LHA/P4

Hocheffiziente Luft-Wasser-Wärmepumpe in 4-Leiter-Ausführung

Haupteigenschaften der LHA/P4 Luft-Wasser-Wärmepumpe

Die hocheffizienten Luft-Wasser-Wärmepumpen der LHA-Baureihe wurden als 4-Leiter-Heiz- und Kühlsysteme (P4) entwickelt. In der Version P4U ist heizen oder kühlen mit Trinkwassererwärmung möglich. Die Version P4S ermöglicht heizen oder kühlen mit gleichzeitiger Trinkwassererwärmung in separatem Kreislauf.

Die Geräte verfügen über einen zusätzlichen Verbraucher-Wärmetauscher, der als Kondensator zur unabhängigen Heizenergieproduktion verwendet wird. Die Aktivierung des Tauschers erfolgt automatisch durch den Mikroprozessor, sobald der eingestellte Sollwert am Heizungsrücklauf unterschritten wird.

Die Anlagen können Heiz- und Kühlenergie separat oder gleichzeitig, mit sehr hoher Effizienz, produzieren. Alle Baugrößen werden mit einer kompletten, spezifischen Mikroprozessor-Regelung geliefert, welche die unterschiedlichen Betriebszustände regeln kann.

Die Ausführung XL ist durch die Verwendung der Schweberahmen-Technologie extrem leise. Sie ermöglicht eine Schallreduktion im Bereich von 10-12 dB(A).

Features

Heizleistung: 21,9 bis 474,8 kW
Kühlleistung: 17,7 bis 416,0 kW

  • besonders effizient
  • 4-Leiter-Ausführung
  • heizen oder kühlen und Trinkwassererwärmung

Versionen

RVreversibel: heizen oder kühlen möglich
SAStandardeffizienz, mit AC-Ventilatoren
SEStandardeffizienz, mit EC-Ventilatoren
HAhocheffizient, mit AC-Ventilatoren
HEhocheffizient, mit EC-Ventilatoren
LSleise Version
XLextra leise Version
P4U4-Leiter-System: heizen oder kühlen mit Trinkwassererwärmung
P4S4-Leiter-System: heizen oder kühlen mit gleichzeitiger Trinkwassererwärmung in separatem Kreislauf

Standard

  • Strömungswächter
  • Geräuschreduzierung
  • hocheffiziente E. C. Lüftermotoren
  • Druckregelung Verdampfer/Verflüssiger

Upgrades

  • Schmutzfänger Nutzerseite
  • Kondensatwanne mit Frostschutzheizung
  • Frostschutz Kit 4-Leitersystem
  • elektronischer Sanftanlauf
  • serielle Schnittstellenkarte
  • Gummischwingungsdämpfer
  • externe Fernbedienung
  • elektronisches Einspritzventil
  • Kaskadenregelung
  • Hydraulik Kit (1 Pumpe und Tank)
  • Hydraulik Kit (2 Pumpen und Tank)
  • Hydraulik Kit (1 Pumpe ohne Tank)
  • Hydraulik Kit (2 Pumpen ohne Tank)
  • Hydraulik Kit - 1 Pumpe - Wärmerückgewinnung
  • Hydraulik Kit - 2 Pumpen - Wärmerückgewinnung

Ausführungen der LHA/P4 Luft-Wasser-Wärmepumpe

Version RV

Diese Ausführung hat 2 hydraulische Anbindungen und kann im Winter warmes und im Sommer kaltes Wasser produzieren. Diese Ausführung ist für 2-Leiter-Anwendungen konzipiert.

Version SA

Standard-Energieeffizienz-Ausführung, entsprechend ERP2018 Standard. Anlage ausgestattet mit AC-Wechselstromventilatoren.

Version SE

Standard-Energieeffizienz-Ausführung, entsprechend ERP2018 Standard. Anlage ausgestattet mit EC-Gleichstromventilatoren.

Version HA

Hoch-Energieeffizienz-Ausführung, entsprechend ERP2018 Standard. Anlage ausgestattet mit AC-Wechselstromventilatoren.

Version HE

Hoch-Energieeffizienz-Ausführung, entsprechend ERP2018 Standard. Anlage ausgestattet mit EC-Gleichstromventilatoren.

Version LS

Diese Version beinhaltet die gesamte akustische Isolierung der Anlage (Kompressor und Wärmetauscher) mit Kompressorummantelung und Isoliermaterial mit einer sehr hohen Dichte sowie einer schweren Bitumenschicht.

Version XL

Weitere konstruktive Maßnahmen zur Geräuschreduzierung, die hier beschrieben werden.

