Zent frenger ti gebaeudetechnik de 1084545 201805 by Uponor Germany

GebĂ¤udetemperierung Energiebereitstellung Technischer Gesamtkatalog Technischer Gesamtkatalog

Zent-Frenger Gebäudetemperierung und Energiebereitstellung

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Mit uns können Sie bauen

Als einer der führenden Anbieter von Heiz- und Kühldecken und Spezialist für kundenindividuelle Lösungen in den Bereichen Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung und Energiegewinnung ergänzt Zent-Frenger Energy Solutions das Leistungsangebot der Uponor Gruppe.

Die 1954 gegründete Zent-Frenger GmbH produziert am Standort Heppenheim Kühldeckensysteme für Stahlblech-, Aluminium- und Gipskartondecken sowie Bauelemente zur stillen Kühlung. Zent-Frenger Energy Solutions unterstützt Planer und Bauherrn von der Idee bis zum schlüsselfertigen Komplettsystem:

Zent-Frenger Gebäudetemperierung Heiz- und Kühldecken

TABS

Metall

Fugenlose Gipskartondecken

Lamellen

Segel

Special Solutions

Erweiterungen

Einbau in den Betonkern

Oberflächennaher Einbau

Einbau im Boden

Varicool Carbon A

Varicool Carbon S

Varicool Opti Y

Varicool Velum

Varicool Special Solutions Holz

Compactline Kühlbalken

Batiso

Batiso ON

Industrieflächenheizung

Varicool Spectra

Varicool Uni

Varicool Softline 4

Varicool Spectra

Varicool Special Solutions Streckmetall

Quello Luftauslässe

Thermische Steckdose T2

Varicool Eco M

Energiebereitstellung Geozent

Geozent Profi

Geozent Eco

Geozent M

Airzent M

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Service und Support

Die Projektierung einer nachhaltigen Gebäudetemperierung ist komplex, da zum einen die technischen und rechtlichen Aspekte der geothermischen Wärmegewinnung/Wärmeabfuhr (TBA) und zum anderen auch die Anforderungen der technischen Gebäudeausrüstung (TGA) zu berücksichtigen sind. Wir beraten unsere Partner in allen Phasen des Bauablaufs – vom ersten Entwurf bis zur Gebäudenutzung. In der Entwurfsphase Ihres Projektes stellen wir Ihnen Unterlagen zur nachhaltigen Gebäudeplanung, Empfehlungen für Niedrigenergiesysteme und Kostenschätzungen für die unterschiedlichen Lösungen zur Verfügung. Beim Erarbeiten Ihres Gebäudekonzeptes unterstützen wir Sie bei der Definition von Raumklima- und Behaglichkeitskriterien, die sich aus den Nutzeranforderungen bezüglich Heizen und Kühlen ergeben.

Machbarkeit Auf Grundlage der individuellen Kundenanforderungen in Bezug auf Wirtschaftlichkeit, Nachhaltigkeit und Energieeffizienz leisten wir gezielte Beratung mit Hinblick auf die geeignetsten Lösungen für ein Gebäude.

Lösungen entwickeln Mit Hilfe modernster Engineering-Software entwickeln wir Konzeptvorschläge gemäß den Kundenbedürfnissen und unter Berücksichtigung der spezifischen Gegebenheiten.

Design und Technik Wir verwandeln Ideen in technische Umsetzung unter Berücksichtigung aller relevanten Daten und der geltenden Normen. Unsere Planungsexperten, die Ihr konkretes Projekt betreuen, verfügen über jahrelange Erfahrung.

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In der Konstruktionsphase stellen wir Ihnen System-Layouts, Ausführungszeichnungen, Hydraulikberechnungen und Materialspezifikationen zur Verfügung. Gemeinsam mit unseren Partnern gewährleisten wir in der Bauphase einen optimalen Materialfluss zu Ihrer Baustelle, der sich einfach in Ihren Bauablauf integriert. Auch nach Abschluss des Bauvorhabens unterstützen wir Sie bei technischen Fragen vor Ort und bei der Inbetriebnahme Ihres Heiz-/Kühl- oder Installationssystems.

Installation/Vertrag Management Wir unterstützen Ihr Projektteam bei Planung, Organisation und Ressourcenmanagement. In enger Zusammenarbeit mit den angrenzenden Gewerken gewährleisten wir eine effiziente und reibungslose Montage.

Support bei Inbetriebnahme Bevor die Systeme an Sie übergeben werden, leisten wir Unterstützung beim Test und bei der Inbetriebnahme der Anlage.

Kundendienst & Support Zur Sicherstellung einer langjährigen Anlagenverfügbarkeit bieten wir fachliche Inspektionen und Wartung unserer Anlagen sowie Qualitätskontrollen mit modernen Prüf techniken an.

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Energieeffiziente Anlagentechnik für den professionellen Gewerbebau Gebäudetemperierung

Energiebereitstellung

Zent-Frenger Flächensysteme, wie Heiz- und Kühldecken sowie Betonkerntemperierung, sind als führende Technologien zur Raumtemperierung seit mehr als 50 Jahren im Markt etabliert. Die zahlreichen technischen Entwicklungen haben uns zu einem Pionier fortschrittlicher Gebäudesystemtechnik gemacht.

Für gewerblich genutzte Gebäude haben wir die thermische Energiezentrale Geozent mit integrierter Systemhydraulik entwickelt: Die multifunktionale Wärmepumpe erzeugt nach Bedarf gleichzeitig Heiz- und Kühlenergie und wird von Zent-Frenger auf Wunsch auch nach den individuellen Erfordernissen in Modulbauweise anschlussfertig hergestellt.

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Mit Zent-Frenger für die Zukunft gebaut

Langjähriges Know-how von Zent-Frenger

Ideale Basis für nachhaltige Gebäude

Dass die Nutzung regenerativer Energien zur Gebäudetemperierung und Warmwasserbereitung in Zukunft immer wichtiger wird, beweisen zahlreiche erfolgreich betriebene Anlagen, die Zent-Frenger bis heute in Büro- und Geschäftsgebäuden sowie im Gewerbebau installiert hat.

So entstehen wirtschaftlich arbeitende und optimal auf den Verwendungszweck abgestimmte Systeme zur Gebäudetemperierung, für die wir eine Gesamtfunktionsgewährleistung übernehmen. Die Energieverbrauchskosten sind durch diese Systeme wesentlich niedriger als bei herkömmlicher Heiz- und Kühltechnik.

Dabei bieten wir unseren Kunden den kompletten Service aus einer Hand: Von der Machbarkeitsanalyse über die Planung und die Ausführung mit Bauüberwachung bis hin zur Inbetriebnahme aller Anlagenteile. Und das stets mit professioneller Verknüpfung der einzelnen Gewerke von der Energieverteilung bis zur Energienutzung im Gebäude.

Energienutzung

Kühlsegel, Randstreifenelemente, Fußbodenheizung/ -kühlung, Betonkernaktivierung, inkl. Anschlusssysteme.

Energiebereitstellung

Geozent Energiezentralen mit hoher Funktionalität für die gleichzeitige Bereitstellung von Heiz- & Kühlenergie.

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Inhalt

Gebäudetemperierung Heiz-/Kühldecken ...................................................................................................................................................................... 12 Grundlagen zur Kühldeckentechnik ......................................................................................... 12 Zent-Frenger Heiz- und Kühldecken ........................................................................................23

Verteil-, Steige- und Anbindeleitungen ................................................................................................................................ 101 Uponor Qualitäts-Rohrleitungssysteme für die Heiz-/Kühldeckenversorgung ...................... 102 Kühl-/Heizkreisverteiler .......................................................................................................... 123

TABS ......................................................................................................................................................................................... 129 Zent-Frenger TABS – professioneller Service vom ersten Entwurf bis zur Gebäudenutzung ........................................................................................................ 130 Zent-Frenger Batiso – Gebäudetemperierung mit thermisch aktivierten Betonbauteilen ..... 131 Zent-Frenger Batiso ON und Thermische Steckdose T2 ...................................................... 165

Zent-Frenger Industrieflächenheizung ................................................................................................................................ 172

Energiebereitstellung Energiebereitstellung mit ZF-Wärmepumpen ..................................................................................................................... 197

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Grundlagen zur Kühldeckentechnik Eigenschaften, Funktionen und Nutzen

Die geistige Leistungsfähigkeit und das Wohlbefinden des Menschen am Arbeitsplatz werden zu einem wesentlichen Teil von seiner Umgebung beeinflusst. In modern eingerichteten Büroräumen entstehen trotz optimaler Bautechnik durch innere und äußere Wärmequellen Raumtemperaturen von über 26 °C an oftmals mehr als 400 Arbeitsstunden im Jahr. Nach wissenschaftlichen Erkenntnissen aus den USA und Skandinavien reduziert sich die geistige Leistungsfähigkeit auf unter 75 %, wenn die Raumtemperatur auf 28 °C ansteigt. Kühldecken und geeignete Raumlüftung schaffen ein angenehmes Raumklima, indem Wärme völlig zugfrei und geräuschlos nach dem Strahlungsprinzip abgeführt und die erforderliche Frischluftmenge je nach den Bedürfnissen mechanisch oder natürlich dem Raum zugeführt wird. Die Arbeitsproduktivität steigt, weil das menschliche Befinden nicht mehr gestört ist.

Geistige Leistungsfähigkeit in Abhängigkeit von der Raumtemperatur nach D.Wyon 100

Geistige Leistungsfähigkeit [%]

Thermische Behaglichkeit und gesteigerte Leistungsfähigkeit

95 90 85 80 75 70 65 60 22

Raumtemperatur [°C] Unzufriedene Personen in Abhängigkeit von der Raumtemperatur nach P.O.Fanger/D.Wyon

Schon bei einer geringen Steigerung der geistigen Leistungsfähigkeit amortisieren sich die Investitionskosten in einem Jahr. Bei mehr Zufriedenheit mit den arbeitsklimatischen Bedingungen verringert sich unter Kühldecken auch die Absenzquote der Mitarbeiter. Was ist eine Kühldecke? In gewerblichen Räumen wie Büros, Veranstaltungs- und Versammlungsräumen, Verkaufs- und Präsentationshäusern, Funktionsräumen in Krankenhäusern usw. sind meistens abgehängte Zwischendecken zur Raumverkleidung eingebaut. Zent-Frenger hat seit Jahren das Know-how, verschiedene Deckensysteme mit wasserdurchströmten Rohrregistern wärmeleitend zu kombinieren. Je nach gewählter Wassertemperatur kann mit dieser Technik gekühlt oder geheizt werden. Außerdem erfüllen unsere Deckensysteme ästhetische, raumakustische und lichttechnische Funktionen.

Unzufriedene Personen [%]

Die Wirtschaftlichkeit der erforderlichen Investition kann in einer Kosten-Nutzen-Analyse nachgewiesen werden. Im Vergleich betragen die Unterhaltungs- und die anteiligen Investitionskosten (AfA 15 Jahre) für ein modernes Klimasystem mit Kühldecken nur etwa 1 % des jährlichen Personalkostenaufwandes.

35 30 25 20 15 10 5 0 22

Raumtemperatur [°C] Konventionelle RTL-Anlage Minimal möglicher Prozentsatz (nach Fanger) Kühldecke + Quelllüftung Ohne Kühlanlage

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Aufgaben einer Kühldecke Vorteile für den Nutzer Neben den Ansprüchen durch den Nutzer an den thermischen Komfort muss eine Kühldecke viele weitere Anforderrungen erfüllen. So hat die Decke im Objektbau nicht mehr nur die Funktion als ein architektonisches Gestaltungselement mit ihren klassischen bautechnischen und bauphysikalischen Aufgaben. Sie beinhaltet mehr und mehr technische Funktionen wie Kühlen, Heizen, Lüften, Licht, Brandschutz und Akustik. Daraus ergeben sich neue Herausforderungen an die gesamte technische Gebäudeausrüstung. Die Kühldecke muss mit den genannten Zusatzfunktionen harmonieren und sich außerdem an die architektonischen und bautechnischen Vorgaben anpassen. Dabei ist oft ein Höchstmaß an Flexibilität in der Gestaltung und Anlagentechnik erforderlich, um auch bei noch nicht definier ten oder sich ändernden Nutzungsbedingungen alle relevanten Anforderungen erfüllen zu können.

• Keine Zugerscheinungen und keine Geräuschbelästigung, dadurch hohe Nutzerakzeptanz • Die empfundene Raumtemperatur liegt niedriger als die Lufttemperatur. Deshalb kann bei Kühldecken eine höhere Lufttemperatur akzeptiert werden • Geringer Energieverbrauch, weil ein geschlossener Wasserkreislauf zum Transport von Energie besser geeignet ist als Luft • Die natürliche Speicherfähigkeit des Gebäudes bleibt nutzbar • Die hohe spezifische Kühlleistung erfüllt nahezu alle Ansprüche • Einfache Regelungstechnik • Die Raumbelüftung erfolgt separat nur nach den hygienischen Bedürfnissen • Beansprucht geringe Einbauhöhe, dadurch sind niedrigere Geschosshöhen möglich

Funktionsweise einer Kühldecke

• Weniger Platz in der Technik zentrale erforderlich Die Oberflächentemperatur der Kühldecke wird mittels rückseitig auf die Deckenplatten aufgebrachte, wasserführende Rohre einige °C unter die Raumtemperatur abgesenkt. Durch Strahlungswärmeaustausch mit der Decke kühlen sich auch die Raumumschließungsflächen ab. Alle im Raum befindlichen Wärmequellen geben ihre überschüssige Wärme direkt per Strahlung und indirekt auch über freie Konvektion an die Umschließungsflächen des Raumes ab. Herkömmliche luftgestützte Klimaanlagen arbeiten mit erzwungener Konvektion, die beim Menschen leicht Zugerscheinungen auslösen kann. Bei Kühldecken, in weitgehend geschlossener Bauweise, beträgt der Anteil an Strahlungswärmeaustausch mehr als 60 % der Gesamtleistung. Weil die meisten Wärmequellen zum überwiegenden Teil Wärme per Strahlung abgeben, ist das physikalische Wirkungsprinzip der Kühldecke die beste, weil natürlichste Lösung.

• Hohe Flexibilität bei Änderungen in der Raumaufteilung • Nachträgliche Leistungserhöhung möglich • Geeignet auch für nachträglichen Einbau bei Gebäudesanierung. • Nutzerabhängige Energieverbrauchsmessung möglich • Integriert optische Gestaltungsfähigkeit mit Raumtemperierung, Beleuchtung und Schallabsorption

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Die erreichbaren Kühl- bzw. Heizleistungen einer Kühldecke sind von mehreren Faktoren abhängig. In erster Linie beeinflusst die Konstruktion der Kühldecke sowie deren Oberflächenbeschaffenheit die Wärmeabgabe bzw. -aufnahme. Zudem spielen die zur Verfügung stehende Vorlauftemperatur sowie leistungsmindernde Faktoren wie z. B. Grenztemperaturen und, speziell bei der Raumkühlung, die Raumluftfeuchte eine entscheidende Rolle. Diese Faktoren können dazu führen, dass das theoretische Leistungspotenzial einer Kühldecke in der Praxis nicht vollständig genutzt werden kann. Nutzen Sie unser Knowhow als Anbieter ganzheitlicher Lösungen zur Gebäudeheizung und -kühlung. Wir unterstützen Sie gerne dabei, unter Berücksichtigung der Rahmenbedingungen die kosten- und energieeffizienteste Anlagenlösung zu ermitteln. Energieverbrauch Im Vergleich zu konventionellen Klimasystemen zeichnet sich die Kühldeckentechnik durch sehr geringe Betriebs- und Energiekosten aus. Dies haben verschiedene veröffentlichte Vergleichsberechnungen ergeben. Gegenüber dem häufig verbreiteten Variabelvolumenstromsystem spart man bei Kühldecken mit mechanischer Grundlüftung ca. 20 – 30 % an Energiekosten ein. Platzersparnis Durch geringe Leitungsquerschnitte ergeben sich Platzersparnisse gegenüber herkömmlicher Technik in den Steigschächten, der Technikzentrale und in der Zwischendeckenhöhe. Investitionskosten

Einsatzbereiche von Kühl-/Heizdecken und Betonkerntemperierung 140 120

Leistung [W/m²]

Leistungsbereiche einer Kühldecke

100 80 60 40 20 0

Heizen

Kühlen

(15 K Übertemperatur)

(10 K Untertemperatur)

Hochleistungskühldecke (Opti Y) Kühl-/Heizdecke (Metallplatten) Kühl-/Heizdecke (Gipsplatten)

Betonkerntemperierung nach unten Betonkerntemperierung nach oben

Wartungs- und Instandsetzungskosten Wartungskosten entstehen bei der Kühldecke nicht. Lediglich die Regel- und Absperrventile müssen in längeren Zeitabständen auf Funktion und Dichtheit überprüft werden. Die sichtbare Oberfläche der Deckenverkleidung unterliegt einer natürlichen Verschmutzung durch die Raumluft, die aber nicht stärker in Erscheinung tritt als bei ungekühlten Decken. Bei der Grundlüftungsanlage sind die Wartungskosten infolge geringerer Anlagengröße auf etwa 50 % der Kosten einer herkömmlichen VVS-Klimaanlage reduziert.

Grundsätzlich ist bei einem Vergleich der Investitionskosten verschiedener Systeme zu beachten, dass in den Kosten für die Kühldeckentechnik die abgehängte Akustikdeckenverkleidung enthalten ist, aber die Grundlüftung falls erforderlich hinzugerechnet werden muss. Tendenziell ergeben sich ab einer spezifischen Kühlleistung von 35 W/m² Vorteile zugunsten der Kühldeckentechnik.

