Was man über Wärmepumpen wissen sollte!

Was man über Wärmepumpen wissen sollte!
Ingenieurgesellschaft Höcker
Schorlachstraße 20, 91058 Erlangen, Tel.: 09131-685268, Fax: 09131-685270
www.ingenieurgesellschaft-hoecker.de
[email protected]
Wie funktioniert denn
eine Wärmepumpe?
Eine Wärmepumpe funktioniert ähnlich wie eine Gefriertruhe oder ein Gefrierschrank. Bleiben
wir gedanklich beim Gefrierschrank. Der Gefrierschrank saugt praktisch die Wärme aus
seinem Innenraum ab, leitet sie an das schwarze Gitter hinter der Rückwand und gibt die
Wärme dort ab. Wenn der Kompressor läuft wird es im Innenraum immer kälter und am
schwarzen Gitter immer wärmer. Halten Sie mal die Hand auf das Gitter. Dreht man das
Thermostat auf max. Kälte, schaffen die meisten Gefrierschränke zwischen -25°C und -35°C.
Stellen wir uns nun vor, der Gefrierschrank wurde genau in der Außenwand eines Hauses
eingebaut und wir öffnen ständig nach außen seine Türe. Stellen wir uns weiterhin vor, das
schwarze Gitter wäre im Haus und von Heizungswasser umspült, dann haben wir prinzipiell
eine Luft-Wasser-Wärmepumpe. Da ein guter Gefrierschrank locker -25°C schafft, kann das
eine gute Luft-Wasser-Wärmepumpe natürlich auch. Der Stromverbrauch ist dabei das
wichtigste Kriterium. Deshalb gibt es bei Gefrierschränken ein Energieeffizienz-Label oder
Energie-Gütesiegel von D (sehr hoher Verbrauch) bis A+++ (sehr geringer Verbrauch). Bei
Klimageräten und Wärmepumpen beginnt man dieses Gütesiegel EU weit einzuführen. Leider
wird die EU dabei nur in 3 Klimazonen eingeteilt. Dies ist viel zu ungenau. Viel genauer sind
jedoch die am Prüfstand gemessenen COP-Werte, die man aber erst verstehen muss.
Was ist denn ein
COP-Wert?
COP heißt auf englisch „coefficient of performance“. Damit wird die sog. Leistungszahl einer
Wärmepumpe unter gewissen Bedingungen angegeben. Beispiel: Wenn man mit 1 kWh
Strom 4 kWh Wärme erzeugen kann, dann rechnet man 4 kWh Wärme geteilt durch 1 kWh
Strom = 4. Der COP ist dann 4. Der COP ist also die erzeugte Wärmemenge geteilt durch die
verbrauchte elektrische Arbeit. Je höher der COP, um so besser ist die Wärmepumpe.
Der Vergleichs-COP für Luft-Wasser-Wärmepumpen wurde vom europäischen
Normenausschuss in der DIN EN 14511 bei A2/W35 und 5 K festgelegt. Die Werte stehen in
den BAFA-Listen. Das sind +2°C Außentemperatur, 35°C Vorlauftemperatur und 5 Kelvin
Temperaturdifferenz am Wärmetauscher für eine Fußbodenheizung im Neubau. Die meisten
Luft-Wasser-Wärmepumpen haben unter diesen Bedingungen einen COP von ca. 3,1 bis 3,9.
Jedoch Vorsicht! Vergessen Sie A2/W35 und 5 K gleich wieder!
Was soll diese Angabe für einen Wert haben, wenn sie sich auf eine Außentemperatur
bezieht, die nur im Frühling und im Herbst vorkommt, und wer kann schon bei 35°C duschen,
baden, abspülen oder Heizkörper betreiben? Was soll der Wert 5 Kelvin Temperaturdifferenz,
wenn in der Praxis mit einer Temperaturdifferenz von 7 bis 15 Kelvin gefahren wird? Die alte
praxisgerechtere DIN EN 255 mit 10 K Temperaturdifferenz wurde dummerweise abgeschafft.
Beachten Sie unbedingt den COP bei A-7/W50 bzw. A-15/W55. Gerade im Winter braucht
man mindestens 50°C Vorlauftemperatur für die Warmwasserbereitung oder die Heizkörper.
Erst bei diesem Vergleich können Sie die gravierenden Unterschiede bei den Luft-WasserWärmepumpen erkennen! Viele Hersteller machen bei diesen Bedingungen gar keine
Angaben mehr, da die Anlagen dann nicht mehr richtig funktionieren und mit den
Elektroheizstäben arbeiten müssen. Der COP liegt dann zwischen 1,0 und 2,0. Die Höckercop-star-Wärmepumpen liegen bei tiefen Außentemperaturen alle über 2,5 da sie keinen
Heizstab brauchen.
Für Luft-Luft-Wärmepumpen (Split-Klimaanlagen), die im Sommer kühlen und im Winter
heizen können, gibt es noch den sog. SEER-Wert (Sommer) und den SCOP-Wert (Winter).
Diese COP-Werte werden saisonal berechnet, spielen aber bei einer reinen HeizWärmepumpe keine Rolle. Deshalb wird hier nicht näher darauf eingegangen.
Was ist denn eine
JAZ?
JAZ heißt Jahresarbeitszahl. Sie ist praktisch die Summe aller Leistungszahlen oder COPs
über ein ganzes Jahr gerechnet. Die JAZ kann je nach Witterung (kalter Winter, warmer
Winter), der eingestellten Vorlauftemperaturen der Heizung, der eingestellten
Raumtemperaturen in den einzelnen Räumen und dem Warmwasserverbrauch der Nutzer
sehr unterschiedlich sein und sollte in der Regel zwischen 3 und 4 liegen.
1 von 10
Was sind die
häufigsten Fehler bei
Wärmepumpen?
Viele Wärmepumpen haben gravierende Konstruktionsfehler (siehe auch die vielen Gutachten
von Herrn Dipl.-Ing. Hans-Peter Höcker). Oft sind die Wärmepumpen falsch gebaut
(Konstruktionsfehler) oder stark unterdimensioniert (Planungsfehler) oder falsch eingebaut
(Installationsfehler). Dies führt zu einer mangelhaften Heizleistung im Winter und sehr hohem
Stromverbrauch. Durch sehr lange Laufzeiten der Wärmepumpen und durch die benötigten
Elektroheizstäbe, wird viel elektrische Energie vernichtet. Der derzeit schlimmste Fall, den
Herr Höcker untersucht hat, ist eine Familie bei Nürnberg, die für ein voll saniertes
Zweifamilienhaus ca. 35.000 kWh Strom benötigt und dafür jährlich ca. 7000 Euro bezahlen
muss.
