VIESMANN VITOCAL 300/350. Ontwerphandleiding VITOCAL 300 VITOCAL 350. Warmtepompensystemen. Ordner Vitotec, ontwerphandleiding, register 5

Transcriptie

1 VIESMANN VITOCAL 300/350 Warmtepompensystemen Ontwerphandleiding Ordner Vitotec, ontwerphandleiding, register 5 VITOCAL 300 type BW, WW en AW tot 55 ºC aanvoertemperatuur Warmtepomp met elektrische aandrijving voor verwarming en tapwateropwarming & Brine/waterwarmtepomp (Type BW) met 4,8 tot 81,2 kw & Water/waterwarmtepomp (Type WW =type BW plus ombouwset) met6,3tot106,8kw & Lucht/waterwarmtepomp (Type AW) met 5,4 tot 14,6 kw VITOCAL 350 type BWH, WWH en AWH tot 65 ºC aanvoertemperatuur Warmtepomp met elektrische aandrijving voor verwarming en tapwateropwarming & Brine/waterwarmtepomp (Type BWH) met 11,0 tot 17,1 kw & Water/waterwarmtepomp (Type WWH=type BWH plus ombouwset) met 14,1 tot 20,0 kw & Lucht/waterwarmtepomp (Type AWH) met 9,4 tot 12,8 kw VITOCAL 300 type BWC en WWC tot 55 ºC aanvoertemperatuur Compactwarmtepomp met elektrische aandrijving voor verwarming en tapwateropwarming & Brine/waterwarmtepomp (Type BWC) met 4,8 tot 10,8 kw & Water/waterwarmtepomp (Type WWC =type BWC plus ombouwset) met6,3tot14,2kw Met ingebouwde extra elektrische verwarming (3/6/9 kw), ingebouwde brine- en verwarmingscircuitpomp en ingebouwde veiligheidsgroep 3/2006

2 Inhoudsopgave Inhoudsopgave 1. Principes van de warmtepomptechniek 1. 1Basisprincipes Warmtewinningmetaardcollectoren Warmtewinning met aardsonden Warmtewinning uit grondwater Warmtewinninguitomgevingslucht(buitenlucht) Productinformatie 2. 1Vitocal300enVitocal &TypeBW/BWHenWW/WWH... 7 &TypeWWenBW... 7 &TypeBWCenWWC... 8 &TypeAW/AWH... 8 &Regelingsvarianten Verwarmingscircuit... 9 &Opvoerhoogte van de interne verwarmingspompen bij type BWC/WWC &Divicon CV-circuitverdeling voor warmtepompen (toebehoren) Brinetoebehorenpakketten voor warmtepompen &Brinetoebehorenpakketten voor warmtepompen, type BW en BWH (tot 32,6kW) &Brinetoebehorenpakketten voor warmtepompen, type BWC Brineverdeler &Aardcollector &Aardsonde/aardcollector Ontwerphandleiding 3. 1 Opstelling en geluiden &Eisenaandeplaatsvanopstelling &Maatregelen voor geluidsisolatie Stroomvoorzieningentarieven &Aanmeldingsprocedure &Eisen aan de elektrische installatie van warmtepompen Uitleg 4. 1 Dimensionering van warmtepompen &Monovalentewerkingswijze &Mono-energetischewerkingswijze &Bivalent-parallellewerkingswijze &Bivalent-alternatievewerkwijze Dimensionering van de warmtebronnen voor brine/waterwarmtepompen &Aardcollector &Aardsonde - Dubbele U-buissonde &Dimensionering van de onderdelen Dimensionering van de water/waterwarmtepompen &Grondwater &Dimensionering van de tussencircuitwarmtewisselaar &Koelwater Dimensionering van de lucht/waterwarmtepompen &Buitenlucht - bivalente dimensionering &Ruimtelucht/luchtafvoer CV-circuit-enwarmteverdeling Dimensionering van de verwarmingswaterbuffer &Verwarmingswaterbuffer voor looptijdoptimalisatie &Verwarmingswaterbuffer voor de overbrugging van blokkeringstijden Tapwateropwarming &Directetapwateropwarming &Directe tapwateropwarming - Installatievoorbeeld &Tapwateropwarmingviaexternewarmtewisselaar &Hydraulische schema's voor tapwateropwarming via externe warmtewisselaars Zwembadwateropwarming in combinatie met Vitocal 300/350, type AW/AWH, BW/BWHenWW/WWH Koeling natural cooling in combinatie met Vitocal 300/350, type BW/BWH en WW/WWH &Beschrijvingvandewerking &Dimensionering van de warmtewisselaar &Koelingmetventilatorconvectoren &Koeling met koelplafonds &Koelingmetvloerverwarming Koeling natural cooling in combinatie met Vitocal 300, type BWC en WWC VIESMANN VITOCAL 300/350

3 Inhoudsopgave (vervolg) 4.11 Integratie van thermische zonnesystemen (niet bij Vitocal 300, type BWC/ WWC) &Beschrijvingvandewerking &Solairetapwateropwarming &Zwembadwateropwarming via zonnewarmte &Solaire verwarmingsondersteuning Primairzijdige hydraulische integratie 6. Secundairzijdige hydraulische integratie 7. Secundairzijdige hydraulische integratie - grote installaties 8. Secundairzijdige hydraulische integratie Vitocal 300, type BWC/WWC 5. 1 Brine/water-warmtepomp Werking met aardsonde Brine/waterwarmtepomp Werkingmetaardcollector Water/waterwarmtepomp Lucht/waterwarmtepomp Functiebeschrijving van de installatiecomponenten &Verwarmingscircuit &Verwarmingswaterbuffer &Installaties zonder verwarmingswaterbuffer &Tapwaterdoorstromer &Overstortklep Installatieuitvoering 2 Glij-installatie Mono-energetischewerking Installatieuitvoering 3(a) Monovalente werking met verwarmingswaterbuffer Installatie-uitvoering 3(b) Mono-energetische werking met zonnesysteem, koelfunctie natural cooling enverwarmingswaterbuffer Installatieuivoering 4 Mono-energetische werking met zonnesysteem en Vitocel Installatie-uitvoering 5 Mono-energetische werking Glij-installatie met verwarmingswaterbuffer en Divicon verwarmingscircuitverdeling voor warmtepompen (tot 17 kw vermogen) Installatieuitvoering 6 Bivalent-parallelle werking met op de vloer staande CVketel (max. aanvoertemperatuur bij type BW/WW 55 C, bij type BWH/WWH 65 C) Installatieuitvoering 7 Bivalent-alternatieve werking met op de vloer staande CV-ketel Installatieuitvoering 8 Bivalent-parallelle werking met olie-/gas-wandtoestel Installatieuitvoering 9 Bivalent-alternatieve werking met wandtoestel op olie/ gas Installatieuitvoering 10 Bivalent-alternatieve werking met vastebrandstofketel Vitolig Installatieuitvoering 20 Monovalente werking met verwarmingswaterbuffer Installatieuitvoering 21 Bivalent-alternatieve werking in een warmtepompcascadeschakeling met CV-ketel tot 225 kw Functiebeschrijving van de installatiecomponenten &Verwarmingscircuit &Pompbeveiliging &Openverdeler &Installaties zonder verwarmingswaterbuffer &Verwarmingswaterbuffer Installatieschema 2 met een direct verwarmingscircuit, tapwateropwarming en naturalcooling"ophetverwarmingscircuit Installatieschema 6 (a) met een directe verwarmingscircuit, een verwarmingscircuit met mengklep, tapwateropwarming, verwarmingswaterbuffer en natural cooling ophetverwarmingscircuitmetmengklep Installatieschema 6 (b) met een direct CV-circuit, een CV-circuit met mengklep, tapwateropwarming, open verdeler, externe warmtegenerator en natural cooling op het verwarmingscircuit met mengklep &Hydraulischschema &Aansluitschema &Benodigde toestellen Bijlage 9. 1Voorschriften/Richtlijnen Woordenlijst Overzicht ontwerpverloop van een warmtepompinstallatie Software voor het ontwerpen van aardwarmtesonden en -velden Adressenvanfabrikanten Index VITOCAL 300/350 VIESMANN 3