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Allgemeine Planungsgrundlagen Integrale Planung Bei der Planung und Erstellung einer Kühldeckenanlage sind neben den Aspekten der Gebäudeklimatisierung auch die architektonischen Anforderungen zu berücksichtigen. Daher ist eine rechtzeitige und gründliche Abstimmung zwischen den beteiligten Gewerken unumgänglich. Als Leitfaden für die Schnittstellenkoordination und die Festlegung der Verantwortlichkeiten ist die Tabelle 1 aus der VDI 6034 zu empfehlen. Auslegung Die abzuführende Kühllast eines Raumes oder einer Raumachse ist vorgegeben. Nach dem Ermitteln der inaktiv bleibenden Deckenfläche wie Leuchten, Bandrasterprofile, Randplatten etc. wird der Belegungsgrad a definiert.

Die Größe eines Wasserkreises, bestehend aus in Reihe geschalteten Rohrmäandern, wird allein vom zugelassenen Druckverlust begrenzt, der sich aus dem Wasserdurchsatz · ergibt. In der Praxis haben sich Werte von 15 – 25 kPa m bewährt. Mehrere Wasserkreise werden dann zu Raumregelkreisen parallel geschaltet. In der Planungsphase genügt zunächst die Bestimmung folgender Parameter: • spezifische Kühlleistung bezogen auf die aktive Fläche in Watt/m² (Systemauswahl) • Belegungsgrad (Verhältnis aktiver Fläche zur Gesamtfläche) • Kaltwasser-Vorlauftemperatur und gewünschte Spreizung

a = spezifische Kühllast*/spezifische Kühlleistung** 100 [%] * Die spezifische Kühllast ist die abzuführende Wärmemenge bezogen auf die Raumfläche. ** Die spezifische Kühlleistung der Kühldecke wird den Leistungsdiagrammen des jeweiligen Zent-Frenger Kühldeckensystems entnommen. Der Belegungsgrad a beschreibt das Verhältnis der aktiven Deckenfläche zur Gesamtfläche und dient als Kalkulationsgröße. Inaktive Deckenplatten können bedarfsweise zu einem späteren Zeitpunkt mit Kühlregistern nachgerüstet werden. Dies ist jedoch in der Planungsphase bei der Dimensionierung des Kaltwassernetzes zu berücksichtigen. · errechnet sich aus: Die erforderliche Wassermenge m · = Q x 0,86/Δϑ [kg/h] m K QK= Kühllast der Betrachtungsfläche (meistens ein Regelkreis) in Watt Δϑ = Temperaturdifferenz zwischen Kaltwasser-Vorlauf- und Rücklauftemperatur. Übliche Werte für eine zu wählende Kaltwassertemperaturdifferenz sind 2, 3 oder 4K

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Hydraulische Anschlussbeispiele (interne Verrohrung) Die einzelnen Elemente einer Zent-Frenger Kühldecke werden so zusammen geschaltet, dass bei minimalem Aufwand für den hydraulischen Abgleich eine gleichmäßige Wärmeübertragung über die thermisch aktive Deckenfläche sichergestellt ist. Die Art und Weise, wie die einzelnen Elemente einer Kühldecke intern hydraulisch verschaltet werden, ist dabei von mehreren Faktoren abhängig: • Raumgeometrie • räumliche Verteilung der thermischen Lasten

• • • • •

Deckenspiegel, Deckeneinbauten Kühldeckensystem (geschlossen, freihängend, Segel etc.) Volumenströme und maximal zulässige Druckverluste Regelungskonzept usw.

Nachfolgend sind gängige Varianten zur hydraulischen Verschaltung von Zent-Frenger Kühldeckenelementen dargestellt.

Anschlussvariante 1: Verrohrung klassisch

Anschlussvariante 2: Verrohrung Tichelmann

Anschlussvariante 3: Verteiler-Verrohrung

Anschlussvariante 4: Verteiler-Verrohrung Segel

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Besondere Situationen bei Fensterlüftung

Gleitende Kaltwasser temperaturregelung

Während bei der mechanischen Be- und Entlüftung Stofflasten (Schadstoffe, Atmungsprodukte und Feuchtigkeit etc.) kontinuierlich abgeführt werden, besteht bei fensterbelüfteten Räumen die Gefahr, dass der erforderliche Luftaustausch nicht ausreichend gegeben ist. Da andererseits auch die Gefahr besteht, dass an schwülen Tagen feuchte Außenluft unkontrolliert in die Räume gelangt, müssen technische Vorkehrungen zur Vermeidung von Kondenswasser getroffen werden.

Nach unseren Erfahrungen wird der Leistungsrückgang der Kühldecke bei angehobener Kaltwasservorlauftemperatur kaum wahrgenommen. Mit steigender Raumtemperatur stellt sich auf einem etwas erhöhten Raumtemperaturniveau wieder dasselbe Δϑ wie zuvor ein. Damit bleibt die Kühlleistung auf einem etwas erhöhten Temperaturniveau konstant. Die angenehme Strahlungstemperatur der Umgebungsflächen wird vom Menschen gut wahrgenommen. Eine leicht ansteigende Lufttemperatur kann eher in Kauf genommen werden als eine sensorgesteuerte Abschaltung der Kühldecke.

Häufigkeit feuchter Außenluftzustände

In diesem Zeitraum würde es zu Kondensation an den Kühlregistern kommen, wenn die Innenfeuchte der Außenfeuchte entspricht. Nach den bisherigen Erfahrungen verzögert die gute Feuchtigkeitsspeicherfähigkeit vieler Baumaterialien wie Gipsputz, Gipskartonständerwände, Teppichbeläge, Betonwände, Papier etc. den Anstieg der Luftfeuchtigkeit im Raum, so dass Kondensation an der Kühldecke kaum entstehen kann.

Summenhäufigkeit des Taupunktes oberhalb eine Wertes bei 12-h-Betrieb 7

SummenhäX¿JNHLW > @

Nach DIN 4710 beträgt die mittlere jährliche Zahl der Stunden, an denen Außenluftzustände mit einer Taupunkttemperatur über 16 °C auftreten, etwa 60 – 90, das sind je nach Standort nur etwa 2,5 – 4 % der jährlichen Arbeitszeit.

6 5 4 3 2 1 0 15

Technische Möglichkeiten zur Vermeidung von Kondensation

$X HQOXIW 7DXSXQNWWHPSHUDWXU > &@ Frankfurt

Stuttgart

München

Für einen einfachen Überblick genügt es, folgende Unterscheidung zu treffen: a) Kühldecken mit unterstützender Lüftung und Luftentfeuchtung In diesem Fall sind normalerweise keine zusätzlichen Sicherungsmaßnahmen erforderlich; in besonderen Fällen kann zusätzlich eine gleitende Kaltwassertemperaturregelung erwogen werden. b) Kühldecken ohne mechanische Be- und Entlüftung (Fensterlüftung) Hier müssen Maßnahmen zur Vermeidung von Kondensation getroffen werden. Die beste Lösung ist die Führung der Kaltwassertemperatur in Abhängigkeit von der AußenluftTaupunkttemperatur und ein Tauwassersensor im Raum, der das Regelventil schließt.

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Einsatzgrenzen von Kühldecken Zulässige Strahlungstemperatur-Differenzwerte nach DIN 1946 Teil 2

Kühldecken können überall dort eingesetzt werden, wo sensible Wärme abgeführt werden muss und der Taupunkt der Raumluft niedriger als die Kaltwassertemperatur ist. Ein genügender Luftaustausch muss entweder über eine kontrollierte Lüftung oder manuelle Fensterlüftung sichergestellt werden.

Bei fachgerechter Auslegung einer Kühldecke werden die Grenzwerte der DIN 1946 für die Behaglichkeitskriterien eingehalten oder sogar weit unterschritten. Kühldecken auch zum Heizen Durch stark verbesserte Gebäudedämmung sind heute nur noch geringe flächenbezogene Heizleistungen erforderlich. Daher ist es insbesondere aus wirtschaftlicher Sicht vorteilhaft, die Kühldecke auch zum Heizen einzusetzen. Denn dadurch können i.d.R. zusätzliche Anlagenkomponenten wie separate Leitungsnetze und Heizkörper entfallen. Die Deckenheizung funktioniert als Strahlungsheizung nach demselben physikalischen Prinzip wie die Deckenkühlung. Durch die hohen Anforderungen an die Gebäudewärmedämmung sind heute nur noch relativ geringe flächenbezogene Heizleistungen für die Raumheizung erforderlich. Dem zufolge sind die zum Heizen erforderlichen Deckenoberflächentemperaturen so niedrig, dass auch im Heizfall die in der DIN 1946 festgelegten Grenzwerte für vertikale Strahlungsasymmetrie problemlos eingehalten werden.

≤ 3,5 K ≤ 8,0 K ≤ 17,0 K ≤ 19,0 K

Asymmetrie der Strahlungstemperaturen Quelle: P.O.Fanger 100 80 60

Unzufriedenheitsgrad [%]

Räume mit hohem inneren Feuchtegehalt wie Küchen, Waschräume, Schwimmbäder etc. sind für den Einsatz von Kühldecken ohne zusätzliche Entfeuchtung der Raumluft i.d.R. nicht geeignet.

Für warme Deckenflächen Für kalte Wandflächen Für gekühlte Deckenflächen Für warme Wandflächen

10 8 6 4

1 0

Asymmetrie der Strahlungstemperatur [K] Deckenstrahlungsheizung Gekühlte Wand

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Kühldecke Wandstrahlungsheizung

Raumtemperaturregelung Die Einzelraumregelung hat die Aufgabe, die vom Nutzer als behaglich empfundene Raumtemperatur einzustellen. Über einen Raumfühler wird die aktuelle Raumtemperatur erfasst und mit dem eingestellten Sollwert verglichen. Die Anpassung an die Solltemperatur erfolgt dabei über die Regulierung der Kühl- bzw. Heizwassermenge in den Heiz-/Kühldeckenzuleitungen. Der hierzu erforderliche Regelungsaufwand ist u.a. von den gewünschten Funktionen sowie vom Anlagenkonzept abhängig. Nachfolgend sind exemplarisch und vereinfacht einige gängige Regelvarianten beschrieben. Einzelraumregelung einer reinen Kühldecke Häufig werden thermisch aktive Decken ausschließlich zur Raumkühlung eingesetzt. Derartige Anlagen sind üblicherweise als 2-Leiter-System ausgelegt. Der Raumtemperaturregler (ERR) verarbeitet die Signale des Raumfühlers. Bei Erreichen der gewünschten Raumtemperatur wird der außenlufttaupunktgeführte Kühlwasserstrom zur Kühldecke über Stellventile mit thermischen oder elektrischen Antrieben unterbrochen. Optional kann ein Fensteröffnungskontakt und/oder ein Feuchtefühler zur Zwangsabschaltung der Kühldecke vorgesehen werden. Wenn die Raumbeheizung über separate Systeme realisiert wird, muss gleichzeitiges Heizen und Kühlen regelungstechnisch verhindert werden.

ERR

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Heizen oder Kühlen mit saisonaler Funktionsumkehr Grundsätzlich können Räume über eine thermisch aktive Decke sowohl gekühlt als auch geheizt werden. Bei gleichmäßigen Lasten innerhalb eines Gebäudes ist dieses über ein relativ einfaches 2-Leiter-System möglich. Abhängig von der Außenlufttemperatur und ggf. weiterer Parameter wird zentral von Wärme- auf Kältebereitstellung umgeschaltet. Der Umschaltbefehl bewirkt zusätzlich über einen Umschaltkontakt (Change Over) die Wirksinnumkehr der Einzelraumregelung. Das bedeutet, dass im Kühlfall bei Kühlbedarf die Stellventile in den Kühldeckenzuleitungen öffnen, während diese im Heizfall bei Überschreiten der gewünschten Raumtemperatur schließen.

Change Over Kontakt

ERR

Gleichzeitiges Heizen und Kühlen in unterschiedlichen Räumen bzw. Gebäudezonen Insbesondere in Gebäuden mit großen Lastschwankungen in unterschiedliche Gebäudebereichen kann gleichzeitiges Heizen und Kühlen erforderlich sein. Falls die Kühldecke auch zur Raumheizung eingesetzt werden soll, ist dazu ein 4-Leiter-System für die gleichzeitige Wärme- und Kältebereitstellung zu installieren. Die Wärme- bzw. Kälteanforderung für die jeweilige Zone bzw. den jeweiligen Raum erfolgt über die Einzelraumregelung unter Berücksichtigung einer gewissen Hysterese zwischen der Heizen/Kühlen Umschaltung.

ERR

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Zent-Frenger Heiz- und Kühldecken

Metall .......................................................................................................................................................................................... 24 Varicool Carbon A Varicool Spectra Varicool Eco M

mit Graphitaktivierung, für architektonisch anspruchsvolle Deckenoberflächen .................... 24 für geschlossene Metallblechdecken .......................................................................................30 für geschlossene Metalldecken, mit innovativer Magnetverbindung .......................................38

Fugenlose Gipskartondecken ................................................................................................................................................. 44 Varicool Carbon S Varicool Uni

fugenlose Hochleistungskühldecke auf Graphitbasis ..............................................................44 fugenloses Gipskartonsystem ..................................................................................................49

Lamellen..................................................................................................................................................................................... 60 Varicool Opti Y Varicool Softline 4

Lamellenkühlsystem für maximale Kühlleistungen ..................................................................60 optisch ansprechende Aluminiumpaneeldecke .......................................................................64

Segel ........................................................................................................................................................................................... 68 Varicool Velum Deckensegel Varicool Spectra

elegantes und kompaktes Hochleistungsdeckensegel ............................................................68 freihängende Segel, leistungsstark und mit verdeckter hydraulischer Anbindung.................. 74 Konstruktionsvariante Spectra M – Magnettechnik ................................................................. 76 Konstruktionsvariante Spectra K – eingeklebte Deckenverkleidung ....................................... 76 Konstruktionsvariante Spectra MOD – für große Deckeninseln ..............................................77

Special Solutions Varicool ...................................................................................................................................................... 84 Special Solutions Holz fugenlose Heiz- und Kühldecke in Holzoptik ...........................................................................84 Special Solutions Streckmetall mit Streckmetallkassetten ........................................................................................................88

Erweiterungen ........................................................................................................................................................................... 92 Compactline Quello

passive Kühlbalken für gewerblich genutzte Gebäude ............................................................92 Deckenluftauslässe ..................................................................................................................98

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Varicool Carbon A – die Metallkühldecke mit Graphitaktivierung Systembeschreibung und Einsatzbereiche

ECOPHIT® ist eine eingetragene Marke der SGL CARBON SE

Heiz-/Kühldecken ausgeführt aus Metall – für architektonisch anspruchsvolle Deckenoberflächen

Varicool Carbon A ist ein wassergestütztes HochleistungsHeiz- und Kühldeckensystem, bei dem das Heiz-/Kühlregister aus Rohren, die vollumfänglich in einer Matrix aus expandiertem Naturgraphit eingebettet sind, besteht und sicher mit der Deckenverkleidung verbunden ist. Das System arbeitet überwiegend nach dem Strahlungsprinzip, welches hohen Raumkomfort, optimale Energieeffizienz und ein zugfreies Wohlfühlklima bietet. Mit einer indirekten Beleuchtung über die reflektierende Deckenoberfläche ist eine blendfreie Ausleuchtung des Raumes möglich. Das Deckensystem zeichnet sich durch vielfältige Anwendungsund Gestaltungsmöglichkeiten aus. Es wird vorzugsweise in Büro- und Verwaltungsgebäuden, in Verkaufsstätten, in Schulungs- und Konferenzräumen mit hohen thermischen Lasten eingesetzt.

Varicool Carbon A • Architektonisch ansprechende Deckenoberflächen • Höchste Heiz- und Kühlleistungen durch hochwärmeleitfähigen expandierten Naturgraphit als Wärmeleitelement • Kombination von thermisch aktiven und passiven Deckenbereichen möglich • Speziell für Bereiche mit sehr hohen thermischen Lasten geeignet • Optimal geeignet für erneuerbare Energiequellen, durch höhere Systemtemperaturen im Kühlfall bzw. niedere Systemtemperaturen im Heizfall • Kombination mit Leuchten unterschiedlicher Bauform sowie sonstigen Deckenein- und -aufbauten wie z. B. Sprinklern sind problemlos möglich • Bis zu 20 % geringere Belegung als bei herkömmlichen Kühldecken und damit reduzierte Systemkosten möglich

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Deckenkonstruktionen Individuelle und auf das jeweilige Bauvorhaben abgestimmte Deckenkonstruktionen erfordern die jeweils passende Deckenbefestigung. Darum sind je nach baulichen Vorgaben unterschiedliche Befestigungssysteme zur Montage der Varicool Carbon A Heiz-/Kühldecken einsetzbar. Bandrastersystem Mit dem Bandrastersystem werden die Deckenelemente am Bauraster ausgerichtet. So besteht die Möglichkeit, leichte Raumtrennwände oder Schalldämmschotts zur Längsschalldämmung – auch noch nachträglich – im Baurastermaß einzusetzen, ohne dass das Deckenbild dadurch gestört wird. Dabei sorgen Abstandhalter zwischen den Elementen und dem Bandrastersystem für ein gleichmäßiges Fugenbild.

Aufbau von Varicool Carbon A 1 Metallblech-Deckenverkleidung

3 Im Naturgraphit eingebettete Kupferrohrmäander da = 10 mm

2 Matrix aus expandiertem Naturgraphit

4 Akustikvlies

dauerhaftes Verkleben. Die einzelnen Heiz-/Kühlregister werden im Anschluss an die Deckenbefestigung hydraulisch miteinander zu Gruppen verbunden. Dabei kommen flexible Schläuche zum Einsatz. Diese Registergruppen werden wiederum an das Verteilungsnetz angeschlossen und untereinander hydraulisch abge glichen. Die Heiz- und Kühlregister aus expandiertem Naturgraphit werden in die Deckenverkleidung eingeklebt.