-
Die häufigsten Fehler sind:
zu kleine Wärmetauscher (Verdampfer) im Außengerät
zu kleine Wärmetauscher (Verflüssiger) in der Inneneinheit
unzureichende Energieübertragung an den Wärmetauschern
mangelhafte Unterkühlung des Kältemittels nach der Verflüssigung
zu geringe oder zu hohe Volumenströme durch die Wärmetauscher
zu geringe oder zu hohe Temperaturdifferenz an den Wärmetauschern
mehrere Elektroheizstäbe, die unter 0°C automatisch zuschalten müssen
keine echte Leistungsmodulation (Drehzahlregelung) des Verdichters
zu hohe Heißgastemperaturen führen zur Zersetzung des Schmieröls
kein bedarfsgerechtes Abtauen sondern nur nach Zeitintervall
gar keine Pufferspeicher oder zu kleine Speicher mit zu geringem Wasservolumen
Keine ausreichende Temperaturschichtung in den Speichern
Brauchwasserspeicher mit hoher Legionellengefahr bei Mischtemperaturen
unzureichende Regelungen ohne Stromsparprogramme
schlechte COP-Werte in den benötigten Temperaturbereichen über 35°C Vorlauf
gravierende Planungs- und Ausführungsfehler im Bereich Hydraulik, Elektrik und
Regelungstechnik
Lesen Sie weiter, wie man alle diese Fehler vermeiden kann.
Wenn Sie Fragen dazu haben rufen Sie uns an oder besuchen
Sie uns in Erlangen oder Gunzenhausen.
2 von 10
copcop-star
Die Vorteile der hocheffizienten Luft-Wasser-Wärmepumpen
„Heizen ohne Heizöl, ohne Gas, ohne E-Heizstab
und der Strom kommt von der Sonne.“
Beratung und
Planung von
cop-starWärmepumpen
Die Ingenieurgesellschaft Höcker garantiert eine qualifizierte Beratung, Planung,
Berechnung, Bauüberwachung und Betreuung durch eigene Ingenieure und Techniker. Für
jedes Haus wird ein passendes Energiekonzept erstellt. Altbauten können von unseren
Energieberatern mit unserer Wärmebildkamera untersucht werden. Der Energieberater kann
Ihnen auch bei weiteren Maßnahmen am Gebäude zur Seite stehen und wertvolle Tipps
geben. Dadurch werden von Anfang an Planungs- und Baufehler ausgeschlossen.
Kein Verkauf ohne richtige Planung und ein passendes Energiekonzept!
Teilsanierung und
Vollsanierung im
Altbau
Eine Teilsanierung des Altbaus ist immer empfehlenswert. Insbesondere können neue
Fenster und eine sehr gute Dachdämmung sehr viel Energie einsparen. Auch hier ist ein Blick
durch die Wärmebildkamera unseres Energieberaters hilfreich um sog. Wärmebrücken zu
entdecken. Eine Vollsanierung des Altbaus mit Vollwärmeschutz (Außendämmung) und
Dämmung der Kellerdecke ist meistens nicht nötig, da durch die sehr hohe Heizleistung der
cop-star-Wärmepumpe auch relativ hohe Vorlauftemperaturen für das Brauchwasser und die
Heizkörper möglich sind. Die Vorlauftemperaturen sollten allerdings aus wirtschaftlichen
Gründen auf max. 50 bis 55°C begrenzt werden. Die Werbeslogans mancher Hersteller mit
70°C oder sogar 80°C sind aus energetischen und wirtschaftlichen Gründen völliger Blödsinn.
Diese Temperaturen sind zwar technisch möglich aber vom Stromverbrauch her unbezahlbar!
Die ältesten Häuser mit Höcker-cop-star-Wärmepumpen sind eine alte Mühle von 1433 in
Bruckberg bei Ansbach, eine alte Mühle von 1650 in Aurach bei Ansbach und ein alter
Bauernhof von 1740 in Erlangen-Bruck.
Bitte beachten Sie hierzu auch unsere Referenzlisten.
Alte Heizkörper und
alte FußbodenHeizungen im Altbau
Der Betrieb der cop-star-Wärmepumpe ist in der Regel mit allen alten Heizkörpern bis 55°C
möglich. Nur selten müssen zu kleine Heizkörper gegen neue Niedertemperatur-Heizkörper
ausgetauscht werden. Normale Zweirohr- und sogar alte Einrohrheizungen sind mit dem
Höcker-Prinzip möglich. Bei Einrohrheizungen hat sich die von Höcker entwickelte
elektronisch geregelte Rücklauftemperaturbegrenzung sehr bewährt.
Die cop-star-Wärmepumpe ist für alle alten Fußbodenheizungen geeignet. Auch alte nicht
diffusionsdichte Fußbodenheizungen beeinflussen die Funktion nicht, da sich der entstehende
Schlamm nicht in den Höcker-Edelstahl-Wärmetauschern ablagern kann.
Vorsicht bei Wärmepumpen mit sog. Direktkondensation im Speicher ohne Ladepumpe nach
dem Schwerkraftprinzip. Hier kann sich der Schlamm des Heizungssystems am innen
liegenden Wärmetauscher ablagern und den Wirkungsgrad der Wärmepumpe im laufe der
Zeit stark reduzieren! Eine Reinigung ist meistens unmöglich.
Bautrocknung bzw.
Estrichaufheizung
Die meisten Wärmepumpen sind nicht für die Bautrocknung bzw. Estrichaufheizung geeignet.
Die cop-star-Wärmepumpe ist ausdrücklich für Bautrocknung bzw. Estrichaufheizung
geeignet, da sie so leistungsstark ist. Für die Estrichaufheizung gibt es sogar ein spezielles
Aufheizprogramm. Hier wird schrittweise jeden Tag eine wärmere Vorlauftemperatur gefahren.