4 Principes van de warmtepomptechniek 1.1 Basisprincipes Gegevens over de principes van de warmtetechnieken, werkingswijzen en warmtewinning vindt u in de serie "Warmtepompen" Warmtewinning met aardcollectoren In de buurt van de brinebuizen mogen geen diepwortelende planten gezet worden. De regeneratie van de afgekoelde aarde vindt reeds in de tweede helft van de stookperiode plaats door toenemende zonnestraling en neerslag, zodat het zeker is dat voor de komende stookperiode de "warmte-accumulator" aarde weer voor stookdoeleinden ter beschikking staat. Hoeveel warmte aan de aarde kan worden onttrokken, hangt af van verschillende factoren. Volgens de tot nu toe voorliggende gegevens is een sterk met water aangelengde leembodem bijzonder goed geschikt als warmtebron. De ervaring leert dat er met een specifiek warmteonttrekkingsvermogen (koudevermogen) van q E = 10 tot 35 Watt per m 2 aardoppervlak als gemiddelde jaarwaarde voor werking gedurende het gehele jaar (monovalent) gerekend moet worden (zie ook pagina 17). Bij een sterk zandige bodem is het warmteonttrekkingsvermogen geringer. Hier moet bij twijfel een bodemexpert bij betrokken worden. A Warmtepomp Vitocal 300/350 B Brineverdeler (retour) C Brineverdeler voor aardcollectoren resp. aardsonden (aanvoer) D Aardcollector E Verzamelkoker met brineverdeler F Lagetemperatuurverwarming G Aardsonde (Duplex-sonde) H De totale lengte van één enkele streng mag niet meer dan 100 m bedragen 1.3 Warmtewinning met aardsonden Voor boringen < 100 meter diepte is het waterdepartement bevoegd, boringen > 100 meter diepte moeten door het bevoegde bergbouwdepartment goedgekeurd worden. Voor de boringen moet een speciaal bedrijf ingehuurd worden, waarmee contractueel een afnamegarantie (bijv. voor 10 jaar) afgesproken kan worden. Firma-adressen van boorbedrijven kunt u bij uw regionale elektriciteitsonderneming verkrijgen of onder via de link: Login Marktpartner >Dokumentation >Weitere. Bij een aardwarmtesonde-installatie kan bij normale hydrogeologische omstandigheden van een gemiddeld sondevermogen van 50 W/m sondelengte worden uitgegaan. 4 VIESMANN VITOCAL 300/350

5 Principes van de warmtepomptechniek (vervolg) 1.4 Warmtewinning uit grondwater 1 A Warmtepomp Vitocal 300/350 B Tussencircuit-warmtewisselaar C Pompbron met zuigpomp Het gebruik van grondwater moet door de betreffende overheid (in het algemeen het waterdepartment) goedgekeurd worden. Voor het warmtebenutting moeten een zuigbron en een absorberende bron of zinkput aangelegd worden. In het algemeen moet de waterkwaliteit overeenkomen met de in de volgende tabel aangegeven grenswaarden, naargelang de in de warmtewisselaar gebruikte materialen roestvast staal (RVS 316) en koper. Als deze grenswaarden worden aangehouden, kan men in de regel op een probleemloze bronwerking rekenen. D Absorberende bronnen E Stroomrichting grondwater F Lagetemperatuurverwarming As de grenswaarden voor koper niet aangehouden worden, dan moet een geschroefde, roestvast stalen warmtewisselaar als tussencircuit-warmtewisselaar (op grond van schommelende waterkwaliteit in het algemeen aan te bevelen) gebruikt worden (zie pagina 29). Bij water uit meren en vijvers moet een tussencircuit ingepland worden. Opmerking Tussencircuit met antivriesmix (brine, min. 5 ºC) vullen. Bestendigheid van roestvast staal (RVS 316) en koper ten opzichte van inhoudstoffen/eigenschappen van water Inhoudstof Concentratie RVS Koper mg/liter onder normale omstandigheden goede bestendigheid corrosiegevaarlijk, in het bijzonder als er meerdere stoffen met zijn. niet geschikt Organische elementen indien aantoonbaar Waterstofcarbonaat (HCO 3 ) < > 300 / Sulfaat (SO 2 4 ) < / > 300 Hydrogeencarbonaat (HCO 3 )/ <1,0 / sulfaat (SO 2 4 ) >1,0 Ammoniak (NH 3 ) < >20 Inhoudstof Concentratie RVS Koper mg/liter onder normale omstandigheden goede bestendigheid corrosiegevaarlijk, in het bijzonder als er meerdere stoffen met zijn. niet geschikt Chloride (CI,max.60ºC) <300 > 300 / Sulfiet (SO 3 ), vrij chloorgas <1 (Cl 2 ) 1-5 >5 / / IJzer (Fe), opgelost < 0,2 >0,2 Vrij agressief koolzuur (CO 2 ) < >20 Mangaan (Mn), opgelost < 0,1 >0,1 VITOCAL 300/350 VIESMANN 5

6 Principes van de warmtepomptechniek (vervolg) Inhoudstof Concentratie RVS Koper mg/liter onder normale omstandigheden goede bestendigheid corrosiegevaarlijk, in het bijzonder als er meerdere stoffen met zijn. niet geschikt Aluminium (Al), opgelost < 0,2 >0,2 Nitraat (NO 3 ), opgelost < 100 > 100 Inhoudstof Concentratie RVS Koper mg/liter onder normale omstandigheden goede bestendigheid corrosiegevaarlijk, in het bijzonder als er meerdere stoffen met zijn. niet geschikt Zwavelwatestof (H 2 S) < 0,05 >0,05 / 2 Eigenschap Grenswaarden RVS Koper onder normale omstandigheden goede bestendigheid. corrosiegevaarlijk, in het bijzonder als er meerdere stoffen met zijn. niet geschikt Totale hardheid 4,0-8,5 dh ph-waarde <6,0 6,0-7,5 / 7,5-9,0 >9,0 Elektrisch geleidingsvermogen < 10 µs/cm µs/cm > 500 µs/cm Opmerking De voorgaande tabellen zijn niet volledig en dienen alleen als oriënteringshulp. 1.5 Warmtewinning uit omgevingslucht (buitenlucht) Lucht/waterwarmtepompen kunnen tegenwoordig net als gronden grondwaterwarmtepompen het hele jaar gebruikt worden. In gebouwen volgens de huidige bouwnormen kan de lucht/waterwarmtepomp in combinatie met een elektrisch verwarmingselement mono-energetisch gebruikt worden. Bij lucht/waterwarmtepompen wordt de dimensionering van de warmtebron door de constructie resp. grootte van het apparaat bepaald. Hierbij wordt de benodigde luchthoeveelheid d.m.v. een ventilator, die in het apparaat is ingebouwd, via luchtkanalen naar de verdamper gevoerd en daarbij afgekoeld. Warmtepompen type AWH kunnen tot 15 ºC monovalent gebruikt worden. Ze bereiken zelfs bij 15 C buitenluchttemperatuur een max. verwarmingswateraanvoertemperatuur van 65 C. Luchttoevoer- en -afvoeropeningen moeten zo geplaatst worden dat er geen luchtkortsluiting kan ontstaan. A Warmtepomp Vitocal 300/350 B Luchttoevoerkanaal C Luchtafvoerkanaal D Lagetemperatuurverwarming Productinformatie 2.1 Vitocal 300 en Vitocal 350 Warmtepompen met elektrische aandrijving voor verwarming en tapwateropwarming in monovalente, mono-energetische of bivalente werkingswijze. 6 VIESMANN VITOCAL 300/350

