési szivattyú Integrált kiegészítő fűtés Kompakt és helytakarékos Könnyen kezelhető szöveges menü Halk Nemes formaterv Nagy teljesítmény Előremenő hőmérséklet max. 65 C Elektromosan határolt indítási áram (kivéve 6 kw-os készülék) Szállítási terjedelem TM 60-1... 110-1 talajhőszivattyú Csavarmenetes lábak GT1 külső hőmérsékletérzékelő a fűtés visszatérő ágához GT2 külső érzékelő a külső levegő hőmérsékletéhez GT5 külső szobahőmérséklet-érzékelő Fűtési kör elzárócsapja szennyszűrővel Sole-kör töltőberendezése integrált szennyszűrővel és a szennyszűrő leszereléséhez fogóval Nagy légtelenítő Készülék dokumentációs csomagja 28 6 720 616 608 (2008/04)

A Junkers talajhőszivattyú-rendszere 2.3.2 Beépítési és csatlakozási méretek EL Elektromos vezetékek EWP Talajhőszivattyú HR Fűtés visszatérő ága HV Fűtés előremenő ága SA Sole kilépése (munkaközeg kilépése) SE Sole belépése (munkaközeg belépése) KW Hideg víz belépése WW Melegvíz-kilépés 95 Kezelőtábla Felállítás helye A felállítás helye ne kerüljön zajérzékeny helyiségek (pl. hálószoba) közelébe, mert a talajhőszivatytyú egy bizonyos zajszinttel jár. A hátoldal távolsága a faltól legalább 200 mm legyen. A felállítás helyén a környezeti hőmérséklet 0 C és 45 C közé essen. A hőszivattyút a mellékelt állítható lábakkal vízszintesre kell állítani. 38. kép 6 720 616 608 (2008/04) 29

A Junkers talajhőszivattyú-rendszere 2.3.3 A készülékek adatai Egység TM 60-1 TM 75-1 TM 90-1 TM 110-1 Sole/víz üzem 0/35 fűtési teljesítmény 1) kw 5,9 (14,9) 7,3 (16,3) 9,1 (18,1) 10,9 (19,9) 0/50 fűtési teljesítmény 1) kw 5,5 (14,5) 7,0 (16,0) 8,4 (17,4) 10,1 (19,1) COP 0/35 2) / 3) - 4,5 / 4,0 4,6 / 4,1 4,6 / 4,3 5,0/4,6 COP 0/50 2) / 3) - 3,2 / 3,9 3,3 / 3,0 3,2 / 3,0 3,5/3,2 Sole (hűtőközeg) Névleges térfogatáram l/s 0,33 0,41 0,50 0,62 Megengedett külső nyomásesés kpa 49 45 44 80 Max. nyomás bar 4 Sole feltöltési mennyisége l 6 Üzemi hőmérséklet C -5... +20 Csatlakozás (Cu) mm 28 Kompresszor Típus - Mitsubishi Scroll R407c munkaközeg tömege kg 1,35 1,40 1,50 1,90 Max. nyomás bar 31 Fűtés Névleges térfogatáram ( t = 7 K) l/s 0,2 0,25 0,31 0,37 Min. / max. előremenő hőmérséklet C 20 / 65 Max. megengedett üzemi nyomás bar 3,0 Fűtés vízmennyisége a tároló fűtési vízköpenyével l 64 Csatlakozás (Cu) mm 22 Melegvíz Max. teljesítmény kieg. fűtéssel (el. patron)/anélkül kw 5,5 / 14,5 7,0 / 16,0 8,4 / 17,4 10,2 / 19,2 Max. előremenő hőmérséklet kiegészítő fűtéssel C 58 / 65 (elektromos patron) / anélkül Melegvíz max. mennyisége 4) l/min 12 Hasznos melegvíztérfogat l 163 Fűtés figyelembe vett melegvízmennyisége l/h 600 Teljesítményszám 5) DIN 4701 szerint, ha a tároló - 1,0 1,2 1,2 1,4 hőmérséklete 60 C, kieg. el. fűtés nélkül Vízkivételi mennyiség 45 C-on, ha a tároló hőmérséklete l 205 60 C, kieg. el. fűtés nélkül Min. / max. megengedett üzemi nyomás bar 2 / 10 Csatlakozás (nemesacél) mm 22 Elektromos csatlakozási értékek Elektromos feszültség V 400 (3 x 230) Frekvencia Hz 50 Biztosító, lomha kioldású; 6 kw / 9 kw kieg. fűtés A 16 / 20 20 / 25 (elektromos fűtőpatron esetén) Kompresszor névleges teljesítményfelvétele, 0/35 kw 1,3 1,6 2,0 2,3 Max. áram indítási áramkorlátozással 6) A < 30 Védelem típusa IP X1 Általános jellemzők Hangnyomásszint 7) db(a) 31 34 36 35 Megengedett környezeti hőmérsékletek C 0... +45 Méretek (szélesség x mélység x magasság) mm 600 x 640 x 1800 Súly (csomagolás nélkül) kg 213 217 229 263 10. táblázat 1) Zárójeles értékek: max. teljesítmény a 9 kw-os kiegészítő fűtéssel együtt 2) Csak a kompresszor 3) DIN EN 255 szerinti belső szivattyúkkal 4) Ha a hideg víz belépő mennyisége nagyobb mint 12 l/min, a helyszínen kell gondoskodni a térfogatáram megfelelő korlátozásáról. 5) Az N L teljesítményszám az ellátható lakások számát adja meg, amelyekhez egyenként 3,5 személy, egy normál fürdőkád és két további vételezési hely tartozik. Az N L meghatározása T Sp = 57 C, T z = 45 C, t K = 10 C és a fűtőfelületek maximális teljesítménye mellett történt. A tároló töltési teljesítményének csökkentése és kisebb keringtetett vízmennyiség mellett N L értelemszerűen alacsonyabb. 6) A 6 kw-os készülék indítási áramkorlátozás nélkül. 7) 1 m távolságban az EN ISO 11203 szerint. 30 6 720 616 608 (2008/04)