Nach einem Maximum von ca. 50°C wird schrittweise wieder zurückgeregelt und dann
automatisch nach der eingestellten Heizkurve weitergefahren.
Bauteil- oder
Baukörperaktivierung
Bei modernen Neubauten werden heute oft Bauteile oder Baukörper aktiviert. Das bedeutet,
dass im Winter Betonböden, Betondecken oder Wände durch die eingebauten Rohrleitungen
beheizt und im Sommer gekühlt werden können. Dies ist natürlich mit der cop-starWärmepumpe besonders effektiv.
3 von 10
Hydraulischer
Abgleich
Jedes Heizsystem mit Heizkörpern oder Fußbodenheizung muss nach der DIN 4701-10,
VOB/C, DIN 18380 und DIN EN 14336 hydraulisch abgeglichen werden. Dabei wird die
Durchflussmenge des Heizungswassers in den einzelnen Räumen so eingestellt, dass der
Raum ausreichend warm ist, aber der Heizungsrücklauf möglichst kühl wird, was wiederum
den Wirkungsgrad eines Brennwertkessels oder einer Wärmepumpe wesentlich erhöht. Viele
Hersteller von Wärmepumpen verzichten aus Preisgründen auf einen Pufferspeicher und
fahren dann mit dem vollen Volumenstrom von z. B. 2000 bis 5000 Liter/h durch die
Heizkörper oder die Fußbodenheizung. Dies verstößt nicht nur gegen die Vorschriften,
sondern verursacht meistens unangenehme Strömungsgeräusche im Haus. Es führt
zusätzlich zu einem ständigen „Takten oder stopp and go“ der Wärmepumpe und zu einem
viel zu warmen Rücklauf. Dies reduziert wiederum den Wirkungsgrad und damit die
Jahresarbeitszahl (JAZ) der Wärmepumpe. Die cop-star-Wärmepumpen verfügen
serienmäßig über große Pufferspeicher und damit über große hydraulische Weichen. Ein
angepasster Volumenstrom des Heizsystems von z. B. 500 bis 1500 Liter/h und ein
hydraulischer Abgleich ist dabei nicht nur möglich sondern selbstverständlich.
cop-star
Modulgrößen mit
Mitsubishi
Außengeräten
Es gibt derzeit 9 verschiedene cop-star Modulgrößen mit Mitsubishi-Außengeräten von 5,4
kW bis 30 kW. Die Mitsubishi Außengeräte zählen zu den besten der Welt. Durch
Reihenschaltung der Module und Ansteuerung über unseren CAN-Bus, ist die
Wärmepumpe derzeit auf bis zu 6 Außengeräte erweiterbar. Das sind bis zu 180 kW.
Für jedes Gebäude die richtige Größe, ohne faule Kompromisse mit mehreren Heizstäben
oder Bivalenzbetrieb mit alten Heizkesseln eingehen zu müssen. Die meisten anderen LuftWasser-Wärmepumpen können im Altbau nur im sog. Bivalenzbetrieb mit Kessel oder
Heizstab betrieben werden, weil die Vorlauftemperatur unter 0°C sehr stark abnimmt und das
Haus dann nicht mehr richtig beheizt werden kann.
Erweiterung
bis zu 6
Außengeräten
möglich
Optimierung
des Mitsubishi
Außengerätes
Um das serienmäßige Mitsubishi Außengerät noch effizienter zu machen, werden von der
Ingenieurgesellschaft Höcker mehrere Optimierungen vorgenommen. Dies betrifft
insbesondere:
Die elektronische Ansteuerung mit dem sog. „elektronischen Gaspedal“
Die Optimierung der Kältemittelleitungen
Die Optimierung des Wärmeträgers (Kältemittel R410A).
Die Optimierung des Kältemittels in Verbindung mit der Höcker-Wärmetauscher-Kaskade
steigert dabei die Wärmeleistung der Wärmepumpe um ca. 40% und ist ein besonderes
Know-How von der Ingenieurgesellschaft Höcker! Das spart ca. 40% Strom! Alle genannten
Maßnahmen wurden von Mitsubishi genehmigt, so dass die 3-jährige Garantie nicht
beeinflusst wird.
Kältemittel R410A
Split-System
Keine Frostschäden
In den von Höcker verwendeten Mitsubishi Außengeräten gibt es kein Heizungswasser als
Wärmeträger sondern nur Kältemittel. Dieses Kältemittel heißt R410A und ist ein FCKW-freies
Zweistoffgemisch das die Ozon-Schicht der Erde nicht zerstören kann. Es besteht aus ca.
50% Difluormethan und aus ca. 50% Pentafluorethan. Fluorverbindungen sind sehr stabil bzw.
reaktionsträge, können unter normalen Betriebsbedingungen nicht zerfallen und können bei
tiefen Temperaturen nicht gefrieren. Deshalb muss es auch nie ausgetauscht werden.
Spezielle Kältemittelleitungen aus Kupfer verbinden das Außengerät mit den Wärmetauschern
im Heizraum (sog. Split-System). Durch diese Konstruktion können das Außengerät oder die
Kältemittelleitungen auch bei tiefsten Temperaturen im Winter nicht einfrieren. Es können
keinerlei Frostschäden entstehen. Viele andere Wärmepumpen haben den KältemittelWasser-Wärmetauscher im Außengerät und leiten dann das Heizungswasser nach außen.
Dies kann z. B. bei Stromausfall im Winter zu gravierenden Frostschäden und einem
Totalausfall der Anlage führen.
Reinigung
des Mitsubishi
Außengerätes
Das Außengerät wird vom Kunden 1 bis 2 Mal jährlich bei Stillstand mit dem Gartenschlauch
von hinten abgespritzt (Blütenstaub). Aus diesem Grund ist ein Abstand von mindestens 40
cm zu Hauswänden erforderlich. Den Deckel anschließend mit einem Tuch abwischen und
das Gerät ist wieder wie neu.