Version P4S

P4S-Anlagen wurden für die Anwendungen in 2+2-Leiter-Systemen entwickelt. Sie besitzen jeweils zwei Hydraulikanschlüsse für Verbraucher im Gebäude sowie für die Warmwasserbereitung im Ganzjahresbetrieb. Sie sind mit zwei Verbraucher-Wärmetauschern ausgerüstet: Einer für die Produktion von Warm- oder Kaltwasser und einer für die Heißwasserbereitstellung zur Warmwasserbereitung (D.H.W.).

Die Warmwasserbereitung erfolgt prioritär. Im Heiz- oder Winterbetrieb unterbricht die Warmwasserbereitung die Erzeugung von Heizenergie im Verbraucherkreislauf bis zum Erreichen des Warmwasser-Sollwertes im Pufferspeicher der Warmwasserbereitung.

Im Kühl- oder Sommerbetrieb schaltet die Anlage mittels 4-Wege-Umkehrventil (im Kältekreislauf verbaut) um. Die Anforderungen des Warmwasserkreislaufes werden durch Aktivierung des Warmwasserkondensators als Rückgewinnungsenergie, gleichzeitig und ohne zusätzliche Energiekosten, erfüllt. Bei Erreichen des Warmwassersollwertes wird der Rückgewinnungskondensator deaktiviert und das System arbeitet weiter im Kühlbetrieb. Während der gleichzeitigen Heiz- und Kühlenergienutzung sind die Ventilatoren des Quellwärmetauschers ausgeschaltet.

Die Betriebsarten sind:

Verbraucher-Heizung:
Die Anlage verhält sich wie eine Luft-Wasser-Wärmepumpe im Heizbetrieb und verwendet den Luftwärmetauscher als Quelltauscher und den Wasserwärmetauscher (A) als Verbraucher (Nutzer).

Verbraucher-Kühlung:
Die Anlage verhält sich wie ein Luft-Wasser-Kaltwassersatz im Kühlbetrieb und verwendet den Luftwärmetauscher als Quelltauscher und den Wasserwärmetauscher (A) als Verbraucher (Nutzer).

Warmwasserproduktion:
Die Anlage verhält sich wie eine Luft-Wasser-Wärmepumpe im Heizbetrieb und verwendet den Luftwärmetauscher als Quelltauscher und den Wasserwärmetauscher (B) als Verbraucher (Nutzer) mit separatem Warmwasser-Sollwert.

Gleichzeitiger Kühl- und Warmwasserbetrieb:
Die Anlage verhält sich wie eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe, die den Wasserwärmetauscher (A) als Kälteerzeuger und den Wärmetauscher (B) als Wärmeerzeuger zur Warmwasserproduktion verwendet.

Version P4U

P4U Anlagen nutzen vier hydraulische Anschlüsse und werden in modernen 4-Leiter-Systemen verwendet. In diesen Systemen ist Kalt- und Warmwasser durchgehend (zu jeder Jahreszeit) und im jeweiligen Hydrauliksystem verfügbar. Diese Systeme erlauben die simultane Produktion von Kalt- und Warmwasser an vier hydraulischen Anschlüssen, jeweils 2 für den Kaltwasser- und Warmwasserkreislauf des Gebäudes. In solcher Art geplante Anlagen können Heizen und bei Bedarf gleichzeitig bei sehr hoher Effizienz kühlen. In dieser Konfiguration kann auch Warm- oder Kaltwasser separat, zu jeder Jahreszeit, produziert werden. Die Einheiten sind mit zwei Verbraucher-Wärmetauschern ausgestattet, je einer für den Kühl- und für den Heizbetrieb.

Die Betriebsarten sind:

Verbraucher-Heizung:
Die Anlage verhält sich wie eine Luft-Wasser-Wärmepumpe im Heizbetrieb und verwendet den Luftwärmetauscher als Quelltauscher und den Wasserwärmetauscher (A) als Verbraucher (Nutzer).

Verbraucher-Kühlung:
Die Anlage verhält sich wie ein Luft-Wasser-Kaltwassersatz im Kühlbetrieb und verwendet den Luftwärmetauscher als Quelltauscher und den Wasserwärmetauscher (B) als Verbraucher (Nutzer).

Gleichzeitiger Heiz- und Kühlbetrieb:
Die Anlage verhält sich wie eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe, die den Wasserwärmetauscher (B) als Kälteerzeuger und den Wärmetauscher (A) als Wärmeerzeuger verwendet. Diese Ausführung ist nicht für eine Warmwasserbereitung vorgesehen.