7 Productinformatie (vervolg) Type BW/BWH en WW/WWH & Brine/waterwarmtepomp 4,8 tot 32,6 kw & Water/waterwarmtepomp 6,3 tot 43,0 kw Brine/waterwarmtepomp en ombouwset (vorstbeschermtemperatuurregelaar en stromingsbewaking voor grondwatercircuit; meegeleverd bij type WW/WWH). Warmtepomp in compacte bouwijze (vanaf type BW108, BW216, BWH110, WW108, WW216 en WWH110 met aanloopstroombegrenzing). Bekleding van epoxyharscoating. Geluids- en trillingsarm door dubbelgelagerde compressor, incl. geluidsabsorberende stelvoetjes. Cfk-vrij, niet brandbaar koelmiddel R 407C (koelmiddelmix, bestaande uit 23 % R 32, 25 % R 125 en 52 % R 134a). Met koper gesoldeerde, roestvast stalen platenwarmtewisselaar (RVS 316) voor verwarmingscircuit en met koper gesoldeerde, roestvast stalen platenwarmtewisselaar (RVS 316) voor brine of grondwatercircuit. Met weersafhankelijke, digitale warmtepompregeling CD 60 en geïntegreerde, uitdraaibare schakelkast* 1. 2 Type WW en BW & Water/waterwarmtepomp 52,0 tot 106,8 kw & Brine/waterwarmtepomp 39,6 tot 81,2 kw Water/waterwarmtepomp met brine gebruikt. Warmtepomp in compacte bouwwijze met aanloopstroombegrenzing en twee compressortreden van gelijk vermogen. Bekleding van epoxyharscoating met snelsluitingen. Geluids- en trillingsarm door dubbelgelagerde compressor, incl. geluidsabsorberende stelvoetjes. Cfk-vrij, niet brandbaar koelmiddel R 407C (koelmiddelmix, bestaande uit 23 % R 32, 25 % R 125 en 52 % R 134a). Met koper gesoldeerde, roestvast stalen platenwarmtewisselaar (RVS 316) voor verwarmingscircuit en met koper gesoldeerde, roestvast stalen platenwarmtewisselaar (RVS 316) voor brine of grondwatercircuit. Met weersafhankelijke, digitale warmtepompregeling CD 60 en twee geïntegreerde, uitdraaibare schakelkasten* 1 *1 Zie voor verdere technische gegevens en vermogensdiagrammen technische gegevensblad. VITOCAL 300/350 VIESMANN 7

8 Productinformatie (vervolg) Type BWC en WWC 2 & Brine/waterwarmtepomp 4,8 tot 10,8 kw & Water/waterwarmtepomp 6,3 tot 14,2 kw Brine/waterwarmtepomp en ombouwset (vorstbeschermtemperatuurregelaar en stromingsbewaking voor grondwatercircuit; meegeleverd). Compact-warmtepomp (vanaf type BWC 108 met elektronische opstartstroombegrenzer) met geïntegreerde elektrische extra verwarming, verwarmingscircuit- en brinecircuitpomp. Bekleding van epoxyharscoating. Geluids- en trillingsarm door dubbelgelagerde compressor, incl. geluidsabsorberende stelvoetjes. Cfk-vrij, niet brandbaar koelmiddel R 407C (koelmiddelmix, bestaande uit 23 % R 32, 25 % R 125 en 52 % R 134a). Met koper gesoldeerde, roestvast stalen platenwarmtewisselaar (RVS 316) voor verwarmingscircuit en met koper gesoldeerde, roestvast stalen platenwarmtewisselaar (RVS 316) voor brine of grondwatercircuit. Met weersafhankelijke, digitale warmtepompregeling CD 70 en geïntegreerde, uitdraaibare schakelkast* 1 Type AW/AWH & Lucht/waterwarmtepomp 5,4 tot 14,6 kw Warmtepomp in compacte bouwwijze (vanaf type AW108 en AWH110 met aanloopstroombegrenzer). Bekleding van epoxyharscoating met snelsluitingen. Geluids- en trillingsarm door dubbelgelagerde compressor, incl. geluidsabsorberend onderstel. Cfk-vrij, niet brandbaar koelmiddel R 407C (koelmiddelmix, bestaande uit 23 % R 32, 25 % R 125 en 52 % R 134a). Met koper gesoldeerde, roestvast stalen warmtewisselaar (RVS 316) voor verwarmingscircuit. Verwarmingsgas-ontdooisysteem met ontdooien naar behoefte. Met weersafhankelijke, digitale warmtepompregeling CD 60 en geïntegreerde, uitdraaibare schakelkast* 1 Regelingsvarianten Weersafhankelijke, digitale warmtepompregeling CD 60 Voor warmtepompinstallatie met geïntegreerde koelfunctie natural cooling" en zonnewarmteregelfunctie, boilertemperatuurregeling voor twee warmwaterboilers en aansturing van een extra warmtegenerator. Koelfunctie natural cooling" alleen bij types BW/BWH/WW/WWH. Mogelijke combinaties van de 2 regelbare verbruikerscircuits: & 1 verwarmingscircuit zonder mengklep en verwarmingscircuit met mengklep & 2 verwarmingscircuits met mengklep *1 Zie voor verdere technische gegevens en vermogensdiagrammen technische gegevensblad. & 1 verwarmingscircuit met mengklep en koelregelfunctie & 1 verwarmingscircuit met mengklep en zonnesysteemfunctie & Koelregelfunctie en zonnesysteemfunctie Menugestuurde bediening met volletekstondersteuning en geïntegreerd diagnosesysteem. Met buitentemperatuursensor en retourtemperatuursensor. 8 VIESMANN VITOCAL 300/350