4 von 10
Leistungsmodulation
„elektronisches
Gaspedal“
mit Schonung des
Verdichters
Die Leistungsmodulation des Mitsubishi Außengerätes kann Dank der fein abgestuften
Invertertechnik außentemperatur- und gleichzeitig vorlauftemperaturgesteuert werden. Der
Inverter ist ein Frequenzumrichter, der die Netzfrequenz von 50 Hertz nach oben oder nach
unten verändert und somit die Drehzahl des Verdichters verändern kann. Gleichzeitig werden
die Ventilatoren drehzahlgeregelt. Nach dem schonenden Sanftanlauf des Inverters wird je
nach Außentemperatur von 35% bis 90% mit dem „elektronischen Gaspedal“ wie bei
einem Brennwertkessel geregelt. Im Winter ist dabei nur maximal 90% Verdichterleistung
nötig, da die Wärmeleistung der Höcker-Wärmetauscher-Kaskade so hoch ist! Dadurch wird
der Verdichter im Außengerät, ähnlich wie bei einem TDI-Automotor im Langstreckenbetrieb
geschont und die Lebensdauer enorm erhöht! Eine Überhitzung und Zersetzung des
Kältemittels oder des synthetischen Schmieröls über 100°C wie bei einigen anderen
Wärmepumpen ist ausgeschlossen. Die Höcker-Heißgas-Regelung hält das Kältemittel und
damit das Schmieröl immer bei unter 90°C. Die Verdichter können dadurch eine Lebensdauer
von bis zu 80.000 Betriebsstunden erreichen! Das sind bis zu 40 Jahre! Viele andere
Wärmepumpen laufen ganzjährig – auch im Sommer – mit 100% Verdichterleistung. Dadurch
kann es oft zu Verdichterschäden kommen! Das Schmieröl kann über 120°C heiß werden und
sich dabei zersetzen. Darüber hinaus, laufen viele beim Einschalten sofort mit 100% Leistung
an. Der Kaltstart ist dann wie beim Automotor besonders schädlich und er fordert zudem einen
hohen Anlaufstrom, was wiederum das Stromnetz des Hauses belastet. Oftmals muss
deshalb sogar die Absicherung des Hauses (Panzersicherung) erhöht werden.
Temperaturbegrenzung im
Sommerbetrieb
Viele Luft-Wasser-Wärmepumpen können im Sommer bei Außentemperaturen von mehr als
ca. 30°C nicht mehr arbeiten. Bedingt durch die warme Außenluft wird das Heißgas zu heiß
und die Anlage geht auf Übertemperatur- oder Hochdruckstörung. Das Brauchwasser muss
dann mit dem elektrischen Heizstab erwärmt werden. Aus diesem Grund empfehlen viele
Hersteller eine zusätzliche Solaranlage. Durch das modulierende elektronische Gaspedal
kann dieser Effekt bei den cop-star-Wärmepumpen nicht auftreten. Die HöckerWärmepumpen laufen in allen Temperaturbereichen praktisch unbegrenzt und eine
zusätzliche Solaranlage ist ausdrücklich nicht nötig, ja wegen den hohen COP-Werten im
Sommer sogar schädlich bzw. unwirtschaftlich.
Lautstärke,
Flüsterbetrieb,
Schallschutz
Durch die extreme Leistungsmodulation des Verdichters und der Ventilatoren, ergibt sich
insbesondere im Frühling, Sommer und Herbst ein sehr leiser Betrieb (Flüsterbetrieb).
Deshalb kann man die cop-star-Wärmepumpe auch direkt neben die Terrasse stellen, da
man sie im Sommerhabjahr praktisch nicht wahrnimmt. Nur bei sehr engen Wohnsiedlungen
oder bei sehr geringen Abständen zum Nachbarn können für den Winter zusätzliche
Schallschutzmaßnahmen durch Sichtschutzwände, Gabionenwände, Hecken und Sträucher
oder durch die Höcker-Labyrinth-Schallschutzkabine nötig werden. Durch Gabionenwände
und die Schallschutzkabine kann man das Laufgeräusch fast bis zur Unhörbarkeit reduzieren.
bedarfsgerechtes
Abtauprogramm
Alle Luft-Wasser-Wärmepumpen haben ausnahmslos das Problem, dass der sog. Verdampfer
im Winter vereist. Der Verdampfer sitzt im Außengerät und besteht aus vielen feinen
Lamellen. Er wird durch das Kältemittel stark abgekühlt und kann dadurch die Wärme der
Außenluft aufnehmen. Durch die starke Abkühlung kann sich im Winter die Luftfeuchtigkeit als
Eis niederschlagen. Das Eis muss dann von Zeit zu Zeit wieder abgetaut werden, damit der
Wärmetransport nicht behindert wird oder sogar ganz zum Erliegen kommt. Fast alle LuftWasser-Wärmepumpen haben deshalb ein zeitgesteuertes Abtauprogramm, das nach festen
Zeitintervallen z. B. 60 oder 90 Minuten abtaut. Das ist natürlich Unsinn, weil der Verdampfer
bei unterschiedlicher Luftfeuchtigkeit unterschiedlich schnell vereist. Beispielsweise ist die Luft
bei -10°C so trocken, dass der Verdampfer praktisch nicht mehr vereist und auch nicht mehr
abgetaut werden muss. Trotzdem wird nach einem festen Zeitintervall abgetaut und damit
Energie vernichtet. Bei 0°C mit Nebel oder Schneeregen ist die Luftfeuchtigkeit hingegen
meist so hoch, dass der Verdampfer sehr schnell vereist und sogar häufiger abgetaut werden
müsste. Wenn das Abtauintervall jetzt zu lang ist, entsteht ein Eispanzer, der Wärmetransport
kommt zum erliegen und der COP ist schlecht. Die hohe Kunst liegt nun darin, möglichst
bedarfsgerecht und mit möglichst wenig Verlustenergie das Eis wieder abzutauen. Durch das
neue intelligente bedarfsgerechte Abtauprogramm von Mitsubishi-Heavy-Intustries mit
Höcker-Regelung wird entsprechend der Verminderung der Wärmeleistung bedarfsgerecht
abgetaut. Beim Umschalten von Heizen auf Abtauen entsteht kein Stillstand, da das 4-WegeVentil bei laufendem Verdichter umgeschaltet wird. Durch das bedarfsgerechte
Abtauprogramm steigt der Gesamtwirkungsgrad bzw. die Jahresarbeitszahl (JAZ) im Vergleich
zu einer normalen Luft-Wasser-Wärmepumpe natürlich stark an.