2 3

Schema Bandrastersystem 1 Deckenplatte

3 Fugenstreifen

2 Bandrasterprofil

5 1 4

3 6

Konstruktionsbeispiel einer Bandrasterdecke: Es sind vereinfacht nur zwei Reihen von Deckenplatten dargestellt 1 Heiz-/Kühlregister

4 Nonius-Abhänger

2 Deckenkassette

5 Flexible hydraulische Schläuche

3 Bandrasterelemente

6 Akustikvlies

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Klemmsystem Bei dem Klemmsystem werden die Seiten der Klemmkassetten mittels Klemmschienen gegeneinander gepresst und von der tragenden Decke abgehängt. Dadurch entsteht ein homogenes und nahezu fugenloses Deckenbild ohne sichtbare Konstruktionselemente.

Klemmsystem

Einhängesystem Die Deckenelemente werden über ein einseitiges Hakenprofil in die Deckenbefestigung eingehängt. Anschließend wird die rechtwinklige Abkantung des nächsten Elements auf das vorhergehende Element aufgelegt. Die Deckenbefestigung selbst ist dabei nicht sichtbar. Noppen oder Abstandhalter zwischen den Elementen sorgen für ein gleichmäßiges Fugenbild.

Varicool Carbon A Heiz-/Kühldeckensystem als geschlossene Metalldecke

Kassettendecke als Einlegesystem Ein besonders kostengünstiges Deckenheiz-/-kühlsystem lässt sich mit Kassettendecken im Standardformat (600 x 600 / 625 x 625 / 1.200 x 600 / 1.250 x 625 mm) realisieren. Vor Ort werden die fertigen Kassetten einfach zwischen die abgehängten T-Tragschienen, welche im Standard-Rastermaß montiert sind, eingelegt.

Einhängesystem

Kassettendecke als Einlegesystem

26 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Deckenverkleidung Um eine gute Raumakustik in kleinen, aber auch im besonderen Maße in großen Räumen zu schaffen, müssen viele Elemente im Raum schallabsorbierend ausgeführt werden.

Daher wird meist die Deckenverkleidung perforiert und mit rückseitigem Akustikvlies ausgeführt. Je nach Deckendesign können verschiedene Perforationsvarianten ausgewählt werden – siehe nachfolgende Perforationsbeispiele.

Rv 1620 Lochdurchmesser Freier Querschnitt

1,6 mm 20 %

Rg 3310 Lochdurchmesser Freier Querschnitt

3,3 mm 10 %

Rd 320 Lochdurchmesser Freier Querschnitt

3 mm 20 %

Rg 2516 Lochdurchmesser Freier Querschnitt

2,5 mm 16 %

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 27

Planung und Auslegung Kühl- und Heizleistung Die Kühl- und Heizleistungswerte unter Normbedingungen können dem Leistungsdiagramm entnommen werden. Die Leistung wird in Abhängigkeit der Temperaturdifferenz zwischen der mittleren Wassertemperatur und der Raumtemperatur abgelesen. Heiz-/Kühlleistung–System Varicool Carbon A (Ausführung mit Stahlblech) geprüft nach DIN EN 14240 bzw. DIN EN 14037

Flächenbezogene Leistung [W/m²]

190

170

150

130

110

70 Nennkühlleistung Nennheizleistung

50 6

Temperaturdifferenz [K] (mittlere Wassertemperatur zur Raumtemperatur)

Auch zur Nachrüstung von bestehenden Deckensystemen geeignet

28 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Technische Merkmale Varicool Carbon A Deckenverkleidung Rohrabstand Kupferrohrmäander Flächengewicht (Betriebsgewicht mit Unterkonstruktion) Wasserinhalt Plattenhöhen Ph Standard-Oberfläche Standard-Perforation

Aussparungen

Stahlblech RA = 100 mm Außendurchmesser da = 10 mm Ca. 10 kg/m²

Ca. 1 l/m² 30/40 mm RAL-Töne Rv 1620 – Rundlochdurchmesser 1,6 mm, versetzte Reihen, freier Querschnitt 20 % Rg 2516 – Rundlochdurchmesser 2,5 mm, gerade Reihen, freier Querschnitt 16 % Für Einbauleuchten oder zur Durchführung von Sprinklerleitungen oder Brandmeldern etc. werkseitig möglich Bei ∆ϑ = 8 K 94 W/m²

Kühlleistung nach DIN EN 14240 Heizleistung in Anlehnung an DIN Bei ∆ϑ = 15 K 133 W/m² EN 14037 Akustik Bewerteter Schallabsorptionsgrad αW nach DIN EN ISO 11654 Bis zu αW = 0,7 (Schallabsorberklasse C) (abhängig von der verwendeten Deckenverkleidung) Medientemperatur Kühlwassertemperatur: 16 °C (empfohlen) Empfohlene Temperaturdifferenz Kaltwasser 2 bis 4 K Heizwassertemperatur: 35 °C bis 40 °C Druckabfall (empfohlen) max. 25 kPa je Wasserkreis Abhanghöhe (empfohlen) Mind. 150 mm (Abstand zwischen Rohdecke und Unterseite der Decke)

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 29

Varicool Spectra für geschlossene Metallblechdecken Systembeschreibung und Einsatzbereiche

Varicool Spectra Heiz-/Kühldeckensystem als geschlossene Metalldecke

Varicool Spectra ist ein wassergestütztes Heiz- und Kühldeckensystem, bei dem das Heiz-/Kühlregister wahlweise durch eine innovative Magnetverbindung (Varicool Spectra M) oder mit einer Klebeverbindung (Varicool Spectra K) sicher mit der Deckenverkleidung verbunden ist. Das System arbeitet überwiegend nach dem Strahlungsprinzip, welches hohen Raumkomfort, optimale Energieeffizienz und ein zugfreies Wohlfühlklima bietet. Zudem ergibt sich eine gute Raumakustik durch ein speziell entwickeltes Akustikvlies, das in die gelochte Deckenverkleidung eingeklebt ist. Mit einer indirekten Beleuchtung über die reflektierende Deckenoberfläche ist eine blendfreie Ausleuchtung des Raumes möglich. Das Deckensystem zeichnet sich durch vielfältige Anwendungs- und Gestaltungsmöglichkeiten aus. Es wird vorzugsweise in Büro- und Verwaltungsgebäuden, in Verkaufsstätten, in Schulungs- und Konferenzräumen sowie in Behandlungszimmern von Krankenhäusern eingesetzt.

Varicool Spectra • Architektonisch ansprechende Deckenoberflächen • Hohe Heiz- und Kühlleistungen durch hervorragende Wärmeübertragung zwischen Profilsystem und Deckenverkleidung • Kombination von thermisch aktiven und passiven Deckenbereichen möglich • Hohe Schallabsorptionsgrade durch perforierte Metall-Deckenplatten mit Akustikvlies • Optimal geeignet für erneuerbare Energiequellen, z. B. geothermische Energie und Wärmepumpen • Kombination mit Leuchten unterschiedlicher Bauform sowie sonstigen Deckenein- und -aufbauten wie z. B. Sprinklern sind problemlos möglich • Bestehende Metalldecken sind durch das Magnetsystem Varicool Spectra M nachrüstbar

30 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

gewählter Ausführungsvariante, entweder mittels Magnetoder Klebetechnik. Die einzelnen Heiz-/Kühlregister werden im Anschluss an die Deckenbefestigung hydraulisch miteinander zu Gruppen verbunden. Dabei kommen flexible Schläuche zum Einsatz. Diese Registergruppen werden wiederum an das Verteilungsnetz angeschlossen und untereinander hydraulisch abgeglichen.

Varicool Spectra M Bei der Konstruktionsvariante mit Magnettechnik werden die Heiz-/ Kühlregister und die Stahlblech-Deckenverkleidung separat gefertigt und erst auf der Baustelle zusammen gefügt. Das ermöglicht eine verringerte Fertigstellungszeit der gesamten Decke, da Register und Deckenverkleidung zeitlich parallel (vor)gefertigt bzw. montiert werden können. Die U-Tragschienen, die sowohl zur Fixierung der Register als auch zur Stabilisierung dienen, minimieren die Durchbiegung der Deckenplatten und erlauben so sehr große Elementgrößen. Für den Fall, dass zunächst nur eine Teilbelegung erforderlich ist, können zusätzliche Varicool Spectra M Register auch zu einem späteren Zeitpunkt problemlos nachgerüstet werden.

3 2 4 4

5 5

Aufbau von Varicool Spectra M 1 Stahlblech- Deckenverkleidung

4 Aluminium- Wärmeleitprofil

2 Akustikvlies

5 Magnetband

3 Kupferrohrmäander da = 10 mm

6 U-Tragschiene

Varicool Spectra K Bei der preisgünstigen Klebevariante werden die Heiz-/Kühlregister in die Aluminium- oder Stahlblech-Deckenverkleidung eingeklebt. Je nach akustischen Anforderungen kann die Deckenverkleidung mit einem Akustikvlies ausgestattet sein. Die empfohlene max. Abmessung der Elemente beträgt 1.500 x 800 mm.

2 3 4 4 5 5

Aufbau von Varicool Spectra K 1 Metallblech-Deckenverkleidung

4 Aluminium- Wärmeleitprofil

2 Akustikvlies

5 Klebefläche

3 Kupferrohrmäander da = 10 mm

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 31

Deckenkonstruktionen Individuelle und auf das jeweilige Bauvorhaben abgestimmte Deckenkonstruktionen erfordern die jeweils passende Deckenbefestigung. Darum sind je nach baulichen Vorgaben unterschiedliche Befestigungssysteme zur Montage der Varicool Spectra Heiz-/Kühldecken einsetzbar. Bandrastersystem Mit dem Bandrastersystem werden die Deckenelemente am Bauraster ausgerichtet. So besteht die Möglichkeit, leichte Raumtrennwände oder Schalldämmschotts zur Längsschalldämmung – auch noch nachträglich – im Baurastermaß einzusetzen, ohne dass das Deckenbild dadurch gestört wird. Dabei sorgen Abstandhalter zwischen den Elementen und dem Bandrastersystem für ein gleichmäßiges Fugenbild.

Schema Bandrastersystem 1 Deckenplatte 2 Bandrasterprofil

3 Fugenstreifen

Aufbau Bandrastersystem 4 1 Heiz-/Kühlregister 4

2 Deckenkassette

3 Bandrasterelemente 4 NoniusAbhänger 5 2

5 Flexible hydraulische Schläuche

5 1 3 5

Konstruktionsbeispiel einer Bandrasterdecke: Es ist vereinfacht nur eine Reihe von Deckenplatten dargestellt

32 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Klemmsystem

Einhängesystem

Kassettendecke als Einlegesystem Ein besonders kostengünstiges Deckenheiz-/-kühlsystem lässt sich mit Kassettendecken im Standardformat (600 x 600 / 625 x 625 / 1.200 x 600 / 1.250 x 625 mm) realisieren. In die Standard-Kassetten sind Varicool Spectra K Register eingeklebt. Vor Ort werden die fertigen Kassetten einfach zwischen die abgehängten T-Tragschienen, welche im Standard-Rastermaß montiert sind, eingelegt. Alternativ ist auch die Befestigung mittels Klemmsystem möglich.

Kassettendecke als Einlegesystem

Deckenverkleidung Um eine gute Raumakustik in kleinen, aber auch im besonderen Maße in großen Räumen zu schaffen, müssen viele Elemente im Raum schallabsorbierend ausgeführt werden. Daher wird die Deckenverkleidung meist perforiert und mit rückseitigem Akustikvlies ausgeführt. Je nach Deckendesign können verschiedene Perforationsvarianten ausgewählt werden – siehe nachfolgende Perforationsbeispiele.

Rv 1620 Lochdurchmesser 1,6 mm Freier Querschnitt 20 %

Rg 3310 Lochdurchmesser 3,3 mm Freier Querschnitt 10 %

Rd 320 Lochdurchmesser 3 mm Freier Querschnitt 20 %

Rg 2516 Lochdurchmesser 2,5 mm Freier Querschnitt 16 %

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 33

wird in Abhängigkeit der Temperaturdifferenz zwischen der mittleren Wassertemperatur und der Raumtemperatur abgelesen.

Fl chenbezogene Leistung [W/m2]

Heiz-/Kühlleistung–System Varicool Spectra (Ausführung mit Stahlblech) geprüft nach DIN EN 14240 bzw. DIN EN 14037 160 150 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50

Temperaturdifferenz [K]

(mittlere Wassertemperatur zur Raumtemperatur)

Nennk hlleistung RA 80 Nennk hlleistung RA 100

Nennk hlleistung RA 120 Nennk hlleistung RA 140

Nennheizleistung RA 80 Nennheizleistung RA 100

Bereiche der Leistungssteigerung unter realen Einbaubedingungen: Bereich der Leistungssteigerung 11 % (36 ¡C warme Fassade) Bereich der Leistungssteigerung 20 % (L ftungseinfluss, Luftbewegung von Decke zu Boden) Leistungswerte basieren auf einem Plattenbelegungsgrad von 81 %

34 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Nennheizleistung RA 120 Nennheizleistung RA 140

Schallabsorptionssystem Varicool Spectra geprüft nach DIN EN ISO 354

Die Metall-Akustikplatten aus perforiertem Metallblech und Akustikvlies absorbieren sehr effektiv Raumschall. Auf zusätzliche Mineralwollauflage kann meist verzichtet werden. In größeren Räumen mit mehreren Personen ist Schallabsorption für ein angenehmes Geräuschniveau und geringe Nachhallzeiten im Raum wichtig. Die Schallabsorptionswerte der Systeme Varicool Spectra sind in den drei nebenstehenden Diagrammen in Abhängigkeit des Belegungsgrads BG, von Mineralwollauflagen, der Abhanghöhe AH und des Rohrabstandes als Schallabsorptionsgrad αS angegeben. Der daraus bewertete Schallabsorptionsgrad αW wurde nach DIN EN ISO 11654 ermittelt. Die Schallabsorptionswerte sind für Perforationen mit freiem Querschnitt FQ = 10 – 20 % nahezu identisch (gemessen wurde Rg 2516 mit FQ = 16 %).

Rohrabstand 100 mm und Abhanghöhe 400 mm – variabler Belegungsgrad BG, mit/ohne Mineralwolle Schallabsorptionsgrad αS

Schallabsorption

1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 100

500

1000

Frequenz f [Hz]

3000

5000

BG 67 %, Mineralwolle 30 mm αw = 0,65

BG 84 % αw = 0,55 BG 67 % αw = 0,60

Lichtreflexion, Beleuchtung

Durch den sehr guten Reflexionsgrad, bezogen auf kurzwelliges Licht, eignen sich die Deckenplatten auch bestens für indirekte Beleuchtungstechniken.

Rohrabstand 100 mm und Belegungsgrad 84 % – variable Abhanghöhe AH Schallabsorptionsgrad αS

Varicool Spectra kann problemlos mit Einbau- und Aufbauleuchten, Deckenspots oder Strahlern sowie abgependelter Beleuchtung kombiniert werden.

1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 100

500

1000

Frequenz f [Hz] AH 400 mm αw = 0,55 AH 200 mm αw = 0,50

3000

5000

3000

5000

AH 100 mm αw = 0,55

Schallabsorptionsgrad αS

Rohrabstand 150 mm und Belegungsgrad 72 % – variable Abhanghöhe AH 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 100

500

1000

Frequenz f [Hz] AH 400 mm αw = 0,70

AH 200 mm αw = 0,65

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 35

Raumlüftung Zur Sicherstellung des für die gewünschte Raumlufthygiene erforderlichen Mindestluftwechsels sind Luftauslässe in die Decke integrierbar. Das Zent-Frenger System Quello ist vom Raum aus unsichtbar. Die Zuluft wird dabei über einen Anschlusskasten, den zwischen den Wärmeleitprofilen liegenden Zuluftschienen und der Deckenperforation zugluftfrei in den Raum eingeblasen. Zent-Frenger System Quello Das Deckensystem Varicool Spectra M ist mit dem vom Raum aus unsichtbaren Deckenluftauslass Quello kombinierbar (detaillierte Informationen finden Sie in den Quello Produktinformationen).

Deckenluftauslass System Quello

Die Reinigbarkeit nach VDI 6022 muss sichergestellt werden.

