Wärmeverteilsysteme für Luftwärmepumpen

Unsere Wärmepumpensysteme basieren auf drei zentralen Komponentengruppen:

• Wärmeabgabe (Emitter): Fußbodenheizung, Heizkörper und Gebläsekonvektoren (Fan Coils) – hier verlässt die Wärme das Wasser und gelangt in den Raum.

• Speicherung: Pufferspeicher und Warmwasserspeicher (DHW) – hier wird die Wärme zwischengespeichert.

• Hydraulische Regelung: Hydraulische Weichen und Mischventile – hier werden Vorlauftemperatur und Durchflussvolumen pro Heizkreis geregelt.

Fußbodenheizung

Die Fußbodenheizung ist ein Niedertemperatur-Flächenheizsystem, das die Wärme gleichmäßig über die Bodenfläche verteilt. Sie dient als Referenzsystem für die maximale Effizienz einer Wärmepumpe.

• Soll-Vorlauftemperatur: 30–35 °C. Dies ist der optimale Bereich, in dem unsere Wärmepumpen ihre höchste Leistungszahl (COP) erreichen.

• Monovalenter Betrieb: Wenn die Wärmepumpe die einzige Wärmequelle ist, beträgt die maximale Vorlauftemperatur 50 °C.

• Auswirkung auf die Effizienz: Jede Absenkung der Vorlauftemperatur um 1 °C spart rund 2,5 % Energie ein.

• Systemintegration: Fußbodenheizkreise mit passender Auslegungstemperatur können mit der NAVIGATOR 10 Regelung als Direktkreis betrieben werden (direkt an den Primärvorlauf angeschlossen, ohne Mischventil).

• Anforderungen an die Verrohrung: Die Rohre müssen absolut sauerstoffdiffusionsdicht sein, um Korrosion und Schlammablagerungen im Wärmetauscher zu verhindern. Engere Rohrabstände werden empfohlen, um die erforderliche Vorlauftemperatur weiter zu senken.

Heizkörper (Radiatoren)

Heizkörper sind Hochtemperatur-Wärmeabgaberaster, die Wärme hauptsächlich durch Konvektion übertragen. Sie benötigen in der Regel höhere Vorlauftemperaturen als Fußbodenheizungen.

• Systemintegration: Da die Auslegungstemperaturen von Heizkörpern meist über dem Fußbodenheizungs-Zielwert von 30–35 °C liegen, werden sie üblicherweise als Mischkreis und nicht als Direktkreis betrieben.

• Effizienz-Kompromiss: Bei einer Außentemperatur von 20 °C erreicht die AERO ALM 2-8 mit einem Vorlauf von 35 °C einen COP von 5,38, verglichen mit einem COP von 2,45 bei 70 °C Vorlauf. Niedrigere Systemtemperaturen senken die Betriebskosten erheblich.

• Mischsysteme (Hybrid-Gebäude): Bei Objekten, die bestehende Heizkörper mit einer neuen Fußbodenheizung kombinieren, kann die NAVIGATOR 10 Regelung bis zu sechs Mischkreise steuern – jeder mit einer eigenen, individuell angepassten Heizkurve.

• Anforderung an Pufferspeicher: Ein Pufferspeicher ist zwingend erforderlich, wenn die Heizkörperkreise über Zonenventile oder Mischgruppen geregelt werden.

Warmwasserbereitung (DHW)

Die Warmwasserbereitung ist ein paralleler Verteilweg, der Küchen- und Badezimmerarmaturen versorgt. Sie macht in der Regel bis zu 40 % des Gesamtwärmebedarfs eines Gebäudes aus.

Wir bieten zwei verschiedene Systeme zur Warmwasserbereitung an:

Option A: Hygienik Frischwasserstation (Durchlauf-Prinzip)

• Warmwasserbereitung im Durchlaufbetrieb: Das Trinkwasser wird sekundenschnell über einen großflächigen, kupferfreien, gelöteten Edelstahl-Plattenwärmetauscher erwärmt.

• Hygiene: Es gibt kein stehendes Trinkwasservolumen, was die Keimbildung (z. B. Legionellen) verhindert. Warmwasser wird erst beim Zapfen erzeugt und die Energie dafür aus dem Pufferspeicher bezogen.