Beschreibung der LHA/P4 Luft-Wasser-Wärmepumpe

Gehäuse

Alle Geräte bestehen aus heißverzinkten, pulverbeschichteten Stahlblechen für maximalen Schutz gegen aggressive witterungsbedingte Einflüsse. Das Gehäuse ist äußerst wartungsfreundlich, da die im Tragrahmen befindlichen Paneele demontierbar sind. Alle Schrauben und Niete sind aus Edelstahl, sodass die Geräte sich auch für die Außenmontage eignen. Die Standardfarbe der Geräte ist RAL 9018.

Kältekreislauf

Die Kältemittelfüllung in den Geräten ist R410A. Der Kältekreislauf ist mit primär auf dem internationalen Markt erhältlichen Komponenten ausgestattet und erfüllt somit die ISO 97/23. Jeder Kältekreislauf beinhaltet: Schauglas; Filtertrockner, doppelte Thermal- Expansionsventile, (eines für den Kühlmodus, eines für den Heizmodus) mit externem Ausgleicher, 4 Wege Rückwärtskreislauf- Ventil, 1-Wege Ventil, Flüssigkeitssammler, Schrader-Ventil für Wartung und zur Kontrolle, Drucksicherheits-Einrichtung nach PED Vorschriften).

Verdichter

Die Scroll-Verdichter sind spezielle High Performance Scrolltypen, die speziell mit einer sehr hohen Effizienz für Kältekreisläufe mit sehr niedrigen Umgebungstemperaturen arbeiten. Alle Größen sind mit Tandem-Verdichter ausgestattet. Die Verdichter sind mit Kurbelwannenheizung, sowie einer Motorschutzeinrichtung durch eingebauten Klixon versehen. Sie befinden sich in einem schalldichten Gehäuse und sind vom Luftstrom getrennt, was die Schallemission reduziert. Die Kurbelwannenheizung ist im Stand-By immer geschaltet. Die Inspektion erfolgt über die Front-Paneele und ermöglicht auch die Wartung im Betrieb des Gerätes.

Quellwärmetauscher

Der Quell-Wärmetauscher besteht aus einem Register mit Kupferrohren und Aluminiumrippen. Die Dimension der Kupferrohre sind 3/8“ mit Aluminiumblättern mit 0,1 mm Wandstärke. Die Aluminiumblätter sind mechanisch mit den Kupferrohren verbunden und verbessern damit den Wärmeaustausch-Faktor. Diese Geometrie des Quell-Wärmetauschers garantieren luftseitig einen niedrigen Druckverlust bei geringen Ventilatordrehzahlen (Verringerung der Geräuschbildung – Low Noise). Sämtliche Wärmetauscher mit hydrophiler Beschichtung.  

Nutzerwärmetauscher

Die schweißgelöteten Platten des Nutzer-Wärmetauschers sind aus Edelstahl AISI 316. Der Einsatz dieser Platten erlaubt eine massive Reduzierung der Kältemittelfüllung sowie kleinerer Abmessungen der Gesamtanlage gegenüber der traditionellen Rohrbündelbauweise. Der Nutzer-Wärmetauscher ist werksseitig mit einer geschäumt, zellgeschlossener Isolierung versehen, die mit einer Frostschutzheizung (Optional) aus gerüstet werden kann. Jeder Verdampfer ist mit einem Temperaturfühler als Frostschutzwächter ausgestattet.

Ventilatoren

Die Ventilatoren sind Axialläufer mit tragflächengeformten Aluminiumrotorblättern. Sie sind statisch und dynamisch gewuchtet und mit einem Unfallschutzgitter ausgerüstet nach EN 60335. Die Ventilatoren sind schwingungsgedämpft mit Antivibrations- Gummidämpfer mit dem Gehäuse montiert. Die Ventilatoren (LS-Versionen) sind mit 6-Polmotoren (900 min-1) installiert, die XL Ausführung ist mit 8 Polmotoren ausgestattet (8-Polmotoren, 600 min-1). Die direktangetriebenen Motoren sind mit einer Motorschutzeinrichtung durch eingebauten Temperaturregler versehen. Schutzart des Motors ist IP 54.

