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Planungshinweise Großanlagen

Potential

Die steigenden Energiekosten stellen auch Industrie, Gewerbe und vor allem Kommunen vor eine große Herausforderung. Die Energiekosten für Raumwärme und Klimatisierung oder Prozesswärme stellen den weitaus größten Kostenblock dar. Auch sind die Entscheidungsträger gefordert, Primärenergie einzusparen und die Schadstoff- und CO2-Emissionen zu reduzieren. Erneuerbare Energie- oder Abwärmenutzung werden die Energieversorgung langfristig und risikolos sicherstellen. Um Gebäude möglichst effizient und kostengünstig zu beheizen und zu klimatisieren, bieten sich Wärmepumpen der neuen Generation als ideale Lösung an.

Die Technologie ist ausgereift, bewährt und verfügbar. So wird das Züricher Rathaus seit 1937 mit Wasser aus der Limmat und einer Wärmepumpe beheizt. Die Technologie braucht nicht subventioniert zu werden und hat keine schädlichen ökologischen, ökonomischen oder ethische Nebenwirkungen.

Mit OCHSNER Wärmepumpen werden die Richtlinien für Primärenergieeffizienz (Energieausweis Gebäude) auf kostengünstige Art erreicht, auch ohne Kompromisse bei der Gebäudehülle eingehen zu müssen. Diese muss auch bei energietechnischen Sanierungen oft erhalten bleiben (Denkmalschutz u.a.). Durch die absolute Minimierung der Betriebskosten für Heizen und Kühlen, schaffen wir wirtschaftliche Gebäudetechnik und steigern den Wert der Immobilie erheblich.

Während Wärmepumpen für Einfamilienhäuser vielerorts bereits die meist verwendete Heiztechnik darstellen, steht uns der breite Einsatz in großen Gebäuden sowie in Industrie und Gewerbe noch bevor.

Einsatzgebiete

Wärmepumpen mit großer Leistung finden in folgenden Branchen Einsatz für:

  • Gebäudebereich: Heizen und Kühlen von Bürogebäuden, Wohngebäuden, Verwaltungsgebäuden,  Bildungsstätten
  • Fremdenverkehr: Heizung, Klima, Brauchwasseraufbereitung, Schwimmbaderwärmung, Eislaufplätze
  • Supermärkte: Heizen und Kühlen
  • Infrastruktur: Eisfreihaltung Schiene und Straße, Abwasserkanäle und Kläranlagen als Wärmequelle/Wärmesenke   
  • Landwirtschaft: Temperierung Glashäuser, Fischzucht
  • Industrieprozesse: Wärmerückgewinnung aus Kühlprozessen, Abwärmenutzung
  • Lebensmittelindustrie: Prozesswärme Molkereien, Schlachthöfe

Technik

OCHSNER hat in den letzten Jahren seine Baureihe an Groß-Wärmepumpen komplett überarbeitet.

Ziele dieses Forschungs- und Entwicklungsprogramms waren insbesondere

  • die Erhöhung der Leistungszahlen
  • die Erweiterung der Einsatzgrenzen
  • maximale Betriebssicherheit / Verfügbarkeit
  • die Optimierung des Regelverhaltens
  • die Optimierung der Abmessungen und des Gewichtes
  • und die Reduktion der Schallemission

Zur Erreichung der derzeit höchsten Leistungszahlen hat insbesondere die neue OCHSNER Vapour Injection Technologie (OVI) beitragen:

Die Vorteile des OVi-Prozesses kommen insbesondere bei hohen Vorlauftemperaturen  (Verflüssigungstemperaturen) zur Geltung:

  • Erhöhung der Kälteleistung (Heizleistung)
  • Erhöhung der Leistungszahl (bei W10/W50 COP von 3,7 auf 4,1)
  • monovalenter Betrieb bis -18°C Luft – Außentemperatur
  • maximale Heizungs-Vorlauftemperatur bis 65°C
  • serienmäßig bei Großwärmepumpen
  • serienmäßig bei Wärmequelle Luft Kleinwärmepumpen