Ausführungsbeispiele Varicool Spectra

Metallblech-Heiz-/Kühldecke mit Varicool Spectra in Bandrasterkonstruktion

Kassetten-Heiz-/Kühldecke im Standardrastermaß 625 mm mit Sonderperforation und Einbauleuchten

Metallblech-Heiz-/Kühldecke mit Varicool Spectra in Kombination mit verschiedenen Einbauten wie Sprinklern, Rauchmeldern und abgependelten Leuchten

36 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Technische Merkmale Varicool Deckenverkleidung Rohrabstand Kupferrohrmäander Flächengewicht bei RA = 100 mm (Betriebsgewicht mit Unterkonstruktion) Wasserinhalt Plattenhöhen Ph Standard-Oberfläche Standard-Perforation

Aussparungen

Kühlleistung nach DIN EN 14240

Spectra M Stahlblech RA = 80 bis 150 mm (in 10 mm Abständen) Außendurchmesser da = 10 mm Ca. 15 kg/m²

Spectra K Stahl- oder Aluminiumblech RA = 80 bis 150 mm (in 10 mm Abständen) Außendurchmesser da = 10 mm Ca. 12 kg/m²

Häufiger Anwendungsfall: Asymmetrische Lastverteilung, 5 mm Fuge und Lüftung Bei ∆ϑ = 8 K, RA = 80 mm 84 W/m² Heizleistung in Anlehnung an DIN Bei ∆ϑ = 15 K, RA 80 mm 108 W/m² EN 14037 Bei ∆ϑ = 15 K, RA 80 mm 130 W/m² mit Lüftungseinfluss (Luftbewegung von Decke zu Boden) Akustik Bewerteter Schallabsorptionsgrad αW nach DIN EN ISO 11654 αW = 0,7 (Schallabsorberklasse C) (Rohrabstand RA 150 mm, Abhanghöhe 400 mm, Belegungsgrad BG ca. 72 %) Medientemperatur Kühlwassertemperatur: 16 °C (empfohlen) Empfohlene Temperaturdifferenz Kaltwasser 2 bis 4 K Heizwassertemperatur: 35 °C bis 40 °C Betriebsbedingungen Grenztemperatur Heizbetrieb max. +50 °C Kondensatbildung ist zu vermeiden Druckabfall (empfohlen) max. 25 kPa je Wasserkreis Abhanghöhe (empfohlen) Mind. 150 mm (Abstand zwischen Rohdecke und Unterseite der Decke)

Häufiger Anwendungsfall: Asymmetrische Lastverteilung, 5 mm Fuge und Lüftung Bei ∆ϑ = 8 K, RA = 80 mm 84 W/m² Bei ∆ϑ = 15 K, RA 80 mm 108 W/m² Bei ∆ϑ = 15 K, RA 80 mm 130 W/m² mit Lüftungseinfluss (Luftbewegung von Decke zu Boden) Bewerteter Schallabsorptionsgrad αW nach DIN EN ISO 11654 αW = 0,7 (Schallabsorberklasse C) (Rohrabstand RA 150 mm, Abhanghöhe 400 mm, Belegungsgrad BG ca. 72 %) Kühlwassertemperatur: 16 °C Empfohlene Temperaturdifferenz Kaltwasser 2 bis 4 K Heizwassertemperatur: 35 °C bis 40 °C Grenztemperatur Heizbetrieb max. +50 °C Kondensatbildung ist zu vermeiden max. 25 kPa je Wasserkreis Mind. 150 mm (Abstand zwischen Rohdecke und Unterseite der Decke)

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 37

Varicool Eco M für geschlossene Metalldecken Systembeschreibung/Einsatzbereiche

Heiz-/Kühlregister mit innovativer Magnetverbindung für geschlossene Metalldecken

Varicool Eco M ist ein wassergestütztes Heiz- und Kühldeckensystem, bei dem das Heiz-/Kühlregister durch eine innovative Magnetverbindung sicher mit der Deckenverkleidung verbunden ist. Das System arbeitet überwiegend nach dem Strahlungsprinzip, welches hohen Raumkomfort, optimale Energieeffizienz und ein zugfreies Wohlfühlklima bietet. Zudem ergibt sich eine gute Raumakustik durch ein speziell entwickeltes Akustikvlies, das in die gelochte Deckenverkleidung eingeklebt ist. Mit einer indirekten Beleuchtung über die reflektierende Deckenoberfläche ist eine blendfreie Ausleuchtung des Raumes möglich. Das Deckensystem zeichnet sich durch vielfältige Anwendungsund Gestaltungsmöglichkeiten aus. Es wird vorzugsweise in Büro- und Verwaltungsgebäuden, in Verkaufsstätten, in Schulungs- und Konferenzräumen sowie in Behandlungszimmern von Krankenhäusern eingesetzt.

Varicool Eco M • Architektonisch ansprechende Deckenoberflächen • Hohe Heiz- und Kühlleistungen durch hervorragende Wärmeübertragung zwischen Profilsystem und Deckenverkleidung • Kombination von thermisch aktiven und passiven Deckenbereichen möglich • Hohe Schallabsorptionsgrade durch perforierte Metall-Deckenplatten mit Akustikvlies • Optimal geeignet für erneuerbare Energiequellen, z. B. geothermische Energie und Wärmepumpen • Kombination mit Leuchten unterschiedlicher Bauform sowie sonstigen Deckenein- und -aufbauten wie z. B. Sprinklern sind problemlos möglich • Bestehende Metalldecken sind durch das Magnetsystem Varicool Eco M nachrüstbar

38 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Konstruktion Oberhalb der sichtbaren Deckenverkleidung befinden sich Heiz-/Kühlregister, durch die entweder kaltes Wasser (Kühlung) oder warmes Wasser (Heizung) zirkuliert. Die Register bestehen aus hochwertigen, maschinell hergestellten Kupferrohrmäandern, die in Aluminium-Wärmeleitprofile eingepresst sind. Die Verbindung zwischen den Registern und der Deckenverkleidung erfolgt mittels Magnettechnik. Die einzelnen Heiz-/Kühlregister werden im Anschluss an die Deckenbefestigung hydraulisch miteinander zu Gruppen ver bunden. Dabei kommen flexible Schläuche zum Einsatz. Diese Registergruppen werden wiederum an das Verteilungsnetz angeschlossen und untereinander hydraulisch abgeglichen.

Bei der Konstruktionsvariante mit Magnettechnik werden die Heiz-/Kühlregister und die Metall-Deckenverkleidung separat gefertigt und erst auf der Baustelle zusammengefügt. Das ermöglicht eine verringerte Fertigstellungszeit der gesamten Decke, da Register und Deckenverkleidung zeitlich parallel (vor)gefertigt bzw. montiert werden können. Die optionalen U-Befestigungsschienen light dienen zur Fixierung der Register in der Deckenplatte. Für den Fall, dass zunächst nur eine Teilbelegung erforderlich ist, können zusätzliche Varicool Eco M Register auch zu einem späteren Zeitpunkt problemlos nachgerüstet werden. Die empfohlene max. Abmessung der Elemente beträgt 1.800 x 800 mm.

Aufbau von Varicool Eco M 1 Metall- Deckenverkleidung 2 Akustikvlies 3 Kupferrohrmäander da = 10 mm 4 Aluminium- Wärmeleitprofil 5 Magnetband 6 optionale U-Befestigungsschiene light

3 6 2

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 39

Bandrastersystem Mit dem Bandrastersystem werden die Deckenelemente am Bauraster ausgerichtet. So besteht die Möglichkeit, leichte Raumtrennwände oder Schalldämmschotts zur Längsschalldämmung – auch noch nachträglich – im Baurastermaß einzusetzen, ohne dass das Deckenbild dadurch gestört wird. Dabei sorgen Abstandhalter zwischen den Elementen und dem Bandrastersystem für ein gleichmäßiges Fugenbild.

1 Deckenplatte

2 Bandrasterprofil

2 3

Aufbau Bandrastersystem 1 Heiz-/Kühlregister 2 Deckenkassette 4

3 Bandrasterelemente 4 Nonius-Abhänger 5 Flexible hydraulische Schläuche

Konstruktionsbeispiel einer Bandrasterdecke: Es ist vereinfacht nur eine Reihe von Deckenplatten dargestellt

40 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

3 Fugenstreifen

Klemmsystem

Einhängesystem

Kassettendecke als Einlegesystem

Rv 1620 Lochdurchmesser 1,6 mm Freier Querschnitt 20 %

Rg 3310 Lochdurchmesser 3,3 mm Freier Querschnitt 10 %

Rd 320 Lochdurchmesser 3 mm Freier Querschnitt 20 %

Rg 2516 Lochdurchmesser 2,5 mm Freier Querschnitt 16 %

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 41

Planung und Auslegung Kühl- und Heizleistung Die Kühl- und Heizleistungswerte unter Normbedingungen bzw. realen Einbaubedingungen können näherungsweise dem Leistungsdiagramm entnommen werden. Die Leistung wird in Abhängigkeit der Temperaturdifferenz zwischen der mittleren Wassertemperatur und der Raumtemperatur abgelesen.

Heiz-/Kühlleistung–System Varicool Eco M (Ausführung mit Stahlblech) geprüft nach DIN EN 14240 bzw. DIN EN 14037 Fl chenbezogene Leistung [W/m2]

160 150 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50

Temperaturdifferenz [K]

(mittlere Wassertemperatur zur Raumtemperatur)

Nennk hlleistung RA 130

Nennheizleistung RA 130

42 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Technische Merkmale Varicool Eco M Deckenverkleidung Rohrabstand Kupferrohrmäander Flächengewicht bei RA = 130 mm (Betriebsgewicht mit Unterkonstruktion) Wasserinhalt Plattenhöhen Ph Standard-Oberfläche Standard-Perforation

Aussparungen Kühlleistung nach DIN EN 14240 Heizleistung in Anlehnung an DIN EN 14037 Akustik Medientemperatur (empfohlen) Betriebsbedingungen Druckabfall (empfohlen) Abhanghöhe (empfohlen)

Stahlblech RA = 130 mm Außendurchmesser da = 10 mm Ca. 11 kg/m²

Ca. 0,6 l/m² 30/40 mm RAL-Töne Rv 1620 – Rundlochdurchmesser 1,6 mm, versetzte Reihen, freier Querschnitt 20 % Rg 2516 – Rundlochdurchmesser 2,5 mm, gerade Reihen, freier Querschnitt 16 % Für Einbauleuchten oder zur Durchführung von Sprinklerleitungen oder Brandmeldern etc. werkseitig Bei Δϑ = 8 K, RA = 130 mm: 71 W/m² Bei Δϑ = 15 K, RA 130 mm:

110 W/m²

Bewerteter Schallabsorptionsgrad α W nach DIN EN ISO 11654 α W bis zu 0,7 (Schallabsorberklasse C) Kühlwassertemperatur: 16 °C Empfohlene Temperaturdifferenz Kaltwasser 2 bis 4 K Heizwassertemperatur: 35 °C bis 40 °C Grenztemperatur Heizbetrieb max. +50 °C Kondensatbildung ist zu vermeiden max. 25 kPa je Wasserkreis Mind. 150 mm (Abstand zwischen Rohdecke und Unterseite der Decke)

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 43

Varicool Carbon S – die fugenlose Hochleistungskühldecke auf Graphitbasis Systembeschreibung und Einsatzbereiche

ECOPHIT® ist eine eingetragene Marke der SGL CARBON SE

Varicool Carbon S Heiz-/Kühldeckensystem als fugenlose Decke

Varicool Carbon S ist ein wassergestütztes HochleistungsHeiz-/Kühldeckensystem, das überwiegend nach dem Strahlungsprinzip arbeitet und sich durch vielfältige Anwendungs- und Gestaltungsmöglichkeiten auszeichnet. Mit dieser Bauform können für besondere architektonische Ansprüche fugen- und richtungslose Deckenoberflächen geschaffen werden. Die Bauweise passt sich mit gleichbleibender Funktionalität den Wünschen nach flexibler Raumgestaltung, hoher Heiz- und Kühlleistung und schwierigen Raumgeometrien an. Das Heiz-/Kühldeckensystem Varicool Carbon S ermöglicht ein angenehmes Raumklima. Beleuchtungselemente und weitere Bauteile, wie Lautsprecher, Sprinkler etc., können problemlos in die Decke integriert werden. Bedingt durch die hohe Leistungsfähigkeit sind geringe thermisch aktive Flächen nötig. Thermisch passive Bereiche können mittels handelsüblichen und kostengünstigen Gipskartonplatten verschlossen werden.

Varicool Carbon S • Fugen- und richtungslose Deckenoberflächen für besondere architektonische Ansprüche • Sehr hohe Heiz- und Kühlleistungen durch die Verwendung von expandiertem Naturgraphit zur thermischen Aktivierung • Speziell für Bereiche mit sehr hohen thermischen Lasten und höchsten architektonischen Anforderungen geeignet • Kurze Reaktionszeiten bei homogener Wärmeverteilung über die Oberfläche • Optimal geeignet für erneuerbare Energiequellen, durch höhere Systemtemperaturen im Kühlfall bzw. niedere Systemtemperaturen im Heizfall • Verarbeitung wie normale Gipskartonplatten • Passive Bereiche mit handelsüblichen Gipskartonplatten möglich • Montagefertige Platten mit sehr geringem Gewicht • Integration von Leuchten, Luftauslässen, Brandmeldeeinrichtungen, Sprinkler, Lautsprechern etc. möglich

44 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Konstruktion Aufbau der Heiz-/Kühlelemente Die Heiz- und Kühlelemente bestehen aus zwei vliesbeschichteten Platten aus expandiertem Naturgraphit. Durch das Verpressen der beiden Platten mit dazwischenliegen dem Kupferregister wird ein eigensteifes Heiz-/Kühlelement hergestellt. Somit ist das Kupferregister formschlüssig und zu 360° in die Graphitmatrix eingebettet, was einen idealen Wärmeübergang vom Heiz-/Kühlmedium zur Deckenplatte ermöglicht. Der expandierte Naturgraphit besitzt zudem eine sehr hohe Wärmeleitfähigkeit, wodurch höchste Heiz-/ Kühlleistungen erreicht werden.

Oberflächengüte (Q4) gewährleistet. Als Endanstrich kommt herkömmliche Dispersionsfarbe zum Einsatz. Vor dem Aufbringen eines Anstrichs oder einer Beschichtung werden die Platten grundiert.

3 2 4

Deckenaufbau

1 Aufbau von Varicool Carbon S

Die eigensteifen Varicool Carbon S Heiz- und Kühlelemente können an herkömmliche Unterkonstruktionen, wie sie aus dem Trockenbau bekannt sind (CD-Profile), montiert werden. Inaktive Bereiche, d.h. Bereiche an denen keine thermische Aktivierung nötig oder möglich ist, können mit herkömmlichen Gipskartonplatten aufgefüllt werden. Die Fugenverspachtelung erfolgt nach dem Vorgehen des Trockenbaus, da auch die Heiz-/Kühlelemente eine Spachtelkante aufweisen. Somit ist die Montage der Decke weitestgehend identisch zur Montage einer herkömmlichen Gipskartondecke.

1 Matrix aus expandiertem Naturgraphit

3 Vliesbeschichtung 4 Spachtelkante

2 Kupferrohrmäander

Durch die sehr hohe thermische Leistung der Graphit Heizund Kühlelemente sind meist nur sehr geringe Belegungsgrade nötig, was dieses System sehr wirtschaftlich gestaltet, da die restlichen Bereiche inaktiv ausgeführt werden können. Die Oberflächenveredlung findet durch eine vollflächige Verspachtelung statt. Somit ist immer die höchste

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 45

Planung und Auslegung Kühl- und Heizleistung Der Wärmeübergang an geschlossenen, ebenen Heiz-/ Kühldecken unter den Prüfbedingungen nach DIN EN 14240 (geschlossener Prüfraum, gleichmäßig verteilte Wärmequellen, adiabate Begrenzungsflächen) ist weitgehend durch Strahlungswärmeaustausch mit den Umschließungsflächen und den Wärmequellen sowie Konvektion an der Kühldeckenunterseite gekennzeichnet..

Die Kühl- und Heizleistungswerte unter Normbedingungen können näherungsweise dem Leistungsdiagramm entnommen werden. Die Leistung wird in Abhängigkeit der Temperaturdifferenz zwischen der mittleren Wassertemperatur und der Raumtemperatur abgelesen.

Heiz-/Kühlleistung–System Varicool Carbon S geprüft nach DIN EN 14240 bzw. in Anlehnung an DIN EN 14037

Flächenbezogene Leistung [W/m²]

220 200 180 160 140 120 100 80 60

Nennkühlleistung Nennheizleistung

40 6

Temperaturdifferenz [K] (mittlere Wassertemperatur zur Raumtemperatur)

46 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Montage Die Heiz-/Kühldeckenmontage erfolgt in der Schrittfolge:

Montage der Unterkonstruktion und Heiz-/Kühlelemente

• • • • • •

Die Unterkonstruktion besteht aus parallel angeordneten C-Deckenstahlprofilen (CD-Profilen), die an Noniushängern drucksteif von der Rohdecke abgehängt werden. Die Heizund Kühlelementmontage erfolgt am Feinrost aus Standard CD-Profilen durch Schrauben. Die Konstruktion bildet eine niveaugleiche Ebene zum Anschrauben der Heiz-/Kühlelemente sowie der Gipskartonplatten für die thermisch passiven Bereiche. Thermisch aktive und inaktive Deckenflächen können beliebig kombiniert werden.