• Größen: Erhältlich mit Speichervolumen von 500, 825, 1000 und 1500 Litern sowie Schüttleistungen von 25, 35, 50 oder 70 l/min.

Option B: AQA Warmwasserspeicher (Speicher-Prinzip)

• Konstruktion: Verwendet einen internen Glattrohr-Wärmetauscher in einem innenemaillierten Stahl-Speicherbehälter mit einer schützenden Magnesium-Stabanode.

• Größen & Dämmung:

  • AQA 300 (295 l) & AQA 500 (467 l): Gedämmt mit 75 mm PU-Hartschaum.

  • AQA 750 (744 l) & AQA 1000 (970 l): Gedämmt mit einem 100 mm Vliesmantel.

HGL-Heißgas-Ladetechnologie (nur für AERO SLM)

Diese Technologie entzieht dem überhitzten Heißgas des Verdichters vor dem Verflüssiger Wärme und hebt die Austrittstemperatur auf bis zu 62 °C an.

Sie liefert 12–15 % der Gesamtwärmeleistung auf diesem höheren Temperaturniveau für die Warmwasserbereitung, während der Hauptheizkreis gleichzeitig mit einer niedrigeren Temperatur (z. B. 35 °C) weiterbetrieben wird. Dies verkürzt die Verdichterlaufzeit, verbessert die Jahresarbeitszahl (COP) und beschleunigt die Nachladezeit bei hohem Warmwasserbedarf.

Pufferspeicher

Ein Pufferspeicher entkoppelt den Volumenstrom der Wärmepumpe hydraulisch von dem Volumenstrom der Heizkreise. Dies stabilisiert die Verdichterlaufzeiten und verhindert ineffiziente Start-Stopp-Zyklen (Taktbetrieb).

• Einsatzbereich: Zwingend erforderlich, wenn Heizkreise über Zonenventile oder Mischgruppen geregelt werden.

• Zusatzfunktionen: Speichert Überschusswärme bei milden Außentemperaturen, liefert die Energie für die Verdampferabtauung und überbrückt EVU-Sperrzeiten (bis zu drei Sperrzeiten von je 2 Stunden pro Tag).

• Modelle: Die iDM TERMO Serie umfasst die Größen 100, 300, 500, 800, 1000, 1500 und 2000 Liter.

  • TERMO 100/300/500: PU-Hartschaumisolierung mit PS-Folienmantel. (Hinweis: Bei den Modellen 100 und 300 ist der Einbau eines Elektroheizstabs nicht möglich).

  • TERMO 800–2000: Vlies- und Neopor-Dämmmantel. Diese Speicher sind im Standardzustand nicht für Kühlbetrieb geeignet und erfordern bei einer Nutzung als Kältepuffer eine separate Kältedämmung.

• Wasserqualität: Das Heizungswasser muss einen pH-Wert von 8,2–9,5 aufweisen. Wasserhärten über 14 °dH müssen enthärtet werden (gemäß EN 12828, ÖNORM H 5195 und VDI 2035).

Hydraulische Weichen & Abscheider

Hydraulische Weichen und Abscheider schützen den Plattenwärmetauscher der Wärmepumpe vor Luft- und Schlammverunreinigungen und entkoppeln den Primärkreis (Wärmepumpe) vom Sekundärkreis (Verteilung).

• Entkopplung: In einer iDM-Systemarchitektur übernimmt der Puffer-/Heizungsspeicher selbst die wesentliche hydraulische Entkopplung.

• Zwingend erforderliches Zubehör: Bei jeder Installation müssen zwei Komponenten montiert werden:

  • Luftabscheider: Installiert in der Vorlaufleitung.

  • Schlammabscheider: Installiert in der Rücklaufleitung, direkt vor der Wärmepumpe.

• Wasserqualitätgrenzen: Eine Gesamthärte von über 14 °dH erfordert eine Enthärtung. Der pH-Wert muss zwischen 8,2–9,5 liegen (speziell 8,2–9,0, wenn Aluminiumlegierungen im System verbaut sind).