9 Productinformatie (vervolg) Weersafhankelijke, digitale warmtepompregeling CD 70 Voor warmtepompinstallatie met geïntegreerde koelfunctie natural cooling", boilertemperatuurregeling voor een warmwaterboiler, aansturing van de geïntegreerde elektrische extra verwarming en regeling van maximaal 3 warmteverbruikers. Voor de regeling van een verwarmingscircuit zonder mengklep en een verwarmingscircuit met mengklep en bovendien - bij het gebruik van de koelfunctie "natural cooling" - van een koelcircuit met mengklep. Menugestuurde bedienerbesturing met functieafhankelijke helptekst in volle tekst, met diagnosesysteem en storingsindicatie in volle tekst. Inclusief buitentemperatuursensor en retourtemperatuursensor Verwarmingscircuit Opvoerhoogte van de interne verwarmingspompen bij type BWC/WWC Karakteristiek van de ingebouwde boilerlaadpomp Divicon CV-circuitverdeling voor warmtepompen (toebehoren) Opmerking De Divicon-verwarmingscircuitverdeling kan voor type BW/ WW tot 116, type AW/AWH gebruikt worden. De aansluiting van de Divicon gebeurt uitsluitend volgens installatieuitvoering 5. Zie voor verdere boilerlaadpompen prijslijst Vitoset, register 4.4. Compactverdeler voor monovalente/ mono-energetische installaties met tapwateropwarming en alleen in combinatie met Vitocell 050, type SVP en SVW. Levering: & Verwarmingscircuitpomp (Grundfos UPS 25-60) & 3-weg-omschakelklep & Terugslagklep & Veiligheidsklep & Overstortklep & 4 kogelkranen & Manometer & Aansluiting voor expansievat & Wandhouder (wandafstand 340 mm) & Isolatie De Divicon vereenvoudigt de installatie van de warmtepompinstallatie. Allle benodigd onderdelen zijn in één module samengevat. Functie In de stookwerking kan via de Divicon een verwarmingswaterbuffer in serie in de verwarmingsretour aangesloten worden. Als de CV-circuits tijdens het werken van de warmtepomp geen warmte meer nodig hebben (thermostaatkleppen/vloerverdeler sluiten), dan gaat de overstortklep en de verwarmingsretour open via de verwarmingswaterbuffer naar de warmtepomp. Het watervolume in de verwarmingswaterbuffer is voldoende om de minimumlooptijd van de warmtepomp te garanderen en een taktwerking te voorkomen. Bij tapwateropwarming wordt de verwarmingswaterbuffer door de 3-weg-klep hydraulisch afgekoppeld. Algemene installatie en montage-instructie De Divicon wordt aan de wand bevestigd. De warmtepomp kan met de flexible aansluitingsslangen direct verbonden worden. Door de aansluiting aan de achterkant kan de warmwaterboiler rechts of links naast de warmtepomp geplaatst worden. VITOCAL 300/350 VIESMANN 9

10 Productinformatie (vervolg) 2 Afbeelding zonder isolatie A Verwarmingscircuit G1 (aanvoer) B Verwarmingscircuit G1 (retour) C Overstortklep D Stelmotor met omschakelklep E Warmwaterboiler DN 20 (aanvoer) F Verwarmingswaterbuffer G 1 (aanvoer) G Verwarmingswaterbuffer G 1 (retour) H Aansluiting expansievat DN 20 K Warmwaterboiler G1 (retour) L Warmtepomp G1 (retour) M Warmtepomp G1 (aanvoer) N Manometer O Veiligheidsklep P CV-pomp R wandconsole Karakteristiek van de ingebouwde boilerlaadpomp 2.3 Brinetoebehorenpakketten voor warmtepompen Brinetoebehorenpakketten voor warmtepompen, type BW en BWH (tot 32,6 kw) Algemene installatie en montage-instructie & Voor het correct functioneren van de luchtafscheider het brinetoebehorenpakket horizontaal monteren. & Het luchtwegblaaselement moet boven het brinetoebehorenpakket zitten. & Boilercirculatiepomp volgens de karakteristieken op pagina 25 op voldoende restopvoerhoogte controleren. Boilerlaadpomp zo monteren, dat de leidingsinvoering naar beneden of naar de zijkant wijst, eventueel de pompkop draaien. 10 VIESMANN VITOCAL 300/350

11 Productinformatie (vervolg) & Dampdiffusiedichte isolatie door installateur aan te brengen. & Als de brinebewaking niet wordt aangesloten, kan het brinetoebehorenpakket ook in de aan de buitenkant liggende overgavekoker (tegen water beschermd) geïnstalleerd worden. 2 A Brinecircuit G 1¼ (aanvoer naar de warmtepomp) B Vul- en aftapkraan C Veiligheidsklep (3 bar) D Kogelkraan E Primaire pomp F Luchtafscheider G Drukbewaking H Brinecircuit G 1¼ (aanvoer naar het brinetoebehorenpakket) K Brinecircuit G 1¼ (retour van de warmtepomp) L Aansluiting voor expansievat M Brinecircuit G 1¼ (retour van het brinetoebehorenpakket) N Manometer O Kant-en-klaar gemonteerd Zonder afbeelding: Membraanexpansievat (25, 30 of 50 liter inhoud) Brinetoebehorenpakketten voor warmtepompen, type BWC Algemene installatie en montage-instructie & Voor het correct functioneren van de luchtafscheider het brinetoebehorenpakket horizontaal monteren. & Het luchtwegblaaselement moet boven het brinetoebehorenpakket zitten. & Dampdiffusiedchte isolatie moet door installateur aangebracht worden. VITOCAL 300/350 VIESMANN 11

12 Productinformatie (vervolg) 2 Afbeelding zonder isolatie A Brinecircuit G 1¼ (aanvoer naar de warmtepomp) B Vul- en aftapkraan C Veiligheidsklep (3 bar) D Kogelkraan E Brinecircuit G 1¼ (aanvoer van de warmtebron) F Luchtafscheider G Brinecircuit G 1¼ (retour naar de warmtebron) H Manometer K Brinecircuit G 1¼ (retour van de warmtepomp) L Kant-en-klaar gemonteerd M Aansluiting voor expansievat 2.4 Brineverdeler Aardcollector Brineverdeler voor aardcollectoren van brine/waterwarmtepomp met: & Messingverdeler met 2 G 1¼ verzamelbuizen (aanvoer en retour) & Aanvoer- en retouraansluitingen voor 10 brinecircuits via klemringschroefverbindingen voor PE 2,0 mm, apart te monteren en met kogelkranen af te sluiten & 2 Snelontluchters & 2 Vul- en aftapkranen Verdeler op twee geluidsabsorberende consoles voorgemonteerd; aan huiswand, in de kelderschacht of in de verzamelschacht te monteren. 12 VIESMANN VITOCAL 300/350

13 Productinformatie (vervolg) 2 A Verzamelbuis G 1¼ (aanvoer) B Verzamelbuis G 1¼ (retour) C Klemringschroefverbindingen voor PE 20 2,0 mm D Kogelkraan voor het vullen en aftappen E Kogelkranen voor het afsluiten van de afzonderlijke circuits F Geluidsabsorberende console Mogelijke aansluitvarianten RL Brineretour VL Brineaanvoer A Wartelmoer G 2 voor aansluiting kogelkraan, klemschroefverbinding of verdere module B Kogelkraan voor het vullen en aftappen Aardsonde/aardcollector Brineverdeler voor aardsonden van brine/waterwarmtepomp met: & Messingverdeler met 2 1½ verzamelbuizen (aanvoer en retour) & Aanvoer- en retouraansluitingen voor 4 brinecircuits via klemringschroefverbindingen voor PE 32 2,9 mm of PE 25 2,3 mm, apart te monteren en met kogelkranen af te sluiten & 2 Vul- en aftapkranen De brineverdeler kan met de montagetoebehoren (meegeleverd) aan huiswand, in de kelderschacht of in de verzamelbuis gemonteerd worden. VITOCAL 300/350 VIESMANN 13

14 Productinformatie (vervolg) C Verzamelbuis G 1½ D Klemringschroefverbindingen voor PE 32 2,9 mm of PE 25 2,3 mm E Afsluitdop 2 met stop G ½ F Kogelkranen voor het afsluiten van de afzonderlijke circuits 3 A Wartelmoer G 2 voor aansluiting kogelkraan, klemschroefverbinding of verdere module B Kogelkraan voor het vullen en aftappen Mogelijke aansluitvarianten RL Brineretour VL Brineaanvoer RL Brineretour VL Brineaanvoer Ontwerphandleiding 3.1 Opstelling en geluiden Eisen aan de plaats van opstelling De opstelruimte moet beveiligd tegen vorst en goed te ventileren zijn. Om contactgeluidsoverdracht te voorkomen mag de warmtepomp niet op houten vloeren op de zolder opgesteld worden. Maatregelen voor geluidsisolatie Type BW, BWH en WW en WWH Voor de geluidsdemping is de warmtepomp met geluidsdempende stelvoetjes uitgerust. Type AW en AWH Voor de geluidsdemping de warmtepomp op de meegeleverde, geluidsabsorberende onderstukken zetten. De tussenruimte luchtkanaal muur voor de contactgeluidsisolatie correct uitvoeren. 14 VIESMANN VITOCAL 300/350