Der Pufferspeicher wird beim Abtauen nur im unteren Drittel geringfügig abgekühlt. Die oberen
zwei Drittel des Pufferspeichers bleiben heiß. Die meisten anderen Wärmepumpen tauen
nicht nur falsch ab, sondern kühlen dabei den ganzen Speicher ab und sind dadurch
uneffektiv. Manche tauen sogar mit reiner Elektroenergie (Heizstab) ab. Dies ist natürlich
absolute Stromverschwendung. Manche Billigwärmepumpen aus Internet können gar nicht
abtauen und sind deshalb für Temperaturen unter 3°C ungeeignet.
5 von 10
Aufstellung des
Außengerätes
Das Außengerät wird auf 2 Beton-Streifenfundamente etwas erhöht gestellt. Dazwischen wird
ein Kiesbett eingebaut. Durch das Kiesbett kann das entstehende Kondenswasser bzw. das
Abtauwasser problemlos ablaufen und versickern. Eine elektrische Zusatzheizung oder ein
Abwasseranschluss für den Kondensatablauf wie bei einigen anderen Wärmepumpen, ist
nicht erforderlich!
Höcker-LinearWärmetauscherKaskade mit HydroThermischer-Weiche
„der ultimative
Turboeffekt“
Die Höcker-Linear-Wärmetauscher-Kaskade in Verbindung mit der Hydro-ThermischenWeiche steigert die Wärmeleistung der cop-star-Wärmepumpe um bis zu 50% gegenüber
den Werksangaben von Mitsubishi. Dabei wird der Volumenstrom des Heizungswassers durch
die Hydro-Thermische-Weiche geteilt. Für die schnelle Brauchwasserbereitung wird ein
heißerer Teil nach oben und zeitgleich ein etwas kühlerer Teil in die Mitte des Pufferspeichers
gepumpt. Dies führt zu einer Zwangsschichtung im Speicher. Die gewünschte
Vorlauftemperatur kann dabei auf 1°C genau geregelt werden! Der relativ hohe Volumenstrom
in den Wärmetauschern und die trotzdem hohe Temperaturdifferenz erhöhen die
Wärmeleistung enorm.
Es gilt die physikalische Formel: Q = m x c x ∆t. Da der hohe Volumenstrom m mit der großen
Temperaturdifferenz ∆t multipliziert wird, entsteht eine große Wärmemenge Q (z. B.: Q = 1,5
m³ x 1,16 kW/(m³K) x 15 K = 26,1 kW; 1,16 ist eine Konstante für Wasser). Durch diesen
„Turboeffekt“ kann die Arbeitszahl (COP) im Sommerhalbjahr bis auf 10 steigen! Die
Kondensattemperatur des Kältemittels sinkt bis auf die Rücklauftemperatur des
Heizungswassers ab. Dadurch erreicht man den sogenannten „Temperaturausgleich“
zwischen Kältemittel und Wasser bzw. die maximal mögliche Unterkühlung des Kältemittels.
Die Energieübertragung liegt praktisch bei 100%.
Die weltweite Sensation!
Elektronisch
geregelte
Ladepumpe
Die spezielle elektronisch geregelte Ladepumpe, die das Heizungswasser durch die
Wärmetauscher pumpt, wird vom Höcker-Dialog-Computer über ein sogenanntes 0 - 10 Volt
Signal so moduliert, dass außentemperatur- und vorlauftemperaturabhängig immer der
optimale Volumenstrom entsteht. Die Ladepumpe hat natürlich die Effizienzklasse A und
braucht somit extrem wenig Strom.
HöckerHygienespeicher
oder
AntilegionellenSpeicher
(Schichtenspeicher)
Der Höcker-Hygienespeicher oder Antilegionellenspeicher ist ein sehr guter
Schichtenspeicher. In diesem wird das erwärmte Heizungswasser gespeichert und gleichzeitig
im sog. Wellrohr-Wärmetauscher das Brauchwasser (Warmwasser) bereitet. Durch die
besondere Konstruktion und dem großen innen liegenden Edelstahl-Wellrohr-Wärmetauscher
gibt es keine Legionellen (Bakterien), keinen Rost, keinen Kalk, keine MagnesiumOpferanode, keine Fremdstromanode und kein abplatzendes Emaille. Dank seiner dicken
Isolierung gibt es auch keine zusätzlichen Verluste wie bei externen Frischwasserstationen
oder bei separaten Brauchwasserspeichern, welche eine höhere Ladetemperatur benötigen,
zusätzlich Wärme verlieren und auch noch Strom für die zusätzlichen Ladepumpen benötigen.
Bei Höcker gibt es immer viel frisches, sauberes und verlustfreies Warmwasser zum
Duschen, Baden und Abspülen! Das Warmwasser ist quasi ein verlustfreies „Abfallprodukt“
aus der Heizungswassererwärmung. Durch die geregelte Vorlauftemperatur hat es immer die
richtige Temperatur z. B. 50°C.
Selbst ein kalter Speicher ist durch das Schnellaufheizungsprogramm mit der sog.
Kopfeinspritzung innerhalb 15 bis 20 Minuten so heiß, dass bereits geduscht werden kann!
Achtung:
Durch das Durchlaufprinzip im Hygienespeicher und den relativ kleinen Wassermengen im
Edelstahl-Wellrohr muss keine Brauchwassertemperatur vom permanent 60°C gehalten
werden. Es darf nach den allgemein anerkannten Regeln der Technik (siehe VDI / DVGW
6023 A bzw. DVGW Arbeitsblätter 551, 552, 553) auch im Mehrfamilienhaus mit einer
Warmwassertemperatur von 50°C gefahren werden. Sollte eine Warmwasserzirkulation
eingebaut sein, muss 45°C im Rücklauf zum Speicher eingehalten werden. Dies ist ein großer
Vorteil von Durchlaufsystemen.
6 von 10
Andere
Speichersysteme
Vorsicht bei Pufferspeichern, in denen ein innen liegender Brauchwasserspeicher fest
eingebaut bzw. eingeschweißt ist (sog. Kombispeicher). Hier können sich bei Temperaturen
unter 60°C Legionellen bilden und stark vermehren. Es muss deshalb regelmäßig eine
Thermische Desinfektion mit dem elektrischen Heizstab durchgeführt werden. Die Speicher
verkalken und verschlammen im Laufe der Zeit, können aber praktisch nie gereinigt oder
gespült werden.