Unterkonstruktion Heiz-/Kühlelementmontage Hydraulischer Anschluss Füllen und Entlüften Druckprüfung Verschließen der passiven Bereiche mittels Gipskartonplatten • Verspachteln der Fugen und Schraubeneinzüge mit Endbehandlung der Oberfläche (Q4) Für Lampen oder Luftauslässe müssen die Öffnungen in den Deckenflächen durch Anpassungen der Unterkonstruktion vorbereitet werden. Für zusätzliche Einbaulasten ist eine Verstärkungskonstruktion vorzusehen. Varicool Carbon S Querschnitt

1 Varicool Carbon S Elemente 2 Kupferrohrmäander 3 Verspachtelte Spachtelkante 4 CD-Profil Feinrost 5

5 CD-Profil Grobrost

Varicool Carbon S Querschnitt 1 Varicool Carbon S Elemente 2 Kupferrohrmäander 3 Gipskarton-Platte 4 Verspachtelte Spachtelkante 5 CD-Profil Feinrost 6 CD-Profil Grobrost

5 2

3 1 4

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 47

Technische Merkmale Varicool Carbon S Deckenverkleidung Deckenausführung Oberflächen Standard-Rohrabstand Kupferrohrmäander Plattenabmessungen Flächengewicht Wasserinhalt Konstruktionshöhe Kühlleistung nach DIN EN 14240 Heizleistung in Anlehnung an DIN EN 14037 Empfohlene Medientemperatur Betriebsbedingungen Empfohlener Druckabfall Abhanghöhe (empfohlen) Baustoffklasse nach DIN EN 13501-1

Thermisch aktive Bereiche bestehend aus Sandwichplatten mit integriertem Kupferregister aus expandiertem Naturgraphit. Passive Bereiche aus herkömmlichen Gipskartonplatten 15 mm. Ungelocht Anstrich RA =100 mm Außendurchmesser da = 10 mm 2000 x 1250 mm; 2000 x 625 mm; 1000 x 1250 mm; 1000 x 625 mm; 500 x 1250 mm; 500 x 625 mm Ca. 6 – 8 kg/m² (Betriebsgewicht) Ca. 1 l/m² 54 mm Unterkonstruktion + 15 mm Heiz- und Kühlelement bzw. Gipskartonplatte Bei ∆ϑ = 8 K, 100 W/m² Nach EN 14037 Bei ∆ϑ = 15 K, 145 W/m² Kühlwassertemperatur: 16 °C Heizwassertemperatur: 35 bis max. 45 °C Grenztemperatur Heizbetrieb max. +50 °C Kondensatbildung ist zu vermeiden Max. 25 kPa je Wasserkreis Mind. 120 mm (Abstand zwischen Rohdecke und Unterseite der Decke) B-s1-d0

48 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Varicool Uni – das fugenlose Gipskarton Heiz-/Kühldeckensystem Systembeschreibung und Einsatzbereiche

Das Gipskarton-Heiz-/Kühldeckensystem Varicool Uni – formschön an die Architektur und die Lichtdecke angepasst

Varicool Uni ist ein wassergestütztes Heiz-/Kühldeckensystem, das überwiegend nach dem Strahlungsprinzip arbeitet und sich durch vielfältige Anwendungs- und Gestaltungsmöglichkeiten auszeichnet. Mit dieser Bauform können für besondere architektonische Ansprüche fugen- und richtungslose Deckenoberflächen geschaffen werden. Die Bauweise passt sich mit gleichbleibender Funktionalität den Wünschen nach flexibler Raumgestaltung und schwierigen Raumgeometrien an. Das Heiz-/Kühldeckensystem Varicool Uni ermöglicht ein angenehmes Raumklima sowie eine gute Raumakustik. Beleuchtungselemente und weitere Bauteile, wie Lautsprecher, Sprinkler etc., können in die Decke integriert werden. Wegen des besonderen Konstruk tionsprinzips entfallen im Bereich aktiver Kühlflächen die Befestigungsprofile für die Deckenverkleidung. Damit steht im Vergleich zu anderen Gipskühldeckensystemen eine größere aktivierbare Deckenfläche und raumflächenbezogene Kühl- und Heizleistung zur Verfügung.

Varicool Uni • Fugen- und richtungslose Deckenoberflächen für besondere architektonische Ansprüche • Hohe Heiz- und Kühlleistungen durch die vollflächige Aktivierung der Deckenflächen • Hohe Schallabsorptionsgrade durch den Verzicht auf thermisch inaktive Konstruktionselemente • Gefahrloses nachträgliches Befestigen von Deckenaufbauteilen durch geschützte Rohrführung in den Wärmeleitprofilen • Optimal geeignet für erneuerbare Energiequellen, z. B. geothermische Energie und Wärmepumpen • Für nutzerabhängige Energieverbrauchsmessung geeignet • Keine Zuglufterscheinungen und keine Geräuschbelästigung • Integration von Leuchten, Luftauslässen, Brandmeldeeinrichtungen, Sprinkler, Lautsprechern etc. möglich

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 49

Konstruktion Aufbau der Heiz-/Kühlregister Die werkseitig montierten Heiz-/Kühlregister bestehen aus hochwertigen, maschinell hergestellten Kupferrohrmäandern, die in Aluminium-Wärmeleitprofile eingepresst und mit Stabilisatorschienen fixiert sind.

Heiz-/Kühldeckensystem Varicool Uni mit gelochter Gipskarton-Thermoplatte und schwarz aufgebrachtem Akustikvlies

Systeme im Vergleich System Varicool Uni Durch die spezielle Konstruktion der Heiz-/Kühlregister des Systems Varicool Uni ist eine hohe spezifische Heizund Kühlleistung (bezogen auf die gesamte Deckenfläche) erreichbar, da eine vollflächige Aktivierung der Deckenfläche (Einbauten ausgenommen) möglich ist.

System Varicool Uni Nennkühlleistung nach DIN EN 14240 bei 8 K Untertemperatur = 58 W/m² (RA 90 mm) Theoretisch aktivierbare Deckenfläche = 100 % Kühlleistung bei 8 K Untertemperatur = 58 W/m²

Standard–System anderer Hersteller mit zusätzlichen CD-Profilen Bei Standard-Systemen werden zusätzliche inaktive CD-Profile zur Befestigung der Deckenplatte verbaut. Diese zusätzlichen CD-Profile führen zu einer Minderung der aktivierbaren Deckenfläche und der Leistung.

Standard-System mit zusätzlichen CD-Profilen Nennkühlleistung nach DIN EN 14240 bei 8 K Untertemperatur = 58 W/m² (RA 90 mm) Theoretisch aktivierbare Deckenfläche = 80 % Kühlleistung bei 8 K Untertemperatur = 46 W/m²

50 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Deckenverkleidung mit Gipskarton-Thermoplatten Die Gipskarton-Thermoplatten wurden speziell für die Anwendung bei Decken- oder Wand-Heiz-/Kühlsystemen entwickelt. Ihre besondere Materialbeschaffenheit gewährleistet eine optimale Wärmeübertragung. Wegen der optimalen Wärmeleitfähigkeit werden gute flächenbezogene Leistungswerte erreicht. Die Platten sind nicht brennbar und gehören der Baustoffklasse A2 an. Sie können mit den herkömmlichen Trockenbauwerkzeugen effizient verarbeitet werden. Neben den beschriebenen Gipskarton-Thermoplatten stehen weitere Deckenverkleidungsvarianten für die individuelle Beplankung der Heiz-/Kühlregister zur Auswahl. Oberflächenbehandlung Zur Veredelung der sichtbaren Oberfläche stehen verschiedene Möglichkeiten zur Auswahl: Spachtelung der Fugen und Abschlüsse nach differenzierten Qualitätsstufen, Farbanstrich mit deckender Dispersionsfarbe. Bei akustisch wirksamen Oberflächen mit verdeckter Lochung sind offenporige Spezialfarben und ein zusätzlicher Schutz gegen Luftdurchströmung erforderlich. Die Verwendung von Akustikputzen führt zu einer Leistungsminderung der Kühldecke.

Vor dem Aufbringen eines Anstrichs oder einer Beschichtung werden die Platten grundiert. Wir empfehlen folgende Beschichtungen: Anstriche • Wasch- und scheuerbeständige Kunststoff-Dispersionsfarben • Ölfarben • Mattlackfarben • Alkydharzfarben • Polymerisatharzfarben • Polyurethanlackfarben (PUR) Tapeten • Papier-, Textil- und Kunststofftapete Putze • Mineralischer Akustikputz für eine gute Raumakustik – System Varicool Uni finery (Träger vlies kaschiert auf gelochter Deckenverkleidung – Lochung ist somit nicht sichtbar) Oberflächengüten Die fachgerechte Oberflächenbearbeitung ist nach DIN 18180 geregelt und umfasst folgende Stufen: • Qualitätsstufe 1 (Q1) – für Oberflächen, an die keine besonderen Anforderungen gestellt werden, ist eine Grundverspachtelung (Q1) ausreichend. Diese beinhaltet das Füllen der Stoßfugen sowie das Verdecken der Befestigungsteile • Qualitätsstufe 2 (Q2) – entspricht der Standardgüte und genügt den üblichen Anforderungen an Wand und Deckenflächen für mittel bis grob strukturierte Wandbekleidungen oder matt füllende Anstriche und Oberputze • Qualitätsstufe 3 (Q3) – erhöhte Anforderungen an die gespachtelte Oberfläche • Qualitätsstufe 4 (Q4) – höchste Anforderungen an die gespachtelte Oberfläche Darüberhinaus sind die herstellerspezifischen Anforderungen zu beachten.

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 51

Lochung Die Deckenverkleidungen sind mit unterschiedlicher Lochung, wie Streulochung, regelmäßiger, versetzter oder quadratischer Lochung, lieferbar. Auch anspruchsvolle individuelle Lochbilder oder Muster sind auf Anfrage möglich. Perforierte Deckenverkleidungen werden standardmäßig mit Akustikvlies ausgestattet. Ist eine verdeckte Lochung gewünscht, dann kommt das System Varicool Uni finery zur Anwendung. Die gelochte Deckenverkleidung erhält dabei in Kombination mit einem speziellen Trägervlies eine finale Akustik farbbeschichtung. Gegen Lochbildabzeichnung wird eine zusätzliche Strömungssperre installiert.

Schallabsorbierende Heiz-/Kühldecken mit Gipskartonverkleidung: • Deckenverkleidung mit sichtbarer Lochung • Deckenverkleidung mit verdeckter Lochung durch Akustikfarbbeschichtung Das gewählte Lochbild beeinflusst das Schallabsorptionsverhalten der Deckenverkleidung. Für einen Lochanteil zwischen 10 % und 20 % werden in der Regel die höchsten Schallabsorptionsgrade erzielt. Bei Abhanghöhen unter 120 mm (Sonderfall) verschieben sich die Schallabsorptionswerte in den Hochfrequenzbereich. Größere Abhängehöhen hingegen führen zu einer Erhöhung des Schallabsorptionsgrades im Tieffrequenzbereich. Ab 500 mm Lufthohlraum verändern sich die Werte nur noch sehr geringfügig.

Beispiele von Lochbildern (nicht maßstäblich) Regelmäßig gelocht

6/18

8/18

12/25

15/30

12-20/66

8-15-20

12-20-35

Versetzt gelocht

8-12/50

Regelmäßig quadratisch gelocht

8/18Q

12/25Q

52 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Deckenverkleidung mit Gipskarton-Thermoplatten

Varicool Uni Heiz-/Kühldeckensystem in einem Museumsgebäude

Heiz-/Kühldecke in Kombination mit einer separat gekühlten Lichtdecke

Heiz-/Kühldecke vor der Beplankung mit Thermoplatten

Fertiggestellte Heiz-/Kühldecke in leicht gebogener Ausführung (Sonderkonstruktion)

Besondere Beschichtungen für außergewöhnliche Innenarchitektur

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 53

Planung und Auslegung Heiz-/Kühlleistung System Varicool Uni, geprüft nach DIN EN 14240 bzw. DIN EN 14037

Der Wärmeübergang an geschlossenen, ebenen Heiz-/Kühldecken unter den Prüfbedingungen nach DIN EN 14240 (geschlossener Prüfraum, gleichmäßig verteilte Wärmequellen, adiabate Begrenzungsflächen) ist weitgehend durch Strahlungswärmeaustausch mit den Umschließungsflächen und den Wärmequellen sowie Konvektion an der Kühldeckenunterseite gekennzeichnet. Die in der Norm festgelegten Prüfbedingungen stellen den ungünstigsten Betrachtungsfall dar. Unter praktischen Betriebsbedingungen stellen sich meistens höhere flächenbezogene Kühlleistungen als unter Normbedingungen ein. Die Kühl- und Heizleistungswerte unter Normbedingungen bzw. realen Einbaubedingungen können näherungsweise dem Leistungsdiagramm entnommen werden. Die Leistung wird in Abhängigkeit der Temperaturdifferenz zwischen der mittleren Wassertemperatur und der Raumtemperatur abgelesen.

Flächenbezogene Leistung [W/m²]

Kühl- und Heizleistung

170

Bei Vergrößerung des Rohrabstandes um 10 mm verringert sich die Kühlleistung um ca. 7 %. Leistungswerte beim System Varicool Uni finery (Akustikputz) sind im Kühlfall ca. 10 % und im Heizfall ca. 7 % geringer.

150 130 110 90 70 50 30 6

Temperaturdifferenz [K] (mittlere Wassertemperatur zur Raumtemperatur) Nennkühlleistung RA 90 Nennkühlleistung RA 110 Nennkühlleistung RA 130

Nennheizleistung RA 90 Nennheizleistung RA 110 Nennheizleistung RA 130

Bereiche der Leistungssteigerung unter realen Einbaubedingungen: Bereich der Leistungssteigerung bis 22 % (warme Fassade und Randfuge) Bereich der Leistungssteigerung bis 20 % (Lüftungseinfluss, Luftbewegung von Decke zu Boden)

Schallabsorption

Schallabsorptionssystem Varicool Uni und Uni finery, geprüft nach DIN EN ISO 354

Bei akustischen Anforderungen an das System werden gelochte Gipskarton-Deckenplatten mit einem Akustikvlies verwendet.

Schallabsorptionsgrad DS

1,4 1,2

Die Schallabsorptionswerte der Systeme mit sichtbar gelochter Deckenverkleidung (Varicool Uni) und verdeckt gelochter Deckenverkleidung (Varicool Uni finery) sind im Diagramm als Schallabsorptionsgrad αS angegeben. Der daraus bewertete Schallabsorptionsgrad αW wurde nach DIN EN ISO 11654 ermittelt.

1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0 100

500

1000

3000

Frequenz [Hz]

5000

Eine geeignete Mineralwollauflage (ca. 30 mm, 44 kg/m³) und ein verringerter Belegungsgrad durch Einbauten (Lampen etc.) verbessern den bewerteten Schallabsorptionsgrad αW um jeweils 0,05.

VARICOOL Uni, mit sichtbarer Lochung Dw = 0,65 (Schallabsorberklasse C) VARICOOL Uni finery, mit verdeckter Lochung Dw = 0,4 (Schallabsorberklasse D) Rohrabstand 110 mm, Abhanghöhe 300 mm, ohne Mineralwollauflage, Belegungsgrad = 100 %, bewerteter Schallabsorptionsgrad Dw nach DIN EN ISO 11654

54 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Raumlüftung Zur Sicherstellung des für die gewünschte Raumlufthygiene erforderlichen Mindestluftwechsels sind Luftauslässe in die Decke integrierbar. Das Zent-Frenger System Quello ist vom Raum aus unsichtbar. Die Zuluft wird dabei über einen Anschlusskasten, den zwischen den Wärmeprofilen liegenden Zuluftschienen und der Deckenperforation zugluftfrei in den Raum eingeblasen. Zent-Frenger System Quello Das Deckensystem Varicool Uni ist mit dem vom Raum aus unsichtbaren Deckenluftauslass Quello kombinierbar (detaillierte Informationen finden Sie in den Quello Produktinformationen).

Die Reinigbarkeit nach VDI 6022 muss sichergestellt werden. Deckenluftauslass System Quello

Montage Die Heiz-/Kühldeckenmontage erfolgt in der Schrittfolge:

Montage der Unterkonstruktion und Heiz-/Kühlregister

• • • • • • •

Die Unterkonstruktion besteht aus parallel angeordneten C-Deckenstahlprofilen (CD-Profilen), die an Noniushängern drucksteif von der Rohdecke abgehängt werden. Der Profilabstand beträgt ca. 800 – 1000 mm. Am Grobrost werden entsprechend der erforderlichen thermisch aktiven Deckenfläche die Heiz-/Kühlregister mittels Schnellverbinder befestigt. Inaktive Bereiche werden wie gewohnt mit Standard-CD-Profilen im Abstand von ca. 30 cm (Feinrost) verbaut. Die Konstruktion bildet eine niveaugleiche Ebene zum Anschrauben der Deckenverkleidung aus thermisch verbesserten Gipskartonplatten (Thermoplatten). Thermisch aktive und inaktive Deckenflächen können beliebig kombiniert werden.

Unterkonstruktion Registermontage Hydraulischer Anschluss Füllen und Entlüften Druckprüfung Anschrauben der Deckenverkleidung Verspachteln der Fugen und Schraubeneinzüge mit Endbehandlung der Oberfläche

Für Lampen oder Luftauslässe müssen die Öffnungen in den Deckenflächen durch Anpassungen der Unterkonstruktion vorbereitet werden. Für zusätzliche Einbaulasten ist eine Verstärkungskonstruktion vorzusehen.

Querschnitt durch die Decke, Deckenverkleidung aus thermisch optimierten Gipskartonplatten

1 Deckenverkleidung 3

2 CD-Profil für inaktiven Deckenbereich

3 CD-Profil als Grobrost

6 1

4 U-Tragschiene als Mäanderträger 5 Kupferrohrmäander da = 10 mm 6 Wärmeleitprofil

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 55

Montage der Deckenverkleidung Die Befestigung der Deckenverkleidung erfolgt mit SpezialSchnellbauschrauben direkt am Wärmeleitprofil. Die besondere Positionierung des Rohres verhindert dessen Beschädigung bei der Montage der Deckenverkleidung. Durch die direkte Befestigung der Deckenverkleidung am Kühlregister ergibt sich eine optimale wärmeleitende Verbindung.

Wichtig Vor der Montage der Deckenverkleidung muss das System gefüllt, entlüftet und abgedrückt werden.

3 4

2 4

2 6

Varicool Uni im Längsschnitt

Varicool Uni im Querschnitt

1 Kupferrohrmäander

4 CD-Profil als Grobrost

1 CD-Profil als Grobrost

4 Noniusabhänger

2 U-Tragschiene

5 Wärmeleitprofil mit Kupferrohr

2 Wärmeleitprofil mit Kupferrohr

5 U-Tragschiene

3 Noniusabhänger

6 Deckenverkleidung

3 Spezielle Kreuzverbinder zur Montage der Register an den CD-Profilen

6 Deckenverkleidung

Varicool Uni Deckenfeld, Ansicht von oben

56 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Wandanschluss und Dehnfugen Wandanschlüsse Ein aufgelegter Wandanschluss kann in zwei Varianten, einem einfachen Wandwinkel oder durch einen Stufenwinkel, ausgeführt werden (s. Detail 1).

Wichtig Vor der Montage der Deckenverkleidung muss das System gefüllt, entlüftet und abgedrückt werden.