 OVi - Unterkühlungs-Kreislauf mit Teilstrom-Dampf-Einspritzung

OVi - Unterkühlungs-Kreislauf mit Teilstrom-Dampf-Einspritzung

 OVi – Umsetzung bei Schrauben-Verdichtern

Standard Kältekreislauf in OCHSNER Großwärmepumpen

 

 

 

  • Eco-Kanal integriert im Regelschieber
  • Höchstmögliche Kälteleistung und Leistungszahl bei Voll- und Teillastbetrieb
  • Erhöhter Betriebsnutzen durch niedrige Betriebskosten im Vergleich zu herkömmlichen Wärmepumpen
  • Pulsationsdämpfer in Eco-Saugleitung für Reduktion der Resonanzschwingungen und Rückwirkung  auf Rohrleitung

Zur Optimierung der Leistungszahlen wurden folgende Schritte durchgeführt:

  • Einsatz von optimalen Kältemitteln mit Rücksicht auf Einsatzgrenzen
  • Einsatz von optimalen Verdichtern
  • optimale Verschaltung des Kältekreislaufes
  • entsprechende Auslegung des Verdampfers und des Kondensators
  • Optimierung der Auslegung und der Expansionsorgane
  • optimale Auslegung der Kälteleitungen

Der Verdichter das starke Herz der OCHSNER

Entscheidenden Einfluss auf die Leistungsfähigkeit der Wärmepumpe hat die Wahl des optimalen Verdichters.

So verwendet OCHSNER Scroll- (Verdränger) bis 100 kW,  Schrauben- (Verdränger) von 100 kW bis 1 MW sowie Turboverdichter.
Die Basisbaureihe wird mit halbhermetischen Kompakt-Schrauben Verdichtern höchster Effizienz und Zuverlässigkeit ausgerüstet.

Vorteile der eingesetzten Schraubenverdichter

Schraubenverdichter

  • höchstmögliche Heizleistung, Kälteleistung und Leistungszahl im Volllast- und im Teillastbetrieb mit OVi – Unterkühlungskreislauf  und im Regelschieber integrierten Eco - Kanal
  • maximale Heizungs-Vorlauftemperatur von 65°C mit R134a
  • 2-stufige, 4-stufige oder stufenlose Leistungsregelung
  • wartungsfreier Betrieb
  • hohe Betriebssicherheit durch effiziente Zwangsschmierung mit 3-stufigem, integrierten Ölabscheider
  • mechanische Anlaufentlastung durch Druckausgleich bei jedem Einschalten des Verdichters

Als Turboverdichter werden zweistufige, öllose Trockenläufer  mit Magnet-Schwebelagerung eingesetzt. www.turbocor.com

  • Diese zeichnen sich durch den Wegfall von Reibungsverlusten, ruhigsten Lauf und niedrigstes Gewicht aus (Drehzahl bis 47000 UpM).  
  • Die meisten Baugrößen werden mit einer von OCHSNER speziell entwickelten Kältekreis-Optimierung ausgerüstet.

Vorteile der elektronischen OeCC Einspritz-Technik (OCHSNER electronical Cooling Cycle Controller)

  • Einspritzorgan für Hauptverdampfer und in Economizer
  • Standard Einspritzorgan bei 4-stufiger und stufenloser Leistungsregelung
  • höchste Leistungszahl durch präzise Regelung der Überhitzung
  • maximale Verdampferausnutzung durch stabile Überhitzung über ganzen Einsatzbereich und optimale Anpassung des Ventil-Verhaltens an Verdampfer Charakteristik
  • hohe Sicherheit durch vollen Schutz des Kompressors (keine Flüssigkeitsschläge und MOP - Funktion)

Steuerung und Leistungsregelung bei OCHSNER Großwärmepumpen

Leistungsregelung bei OCHSNER – Großwärmepumpen mit Schrauben Verdichtern:

  • 4stufige oder stufenlose Schieber-Regelung mit automatischer Anpassung des Volumenstromes Vi an den Betriebszustand in Teillast
  • hohe Leistungszahl im Teillastbetrieb durch proportionale Senkung der Leistungsaufnahme bis zu 50% der Volllast in Kombination mit Unterkühlungs-Kreislauf
  • 2 Leistungsstufen (75% und 100%) mit thermostatischem Expansionsventil als Standard Ausführung

Leistungsregelung bei OCHSNER – Großwärmepumpen mit Turboverdichtern:

  • stufenlose Leistungsregelung über Drehzahl des Turbos im Bereich von 18.000 bis 48.000 UpM
  • genaue Anpassung der erforderlichen Leistung an Heiz- bzw. Kühlbedarf des Gebäudes
  • höchste Leistungszahlen im Teillast – Betrieb
  • automatische Überwachung der Einsatzgrenzen durch eigene Elektronik  
  • automatische Steuerung der Einlass-Schaufeln für Einhaltung der Einsatzgrenzen bei Änderung der Last
  • Bypass-Regel-Funktion bei Turbo-Wärmepumpe für die Anfahr-Entlastung mit drehzahlabhängiger Steuerung

OCHSNER – Regler und Steuerungs-System bei Großwärmepumpen mit Schraubenverdichtern:

  • 16 – Bit – Microprozessor und 2 MB Flash-Speicher
  • Ablesen der Zustände aller Ein- und Ausgänge, Betriebstemperaturen und -drücke
  • witterungsgeführte Steuerung nach programmierbarer Heizkurve mit Außenfühler
  • Fix-Sollwert Steuerung nach einstellbarer Kondensator – Eintritt –Temperatur oder  Puffertemperatur
  • Bedienteil mit LCD – Display 120x32 Pixel mit 6 Tasten
  • Kommunikationsfähige Steuerung zur einfachen Einbindung in Gebäudeleitsysteme für die Vernetzung per Modbus, BACnet, LonWorks
  • stetige Überwachung und Aufzeichnung der Betriebszustände über Internet  mit dem OCHSNER Super-Visions-System
  • Anschluss an die gängigsten BMS und  der Austausch von SMS-Nachrichten über GSM – Modem mit Mobiltelefon

Entwicklungslabor für OCHSNER Großwärmepumpen

grossanlage 4

Für die Entwicklung der Baureihe sowie der Leistungsmessung und Abnahme von Seriengeräten steht ein neu dafür errichteter Prüfstand zur Verfügung:

  • voll automatisiertes Messsystem für Messung und Prüfung von Großwärmepumpen bis 500 kW Heizleistung (Volllast)
  • Messgenauigkeiten entsprechend EN14 511 und EN 378
  • automatische Protokollierung und Archivierung der Messdaten

Großanlagen-Referenzen

Beispiele aus den vielfältigen Einsatzbereichen von OCHSNER Großwärmepumpen sind:

Bürogebäude, Schulen, Wohnsiedlungen, Wasserwerke, Hotels, Gemeindeämter, Kindergärten, kommunale Schwimmbäder, Kurzentren, Produktionshallen, Fabriksgebäude, kunststoffverarbeitende Industrie, galvanische Industrie, Grubenabwärme, Kläranlagen, zoologische Gärten, Automobilwerkstätten, Pflanzenzucht etc.

Großanlagen-Referenzen finden Sie hier.

OCHSNER hat jahrzehntelange Tradition in der Entwicklung und Herstellung von technologisch hochwertigen Maschinen für die Energie- und Prozesstechnik. Über 100.000 OCHSNER Wärmepumpen stehen erfolgreich im internationalen Einsatz.

Wärmequellen und Wärmesenken

waermequellen gwp

Wärmenutzung/Wärmeverteilung und Klimatisierung

waermeverteilsysteme gwp


Downloads

Technische Daten der Großwärmepumpen