15 Ontwerphandleiding (vervolg) Richtwaarden van het geluidsdrukniveau volgens TA geluid (buiten het gebouw) Gebied/Object Immissierichtwaarde (geluidsdrukniveau) in db (A) overdag 's nachts Gebieden met industrie en woningen waarin zich noch voornamelijk industrie noch voornamelijk woningen bevinden Gebieden waarin zich voornamelijk woningen bevinden en Gebieden waarin zich uitsluitend woningen bevinden Woningen die met de warmtepompinstallatie door de installateur verbonden zijn Stroomvoorziening en tarieven Volgens de geldende tarieven moet de elektriciteitsbehoefte voor het gebruik van warmtepompen als noodzakelijk voor het huishouden gezien worden. Bij warmtepompen voor gebouwverwarming moet het energiebedrijf toestemming verlenen. Bij het betreffende energiebedrijf moeten de aansluitvoorwaarden voor de aangegeven apparaatgegevens opgevraagd worden. Bijzonder belangrijk is of in het betreffende verzorgingsgebied een monovalente en/of mono-energetische werking met de warmtepomp mogelijk is. Ook informatie over grond- en arbeidsprijs, over de mogelijkheden voor het gebruik van de goedkope nachtstroom en over eventuele blokkeringstijden zijn belangrijk voor het ontwerp. Bij vragen hierover gelieve u zich te wenden tot de energieleverancier van de klant. Aanmeldingsprocedure Ter beoordeling van de gevolgen van het werken met de warmtepomp voor het net van energiebedrijf zijn de volgende gegevens nodig: & Adres van de gebruiker & Plaats van gebruik van de warmtepomp & Soort behoefte volgens algemene tarieven (huishouden, boerenbedrijf, bedrijf, beroep en ander behoefte) & Geplande gebruikswijze van de warmtepomp & Fabrikant van de warmtepomp & Type van de warmtepomp* 1 & Elektrische aansluitleiding in kw* 1 & Maximale aanloopstroom in ampère* 1 & Maximale stooklast van het gebouw in kw 4 Eisen aan de elektrische installatie van warmtepompen & De technische aansluitbepalingen TAB van het betreffende energiebedrijf moeten gerespecteerd worden & Inlichtingen over de benodigde meet en schakelinrichtingen geeft het betreffende energiebedrijf. & Er moet een aparte stroomteller voor de warmtepomp aangebracht Viessmann-warmtepompen worden met 400 V~ voor de warmtepomp en 230 V~ voor het stuurstroomcircuit gebruikt. De zekering (6,3 A) voor het stuurstroomcircuit zit in de schakelkast geïntegreerd. Uitleg 4.1 Dimensionering van warmtepompen Opmerking Bij warmtepompinstallatie met monovalente werkingswijze is een exacte dimensionerig bijzonder belangrijk, omdat te groot gekozen toestellen vaak met in verhouding te hoge installatiekosten verbonden zijn. Overdimensioneringen daarom voorkomen! Eerst moet de standaardstooklast Φ HL van het gebouw vastgesteld worden. Voor het gesprek met de klant en het uitbrengen van een offerte is het in de regel voldoende dit ongeveer vast te stellen. Voor de bestelling moet zoals bij alle verwarmingssystemen de normstooklast van het gebouw volgens EN vastgesteld en de warmtepomp conform uitgekozen worden. Monovalente werkingswijze Bij monovalente werkingswijze moet de warmtepompinstallatie als enige warmteopwekker de gehele warmtebehoefte van het gebouw volgens EN dekken. *1 Zie gegevensblad. Om het benodigde stookvermogen te meten, moet eventueel met toeslagen voor blokkeringstijden van het energiebedrijf rekening gehouden worden. De stroomtoevoer kan maximaal 3 2 uur binnen 24 uur onderbroken worden. VITOCAL 300/350 VIESMANN 15

16 Uitleg (vervolg) Bij klanten met speciale contracten moet eventueel met specifieke regelingen rekening gehouden worden. Op grond van de gebouwinertie wordt bij de dimensionering van de vermogenstoeslag met 2 uur blokkeringstijd geen rekening gehouden. Tussen twee onderbrekingstijden moet de vrijgavetijd echter minstens zo lang zijn als de voorgaande blokkeringstijd. Geschatte vaststelling van de stooklast op basis van de verwarmde oppervlakken Het verwarmde oppervlak (in m 2 ) wordt met de volgende specifieke vermogensbehoefte vermenigvuldigd: Passief huis 10 W/m 2 Laagenergiehuis 40 W/m 2 Nieuwbouw (goede isolatie) 50 W/m 2 Huis (normale isolatie) 80 W/m 2 Ouder huis (zonder bijzondere isolatie) 120 W/m 2 Voorbeeld: Bij een nieuwbouw met goede isolatie en een verwarmd oppervlak van 180 m 2 bedraagt de geraamde vastgestelde stooklast 9 kw. Theoretische aanleg bij 3 2 uur blokkeringstijden Vastgestelde stooklast 9 kw. Maximale blokkeringstijd 3 2 uur bij minimale buitentemperatuur volgens EN Bij 24 uur leidt dit zo tot een dagwarmtehoeveelheid van: 9kW 24h=216kWh Om de maximale dagwarmtehoeveelheid te dekken, staan op grond van de blokkeringstijden van 3 2 uur alleen 18 uur/dag ter beschikking. Wegens de gebouwinertie wordt met 2 uur geen rekening gehouden. 216 kwh/(18 + 2)h = 10,8 kw Puur rekenkundig is een warmtepomp met een stookvermogen van 10,8 kw voldoende. Het vermogen van de warmtepomp moet bij een maximale blokkeringstijd van 3 2 uur per dag dus met 20 % verhoogd worden. Vaak worden blokkeringstijden alleen bij behoefte geschakeld. Informeer bij de betreffende energieleverancier van de klant naar de blokkeringstijden. Toeslag voor de tapwateropwarming Voor de gebruikelijke huizenbouw wordt van een maximale warmwaterbehoefte van ca. 50 liter per persoon en dag met ca. 45 ºC uitgegaan. Dit komt overeen met een extra stooklast van ongeveer 0,25 kw per persoon bij 8 uur opwarmtijd. Met deze toeslag wordt alleen rekening gehouden als de som van de extra stooklast groter is dan 20 % de volgens EN berekende verwarmingslast. 4 Warmwaterbehoefte bij warmwatertemperatuur 45 C Specieke nuttige warmte in Aanbevolen stooklasttoeslag voor tapwateropwarming Liter/dag per persoon Wh/dag per persoon kw/persoon* 1 Lagere behoefte ,08-0,15 Normale behoefte* ,15-0,30 of Etagewoning (afrekening naar verbuik) Etagewoning (afrekening all-in) Eengezinswoning* 2 (gemiddelde behoefte) bij referentietemperatuur 45 C Specieke nuttige warmte Aanbevolen stooklasttoeslag voor tapwateropwarming * 1 Wh/dag per persoon kw/persoon 30 ca ca. 0,15 45 ca ca. 0, ca ca. 0,25 Mono-energetische werkingswijze De warmtepompinstallatie wordt in de stookwerking door een met stroom aangedreven warmtegenerator (bijv. heetwaterdoorloopverwarmer) aangevuld. Het bijschakelen kan via de regeling afhankelijk van de buitentemperatuur (bivalentietemperatuur) en de stooklast plaatsvinden. De max. aanvoertemperatuur bedraagt bij type AW, BW/BWC und WW/WWC 55 ºC en bij type AWH, BWH en WWH 65 ºC. Bij typische installatieconfiguraties wordt het stookvermogen van de warmtepomp op ca. 70 tot 85 % van de maximaal benodigde stooklast volgens EN van het gebouw vastgelegd. Het aandeel van de warmtepompinstallatie aan de jaarlijkse stookarbeid bedraagt ca. 92 tot 98 %. Op grond van de geringe investeringskosten voor de gehele warmtepompinstallatie kan de mono-energetische werkingswijze ten opzichte van een monovalent gebruikte warmtepompinstallatie in het bijzonder in nieuwbouw economische voordelen opleveren. Bij mono-energetische werkingswijze moet de warmtebron (grond, water, lucht) op grond van de (in vergelijk met de bivalent-alternatieve werkingswijze) hogere looptijden op de totale vermogensbehoefte van het gebouw aangebracht worden. *1 Bij opwarmtijd van de warmwaterboiler van 8 uur. *2 Als de werkelijke warmwaterbehoefte de aangegeven waarde overschrijdt, moet een hogere vermogenstoeslag aangehouden worden. 16 VIESMANN VITOCAL 300/350