Bei einer optisch geschlossenen Deckenfläche wird ein gleitender Wandanschluss durch Bildung einer Haarfuge hergestellt (s. Detail 2, 3). Mit Hilfe eines einfachen Wandwinkels lässt sich eine hinterlüftete Schattenfuge/Abluftfuge (s. Detail 4) bzw. eine geschlossene Schattenfuge ausbilden (s. Detail 5). Bei Deckeninseln ist eine aufgestellte Randabkantung möglich. Diese wird durch eine verleimte V-Nut hergestellt (s. Detail 6). Dehnfugen bei Heizdecken Dehnfugen sind er forderlich bei Flächen ≥ 50 m² oder Seitenlängen > ca. 7,5 m.

Einfacher Stufenwinkel

Jalousieschiene

Detail 1: Integrierte Jalousieschiene, Wandanschluss mit Schattenfuge

Dehnfugen bei Kühldecken Dehnfugen sind erforderlich bei Flächen ≥ 100 m² oder Seitenlängen > ca. 15 m. Kleinere Flächen können zusammenhängend und ohne Dehnfuge hergestellt werden.

Spachtel- und Trennstreifen

Detail 2: Plattenversatz, wandbündig

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 57

Kreuzverbinder zum Verbinden von CD-Profilen

Wandwinkel

Spezielle Kreuzschnellverbinder zur Montage der Register an den CD-Profilen

Spachtel- und CD-Profil Trennstreifen

Detail 3: Ausführung Wandkoffer, wandbündig

Kupferrohrmäander

Wärmeleitprofil

Plattenstoß

Detail 4: Hinterlüftete Schattenfuge

Wandwinkel aufgesetzt

Inaktiver Bereich

Aktiver Bereich

Detail 5: Übergang von aktiver/inaktiver Bereich mit geschlossener Schattenfuge

Verleimte V-Nut

CD-Profil

Detail 6: Deckeninsel mit umlaufend aufgestelltem Rand

58 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Technische Merkmale Varicool Uni Deckenverkleidung Deckenausführung Oberflächen Standard-Rohrabstand Kupferrohrmäander Flächengewicht Wasserinhalt Konstruktionshöhe Kühlleistung nach DIN EN 14240

Heizleistung in Anlehnung an DIN EN 14037

Akustik

Schalldämmung (Längsschall) Empfohlene Medientemperatur Betriebsbedingungen Empfohlener Druckabfall Abhanghöhe (empfohlen)

Gipskarton-Thermoplatten (Standardplattendicke s = 10 mm), weitere Deckenverkleidungen auf Anfrage Ungelocht, sichtbare oder verdeckte Lochung Anstriche, Tapeten oder Putze RA = 90 bis 150 mm (in 10 mm Abständen) Außendurchmesser da = 10 mm Ca. 20 kg/m² (Betriebsgewicht) Ca. 1 l/m² 54 mm (ohne Plattenstärke) Bei ∆ϑ = 8 K, RA = 90 mm 68 W/m² Mit asymmetrischer Lastverteilung und 30 mm Randfuge Bei ∆ϑ = 8 K, RA = 90 mm 83 W/m² (häufiger Anwendungsfall) Nach EN 14037 Bei ∆ϑ = 15 K, RA = 90 mm 111 W/m² Mit Lüftungseinfluss bei ∆ϑ = 15 K, RA = 90 mm 133 W/m² (Luftbewegung von Decke zu Boden) Bewerteter Schallabsorptionsgrad αW nach DIN EN ISO 11654 αW = 0,65 mit sichtbarer Lochung (Schallabsorberklasse C) αW = 0,4 mit verdeckter Lochung (Akustikputz) (Schallabsorberklasse D) In Anlehnung an DIN 4109 einfacher Durchgang, ungelochte Decke und geschlossener Wandanschluss 37 dB Kühlwassertemperatur: 16 °C Heizwassertemperatur: 35 bis max. 45 °C Grenztemperatur Heizbetrieb max. +50 °C Kondensatbildung ist zu vermeiden Max. 25 kPa je Wasserkreis Mind. 120 mm (Abstand zwischen Rohdecke und Unterseite der Decke)

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 59

Varicool Opti Y – das Lamellenkühlsystem für maximale Kühlleistungen Systembeschreibung und Einsatzbereiche

Varicool Opti Y als flächige Hochleistungslamellendecke

Varicool Opti Y ist ein Hochleistungslamellenkühlsystem in offener Bauweise zur Kühlung von Räumen überwiegend über freie Konvektion und Strahlung. Die mit einer feinen Riffeloberfläche ausgestatteten Lamellenkühlelemente sind als einzeln abgehängte Deckenmodule, als flächige Lamellendecke oder in verdeckter Montage oberhalb von Rasterdecken für Räume aller Art geeignet. Besondere Merkmale sind die hohe flächenbezogene, überwiegend

konvektive Kühlleistung und der große freie Deckenquerschnitt. In die Zwischenräume der Lamellen können Sprinkler, Rauchmelder, Luftauslässe, Beleuchtungskörper etc. eingebaut werden. Ebenso ist eine Kombination mit beliebigen Luftführungssystemen möglich. Das modular aufgebaute Deckensystem ist auch zur Deckung des Heizungsbedarfs geeignet.

Varicool Opti Y • Hohe, geräuschlose Kühlleistungen ohne Zugerscheinungen • Lamellenabstände von 100 bis 150 mm ermöglichen die Kombination mit Deckeneinbauten wie Sprinklern, Beleuchtungskörpern etc. • Kombinierbar mit beliebigen Lüftungssystemen • Je nach optischen Anforderungen ist eine sichtbare oder eine verdeckte Montage möglich • Module optional mit Klapprahmen abklappbar

Varicool Opti Y als Kühlmodul oberhalb einer luftdurchlässigen Deckenverkleidung

60 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Konstruktion Die Varicool Opti Y Hochleistungskühlelemente bestehen aus stranggepressten Aluminiumprofilen (Lamellen) mit integrierter Rohrführung. Mehrere parallel angeordnete Lamellen werden werkseitig mit einem Kupferrohrmäander ausgestattet und miteinander verbunden. Über Langlöcher in der U-Tragschiene können die Elemente einfach mit Gewindestangen abgehängt werden. Die Elemente können über eine geeignete Unterkonstruktion genau positioniert werden. Die an die Decke montierten Elemente können über flexible und sauerstoffdiffusionsdichte Anschlussschläuche mit Steckverbindungen untereinander und mit dem Versorgungsnetz verbunden werden.

Wärmeleitprofil U–Tragschiene

Typische Anwendungsbereiche sind: • Flughäfen • Fernsehstudios • Ausstellungshallen • Verkaufsflächen • Show-Rooms • Produktionsstätten etc.

Rohrabstand variabel Unterkonstruktion

Kupferrohrmäander

Aufbau der Varicool Opti Y Hochleistungskühlelemente

Mit Drahtseilen abgehängtes Varicool Opti Y Hochleistungskühlelement

Mehrere parallel angeordnete Lamellen mit stirnseitigen Abschlussblechen bilden ein Deckenmodul, das mit verstellbaren Abhängern an der Decke befestigt werden kann. Diese Module werden z. B. oberhalb von luftdurchlässigen Decken verwendet. Optional können die Heiz-/Kühlmodule auch mit schräg montierten Wärmeleitlamellen (45°-Winkel) ausgeführt werden.

Varicool Opti Y als Heiz-/Kühlmodul z. B. oberhalb einer luftdurchlässigen Deckenverkleidung oder frei hängend im Raum

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 61

Planung und Auslegung

Die Kühl- und Heizleistungen der Varicool Opti Y Hochleistungselemente werden entweder längenbezogen oder flächenbezogen mit vorgegebenem Rohrabstand angegeben. Beide Werte sind aus den nachfolgenden Diagrammen ablesbar.

Kühlleistung/Heizleistung System Varicool Opti Y Rohrabstände 100 mm/150 mm Leistungsbezug: Anzahl Profile x Rohrabstand x Profillänge [m] Fl chenbezogene Leistung [W/m2]

Leistungen

500

400

300

200

100

Mittlere Temperaturdifferenz [K] K hlen RA 100

Heizen RA 100

K hlen RA 150

Heizen RA 150

Kühlleistung/Heizleistung System Varicool Opti Y Leistungsbezug: lfm Profillänge [m] L ngenbezogene Leistung [W/m]

Mittlere Temperaturdifferenz [K] K hlen

62 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Heizen

Technische Merkmale Varicool Opti Y Länge

Breite Heiz-/Kühllamellen Kupferrohrmäander Rohrabstand Oberfläche Profile Oberfläche der Tragekonstruktion Montagerahmen zum Abklappen Bauhöhe Freier Durchströmungsquerschnitt des Elements Hydraulischer Anschluss Abhanghöhe (empfohlen)

Flächige Decke Module Grenzenlos durch Aneinanderreihung 1.000 bis 2.200 mm von einzelnen Elementen (Elementlänge bis 4.000 mm) 4 bis 10 Rohrreihen 400 bis 1.500 mm Aluminiumstrangpressprofile, Höhe 145 mm, Breite 30 mm Außendurchmesser da = 12 mm Außendurchmesser da = 12 mm 110/120/150 mm RA = 150 mm, 100 mm RAL-Farbtöne oder Eloxal RAL-Farbtöne oder Eloxal Stahl verzinkt, optional nasslackiert, tiefschwarz (ähnlich RAL 9005) Optional

Optional

170 mm 70 bis 80 % bei RA 100 bis 150 mm

180 mm 70 bis 80 % bei RA 100 bis 150 mm

Flexible sauerstoffdiffusionsdichte Schläuche mit Steckverbindung oder Lötende; optional Gewindemuffe Mind. 330 mm (Abstand zwischen Rohdecke und Unterseite der Elemente)

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 63

Varicool Softline 4 – höchste Heiz-/Kühlleistungen Systembeschreibung und Einsatzbereiche

Varicool Softline 4 Heiz-/Kühldecke in Paneelbauweise mit Deckeneinbauten und abgependelten Leuchten

Die Heiz-/Kühldecke Varicool Softline 4 ist eine optisch sehr ansprechende Aluminiumpaneel decke, die mit Normleistungen von 146 W/m² im Kühlfall und 142 W/m² im Heizfall für die Kompensation hoher thermischer Lasten konzipiert ist.

Varicool Softline 4 • Architektonisch anspruchsvolles Deckenbild • Kombinierbar mit Betonkerntemperierung • Sehr hohe Kühl- und Heizleistungen

Die für Kühldecken außerordentlich hohe Leistung beruht einerseits auf den guten Wärmeleiteigenschaften der Aluminiumprofile, die für eine niedrige Temperatur der Deckenunterseite und damit einen hohen Strahlungswärmeaustausch sorgen. Andererseits begünstigt der relativ hohe Fugenanteil die natürliche Raumluftumströmung der Profile, wodurch die konvektive Kühlwirkung verstärkt wird. Varicool Softline 4 eignet sich als gestalterisches Element für den Innenausbau, wodurch auf eine separate Deckenverkleidung verzichtet werden kann. Die sichtbaren Profile können pulverbeschichtet oder für höchste Ansprüche eloxiert werden. Dabei sind die Farben frei nach den RAL-Farbtönen wählbar.

• Kombinierbar mit unterschiedlichen Beleuchtungsund Lüftungskonzepten • Akustisch vorteilhaft durch gewölbte Profilkonstruktion und Fugen zwischen den Profilen • Wahlweise eloxierte oder lackierte Profiloberfläche für höchste ästhetische Ansprüche

Eine blendfreie Beleuchtung des Raumes ist über die hohe Lichtreflexion der Profile, besonders bei der Wahl metallischer Eloxalfarben, möglich.

64 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Konstruktion Die Varicool Softline 4 Heiz-/Kühldecke besteht aus 83 mm breiten Aluminiumstrangpressprofilen, in deren Oberseite Kupferrohrmäander eingepresst sind. Durch die Kupferrohre strömt als Wärmeträgermedium kaltes Wasser zur Raumkühlung bzw. warmes Wasser zur Raumheizung.

Die Profile in Längen bis zu 4 m werden werkseitig mittels einer speziellen Tragschiene zu kompletten Wärmetauscherregistern bis 1,20 m Breite verbunden. Diese Register lassen sich mit Hilfe besonderer Edelstahlclips von einer StandardDeckenunterkonstruktion abhängen. Als Fugenbreite zwischen den einzelnen Profilen sowie zwischen den nebeneinander angeordneten abgehängten Registern kann ein Maß von 7, 17 oder 27 mm gewählt werden.

5 3 4 1

1 Wärmeleitprofil 2 Kupferrohrmäander 3 U-Tragschiene Varicool Softline 4 Heiz-/Kühlelement mit Unterkonstruktion zur Abhängung

4 Unterkonstruktion 5 Flexible Schläuche

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 65

Planung und Auslegung

Die Kühl- und Heizleistungen des Varicool Softline 4 Deckensystems können aus dem Diagramm abgelesen werden. Die Werte beziehen sich auf Register mit 100 mm Rohrabstand und 17 mm Fugenbreite.

Kühl- und Heizleistung–System Varicool Softline 4 Rohrabstand RA = 100 mm 280 260 240 220

Fl chenbezogene Leistung [W/m2]

Die Varicool Softline 4 Heiz-/Kühldecke kann sowohl zum Kühlen als auch zum Heizen eingesetzt werden. Die Heiz- und Kühlleistung des Systems setzt sich aus der Wärmestrahlung und der Luftbewegung (Konvektion) zu etwa gleichen Teilen zusammen.

200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 6

Temperaturdifferenz [K]

(mittlere Wassertemperatur zur Raumtemperatur)

K hlleistung unter Normbedingungen Heizleistung unter Normbedingungen Bereiche der Leistungssteigerung unter realen Einbaubedingungen: Bereich der Leistungssteigerung 11 % (36 ¡C warme Fassade) Bereich der Leistungssteigerung 20 % (L ftungseinfluss, Luftbewegung von Decke zu Boden)

66 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Technische Merkmale Varicool Softline 4 Länge Breite Heiz-/Kühllamellen Kupferrohrmäander Rohrabstand RA Oberfläche Profile Oberfläche der Tragekonstruktion Bauhöhe Hydraulischer Anschluss Montageabstand

Beliebig durch Aneinanderreihung von einzelnen Elementen (Elementlänge bis 4.000 mm) Beliebig durch Aneinanderreihung von einzelnen Elementen (Elementbreite bis 1.200 mm) Aluminiumstrangpressprofile, Höhe 50 mm, Breite 83 mm Außendurchmesser da = 12 mm RA = 90 bis 110 mm, in 10 mm Schritten RAL-Farbtöne oder Eloxal Stahl verzinkt, optional nasslackiert tiefschwarz (ähnlich RAL 9005) 77 mm Flexible sauerstoffdiffusionsdichte Schläuche mit Steckverbindung oder Lötende; optional Gewindemuffe Mind. 100 mm Abstand zwischen Rohdecke und Element

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 67

Varicool Velum – das elegante und kompakte Hochleistungsdeckensegel Systembeschreibung und Einsatzbereiche

Varicool Velum Heiz- und Kühldeckensegel

Varicool Velum Heiz- und Kühldeckensegel kombinieren eine hohe Kühlleistung mit zugfreier Behaglichkeit, sind schallabsorbierend und reflektieren diffuses Licht auf den Arbeitsplatz. Die elegante, kompakte Bauform erfüllt hohe architektonische Anforderungen und fügt sich harmonisch in die moderne Bürolandschaft ein. Das extrem flache, optisch im Raum schwebende Varicool Velum Deckensegel kann zur Raumkühlung und zur Beheizung nach dem behaglichen Strahlungsprinzip eingesetzt werden. Die milde Strahlungswärme wird direkt von den Umschließungsflächen absorbiert und führt zu einer gleichmäßigen, vom Menschen als sehr angenehm empfundenen Erwärmung des Raumes. Im Kühlbetrieb wirkt das Deckensegel im Raum als Strahlungsabsorber, der die im Raum abzuführende Wärme – ähnlich einem Solarkollektor – direkt absorbiert und an dessen Oberflächen die aufsteigende Raumluft zusätzlich gekühlt wird. Im Gegensatz zu einer herkömmlichen Klimaanlage mit großer Luftumwälzung wird mit einem Heiz-/Kühldeckensystem ein angenehmes Raumklima ohne Staubumwälzung, Zugluft oder Lüftungsgeräusche geschaffen. Als Medium dient erwärmtes oder gekühltes Wasser im geschlossenen Kreislauf. Die im Deckensegel integrierten, schallabsorbierenden Elemente ermöglichen eine gute Raumakustik. Varicool Velum ist ein hybrides Deckensystem, das mit seiner strahlungsaktiven Oberfläche die darüber liegende Betondecke thermisch aktiviert.

Varicool Velum • Extrem flacher Aufbau • Hohe Kühlleistung • Nutzung der Speichermasse der Betondecke (Hybriddeckensegel) • Gute Raumakustik durch integrierte, schallabsorbierende Elemente • Angenehmes, zugfreies Raumklima ohne Staubumwälzung • Optisch ansprechendes Design

Varicool Velum als Randstreifenelemente in Kombination mit Betonkerntemperierung (Anordnung an der Fassade)

68 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Konstruktion Aufbau Ein Varicool Velum Deckensegel besteht aus einer ringsherum geschlossenen Metallkassette, in die ein Heiz-/Kühlregister mit zusätzlichen schallabsorbierenden Dämmstoffeinlagen integriert ist. Die Segelflächen bestehen aus pulverbeschichtetem verzinkten Stahlblech. Das spezielle Heiz-/ Kühlregister aus Hochleistungsdoppelwärmeleitprofilen mit Kupferrohrmäander ist kraft- und formschlüssig mit der doppelseitigen Blechverkleidung des Deckensegels verbunden. Durch die neuartige Sandwichbauweise ergibt sich eine extrem flächensteife Konstruktion. Die Bauhöhe beträgt dabei nur 30 mm. Die Deckensegel können in Abmessungen bis 2.500 mm Länge und 1.300 mm Breite gefertigt werden. Die punktuelle Befestigung an der Betondecke erfolgt mit Gewindestangen. Die Durchbiegung des Deckensegels liegt deutlich unterhalb der Grenzwerte des Technischen Arbeitskreises Industrieller Metalldeckenhersteller e. V. (TAIM). Die Oberfläche der Deckensegel kann in glatter (schallreflektierend) oder bevorzugt in perforierter Ausführung mit verschiedenen Lochbildern (schallabsorbierend), Farbtönen und auch Glanzgraden geliefert werden.