Vorsicht bei Speichern, in denen das Kältemittel in einem oder mehreren innen liegenden
Wärmetauschern direkt kondensiert wird. Diese Speicher können durch das Heißgas des
Kältemittels im oberen Bereich bis zu 90°C heiß werden und es kann bei direkter
Warmwassererzeugung zu starken Verkalkungen im Brauchwasserteil und in den
Wasserleitungen kommen! Kinder oder alte Menschen können sich verbrühen! Eine
zusätzliche Wasserenthärtungsanlage mit Ionenaustauscher ist dringend anzuraten.
Diese Speicher haben oft zusätzlich das Problem, dass das Kältemittel durch das
Schwerkraftprinzip nicht richtig abkühlen und unterkühlen kann und deshalb die Arbeitszahl
der Wärmepumpe geringer wird. Auch führen Verschlammungsprobleme an den innen
liegenden Wärmetauschern langfristig zu einer Verminderung der Wärmeleistung, was
wiederum die Arbeitszahl über Jahre vermindern kann. Meistens kann man diese Speicher
aus konstruktiven Gründen nicht reinigen, spülen oder entschlammen.
Aus vorgenannten Gründen werden solche Speicher bei den Höcker-cop-starWärmepumpen nicht eingesetzt!
Großes
PufferspeicherVolumen
kein
„Takten oder
stopp an go“
Durch das große Pufferspeicher-Volumen der cop-star-Wärmepumpe ist kein Verschleiß
förderndes „Takten oder stopp and go“ des Verdichters möglich. Derzeit gibt es die Größen
500, 800, 1000. Die Speicher sind in Kaskade kombinierbar (Reihenschaltung bis 3 Speicher),
so dass das Volumen erhöht werden kann. Viele andere Wärmepumpen haben nur kleine
hydraulische Weichen, kleine Pufferspeicher oder kleine Brauchwasserspeicher. Durch das
große Volumen der cop-star-Speicher entstehen lange Laufzeiten und lange Stillstandszeiten
der Wärmepumpe. Ähnlich wie beim Automotor führt dies langfristig zu einem geringeren
Verbrauch und zu einer wesentlich längeren Lebensdauer. Auch mögliche Sperrzeiten der
Stromversorger werden so gut überbrückt. Die Speicher haben eine 100mm Isolierung, so
dass die Wärmeverluste gering sind.
Viel heißes
Warmwasser
Durch das große Pufferspeichervolumen kann viel heißes Wasser erzeugt werden. Die
Hygienespeicher können je nach Größe zwischen 300 und 700 Liter heißes Wasser auf ein
Mal liefern. Bei Kaskadierung (Reihenschaltung) der Speicher in Mehrfamilienhäusern oder
Hotels (siehe Referenzliste) kann die sogenannte Schüttleistung um ein Vielfaches vergrößert
werden. Durch die geniale hydraulische Einbindung wird das Brauchwasser schneller heiß, da
der Vorlauf direkt auf den Kopfbereich der Wellrohrs gelenkt wird.
Vorhandener
Pufferspeicher
Einige Kunden haben bereits Holzheizungen oder große Solaranlagen mit Pufferspeicher. In
den meisten Fällen kann nach einer Überprüfung vor Ort die cop-star-Wärmepumpe an den
vorhandenen Pufferspeicher angeschlossen werden.
WarmwasserZirkulation
HöckerImpulsregelung
Falls im Gebäude eine Warmwasser-Zirkulationsleitung installiert ist, kann diese jederzeit an
den Hygienespeicher angeschlossen werden. Wir empfehlen die Zirkulationspumpe mit einer
Höcker-Impulsregelung anzusteuern. Immer wenn warmes Wasser gezapft wird, wird sofort
die Zirkulationspumpe eingeschaltet. Diese läuft dann so lange bis der Rücklauf der
Zirkulationsleitung warm ist. Das spart viel Strom und Heizenergie, da die Zirkulationsverluste
minimiert werden. Bei großen Rohrquerschnitten kann das Impulsgerät parallel geschaltet
werden.
Solaranlage
(Solarthermie)
Der Anschluß einer bestehenden Solarthermieanlage an den Hygienespeicher ist jederzeit
möglich. Da die Arbeitszahlen der Höcker-cop-star-Wärmepumpe im Sommerhalbjahr mit
bis zu 10 besonders hoch sind und das Brauchwasser dann besonders preisgünstig erzeugt
werden kann, rechnet sich die Neuinvestition einer Solarthermieanlage nicht!
Achtung: Einige Hersteller von anderen Luft-Wasser-Wärmepumpen fordern zwingend den
Einbau einer Solaranlage, weil diese Wärmepumpen bei hohen Außentemperaturen im
Sommer auf Störung gehen können.
7 von 10
Photovoltaikanlage
(Solarstrom) mit
Höcker-PV-WPStartprogramm
Smart-Grid
Smart-Home
Smart-EnergyManagement
Die cop-star-Wärmepumpe kann energetisch sehr gut mit einer Photovoltaikanlage ergänzt
werden. Bei entsprechender Dimensionierung der PV-Anlage wird mehr Strom erzeugt, als
von der Wärmepumpe und vom Haus verbraucht wird. Dadurch kann man bilanziert ein
ökologisches Null-Energie-Haus oder sogar ein Plus-Energie-Haus erreichen. Das heißt,
dass das Haus mehr Energie erzeugt als es verbraucht! In diesen Häusern liegt die Zukunft!
Zusatzheizungen
(z. B. Kachelofen
oder alter Kessel)
Zusatzheizungen wie ein alter Kessel sind bei den cop-star-Wärmepumpen nicht nötig. Ein
Kachel- oder Kaminofen mit sogenannter „Wassertasche“ kann jedoch eine sehr sinnvolle
und sehr ökologische Ergänzung sein. Beim Beheizen im Winter wird über den
Wärmetauscher des Holzofens gleichzeitig der Hygienespeicher geladen und die
Wärmepumpe kann nach kurzer Zeit automatisch abschalten!