17 Uitleg (vervolg) Bivalent-parallelle werkingswijze De warmtepompinstallatie wordt in de stookwerking door een extra warmtegenerator (olie/gasverwarmingsketel) aangevuld. Het bijschakelen kan via de regeling afhankelijk van de buitentemperatuur (bivalentietemperatuur) en de benodigde verwarmingslast plaatsvinden. De max. aanvoertemperatuur bedraagt bij type AW, BW/BWC und WW/WWC 55 ºC en bij type AWH, BWH en WWH 65 ºC. Bij typische installatieconfiguraties wordt het stookvermogen van de warmtepomp op ca. 50 tot 70 % van de maximaal benodigde stooklast volgens DIN EN van het gebouw vastgelegd. Het aandeel van de warmtepompinstallatie aan de jaarlijkse stookarbeid bedraagt ca. 75 tot 92 %. Op grond van geringere investeringskosten voor de gehele warmtepompinstallatie is de bivalente werkingswijze bijzonder geschikt voor bestaande verwarmingsketelinstallatie in gerenoveerde gebouwen. Bij bivalent-parallelle werkingswijze moet de warmtebron (grond, water, lucht) op grond van de (in vergelijk met de bivalent-alternatieve werkingswijze) hogere looptijden op de totale vermogensbehoefte van het gebouw aangebracht worden. Bivalent-alternatieve werkwijze De warmtepompinstallatie zal in de stookwerking tot een bepaalde buitentemperatuur (bivalentietemperatuur), die afhankelijk van de stooklijn met een bepaalde verwarmingsaanvoertemperatuur (max. 50 ºC) overeenkomt, de verwarming geheel overnemen. Onder de bivalentietemperatuur schakelt de warmtepomp uit en de olie/gasverwarmingsketel neemt de warmteverzorging van het gebouw over. De warmtepomp uitschakelen resp. het inschakelen van de CV-ketel gebeurt door de regeling. De bivalent-alternatieve werkingswijze maakt ook max. systeemtemperaturen van meer dan 50 C mogelijk. Zo is deze werkwijze bijzondergeschikt voor gebouwen met een conventioneel warmteverdeel- en afgiftesysteem (radiatoren). Omdat lucht/waterwarmtepompen bij lagere buitentemperaturen geringere vermogensgetallen geven, raden wij in dit geval de bivalentalternatieve werkingswijze aan. Het diagram toont als voorbeeld het dekkingsaandeel van de warmtepomp in procenten in de jaarstookarbeid (alleen verwarmen) van een gestandaardiseerd woongebouw afhankelijk van het gekozen stookvermogen en het gekozen werkingstype, bivalent-parallel of bivalent-alternatief. 4 A Bivalent-parallelle werkwijze B Bivalent-alternatieve werkwijze 4.2 Dimensionering van de warmtebronnen voor brine/waterwarmtepompen Aardcollector Warmtestroom uit de aarde De warmte wordt via platte collectoren of aardsonden opgenomen. Deze wordt vanuit de grond aan het hulpcircuit (brinecircuit) afgegeven, welke dan de warmte aan het werkmedium in de warmtepomp afgeeft. Onder warmtebron Aarde wordt de bovenste grondlaag verstaan tot een diepte van 1,2 tot 1,5 m. Het winnen van warmte vindt plaats via een warmtewisselaar die in een onbebouwd oppervlak in de buurt van het te verwarmen gebouw aangelegd wordt. De uit diepere lagen naar boven stromende warmte bedraagt slechts 0,063 tot 0,1 W/m 2 en kan als warmtebron voor de bovenste lagen genegeerd worden. De bruikbare warmtehoeveelheid en daarmee de grootte van het benodigde oppervlak hangt sterk af van de thermofysikalische eigenschappen van de aarde en van de instralingsenergie, d.w.z. van de klimatische verhoudingen af. De thermische eigenschappen, zoals volumetrische warmtecapaciteit en warmtegeleidingsvermogen, hangen sterk mag van de samenstelling en de gesteldheid van de grond. Als groottes zijn hier in het bijzonder het wateraandeel, de aandelen aan minerale bestanddelen, zoals kwarts of veldspaat, alsmede het aandeel en de grootte van de met lucht gevulde poriën doorslaggevend. Simpel uitgedrukt kan men zeggen dat de opslageigenschappen en het warmtegeleidingsvermogen des te groter zijn, des te meer de grond met water verrijkt is, des te hoger het aandeel van de minerale bestanddelen en des te geringer de porieaandelen zijn. Het specifieke onttrekkingsvermogen voor de grond ligt daarbij tussenca.10en35w/m 2. Droge, zandige bodem q E = W/m 2 Vochtige, zandige bodem q E = W/m 2 Droge leembodem q E = W/m 2 Vochtige leembodem q E = W/m 2 Grondwatergeleidende bodem q E = W/m 2 VITOCAL 300/350 VIESMANN 17

