Springe auf Hauptinhalt Springe auf Hauptmenü Springe auf SiteSearch
HEUTIGE VORTRÄGE IN DEN CHILLVENTA-FOREN

Halle 7, 15.30 Uhr: Flüssigkeitseinspritzung bietet neue Möglichkeiten für Wärmepumpen auch bei extremen Betriebsbedingungen

So lassen sich bei einer Anwendung in einem Hotel mit 50 Zimmern die Betriebskosten mit einer Wärmepumpenanlage im Vergleich zu Kessellösungen um 50 Prozent reduzieren. Dass die Wärmepumpentechnik bisher kaum für Gewerbeanwendungen in Betracht kam, ist auf den eingeschränkten Betriebstemperaturbereich zurückzuführen. Wärmepumpen konnten bisher nicht mit hohen Verflüssigungstemperaturen bis 65 °C betrieben werden, die für die Trinkwarmwassererzeugung oder die Raumheizung bei Sanierungsprojekten mit alten Heizkörpersystemen erforderlich sind. Nicht möglich waren zudem die sehr niedrigen Verdampfungstemperaturen bis -20 °C, die in kalten Ländern üblich sind. Die Lösung dieser Probleme gelingt mit der Flüssigkeits- und Dampfeinspritzung.

Die schon seit Jahren für Schraubenverdichter verfügbare Dampfeinspritzung liegt jetzt auch für Scrollverdichter mit einer maximalen Leistung von 45 kW je Verdichter vor. Der Vorteil dieser Dampfeinspritzung ist die Erweiterung des Betriebsbereichs des Verdichters. Eine Wärmepumpe mit R410A kann eine gesättigte Verdampfungstemperatur von -20 °C bei einer gesättigten Verflüssigungstemperatur von 55 °C erreichen. Zu den weiteren Vorteilen zählen die gesteigerte Heizleistung sowie ein geringfügig besserer Wirkungsgrad des Systems. Bei einer Luft-Wasser-Wärmepumpe kann die Leistungssteigerung maximal 15 bis 20 Prozent betragen, während die Steigerung des Wirkungsgrads theoretisch zwischen 2 und 4 Prozent liegen kann. Der wesentliche Nachteil der Dampfeinspritzung ist die Komplexität der Anlage und die damit verbundene Kostensteigerung. Sie resultieren aus dem zusätzlichen Einbau eines Wärmeübertragers, eines Expansionsorgans und diverser Rohrleitungen sowie durch den nötigen Montageaufwand. Hierbei wurde noch nicht berücksichtigt, dass auch noch der Verdichtermotor überdimensioniert werden muss, damit er überhaupt die zusätzliche Leistung liefern kann.

Die Flüssigkeitseinspritzung zielt ebenfalls auf die Erweiterung des Betriebsbereichs bei minimalen Auswirkungen auf das System. Ein einzelner R410A-Verdichter liefert dabei eine Leistung von 19 bis 80 kW, ein Dreierverbund dagegen bis zu 240 kW. Eine Wärmepumpe mit R410A kann eine gesättigte Verdampfungstemperatur von -20 °C bei einer gesättigten Verflüssigungstemperatur von 65 °C erreichen. Der Betriebsbereich ist somit deutlich größer als bei der Dampfeinspritzung. Der Mehraufwand beschränkt sich auf eine Flüssigkeitsleitung, einen Verdichtungsendtemperaturfühler sowie auf ein Expansionsorgan. Die Flüssigkeitseinspritzung stellt damit eine besonders wettbewerbsfähige Lösung dar, weshalb sie von Danfoss für die neuen Verdichter Performer PSH gewählt wurde.