Notheizstab
Der Notheizstab in der Mitte des Hygienespeichers heizt nur im Notfall, da die cop-starWärmepumpe dank der sorgfältigen Planung mit Heizlastberechnung und einer
zusätzlichen Reserveleistung für Abtauzeiten und Sperrzeiten immer groß genug ausgelegt
wird. Der theoretische Bivalenzpunkt liegt je nach momentaner Heizlast des Gebäudes und
des zeitgleichen Warmwasserverbrauchs zwischen -15°C und -25°C. In der Praxis schalten
unsere Kunden den Notheizstab am eingebauten Thermostaten und den Sicherungen
komplett aus. Er soll ja nur im Notfall oder bei einem Ausfall heizen! Viele andere
Wärmepumpen benötigen unter 0°C einen oder sogar mehrere Heizstäbe für die Heizung und
meistens noch einen für das Brauchwasser. Das ist absolute Stromverschwendung und gehört
verboten!
Sperrzeiten
Einige Stromversorger schalten wegen ihrer Tagesstromspitzen die Wärmepumpen bis zu 3 x
täglich für bis zu 1,5 Stunden ab (Sperrzeiten). Die großen Höcker-Hygienespeicher
überbrücken diese Zeit.
Höcker-DialogComputer (SPS)
Der Höcker-Dialog-Computer (SPS) der cop-star-Wärmepumpe ist das Gehirn unserer
Wärmepumpe. Die Regelung ist mit einer speziellen Dialog-Software, allen denkbaren Strom
sparenden Parametern, einem Selbstdiagnosesystem und einem gut ablesbaren LCD-Display
ausgerüstet. Das Optimum einer digitalen Wärmepumpen- und Heizungsregelung! Ein
Software-Update kann jederzeit über die vorhandene Schnittstelle aufgespielt werden, so dass
der Kunde auch nach Jahren immer wieder eine „neue Anlage“ hat. Die Bedienung der
Regelung ist relativ einfach und die Bedienungsanleitung auch für ältere Kunden sehr groß
und verständlich geschrieben.
Höcker-FrühstartProgramm
im NT-Tarif
Fast alle Kunden haben einen Doppeltarifzähler mit Rundsteuerempfänger für den günstigen
Wärmepumpenstrom. Während der Tagtarif oder Hochtarif zwischen 6.00 Uhr und 22.00 Uhr
derzeit bei ca. 23 Ct/kWh liegt, kostet der Nachttarif oder Niedertarif von 22.00 Uhr bis 6.00
Uhr nur ca. 17 Ct/kWh. Das Höcker-Frühstart-Programm startet die Wärmepumpe immer
werktags z. B. um 5.00 Uhr, und lädt den Pufferspeicher voll. Nach 6.00 Uhr ist dann der
Pufferspeicher voll und der nächste Start ist vielleicht erst mehrere Stunden später. Somit wird
eine große Wärmemenge zum günstigsten Stromtarif erzeugt. Dadurch kann man zusätzlich
zwischen 10% und 15% Stromkosten einsparen, da sich die günstigen NiedertarifLaufzeiten erhöhen und die teuren Hochtarif-Laufzeiten reduzieren.
Höcker-Mittagsstartprogramm
(Extrastartprogramm)
Nachts ist es erfahrungsgemäß immer kälter als am Tag. Deshalb ist der COP einer LuftWasser-Wärmepumpe nachts schlechter als am Tag. Im Winter kommt es beispielsweise vor,
dass der COP nachts bei 2,5 oder 3,0 liegt, während tagsüber ein COP von 3,5 oder 4,0
möglich ist. Durch das sog. Höcker-Mittagsstartprogramm wird z. B. um 13.30 Uhr
automatisch die Wärmepumpe gestartet, um bei der höchsten Tagestemperatur mit dem
höchsten Tages-COP und dem geringsten Strombedarf den Speicher zu laden. HöckerFrühstartprogramm und Höcker-Mittagsstartprogramm können sich hervorragend
ergänzen!
Durch das Höcker-PV-WP-Startprogramm kann mit dem Eigenstromanteil der PV-Anlage
das Haus geheizt werden. Immer wenn genug Strom vom Dach kommt, startet die
Wärmepumpe über ein spezielles Schwellwertrelais und lädt den Pufferspeicher voll.
Verschiedene Leistungs- und Temperaturstufen sind möglich. Ein größeres
Pufferspeichervolumen ist empfehlenswert.
Das ist ein wichtiger Baustein der „Smart-Grid-, Smart-Home- bzw. Smart-EnergySysteme“ Die cop-star-Wärmepumpe kann in diese Systeme voll vernetzt werden.
8 von 10
Fernwartung
mit Diagrammanalyse
über das Internet
Über das Internet (LAN oder WLAN) kann die Höcker-Wärmepumpe des Kunden mit unserem
Internetserver verbunden werden. Es können dann alle Betriebsbedingungen und
Temperaturen in Tabellenform oder Diagrammform gespeichert werden. Der Kunde kann über
sein Login jederzeit alle Diagramme oder Tabellen anschauen. Wir können ebenso die
Kundenanlagen jederzeit überprüfen und ggf. sogar eine aktualisierte Software (Update)
aufspielen. Schauen Sie bitte auf unserer Homepage unter Referenzanlage nach. Dort
werden alle Werte unserer Anlage in Erlangen-Bruck ganzjährig aufgezeichnet.
Arbeitszahlen
(COP)
Die Arbeitszahlen der cop-star-Wärmepumpen sind ganzjährig sehr hoch:
z. B.: Höcker-cop-star 100HI
A10/W35 = 5,00 A7/W35 = 4,70 A2/W35 = 4,25 A-7/W35 = 3,85 A-15/W35=3,55
bei einer Temperaturdifferenz von 10 Kelvin an den Wärmetauschern.
Im Sommer sind Arbeitszahlen bis zu 10 möglich, da wir die Verdichterleistung drosseln und
den Volumenstrom durch die Wärmetauscher erhöhen! Das ist wirklich unglaublich!
Schwimmbad im
Sommer
Durch die hohen Arbeitszahlen im Sommerhalbjahr ist das Heizen eines Schwimmbades
besonders sparsam. Hier kann gegenüber Heizöl bis zu 80% eingespart werden.
Umstellung auf
Kühlbetrieb
Mit verschiedenen Zusatzmodulen in einzelnen Räumen oder einer Fußboden- bzw.