Mikroprozessor

Die Geräte sind standardmäßig mit Mikroprozessoren ausgestattet. Der Mikroprozessor steuert folgende Funktionen: Einstellung der Wassertemperatur, Frostschutz, Taktung der Verdichter, Automatische Einschaltfolge der Verdichter, Alarm-Reset, Sammelalarmkontakt für Fernsignalisierung, LED-Anzeigen für Alarme und Betriebsmeldung. Der Mikroprozessor regelt ebenfalls die automatische Abtauung (Winterbetrieb/Heizbetrieb bei niedrigen Außentemperaturen), sowie Sommer/Winter Change Over (nur für RV-Versionen). Die Kontrolle ist auch im Stande das Programm der Legionellenschaltung zu aktivieren, Integration mit anderen thermischen Quellen (elektrische Heizgeräte), Solarkollektoren usw., Kontrolle und Management von modulierenden Ventilen und der Brauchwasserladepumpe zu schalten. Auf Nachfrage kann jeder Mikroprozessor mit einem Gebäudemanagementsystem verbunden werden. Unsere technische Abteilung studiert in Verbindung mit unseren Kunden unterschiedliche Lösungen für den Einsatzbereich MODBUS.

Elektrische Schalttafel

Die elektrische Schalttafel ist in Übereinstimmung Elektromagnetischen Normen CEE EN60204 hergestellt. Um an die Schalttafel zu gelangen muss der Hauptschalter in Stellung OFF gebracht werden damit der Schaltschrank geöffnet werden kann. Die Schutzart der Schalttafel ist IP55. Alle Geräte sind mit folgendem im Standard ausgerüstet: Phasenüberwachungsrelais die den Verdichter abschalten wenn eine Phase nicht korrekt arbeitet (Scrollverdichter können dann Rückwärts anfahren und Defekt gehen). Ebenfalls sind im Standard enthalten: Hauptschalter, Thermokontakte (als Schutz für Pumpen und Ventilatoren), Sicherung für Verdichter, Motorschutzschalter, Verdichterschütze, Ventilatorenschütze, Pumpenschütze. Die Hauptplatine ist mit potentialfreien Kontakten für eine externe Freigabe, Sommer- und Winterumschaltung (nur Wärmepumpen) und Sammelalarmmeldung ausgestattet.

Steuer- und Sicherheitskette

Alle Geräte sind mit folgenden Steuerungs- und Sicherheitstechnischen Einrichtungen ausgestattet: Temperaturfühler am Wassereintritt zur Regelung der Wassertemperatur, Frostschutzfühler auf der Wasseraustrittseite, Warmwasser Vor- und Rücklauftemperaturfühler, manuell resetbarer Hochdruckschalter im Kältemittelkreislauf, Niederdruckschalter mit automatischem Reset, Hochducksicherheitsventil im Kältemittelkreislauf, Thermischer Überlastschutz für Kompressor und Ventilator, Strömungswächter. Weiterhin sind alle Geräte mit einem Temperaturfühler für die Energy-Saving-Funktion ausgestattet. Dieser befindet sich in einem separaten Gehäuse und kann genutzt werden, die Pumpen im Standby-Modus bei Erreichen des Sollwertes abzuschalten. Hierdurch lässt sich die elektrische Leistungsaufnahme erheblich reduzieren. Der Fühler muss bauseitig montiert werden.

Geräuschreduzierung

Die Versionen HA/XL, HE/XL sind serienmäßig mit der neuesten “Schweberahmen” Technologie ausgestattet. Diese Technologie trennt vollständig die Verdichter von dem Hauptgehäuse, damit die Vibrationen und die Geräusche der Verdichter, nahezu beseitigt werden. Die "Geräuschreduzierung“ besteht aus einem speziellen Antivibrations- und einem akustischen Dämpfungssystem. Die Verdichter sind außerdem mit Schallschutzhauben zur Reduzierung der Geräusche ausgestattet. Die Grundplatte von dem „schwimmenden Rahmen“ ist vom Tragrahmen des Gehäuses durch Weichstahlfedern zusätzlich getrennt. Innerhalb des „Schweberahmens“ sind die Verdichter zusätzlich mit gummielastischen Füßen auf der schwimmenden Grundplatte montiert. Das schwimmende Gehäuse ist aus verzinkten Stahlsandwichpaneelen hergestellt. Die Paneele sind mit Mikro perforierter Innenhaut und einem 50 mm dicken Schallschutz, mit hoher Dichte (40 kg/ m3) bestehend aus Mineralwolle, von Innen isoliert. Der gesamte „Schweberahmen“ dient als Antivibrationsschutz und als zusätzliche Schalldämmung. Die Kältemittelleitungen der Verdichter von und zum Kältekreislauf sind mit flexiblen Leitungen, sogenannten „Anakondas“ verbunden. Ebenfalls werden die hydraulischen Anschlüsse zum Plattenwärmetauscher auch mit flexiblen Leitungen angeschlossen. Die Kombination dieser oben genannten Systeme führt zu einer Gesamtlärmreduzierung im Bereich von 10-12 dB (A).

Hintergrundfoto Kopfbild: © Johannes Plenio / pixabay