18 Uitleg (vervolg) Hiermee wordt het benodigde grondoppervlak bepaald, naargelang stooklast van het huis en de gesteldheid van de grond. Het benodigde grondoppervlak wordt volgens het koudevermogen ² K van de warmtepomp vastgesteld: Verschil tussen vermogen van de warmtepomp (² WP )en opgen. vermogen (P WP ). ² K = ² WP P WP Voorbeeld: De warmtepomp Vitocal 300 (type BW110) heeft bij de temperaturen B0/W35 (B0 = brineinlaattemperatuur van 0 C, W35 = verwarmingswateruitlaatstemperatuur van 35 C) een koudevermogen van ² K =8,4kW. Bij een specifiek onttrekkingsvermogen ³ E van25w/ 2 volgt een benodigd oppervlak voor het onttrekkingsvermogen (F E )van F E =(² K /³ E )m 2 F E = 8400/25 = 336 m 2 grond Om aan deze grondoppervlakken warmte te onttrekken, moeten kunststofbuizen in meerdere kringen aangelegd worden (PE-buis, hard PN 10). De diverse buiskringen moeten even lang zijn en geen ontoegankelijke aansluitingen of verbindingen hebben. Als gebruikelijke buiskringlengte heeft 100 m zijn waarde bewezen. Bij dit voorbeeld volgt bij gebruik van PE 32 2,9 voor 336 m 2 grond 1,5 m buis/m 2 = 504 m buis, hetgeen overeenkomt met 100 m lengte (zie pagina 19). Verdelers en verzamelaars moeten voor latere reparaties toegankelijk geplaatst worden, bijv. in eigen verdelerkokers buiten het huis of in de keldervensterkoker aan het huis. Elke buiskring moet voor het vullen en ontluchten van de collector in aanvoer en retour apart afgesloten kunnen worden. 4 Uitvoeringsvoorbeeld voor een verzamelkoker A Ingangskoepel 600 mm B Betonnen ringen C Brineaanvoer D Brineretour Alle aan te leggen buizen, verbindingsbuizen etc. moeten van corrosiebestendig materiaal gemaakt zijn. Aanvoer- en retourleidingen geleiden koud brine (brinetemperatuur < keldertemperatuur). Daarom moeten alle leidingen in huis en de muurdoorvoeringen (ook binnen de wandconstructie) dampdiffusiedicht geïsoleerd worden om condens en daarmee vochtschade te voorkomen. Alternatief kan voor de afvoer van het condenswater een geschikte afvoergoot geïnstalleerd worden. Voor het vullen van de installatie voldoet een kant-en-klaar brinemengsel. E Brineverdeler F Collectorbuizen G Grind H Drainage De buizen moeten met een lichte helling naar de buitenkant van het gebouw gevoerd worden, zodat ook bij sterke regenval het binnendringen van water voorkomen wordt. Een ervoor geplaatste drainage garandeert het wegsijpelen van het regenwater. Als speciale, bouwtechische eisen tegen drukkend water worden gesteld, is het gebruik van toegelaten wanddoorvoeringen (bijv. fa. Doyma) nodig. 18 VIESMANN VITOCAL 300/350

19 Uitleg (vervolg) Uitvoeringsvoorbeeld voor een wanddoorbreking A Warmtepomp Vitocal 300/350, type BW/BWH B Gebouwen C Brinedrukbewaking (optioneel) D Primaire pomp E Fundatie F Drainage G Afdichting H Voeringsbuis K Rolgrind L PE 32 2,9 M Aarde Dimensioneringstabel De dimensionering moet op het koudevermogen bij het werkingspunt B0/W35 gebaseerd worden. Het benodigde oppervlak aan grond F E volgt uit F E = ² K /³ E 4 Benodigde aantal buiskringen van 100 m lengte afhankelijk van F E en de buisafmeting Buisafmeting PE 20 x 2,0 PE 25 x 2,3 PE 32 x 2,9 Vaststellen van het aantal buiskringen F E 3/100 F E 2/100 F E 1,5/100 Benodigde strengen en brineverdeler voor brine/waterwarmtepomp, bij gemiddeld onttrekkingsvermogen ³ E =25W/m 2 Type warmtepomp Koudevermogen Benodigde PE 20 2,0 PE 25 2,3 PE 32 2,9 ² K grondoppervlak Benodigde strengen Aantal brineverde- Benodigde strengen Aantal brineverde- Benodigde strengen Aantal brineverdelers PE-buis lers PE-buis lers PE-buis kw m 2 van 100 m lengte Bestelnr van 100 m lengte Bestelnr van 100 m lengte Bestelnr BW/BWC104 3, BW/BWC106 5, BW/BWC108 6, BW/BWH/BWC110 8, BW113 11, BWH113 12, BW116 12, BW212 10, BW216 13, BW220 16, BW226 22, BW232 25, WW240* 1 30, * 2 WW254* 1 42, * 2 WW268* 1 52, * 2 WW280* 1 62, * 2 De exacte dimensionering richt zich naar de bodemgesteldheid en kan pas ter plekke vastgesteld worden. Van de volgende installatieafstanden wordt uitgegaan: & voor PE-buis 20 2,0: ca. 0,33 m (3 lopende m buis/m 2 ), & voor PE-buis 25 2,3: ca. 0,50 m (2 lopende m buis/m 2 ), & voor PE-buis 32 2,9: ca. 0,70 m (1,5 lopende m buis/m 2 ), De lengte van de buiskringen is dan 100 m. *1 Gebruik als brine/waterwarmtepomp. *2 Omdat max. 4 brineverdelers samengevoegd kunnen worden, moeten meerdere collectorvlakken opgebouwd worden. Ontwerp en dimensionering moeten door een installatiebedrijf (bijv. adviesbureau) uitgevoerd worden. VITOCAL 300/350 VIESMANN 19

20 Uitleg (vervolg) Voorbeeld: Zie voor vermogensdiagrammen technische bladen van de warmtepomp. Gebouwstooklast (netto stooklast): 4,8 kw Toeslag voor tapwateropwarming voor 0,75 kw (volgens pagina 16: 0,75 kw < 20 % van de gebouwstooklast) 3-Personen-huishouding: Blokkeringstijden: 3 2 h/d (rekening is gehouden met slechts 4 uur, zie pagina 15) Totale stooklast van het gebouw: 5,76 kw Systeemtemperatuur (bij min. buitentemp. 14 C): 45/40 C Werkpunt warmtepomp: B0/W35 Gekozen warmtepomp: Brine/waterwarmtepomp, type BW106 met 6,4 kw vermogen (incl. toeslag voor spertijden, zonder tapwateropwarming), koudevermogen ² K =5,0kW. Dimensionering aardcollector Gemiddeld specifiek onttrekkingsvermogen ³ E =25W/m 2 ² K =5kW F E = ² K /³ E = 5000 W/25 W/m 2 = 200 m 2 Het aantal X van de benodigde buiskringen (PE-buis 20 2,0) van elk 100 m lengte volgt uit X=F E 3/100 = 200 m 2 3m/m 2 /100 m = 6 buiskringen Gekozen: 6 Buiskringen van 100 m lengte (Ø 20 mm 2,0 mm mit 0,201 liter/m volgens tabel op pagina 25) Benodigde hoeveelheid warmtedragend medium Volgens het aantal buiskringen moet een verdeler aangebracht worden. De toevoer moet groter dan de buiskringen gedimensioneerd worden, wij raden aan PE32 tot PE63. Toevoerleiding: 10 m (2 5 m) met PE 32 3,0 (2,9) m = Aantal buiskringen 100 m buisleidingsvolume + lange toevoer buisleidiongsvolume = m 0,201 liter/m + 10 m 0,531 liter/m = 120,6 liter + 5,31 liter = 125,91 liter gekozen 130 liter (incl. brinehoeveelheid van de warmtepomp) 4 Drukverlies van de aarcollector Warmtedragermedium: Tyfocor Doorzet warmtepomp: 1600 liter/h (zie blad technische gegevens van de warmtepomp) Doorzet per buiskring = (1600 liter/h)/(6 kring à 100 m) = 267 liter/h per buiskring Δp = R-waarde buislengte R-waarde voor PE 20 2,0 bij 267 liter/h 208 Pa/m (volgens de tabel op pagina 23) R-waarde voor PE 32 3,0 (2,9) bij 1600 liter/h 520,61 Pa/m (volgens de tabel op pagina 23) Δp buiskring = 208 Pa/m 100 m = Pa Δp toevoer = 520,61 Pa/m 10 m = 5206,1 Pa Δp warmtepomp (waarde zie gegevensblad van de warmtepomp) = 9000,00 Pa Δp =Δp buiskring + Δp toevoer + Δp warmtepomp = Pa ,1 Pa ,00 Pa = Pa 350,06 mbar 3,5 mws Karakteristieken van de brinecircuitpompen (uit het brinetoebehorenpakket) zie pagina 25. Aardsonde - Dubbele U-buissonde Bij kleine bouwterreinen en bij later aanbrengen aan bestaande gebouwen zijn aardsonden een alternatief voor de aarcollector. Hierna wordt de dubbele U-buissonde bekeken. Een variant zijn twee dubbele U-buislussen van kunststof in een boorgat. De gehele holle ruimte tussen buizen en aarde worden met een goed warmtegeleidend materiaal opgevuld (betonit). RL Brineretour VL Brineaanvoer 20 VIESMANN VITOCAL 300/350