Wandheizung ist eine Kühlung des Hauses im Sommer möglich. Dabei wird mit Kaltwasser
gekühlt.
Nutzung in
Gewerbebetrieben
und Freibädern
In Bäckereien, Wäschereien, Brauereien und überall wo viel warme Abluft anfällt, kann durch
die Höcker-Wärmepumpe ein höchster Grad an Wärmerückgewinnung erzielt werden. Aus
warmer Luft wird warmes Wasser gemacht und das mit Arbeitszahlen bis zu 10. Das
warme Wasser wird fast kostenlos bereitet! Kürzeste Amortisationszeiten sind dadurch
möglich!
Umbau von anderen
Wärmepumpen
Auch ein Umbau von anderen nicht funktionierenden Wärmepumpen mit MitsubishiAußengeräten (Electric und Heavy) auf das Höcker-Prinzip ist möglich! Das Haus ist dann
endlich richtig warm und die Stromeinsparung liegt bei ca. 30 bis 60%.
Garantie, Erfahrung
und Lebensdauer
3 Jahre Garantie auf das Mitsubishi-Außengerät
5 Jahre Garantie auf die Hygienespeicher
Unbegrenzte Gewährleistung auf die Höcker-Wärmetauscher bei jährlichem Checkup
36 Jahre Erfahrung von Mitsubishi im Bereich Klimatechnik
24 Jahre Erfahrung durch das Kow-How der Ingenieurgesellschaft Höcker
Lange Lebensdauer durch hocheffiziente Technik und schonende Fahrweise
Preis-LeistungsVerhältnis
Bestes Preis-Leistungs-Verhältnis der cop-star-Wärmepumpe. Maximale Leistung mit
großem Pufferspeicher für verhältnismäßig wenig Geld.
Machen Sie bitte den Preisvergleich mit den technischen Angaben für die Wärmeleistung und
den COP der Wärmepumpe bei einer Außenluft von minus 7°C (A-7) und einer
Vorlauftemperatur von 55°C (W55), aber ohne Heizstab! Dann erst können Sie richtig
vergleichen und die Spreu vom Weizen trennen!
Vorsicht bei Billiganbietern im Internet!
Meist sind diese Anlagen zu klein oder vom Lieferumfang unvollständig und müssen dann
aufwändig vergrößert, ergänzt, oder umgebaut werden. Viele Anlagen heizen nur
unzureichend und brauchen sehr viel Strom durch die Heizstäbe! Manche Anlagen
funktionieren überhaupt nicht! Bitte lesen Sie dazu die entsprechenden Foren im Internet!
Bitte informieren Sie sich ausreichend, bevor Sie eine Entscheidung treffen. Ein Auto kann
man schnell wieder verkaufen, eine eingebaute Heizung nicht!
Amortisation
Da keine Totalsanierung mit Vollwärmeschutz und neuer Fußbodenheizung nötig ist, kann im
Altbau oft zwischen 20.000 und 50.000 € eingespart werden. Dann liegt die Amortisationszeit
der cop-star-Wärmepumpe bei null Jahren. Auch die Nutzung des Tankraums als Wohnoder Nutzraum kann zu einer automatischen Amortisation führen.
Die Amortisationszeit der cop-star-Wärmepumpe liegt im Vergleich zur Investition einer
neuen Heizanlage mit Heizöl oder Gas in der Regel bei 5 bis 10 Jahren! Dies hängt von der
Nutzung und den aktuellen Energiepreisen ab.
9 von 10
Strompreise
PV-Strom
Für Wärmepumpen gibt es spezielle Stromtarife. Bitte erfragen Sie die aktuellen
Wärmepumpentarife für Hochtarif (HT) und Niedertarif (NT) bei Ihrem Stromlieferanten. Das
ist in den meisten Fällen der örtliche Grundversorger. Bitte vergleichen Sie die
unterschiedlichen Strompreisangebote! Oft werden die Kunden automatisch in einen
teureren Tarif eingestuft und zahlen dann bis zu 5 Cent zu viel! Oft werden die günstigeren
Tarife im Internet gar nicht bekanntgegeben, sondern nur bei telefonischer Nachfrage!
Wenn Sie eine PV-Anlage haben, die direkt Ihr Haus mit Strom versorgt, ist es oft besser, die
Wärmepumpe auch über die PV-Anlage zu versorgen und auf einen separaten Stromzähler
für die Wärmepumpe zu verzichten (Eigenstromnutzung).
Referenzanlagen
Rufen Sie an und besichtigen Sie unsere Referenzanlagen in Erlangen-Bruck in einem
historischen Altbau von 1740 oder bei Gunzenhausen in einem Altbau von 1951.
Es gibt natürlich viele weitere cop-star-Kundenanlagen, die besichtigt werden können. Viele
Ingenieure und Techniker namhafter deutscher Firmen wie z. B. Siemens betreiben unsere
Wärmepumpen in ihren Privathäusern! Schauen Sie sich bitte dazu unsere Referenzliste an.
Hier finden Sie zufriedene Kunden mit Name, Adresse und Telefonnummer.
Unser wichtigster Grundsatz: „Jeder Kunde ein zufriedener Kunde!“
Verkauf, Installation
und Wartung der
cop-starWärmepumpe
Der Verkauf, die Installation und die Wartung der cop-star-Wärmepumpen erfolgt durch
unsere Höcker Wärmepumpen GmbH (Meisterbetrieb) bzw. über die von uns ausgebildeten
und zertifizierten Fachhandelspartner im Bereich Heizungsbau und Kältetechnik.
„Denn die Zukunft der Menschheit
liegt in der Effizienz der Technik!“
Hans--Peter Höcker
Hans
Dipl.-Ing. Hans-Peter Höcker
Bauphysiker, Spezialist für Energietechnik, Regelungstechnik und Hydraulik
von der Bayerischen Ingenieurkammer Bau zugelassener Sachverständiger (ZVEnEV), Energieberater und Gutachter
Mitglied im Bundesverband Wärmepumpe e. V., der Bayern-Energie e. V. und der Handwerkskammer Mittelfranken
Stand: 01-14
10 von 10
Was this manual useful for you? yes no
Thank you for your participation!

* Your assessment is very important for improving the work of artificial intelligence, which forms the content of this project

Download PDF

advertisement