A Junkers talajhőszivattyú-rendszere 2.3.4 A készülékek jelleggörbéi TM 60-1 39. kép TM 60-1 sole-szivattyú 40. kép TM 60-1 fűtési szivattyú TM 75-1 41. kép TM 75-1 sole-szivattyú TM 90-1 42. kép TM 75-1 fűtési szivattyú 43. kép TM 90-1 sole-szivattyú 44. kép TM 90-1 fűtési szivattyú TM 110-1 45. kép TM 110-1 sole-szivattyú H Maradék szállítási magasság (a készülék nyomásveszteségével) V Térfogatáram V 10 Fűtési kör térfogatárama, ha T = 10 K (szürke háttér = munkatartomány) V min Sole-kör minimális térfogatárama 46. kép TM 110-1 fűtési szivattyú 1. Szivattyú jelleggörbéje az 1. fokozatban 2. Szivattyú jelleggörbéje a 2. fokozatban 3. Szivattyú jelleggörbéje a 3. fokozatban A szivattyúk kiszállítása a 3. fokozatban történik (gyári beállítás) Ezért a nyomásveszteség számítása során figyelembe kell venni az etilénglikolkoncentrációt (lásd 2.2 fejezet, 10. kép)! 6 720 616 608 (2008/04) 31

A Junkers talajhőszivattyú-rendszere 2.4 TE 60-1... 170-1 2.3.1 Felépítés és szállítási terjedelem A TE 60-1... 110-1 talajhőszivattyúk családi házak és kétlakásos házak fűtésére és melegvíztermelésére szolgálnak külső melegvíztárolóval. Elektromos kiegészítő fűtéssel és motoros vezérlésű 3-utas szeleppel rendelkeznek. Váltószelep (3-utas szelep) Kezelőfelület szöveges menüvel Elektromos kiegészítő fűtés Elzárószelep szennyszűrővel Fűtési szivattyú Sole-szivattyú Szabályozó doboz Indítási áramhatároló (kivéve TE 60-1) Scroll-kompresszor 47. kép Előnyök Integrált sole-szivattyú és fűtési szivattyú Integrált kiegészítő fűtés Melegvíztároló csatlakoztatására előkészítve Könnyen kezelhető szöveges menü Halk Nemes formaterv Nagy teljesítmény Elektromosan határolt indítási áram (kivéve 6 kw-os készülék) Szállítási terjedelem TE 60-1... 110-1 talajhőszivattyú Csavarmenetes lábak GT1 külső hőmérsékletérzékelő a fűtés visszatérő ágához GT2 külső érzékelő a külső levegő hőmérsékletéhez GT5 külső szobahőmérséklet-érzékelő Sole-kör töltőberendezése integrált szennyszűrővel és a szennyszűrő leszereléséhez fogóval Nagy légtelenítő Készülék dokumentációs csomagja 32 6 720 616 608 (2008/04)