Konstruktion im Überblick: • Deckensegel mit doppelseitiger Blechabdeckung aus Aluminium- bzw. Stahlblech, Oberfläche perforiert, pulverbeschichtet • Integrierte Hochleistungsdoppelwärmeleitprofile • Integrierte Kupferrohrmäander • Integriertes Akustikvlies und schallabsorbierende Dämmstoffeinlagen • Segellänge: max. 2.500 mm, einteilig; max. 5.000 mm, zweiteilig • Segelbreite: max. 1.300 mm, einteilig • Segelhöhe: 30 mm Verarbeitung Die Varicool Velum Deckensegel werden als montagefertiges Bauteil geliefert und mit speziell konzipierten Trageschienen und Gewindestangen abgehängt. Die Schienen sind im Winkel von 15° abgeschrägt und dadurch von der Seite aus kaum sichtbar. Durch die Schienenmontage sind die Deckensegel für Revisionen leicht abklappbar. Der hydraulische Anschluss an das Versorgungsnetz erfolgt mit flexiblen Verbindungsschläuchen, welche als Zubehör lieferbar sind.

30 mm

Kante 1

30 mm

Kante 2

60°

Aufbau eines Varicool Velum Deckensegels mit Tragschiene zur Abhängung des Bauteils mittels Gewindestangen (abklappbar und dreidimensional ausrichtbar) Kantenvarianten

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 69

Hybrid-Deckensystem Über den direkten Strahlungsaustausch des Varicool Velum Deckensegels mit der Betondecke wird deren thermische Speichereigenschaft aktiviert. Während der Nachtzeit kann so ein „Kühlvorrat“ angelegt werden, der zeitversetzt und autoregulativ dem zu kühlenden Raum zur Verfügung steht. Diese Eigenschaft ermöglicht besonders vorteilhaft die Nutzung von naturaler geothermischer Energie oder freier Kühlung während den Nachtstunden. Dadurch kann tagsüber häufig die erforderliche Kältemaschinenleistung reduziert oder zeitweise abgeschaltet werden. Das spart Energie und senkt die Betriebskosten. In Laborversuchen des FraunhoferInstitutes für Solare Energiesysteme ISE konnten Energieeinsparungen bis 30 % nachgewiesen werden.

Ausführungsbeispiele Varicool Velum Randzonenelement, kombinierbar mit verdeckter Lüftung und verdecktem hydraulischem Anschluss. Komplette Versorgung mit Zuluft, Kälte oder Wärme erfolgt über einbetonierte Rohrleitungen.

Funktionsprinzip eines Hybrid-Kühldeckensegels mit Nutzung der Speichermasse der Geschosstrenndecke. Natürliche Raumluftströmungen stellen sich durch interne Wärmequellen und an der warmen Fassade ein.

Belüftung über einbetoniertes Lüftungsrohr System Batiso® Air Kombination mit Betonkerntemperierung System Batiso®

Hydraulischer Anschluss über einbetonierte hydraulische Steckdose System Batiso Connect (einbetonierte Anbindeleitung wärmegedämmt)

Varicool Velum als Zuluftauslass Das Varicool Velum Deckensegel kann als quellluftähnlicher Zuluftauslass ausgeführt werden. Als Zuluftanschluss dient dabei ein auf der Segeloberseite oder seitlich angebrachter optionaler Luftanschlusskasten. Die Zuluft strömt, geführt durch die Wärmeleitprofile, durch das Deckensegel und kann durch die gelochte Deckenplatte turbulenzarm nach unten in den Raum austreten. Für eine einwandfreie Funktion und zur Sicherstellung der Lufthygiene muss die Zuluft im zentralen Lüftungsgerät konditioniert und gefiltert werden.

Die Reinigbarkeit nach VDI 6022 muss sichergestellt werden. Varicool Velum Heiz- und Kühldeckensegel als Zuluftauslass mit oberseitigem Lüftungskasten.

70 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Planung und Auslegung

Mit den doppelseitigen Wärmeübertragungsflächen erreicht das Varicool Velum Deckensegel eine hohe flächenbezogene Kühl- und Heizleistung. Durch die im Deckensegel integrierten Hochleistungsdoppelwärmeleitprofile ist die Segeloberseite thermisch aktiv. Der Wärmeaustausch erfolgt über die dem Raum und der Betondecke zugewandten Strahlflächen. Die Kühl- und Heizleistungswerte unter Normbedingungen bzw. realen Einbaubedingungen können aus dem Diagramm entnommen werden. Die Leistung wird in Abhängigkeit der Temperaturdifferenz zwischen der mittleren Wassertemperatur und der Raumtemperatur abgelesen. Im Vergleich zu den in der Norm festgelegten Messbedingungen werden unter realen Einbaubedingungen meistens höhere Leistungen erzielt. Die Gründe liegen in den in der Realität üblichen höheren Temperaturdifferenzen zwischen den Strahlungsflächen und konvektiven Einflüssen aus asymmetrischen Wärmelasten oder Lüftungseinflüssen im Raum.

Heiz-/Kühlleistung des Deckensegelsystems Varicool Velum (Stahlblech), geprüft nach DIN EN 14240 bzw. DIN EN 14037 280 260 240 220

Fl chenbezogene Leistung [W/m2]

Kühl- und Heizleistung

200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 6

Temperaturdifferenz [K]

(mittlere Wassertemperatur zur Raumtemperatur) Nennk hlleistung

Nennheizleistung

Bereiche der Leistungssteigerung unter realen Einbaubedingungen

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 71

Im nebenstehenden Diagramm dargestellte Schallabsorptionsgrad αs wurde aus der äquivalenten Schallabsorptionsfläche und der Segelfläche rechnerisch ermittelt. Der daraus bewertete Schallabsorptionsgrad αw wurde nach DIN EN ISO 11654 ermittelt. Beleuchtung Das Deckensegel ist kombinierbar mit verschiedenen Beleuchtungskonzepten, wie z. B. mit integrierten Spiegelrasterleuchten oder abgependelten Beleuchtungskörpern. Durch eine indirekte Beleuchtung über die reflektierenden Oberflächen der Deckensegel ist eine blendfreie Ausleuchtung des Raumes möglich.

1,3

1,2

1,1

1,0

0,9

0,8

0,7 4

0,6

0,5 3 0,4 2

0,3

0,2 1 0,1

0 125

0 250

500

1000

2000

Frequenz f [Hz] Abhanghöhe 200 mm Abhanghöhe 400 mm Bewerteter Schallabsorbtionsgrad aw nach DIN EN ISO 11654 Dw = 0,8 bei 200 mm Abhanghöhe (Schallabsorberklasse B) Dw = 0,85 bei 400 mm Abhanghöhe (Schallabsorberklasse B)

72 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

4000

Äquivalente Schallabsorptionsfläche A [m²]

Das integrierte Akustikvlies und die schallabsorbierende Dämmstoff füllung sorgen für eine besonders effektive Schallabsorption und für eine gute Raumakustik. Durch die in das Deckensegel integrierten, schallabsorbierenden Elemente bleibt die Kühlleistung unverändert hoch.

Schallabsorption des Deckensegelsystems Varicool Velum mit Akustikvlies und Dämmstoffeinlage, geprüft nach DIN EN ISO 354

Schallabsorptionsgrad DS

Akustik

Technische Merkmale Varicool Velum Standard-Deckenblech Standard-Oberfläche Standard-Perforation

Randausbildung

Abmessungen

Kupferrohrmäander Flächengewicht Kühlleistung nach DIN EN 14240 Heizleistung in Anlehnung an DIN EN 14037 Akustik

Empfohlene Medientemperatur Betriebsbedingungen Empfohlener Druckabfall Abhängung Abhanghöhe (empfohlen) Aussparungen

Stahlblech RAL 9010, weitere RAL-Töne und Oberflächen auf Anfrage • Lochdurchmesser 1,5 mm oder 1,6 mm, diagonale Reihen, freier Querschnitt 20 – 22 % • Lochdurchmesser 2,5 mm, gerade Reihen, freier Querschnitt 16 % • weitere Perforationen auf Anfrage • 90° oder 60° Randausbildung • umlaufend lochfreier Rand an der Segelunterseite • Perforation um die Plattenkante komplett perforiert (nur bei Lochung 1,5 oder 1,6 mm empfohlen) Länge min. 1.500 mm bis max. 2.500 mm Breite min. 600 mm bis max. 1.300 mm Elementhöhe 30 mm Außendurchmesser da = 12 mm Ausführung Aluminiumblech ca. 17 kg/m² (Betriebsgewicht) Ausführung Stahlblech ca. 23 kg/m² (Betriebsgewicht) Bei ∆ϑ = 8 K 97 W/m² Mit asymmetrischer Lastverteilung bei ∆ϑ = 8 K 112 W/m² (häufiger Anwendungsfall) Bei ∆ϑ = 15 K 156 W/m² Mit Lüftungseinfluss bei ∆ϑ = 15 K 187 W/m² (Luftbewegung von Decke zu Boden) Bewerteter Schallabsorptionsgrad αW nach EN ISO 11654 (Ermittlung αS und αW: Bezugsfläche = Segelfläche) αW = 0,8 bei 200 mm Abhanghöhe (Schallabsorberklasse B) αW = 0,85 bei 400 mm Abhanghöhe (Schallabsorberklasse B) (mit Akustikvlies und schallabsorbierende Dämmstoffeinlagen) Kühlwassertemperatur: 16 °C Heizwassertemperatur: 35 °C bis 40 °C Grenztemperatur Heizbetrieb max. +50 °C Kondensatbildung ist zu vermeiden Max. 25 kPa je Wasserkreis Speziell konzipierte Tragschiene mit Gewindestangenabhängung Mind. 90 mm (Abstand zwischen Rohdecke und Unterseite der Elemente) Für Einbauleuchten oder zur Durchführung von Sprinklerleitungen oder Brandmelder etc. werkseitig

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 73

Varicool Spectra – freihängende Heiz-/Kühldeckenelemente Systembeschreibung und Einsatzbereiche

Varicool Spectra Deckenelemente – leistungsstark und mit verdeckter hydraulischer Anbindung

Varicool Spectra Heiz- und Kühldeckensegel kombinieren eine hohe Kühlleistung mit zugfreier Behaglichkeit, sind schallabsorbierend und reflektieren diffuses Licht auf den Arbeitsplatz. Die elegante, kompakte Bauform erfüllt hohe architektonische Anforderungen und fügt sich harmonisch in die moderne Bürolandschaft ein. Das extrem flache, optisch im Raum schwebende Varicool Velum Deckensegel kann zur Raumkühlung und zur Beheizung nach dem behaglichen Strahlungsprinzip eingesetzt werden. Die milde Strahlungswärme wird direkt von den Umschließungsflächen absorbiert und führt zu einer gleichmäßigen, vom Menschen als sehr angenehm empfundenen Erwärmung des Raumes. Im Kühlbetrieb wirkt das Deckensegel im Raum als Strahlungsabsorber, der die im Raum abzuführende Wärme – ähnlich einem Solarkollektor – direkt absorbiert und an dessen Oberflächen die aufsteigende Raumluft zusätzlich gekühlt wird. Im Gegensatz zu einer herkömmlichen Klimaanlage mit großer Luftumwälzung wird mit einem Heiz-/Kühldeckensystem ein angenehmes Raumklima ohne Staubumwälzung, Zugluft oder Lüftungsgeräusche geschaffen. Als Medium dient erwärmtes oder gekühltes Wasser im geschlossenen Kreislauf. Die im Deckensegel integrierten, schallabsorbierenden Elemente ermöglichen eine gute Raumakustik. Varicool

Varicool Spectra • Hohe flächenbezogene Kühl- und Heizleistungen • Nutzung der Speichermasse der Betondecke • Individuelle Raumtemperaturen durch zonenweise Temperierung bei Insellösungen • Hohe Nutzerakzeptanz und -zufriedenheit • Optimal geeignet für erneuerbare Energiequellen, z. B. geothermische Energie und Wärmepumpen • Filigrane und optisch ansprechende Konstruktion der Segel • Kombinierbar mit der Betonkerntemperierung Batiso – zur Raumregelung, Spitzenlastabdeckung und Schallabsorption • Unsichtbare hydraulische Anbindung der Deckenelemente über in die Rohdecke eingelassene Rohrleitungen und der „Thermischen Steckdose“ Batiso Connect

Velum ist ein hybrides Deckensystem, das mit seiner strahlungsaktiven Oberfläche die darüber liegende Betondecke thermisch aktiviert.

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Ausführungsvarianten Varicool Spectra Elemente sind, abhängig von den erforderlichen Leistungen, der Leistungsverteilung im Raum sowie den innenarchitektonischen Anforderungen, sehr flexibel einsetzbar. Nachfolgend sind einige gängige Ausführungsvarianten beschrieben. Inselausführung In der Inselausführung werden mehrere aneinander gereihte Deckenelemente zu einer großen Deckeninsel kombiniert. Die Decke ist dabei nicht vollständig geschlossen, woraus sich ein modernes und interessantes Deckenbild ergibt. Die thermische Speichermasse der Geschossdecke aus Beton bleibt dadurch erhalten und energetisch nutzbar.

Deckensegel Deckensegel sind einzelne im Raum hängende Deckenelemente, die entweder die gesamte Heiz-/Kühlleistung erbringen oder, in Kombination mit der Batiso Betonkerntemperierung, zur Spitzenlastabdeckung eingesetzt werden. Darüber hinaus sind Deckensegel dazu geeignet, die Raumakustik zu verbessern.

Deckensegel bzw. -inseln mit umlaufendem Rahmen (Varicool Spectra MOD) Aus einzelnen Varicool Spectra Deckenelementen lassen sich auch größere Heiz-/Kühlsegel (Varicool Spectra MOD) erstellen. Dabei werden mehrere aneinander gereihte kleinere Deckenelemente zu einem großen Deckensegel mit umlaufendem Aluminiumrahmen zusammengefasst. Dadurch entstehen zusammenhängende und auch in der Seitenansicht formschöne Heiz-/Kühlflächen.

Randstreifenelemente Oft ist es sinnvoll, Heiz-/Kühldeckenelemente direkt an der Fassade zu platzieren, wo die größten Heiz-/Kühllasten auftreten können. Als Spitzenlastsystem ist dies die ideale Ergänzung zu der Betonkerntemperierung Batiso und der thermischen Steckdose Batiso Connect. Randstreifenelemente tragen zudem erheblich zur Verbesserung der Raumakustik bei, indem sie die in dem Ecken gebündelten Schallwellen wirkungsvoll absorbieren.

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 75

Konstruktion Oberhalb der sichtbaren Deckenverkleidung befinden sich Heiz-/Kühlregister, durch die entweder kaltes Wasser (Kühlung) oder warmes Wasser (Heizung) zirkuliert. Die Register bestehen aus hochwertigen, maschinell hergestellten Kupferrohrmäandern, die in Aluminium-Wärmeleitprofile eingepresst sind. Die Verbindung zwischen Register und Deckenverkleidung erfolgt, je nach gewählter Ausführungsvariante, entweder mittels Magnet- oder Klebetechnik. Die einzelnen Heiz-/Kühlregister werden im Anschluss an die Deckenbefestigung an das Verteilungsnetz angeschlossen und hydraulisch untereinander abgeglichen. Auch können einzelne Register mittels flexiblen Schläuchen miteinander

zu Gruppen verbunden werden. Diese Registergruppen werden dann ebenso an das Verteilungsnetz angeschlossen und untereinander hydraulisch abgeglichen. Bei Neubauten besteht auch die Möglichkeit, die Anbindeleitungen der Deckenelemente in die Betondecke zu verlegen. Die Deckenelemente können dabei über eine einbetonierte thermische Steckdose (System Batiso Connect) angeschlossen werden. Durch diese Anschlussvariante sind keine Anbindeleitungen an der Raumdecke sichtbar – siehe nachfolgendes Ausführungsbeispiel oder die Produktinformation zur thermischen Steckdose Batiso Connect.

Varicool Spectra M Bei der Konstruktionsvariante mit Magnettechnik werden die Heiz-/Kühlregister und die Stahlblech-Deckenverkleidung separat auf die Baustelle geliefert, wo die Baugruppen zusammengefügt werden. Daraus resultiert eine verringerte Fertigstellungszeit der gesamten Decke, da die Komponenten parallel (vor)gefertigt werden. Die U-Tragschienen, die sowohl zur Fixierung der Register als auch zur Stabilisierung dienen, minimieren die Durchbiegung der Deckenplatten und erlauben so sehr große Elementgrößen. Für den Fall, dass zunächst nur eine Teilbelegung erforderlich ist, können zusätzliche Varicool Spectra M Register auch zu einem späteren Zeitpunkt problemlos nachgerüstet werden.

