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Höhere Effizienz bei Trinkwasserwärmepumpen

Das Trinkwasser lässt sich mittels Trinkwasserwärmepumpe erwärmen. Nutzt man nun einen, in den Speicher integrierten, Kältemittel-Wärmeübertrager, so lässt sich die Effizienz deutlich steigern. In diesem Bereich werden verschiedene Techniken zur Wärmeübertragung zwischen dem Kältemittel und dem Trinkwasser genutzt.

Generell lässt sich aber feststellen, dass das System effizienter arbeitet, wenn weniger Kältemittel benötigt wird und wenn höher die Übertragungsleistung ist. Das Unternehmen Wieland hat vor diesem Hintergrund nun das Design seines „Sicherheitswärmeübertragers“ für den Einsatz in Trinkwasserwärmepumpen in neuer Bauweise erstellt.

Die momentan auf dem Markt erhältlichen und gängigen Systeme sind Trinkwasserwärmepumpen mit der sogenannten „Wrap-Around-Technik“. Hierbei ist der Wärmeübertrager meist aus Aluminium oder Kupfer gefertigt und befindet sich außerhalb des Speichers, zumeist an dessen Oberfläche. Im Wärmeübertrager selbst kondensiert ein Kältemittel, welches seine Wärme von außen nach innen in den Speicher überträgt.

Eine Alternative zu dieser Technik sind Wärmeübertragersysteme für die Platzierung direkt im Trinkwasserspeicher. Hierfür ist es wichtig, dass eine zuverlässige Medientrennung vorliegt, damit Gefahren durch eventuell austretendes Kältemittel vermieden werden. Andreas Moritz ist Manager Sales & Technical Marketing Heat Exchangers bei der Wieland Group und er sagt zum Thema: „Ein Vorteil für die Platzierung im Speicher liegt in der besseren Wärmeübertragerleistung, da der Übertrager direkt vom zu erwärmenden Medium umgeben ist.“ Wieland weist in diesem Zusammenhang auf seine Neuentwicklung hin, der „Xchanger safe-Wärmeübertrager“.

Im neuen Wärmeübertrager konnte zum Beispiel durch eine veränderte Oberflächenstruktur eine Steigerung der Leistung pro Meter Rohr erzielt werden. Andreas Moritz sagt: „Mit wärmetechnisch optimierten Rohren können Wärmeübertrager zudem kompakter gebaut, der Materialeinsatz reduziert und der Bedarf an Kältemittel gesenkt werden. Die ‚Xchanger safe-Wärmeübertrager‘ werden idealerweise direkt im kälteren unteren Bereich des Trinkwasserspeichers installiert. Die Direktkondensation im Speicher wirkt sich dabei besonders energiesparend aus. Zudem kommt der Wärmeübertrager durch den direkten Kontakt mit dem Wasser mit kleinsten Temperaturdifferenzen aus und Wärmeverluste werden vermieden.“

Die neuen Übertrager können mittels Flanschanschluss eingebaut werden und sind im Doppelrohrverbund mit „GEWA-safe-Rohren“ mit Leckagespalt ausgeführt. Moritz: „Aufgrund der freibleibenden Kanäle zwischen Innen- und Außenrohr ist eine Überwachung des Leckagespaltes möglich, sodass sich eventuelle Undichtigkeiten im Wärmetauscher schnell entdecken lassen. Eine Vermischung von Trinkwasser und Kältemittel ist somit ausgeschlossen. Zudem erfüllen die Verflüssiger mit dieser Doppelwandigkeit und Leckagedetektionsmöglichkeit die Sicherheitsvorschriften aller europäischen Länder für die Erwärmung von Trinkwasser durch Kältemittel.“
 
Erhältlich sind die neuen Wärmeübertrager des Unternehmens Wieland in zwei Ausführungen. Die kleine Variante eignet sich für Einfamilienhäuser, bietet eine Leistung bis zu 2,5 kW für Trinkwasserwärmpumpen und hat ein Speichervolumen von 200 bis 300 Liter. Die größere Variante bietet eine Leistung von ca. 7 kW und ist damit besonders für größere Anlagen gedacht, wie beispielsweise in Hotels oder zur Wärmerückgewinnung in Lebensmittelmärkten. Durch eine galvanische Verzinnung der Außenoberfläche des Rippenrohr-Verflüssigers werden zusätzlich Korrosionsschäden an nachfolgender Verrohrung oder dem Speicher vermieden. Auch möglich sind natürlich kundenspezifische Sonderlösungen.