• Systemplanung: Offene Heizungssysteme oder Stahlrohre in Kombination mit nicht-diffusionsdichten Kunststoff-Fußbodenheizungsrohren sollten vermieden werden. Diese Kombination ist die Hauptursache für Korrosionsrückstände, die Abscheider auffangen müssen.

Gebläsekonvektoren (Fan Coils)

Gebläsekonvektoren sind Wärmeübertrager mit erzwungener Konvektion (Gebläse), die schnell Wärme an die Raumluft abgeben. In unseren Systemen werden sie meist für die Kombination aus Heizen und aktiver Kühlung eingesetzt.

• Standardkompatibilität: Unsere Wärmepumpen AERO ALM und AERO SLM verfügen standardmäßig über eine aktive Kühlfunktion, was sie zu idealen Partnern für Gebläsekonvektoren macht.

• Kondensat & Taupunkt: Beim Einsatz von Gebläsekonvektoren ist die bei anderen Kühlsystemen zwingend erforderliche Taupunktüberwachung nicht notwendig. Das Kondensatmanagement wird direkt über die Vorgaben des Herstellers des Gebläsekonvektors geregelt.

• Technischer Hinweis: Obwohl Gebläsekonvektoren mit den gleichen Vorlauftemperaturen wie andere Systeme betrieben werden können, ist ihre Einbindung primär für den Kühlbetrieb dokumentiert. Bitte halten Sie Rücksprache mit dem technischen Vertrieb, um spezifische Anforderungen an Durchflussmengen, Mischventile und Taupunktsicherung im Heizbetrieb zu klären.

Mischventile

Ein Mischventil mischt heißes Vorlaufwasser mit kühlerem Rücklaufwasser. Dadurch kann ein einzelner Heiz- oder Kühlkreis mit einer niedrigeren Solltemperatur betrieben werden als der Primärkreis der Wärmepumpe.

• 3-Wege-Mischventil: Regelt die minimale Kühltemperatur (Taupunkt) bei passiven Kühlsystemen und passt die Vorlauftemperatur pro Heizkreis im Heizbetrieb an.

• 4-Wege-Umschaltventil: Installiert auf der Kälteseite der Wärmepumpe für die aktive Kühlung durch Prozessumkehr. Ein sekundäres 3-Wege-Mischventil regelt dann weiterhin die Taupunkttemperatur auf der Verteilseite.

• Regelungsintegration: Jeder Mischkreis, der über die NAVIGATOR 10 Regelung gesteuert wird, nutzt ein motorisiertes Mischventil, eine Umwälzpumpe und einen Vorlauffühler, um seine eigene Heizkurve unabhängig von anderen Kreisen zu fahren.

• Erweiterbarkeit: Die NAVIGATOR 10 unterstützt standardmäßig einen Mischkreis und kann über Heizkreis-Erweiterungsmodule auf bis zu sechs Mischkreise erweitert werden.

Bei einer typischen AERO-Installation mit mehreren Wärmeabgabetypen überträgt die Außeneinheit die Wärme an das Innenschaltmodul, welches in den Pufferspeicher einspeist. Dieser Pufferspeicher entkoppelt den Verdichter vom Heizsystem des Gebäudes.

Vom Pufferspeicher aus:

• Ein Direktkreis versorgt die Fußbodenheizung mit hocheffizienten 30–35 °C.

• Ein Mischkreis (gesteuert über die NAVIGATOR 10) hebt die Temperatur für Heizkörper oder Gebläsekonvektoren bedarfsgerecht an.

• Warmwasser (DHW) wird parallel erzeugt – entweder im Durchlaufprinzip über eine Hygienik Frischwasserstation oder über einen AQA Warmwasserspeicher. Bei AERO SLM Systemen erwärmt die HGL-Technologie das Warmwasser auf bis zu 62 °C, ohne dass die Vorlauftemperatur des Hauptheizkreises angehoben werden muss.

• Luft- und Schlammabscheider schützen den Wärmetauscher der Wärmepumpe direkt an der Schnittstelle, an der Primär- und Sekundärkreis aufeinandertreffen.