4. April 2018 Autor: Rolf Grupp (Bearbeiter)

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Fläkt Woods: Wärmepumpen

(Alle Abb. Fläkt Woods)(Alle Abb. Fläkt Woods) Funktionen und Temperaturen eines ReCooler HP im gemäßigtem Kühlbetrieb. (10.000 m³/h, eQ Prime 032)Funktionen und Temperaturen eines ReCooler HP im gemäßigtem Kühlbetrieb. (10.000 m³/h, eQ Prime 032) Funktionen und Temperaturen eines ReCooler HP im Kühlbetrieb. (10.000 m³/h, eQ Prime 032) Funktionen und Temperaturen eines ReCooler HP im Kühlbetrieb. (10.000 m³/h, eQ Prime 032) In Ergänzung zu den RLT-Kompaktgeräten der Baureihe "eQ Prime", die zur Innen- und Außenaufstellung mit Nennluftvolumenströmen von 2.000 bis 21.000 m³/h angeboten werden, hat Fläkt Woods den "ReCooler HP" in ihr Produktprogramm aufgenommen. Die „ReCooler HP“-Module sind kompakte, anschlussfertige Einheiten zur Konditionierung von Außenluft auf die gewünschte Zulufttemperatur, die ohne einen zusätzlichen Heizkessel oder Wasserkühlsatz in die "eQ Prime"-Geräte eingebaut werden.

Der ReCooler HP besteht aus zwei Kernbauteilen: aus einer umschaltbaren Wärmepumpe/Kältemaschine und aus einem hocheffizienten, hygroskopischen Semco-Rotationswärmeübertrager, der eine Energierückgewinnung aus der Abluft bis zu 85 % ermöglicht (Klasse H1 nach DIN EN 13053).

Durch die sorptive Wirkung des Rotationswärmerückgewinners wird im Winter der Abluft Feuchte entzogen. Damit wird die Zuluft befeuchtet. Die von Heiz- auf Kühlbetrieb umschaltbaren Wärmepumpen/Kältemaschinen arbeiten mit dem Kältemittel R410A und Scrollverdichtern, die von Hocheffizienz-PM-Motoren (Gleichstrommotoren mit Dauermagneten) und Wechselrichtern zur stufenlosen Leistungssteuerung betrieben werden. Diese Kombination ermöglicht laut Anbieter im Voll- und im Teillastbetrieb rund 10 bis 15 % bessere Leistungszahlen als Scrollverdichter mit Asynchronmotoren und Frequenzumformern. Verdampfer- und Verflüssigereinheiten sind mit elektronischen Expansionsventilen ausgestattet. Dadurch erreichen die Leistungszahlen der Wärmepumpe/Kältemaschine in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen Werte bis etwa EER = 5,2 (Kühlen) und COP = 5,6 (Heizen). Aufgrund der Kombinationen aus Wärmepumpe/Kältemaschine und Energierückgewinnung ergeben sich Wirkungsgrade und Leistungszahlen bei Volllast und Teillast zwischen etwa 10 und 20.

Im Sommer arbeitet der ReCooler HP als Kältemaschine. Außenluft (32 °C) wird ins eQ Prime-Gerät gesaugt und durchströmt zunächst den Rotationswärmeübertrager (RWZ 82 %). Dabei wird diese von der Abluft (26 °C) auf 27,2 °C gekühlt. Die Nachkühlung der Außenluft auf die Zuluft-Solltemperatur von 18 °C (vor dem Ventilator) erfolgt im Verdampfer der Kältemaschine, der der rotierenden Energierückgewinnung nachgeschaltet ist. Die Abluft (26 °C) strömt durch den Rotationswärmeübertrager, nimmt dort die von der Außenluft abgegebene Wärme auf und erwärmt sich dabei auf 30,8 °C. Anschließend wird der Abluft noch im Verflüssiger der Kältemaschine die im Verdampfer entzogene Wärme übertragen. Danach strömt sie mit einer Temperatur von 43 °C ins Freie.

Im Heizbetrieb wird der auf der Abluftseite hinter dem Rotor befindliche Verflüssiger zum Verdampfer und entzieht der Abluft Wärme. Diese wird im Verflüssiger zur Nacherwärmung der im Rotor vorerwärmten Außenluft auf die gewünschte Zulufttemperatur genutzt. Bei einer Außentemperatur von -5 °C, einer Ablufttemperatur von 20 °C und einer Zulufttemperatur von 20 °C ergibt sich für den ReCooler HP in diesem Betriebsfall eine Leistungszahl COP von 21,6. Die Baureihe "ReCooler Heat Pump" wird in acht Baugrößen mit Nenn- Gesamtkühlleistungen (Rotor und mechanische Kälte/Wärme) von 22 bis 115 kW und Nenn-Heizleistungen von 28 bis290 kW angeboten.

Die Regelung ermöglicht auf Basis von Temperatur- und Druckfühlern eine automatische, an den aktuellen Heiz- oder Kühl- Leistungsbedarf angepasste Steuerung der elektronischen Expansionsventile und des Verdichters.

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