21 Uitleg (vervolg) A Betonit-cementsuspensie B Beschermkap Het afgekoelde vorstbeschermingsmengsel (brine) stroom naar het diepste punt en weer terug naar de verdamper van de warmtepomp. Daarbij meer het warmte af. Ervaringen tonen dat de specifieke warmtestroom zeer sterk schommelt en tussen 20 en 100 W/m sondelengte ligt. Met een gemiddelde waarde van 50 W/m gerekend, betekent dat bijv. voor een koudevermogen van 6,5 kw een sonde van 130 m of twee sonden van 65 m. De volgende afstand moet tussen 2 aardsonden aangehouden worden: & tot 50 m diepte min. 5 m & tot 100 m diepte min. 6 m Bij dergelijke installaties moet het bevoegde waterdepartement tijdig over de bouwplannen geïnformeerd worden. De aardwarmtesonden worden naargelang uitvoering met boor- of ramapparaten aangebracht. Voor deze installaties moet een watervergunning aangevraagd Verdere informatie krijgt u bij de fabrikanten van de aardsonden. Firma-adressen van boorbedrijven kunnen via Viessmann (www. viessmann.de) of uw plaatselijke energieleverancier verkregen worden. Mogelijk specifieke onttrekkingsvermogen voor aardwarmtesonden (dubbele U-buissonden) Ondergrond Specifieke Onttrekkingsvermogen Algemene richtwaarden Slechte ondergrond (droog sediment) (λ < 1,5 W/(m K)) 20 W/m Normale steenondergrond en met water verzadigd sediment (λ < 1,5-3,0 W/(m K)) 50 W/m Vaste steen met hoog warmtegeleidingsvermogen (λ > 3,0 W/(m K)) 70 W/m Losse gesteenten Kiezel, zand, droog < 20 W/m Kiezel, zand, watervoerend W/m Klei, leem, vochtig W/m Kalksteen (massief) W/m Zandsteen W/m Zuur magmatiet (bijv. graniet) W/m Basische magmatiet (bijv. basalt) W/m Gneis W/m Dimensioneringstabel Basis voor dimensionering: Koudevermogen bij het werkpunt V0/W35. De exacte dimensionering richt zich naar de aard van de bodem en de watergeleidende lagen en kan pas ter plekke door de uitvoerende boorfirma vastgesteld worden. Opmerking Een vermindering van het aantal boringen ten gunste van de sondendiepte verhoogt het noodzakelijke pompvermogen alsmede het te overwinnen drukverlies. 4 Geschatte dimensionering: Benodigde aardsonden en brineverdeler bij gemiddeld onttrekkingsvermogen ³ E =50W/msonde bij 2000 bedrijfsuren Type warmtepomp Debiet primair Koudevermogen ² K Aardsonden voor PE 32 2,9 Aantal brineverdelers voor aardsonden PE 32 2,9 liter/h kw Aantal lengte in m Bestelnr BW/BWC , BW/BWC , BW/BWC , BW/BWH/BWC , BW , BW116/BWH , BW , BW , BW , BW , BW , WW240 * , * 2 WW254* , * 2 WW268* , * 2 WW280* , * 2 Voorbeeld: Uitvoering als dubbele U-buis Gemiddeld onttrekkingsvermogen ³ E = 50 W/m sondenlengte ² K =5,0kW Sondenlengte I = ² K /³ E = 5000 W/50 W/m = 100 m Gekozen buis voor de sonde: PE 32 3,0 (2,9) mm met 0,531 liter/m (volgens tabel op pagina 25) Benodigde hoeveelheid warmtedragend medium Bij sondenaantal > 1 brineverdeler voorzien. De toevoer moet groter dan de buiskringen gedimensioneerd worden, wij raden aan PE 32 tot PE 63. Aardsonde als dubbele U-buis, toevoer: 10 m (2 5 m) met PE 32 3,0 (2,9) *1 Gebruik als brine/waterwarmtepompen. *2 Ontwerp en dimensionering moeten door een installatiebedrijf (bijv. adviesbureau) uitgevoerd worden. Een toeslag van 20 % is bij de richtwaarden reeds meegenomen. VITOCAL 300/350 VIESMANN 21

22 Uitleg (vervolg) m = 2 sondenlengte 2 buisleidingsvolume + lengte toevoer buisleidingsvolume = m 2 0,531 liter/m + 10 m 0,531 liter/m = 217,7 liter gekozen 220 liter (incl. brinehoeveelheid van de warmtepomp) Drukverlies van de aardsonde Warmtedragermedium: Tyfocor Doorzet warmtepomp: 1600 liter/h (zie blad technische gegevens van de warmtepomp) Doorzet per U-buis: 1600 liter/h: 2 = 800 liter/h Δp = R-waarde buislengte R-waarde voor PE 32 3,0 (2,9) bij 800 liter/h 154,78 Pa/m (volgens tabel op pagina 23) R-waarde voor PE 32 3,0 (2,9) bij 1600 liter/h 520,61 Pa/m (volgens tabel op pagina 23) Δp dubbele U-buis sonde = 154,78 Pa/m m = Pa Δp toevoer = 520,61 Pa/m 10 m = 5206,1 Pa Δp warmtepomp (waarde zie gegevensblad van de warmtepomp) = 9000,00 Pa Δp =Δp dubbele U-buis sonde + Δp toevoer + Δp warmtepomp = Pa Pa ,00 Pa = Pa 451,62 mbar 4,5 mws Karakteristieken van de brinecircuitpompen (uit het brinetoebehorenpakket) zie pagina 25. Dimensionering van de onderdelen Dimensionering membraanexpansievat voor brinecircuit 4 V A = Totale volume van de installatie (brine) in liters V N = Nom. volume van het membraanexpansievat in liters V Z = Volumetoename bij installatieopwarming in liters = V A β β = uitzettingscoëfficiënt (β voor Tyfocor = 0,01) V V = Veiligheidsmodel (warmtedragermedium Tyfocor) in liters = V A (watermodel: 0,005), minstens 3 liter p e = toegest. eindoverdruk in bar = p si 0,1 p si =0,9 p si p si = aflaatdruk van de veiligheidsklep = 3 bar V N = p st = stikstofvoordruk = 1,5 bar Inhoud van het membraanexpansievat bij aardcollector (gegevens van het voorbeeld op pagina 20) V A = inhoud aardcollector incl. toevoerleiding + inhoud warmtepomp = 130 liter V Z =V A β = 130 liter 0,01 = 1,3 liter V V =V A 0,005 = 130 liter 0,005 = 0,65 liter gekozen 3 liter Inhoud van het membraanexpansievat bij aardsonde (gegevens van het voorbeeld op pagina 21) V A = inhoud aardcollector incl. toevoerleiding + inhoud warmtepomp = 220 liter V Z =V A β = 220 liter 0,01 = 2,2 liter V V =V A 0,005 = 220 liter 0,005 = 1,1 liter gekozen 3 liter 22 VIESMANN VITOCAL 300/350