3 2 4 4

5 5

Aufbau von Varicool Spectra M 1 Stahlblech- Deckenverkleidung

4 Aluminium- Wärmeleitprofil

2 Akustikvlies

5 Magnetband

3 Kupferrohrmäander da = 10 mm

6 U-Tragschiene

Varicool Spectra K In der Ausführungsvariante Varicool Spectra K werden die Heiz-/Kühlregister in die Deckenverkleidung eingeklebt. Dabei kann die Deckenverkleidung aus Aluminium- oder Stahblech bestehen und, je nach akustischen Anforderungen, auch mit Akustikvlies ausgestattet sein. Mit dieser relativ preiswerten Technik lassen sich Elemente mit empfohlenen Maximalabmessungen von 1.500 x 800 mm herstellen.

2 3 4 4 5 5

Aufbau von Varicool Spectra K 1 Metallblech-Deckenverkleidung

4 Aluminium- Wärmeleitprofil

2 Akustikvlies

5 Klebefläche

3 Kupferrohrmäander da = 10 mm

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Varicool Spectra MOD (Sondervariante) Eine Sondervariante von großen Deckensegeln bzw. -inseln stellt das Deckensystem Varicool Spectra MOD in modularer Bauweise dar, in dem wahlweise Varicool Spectra M oder Varicool Spectra K Heiz-/Kühlregister eingesetzt werden können. Die einzelnen Deckenelemente sind mit einem formschönen Rahmen aus Aluminiumprofilen umlaufend eingefasst. Dieses System bildet dadurch von der Seite ein optisch nahezu einteiliges Deckenelement. Die Deckenplatten werden bei der Montage einfach einzeln in den Rahmen eingelegt. Durch das geringe Gewicht der Einzelteile und

die praktischen Abmessungen lassen sich Varicool Spectra MOD Heiz-/Kühldeckensegel bzw. -inseln einfach und flexibel montieren. Die Deckenkonstruktion ist durch die modulare Bauweise auch in extrem großen Abmessungen z. B. 6.000 x 3.000 mm erhältlich.

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 77

Deckenbefestigung Die Art der Deckenabhängung richtet sich nach der jeweils gewählten Varicool Spectra Konstruktionsvariante. Abhängung Varicool Spectra M Die Befestigung der Varicool Spectra M Deckenelemente erfolgt mit speziell dafür vorgesehenen Abhangschienen und Gewindestangen. Die Gewindestangen werden in der Rohdecke verankert und die Abhangschienen sorgen für den sicheren Halt. Dadurch sind die Deckenelemente in der Höhe und in geringem Maße auch in horizontaler Richtung ausrichtbar. Für Revisionsarbeiten können die Deckenelemente einfach über die Abhangschienen abgeklappt werden.

Mit Gewindestangen abgehängte Heiz-/Kühlregister mit Magnettechnik. Nachträglich montierte Deckenplatten ergeben die fertige Deckeninsel

Abhängung Varicool Spectra K Die Varicool Spectra K Deckenelemente werden ebenfalls mit Gewindestangen an der Decke befestigt. Spezielle Befestigungsschienen ermöglichen eine vertikale und horizontale Ausrichtung der Segel. Zudem sind die Elemente durch die Befestigungsschienen und die G-Abkantung der Deckenplatten für Revisionsarbeiten abklappbar.

Abhängung von Deckenelementen über Befestigungsschienen. Die Elemente sind dadurch abklappbar

Abhängung Varicool Spectra MOD Die aus Varicool Spectra M oder Varicool Spectra K Einzelelementen zusammengesetzen Kühlsegel bzw. -inseln werden über den umlaufenden Aluminiumrahmen und eine quer liegende Befestigungsschiene mittels Gewindestangen an der Decke befestigt. Für Revisionsarbeiten können die einzelnen Elemente einfach aus dem Rahmen entnommen und mit Seilen abgehängt werden.

Abhängung der Deckenelemente zu einer großen Deckeninsel über den umlaufenden Rahmen und verdeckte Gewindestangen

78 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Rv 1620

Metall-Deckenverkleidung Um eine gute Raumakustik in kleinen, aber auch im besonderen Maße in großen Räumen zu schaffen, müssen viele Elemente im Raum schallabsorbierend ausgeführt werden. Daher wird die Deckenverkleidung meist perforiert und mit rückseitigem Akustikvlies ausgeführt. Je nach Deckendesign können verschiedene Perforationsvarianten ausgewählt werden – siehe Perforationsbeispiele rechts.

Lochdurchmesser 1,6 mm Freier Querschnitt 20 %

Rd 320 Lochdurchmesser 3 mm Freier Querschnitt 20 %

Rg 3310 Lochdurchmesser 3,3 mm Freier Querschnitt 10 %

Rg 2516 Lochdurchmesser 2,5 mm Freier Querschnitt 16 %

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 79

wird in Abhängigkeit der Temperaturdifferenz zwischen der mittleren Wassertemperatur und der Raumtemperatur abgelesen.

Heiz-/Kühlleistung-System Varicool Spectra (Ausführung mit Stahlblech) geprüft nach DIN EN 14240 bzw. DIN EN 14037 200

Fl chenbezogene Leistung [W/m2]

180

160

140

120

100

60 6

Temperaturdifferenz [K]

(mittlere Wassertemperatur zur Raumtemperatur)

Nennk hlleistung RA 80 Nennk hlleistung RA 100 Nennk hlleistung RA 120 Nennk hlleistung RA 140

Nennheizleistung RA 80 Nennheizleistung RA 100 Nennheizleistung RA 120 Nennheizleistung RA 140

Leistungswerte basieren auf einer Segelbreite von 715 mm und einem Plattenbelegungsgrad von 81 %

80 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Schallabsorption System Varicool Spectra geprüft nach DIN EN ISO 354

Der Schallabsorptionsgrad αS wurde in den beiden nachfolgenden Diagrammen aus der äquivalenten Schallabsorptionsfläche und der Segelfläche rechnerisch ermittelt. Die Schallabsorptionswerte sind für Perforationen mit freiem Querschnitt FQ = 10 – 20 % nahezu identisch (gemessen wurde Rg 2516 mit FQ = 16 %).

Variable Abhanghöhe AH 400/200/100 mm bei Rohrabstand 100 mm und Belegungsgrad 95 % 1,0 0,9 1,5 0,8 0,7 0,6 1,0 0,5 0,4 0,3

0,5

0,2 0,1 0 100

500

1000

3000

5000

Äquivalente Schallabsorptionsfläche A [m²]

Insbesondere in Räumen, in denen sich mehrere Personen aufhalten, wie z. B. in Großraumbüros oder Versammlungsräumen, ist eine ausreichende Schallabsorbtion von besonderer Bedeutung. Metall-Akustikplatten aus perforiertem Metallblech und Akustikvlies, wie sie i. d. R. mit Varicool Spectra eingesetzt werden, absorbieren sehr effektiv Raumschall.

Schallabsorptionsgrad DS

Schallabsorption

Frequenz f [Hz] AH 400 mm Dw = 0,80

AH 200 mm Dw = 0,75

AH 100 mm Dw = 0,70

1,4

2,5

Schallabsorptionsgrad DS

1,2 2,0 1,0 1,5

0,8

0,6

1,0

0,4 0,5 0,2

0 100

500

1000

3000

5000

Frequenz f [Hz] Mit 30 mm Mineralwollauflage Dw = 1,0

Ohne Mineralwollauflage Dw = 0,6

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 81

Äquivalente Schallabsorptionsfläche A [m²]

Mit und ohne Mineralwollauflage bei Rohrabstand 80 mm, Abhanghöhe 400 mm und Belegungsgrad 87 %

Lichtreflexion, Beleuchtung

Thermisch inaktive Elemente

Varicool Spectra kann problemlos mit Einbau- und Aufbauleuchten, Deckenspots oder Strahlern sowie abgependelter Beleuchtung kombiniert werden. Durch den sehr guten Reflexionsgrad, bezogen auf kurzwelliges Licht, eignen sich die Deckenplatten bestens auch für indirekte Beleuchtungstechniken.

Aus architektonischen oder raumakustischen Gründen kann es in Einzelfällen erforderlich sein, auch thermisch inaktive Elemente (Blindflächen) einzusetzen. Diese können dann als Akustikdeckensegel mit den Heiz-/Kühldeckensegeln kombiniert werden.

Raumlüftung Zur Sicherstellung des für die gewünschte Raumlufthygiene erforderlichen Mindestluftwechsels sind Luftauslässe in die Decke integrierbar. Das Zent-Frenger System Quello ist vom Raum aus unsichtbar. Die Zuluft wird dabei über einen Anschlusskasten, den zwischen den Wärmeprofilen liegenden Zuluftschienen und der Deckenperforation zugluftfrei in den Raum eingeblasen. Zent-Frenger System Quello Das Deckensystem Varicool Spectra M ist mit dem vom Raum aus unsichtbaren Deckenluftauslass Quello kombinierbar (detaillierte Informationen finden Sie in den Quello Produktinformationen).

Die Reinigbarkeit nach VDI 6022 muss sichergestellt werden. Deckenluftauslass System Quello

Ausführungsbeispiele Varicool Spectra Randzonenelement kombiniert mit verdeckter Lüftung und verdecktem hydraulischen Anschluss. Komplette Versorgung mit Zuluft, Kälte oder Wärme erfolgt über einbetonierte Rohrleitungen.

Belüftung über einbetoniertes Lüftungsrohr System Batiso® Air Kombination mit Betonkerntemperierung System Batiso®

Hydraulischer Anschluss über einbetonierte hydraulische Steckdose System Batiso Connect (einbetonierte Anbindeleitung wärmegedämmt)

82 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Aussparungen

Kühlleistung nach DIN EN 14240 Heizleistung in Anlehnung an DIN EN 14037 Akustik

Medientemperatur (empfohlen)

Betriebsbedingungen Druckabfall (empfohlen) Abhanghöhe (empfohlen)

Spectra M Stahlblech RA = 80 bis 150 mm (in 10 mm Abständen) Außendurchmesser da = 10 mm Ca. 15 kg/m²

Spectra K Stahl- oder Aluminiumblech RA = 80 bis 150 mm (in 10 mm Abständen) Außendurchmesser da = 10 mm Ca. 12 kg/m²

Bei ∆ϑ = 15 K, RA 80 mm 153 W/m²

Bewerteter Schallabsorptionsgrad αW nach DIN EN ISO 11654 αW = 0,8 (Schallabsorberklasse B) (Rohrabstand RA 100 mm, Abhanghöhe 400 mm, mit voller Plattenbelegung)

Bewerteter Schallabsorptionsgrad αW nach DIN EN ISO 11654 αW = 0,8 (Schallabsorberklasse B) (Rohrabstand RA 100 mm, Abhanghöhe 400 mm, mit voller Plattenbelegung) Kühlwassertemperatur: 16 °C Empfohlene Temperaturdifferenz Kaltwasser 2 bis 4 K Heizwassertemperatur: 35 °C bis 40 °C Grenztemperatur Heizbetrieb max. +50 °C Kondensatbildung ist zu vermeiden Max. 25 kPa je Wasserkreis Mind. 90 mm (Abstand zwischen Rohdecke und Unterseite der Elemente)

Kühlwassertemperatur: 16 °C Empfohlene Temperaturdifferenz Kaltwasser 2 bis 4 K Heizwassertemperatur: 35 °C bis 40 °C Grenztemperatur Heizbetrieb max. +50 °C Kondensatbildung ist zu vermeiden Max. 25 kPa je Wasserkreis Mind. 90 mm (Abstand zwischen Rohdecke und Unterseite der Elemente)

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 83

Varicool Special Solutions Holz – fugenlose Heiz- und Kühldecke in Holzoptik Systembeschreibung und Einsatzbereiche

Varicool Special Solutions – fugenlose Heiz- und Kühldecke in Holzoptik

Die fugenlose Decke in Holzoptik ist ein wassergestütztes Heiz-/Kühldeckensystem, das überwiegend nach dem Strahlungsprinzip arbeitet und sich durch vielfältige Anwendungs- und Gestaltungsmöglichkeiten auszeichnet. Mit dieser Bauform können für besondere architektonische Ansprüche fugenlose Deckenoberflächen geschaffen werden. Die Bauweise passt sich mit gleichbleibender Funktionalität den Wünschen nach flexibler Raumgestaltung und schwierigen Raumgeometrien an. Das Heiz-/Kühldeckensystem Varicool ermöglicht ein angenehmes Raumklima sowie eine gute Raumakustik durch die zur Verwendung kommenden perforierten und geschlitzten Gipsfaserplatten, die mit einem Echtholzfurnier versehen sind. Beleuchtungselemente und weitere Bauteile, wie Lautsprecher, Sprinkler etc., können in die Decke integriert werden.

Varicool Special Solutions Holz • Fugenlose Deckenoberflächen in Echtholzfurnier für besondere architektonische Ansprüche • Hohe Heiz- und Kühlleistungen durch die vollflächige Aktivierung der Deckenflächen • Hohe Schallabsorptionsgrade durch den Verzicht auf thermisch inaktive Konstruktionselemente • Gefahrloses nachträgliches Befestigen von Deckenaufbauteilen durch geschützte Rohrführung in den Wärmeleitprofilen • Optimal geeignet für erneuerbare Energiequellen, z. B. geothermische Energie und Wärmepumpen • Für nutzerabhängige Energieverbrauchsmessung geeignet • Keine Zuglufterscheinungen und keine Geräuschbelästigung • Integration von Leuchten, Luftauslässen, Brandmeldeeinrichtungen, Sprinkler, Lautsprechern etc. möglich

84 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Konstruktion Aufbau der Heiz-/Kühlregister Die Heiz-/Kühlregister bestehen aus hochwertigen, maschinell hergestellten Kupferrohrmäandern, die in Aluminium-Wärmeleitprofile eingepresst und mit Stabilisatorschienen fixiert sind. Die Varicool Heiz- und Kühlregister sind kraftschlüssig auf die TOPAKUSTIK Verkleidungsplatte aufgeschraubt.

3 4

2 1

1 Furnierte RESAP ® -Platte

4 Kupferrohrmäander da = 10 mm

2 Akustikvlies

5 Stabilisatorschiene

3 Mit der Platte verschraubte Aluminium-Wärmeleitprofile

Deckenverkleidung in Holzoptik mit Echtholzfunier Furnierte Bekleidungen: Die beigefarbene/hellbraune Durchfärbung der Platte ist in den Rillen oder Perforationen sichtbar und ergibt zusammen mit Eiche, Buche oder hellen Furnieren eine hochwertige Ästhetik. Es sind alle Arten von Furnieren möglich.

Sonstige Eigenschaften • Farbe: Hellbraun bei Furnier, Grau für natur und farbig • Zusammensetzung: RESAP® ist eine Gipsfaser-Platte, die aus Naturgips und recyclierten Zellulosefasern hergestellt wird. • Baustoffklasse: A 1 gemäss EN 13501-1. • Formaldehyd: unterhalb der Bewertungsgrenze • Verarbeitung: RESAP® lässt sich mit den üblichen Schreiner werkzeugen bearbeiten

Fertig montierte Heiz-/Kühldecke mit echtholzfurnierten Varicool Special Solutions Paneelen.

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 85

Planung und Auslegung

Der Wärmeübergang an geschlossenen, ebenen Heiz-/Kühldecken unter den Prüfbedingungen nach DIN EN 14240 (geschlossener Prüfraum, gleichmäßig verteilte Wärmequellen, adiabate Begrenzungsflächen) ist weitgehend durch Strahlungswärmeaustausch mit den Umschließungsflächen und den Wärmequellen sowie Konvektion an der Kühldeckenunterseite gekennzeichnet. Die Kühl- und Heizleistungswerte unter Normbedingungen können näherungsweise dem Leistungsdiagramm entnommen werden. Die Leistung wird in Abhängigkeit der Temperaturdifferenz zwischen der mittleren Wassertemperatur und der Raumtemperatur abgelesen.

Kühlleistung System Varicool Special Solution Holzoptik, geprüft nach DIN EN 14240 Flächenbezogene Leistung [W/m²]

Kühl- und Heizleistung

100 90 80 70 60 50 40 30 20 4

3000

5000

Temperaturdifferenz [K] (mittlere Wassertemperatur zur Raumtemperatur) Nennkühlleistung

Die Schallabsorptionswerte sind im Diagramm als Schallabsorptionsgrad α S angegeben. Der daraus bewertete Schallabsorptionsgrad αW wurde nach DIN EN ISO 11654 ermittelt.

Schallabsorptionsgrad Varicool Special Solution Holzoptik, geprüft nach DIN EN ISO 354 0,9

Schallabsorptionsgrad DS

Schallabsorption

0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 100

500

1000

Frequenz [Hz] VARICOOL Special Solution Holzoptik mit TOPAKUSTIK RESAP Paneel Dw = 0,45 (Schallabsorberklasse D)

86 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Technische Merkmale Varicool Special Solution Holzdecke Deckenverkleidung Gipsfaserplatte RESAP ® Deckenausführung Fugenlose Decke mit geschlitzter und perforierter Deckplatte. Lochung nahezu unsichtbar. Oberflächen Echtholzfurnier nach Wahl Standard-Rohrabstand RA = 90 bis 150 mm (in 10 mm Abständen) Kupferrohrmäander Außendurchmesser da = 10 mm Flächengewicht Ca. 31 kg/m² (Betriebsgewicht) Wasserinhalt Ca. 1 l/m² Konstruktionshöhe 69 mm Konstruktion zzgl. 16 mm Decklage Kühlleistung Bei ∆ϑ = 8 K, RA = 100 mm 56 W/m² nach DIN EN 14240 Akustik Bewerteter Schallabsorptionsgrad αW nach DIN EN ISO 11654 αW = 0,45 (Schallabsorberklasse D) Empfohlene Kühlwassertemperatur: 16 °C Medientemperatur Heizwassertemperatur: 35 bis max. 45 °C Betriebsbedingungen Grenztemperatur Heizbetrieb max. +50 °C Kondensatbildung ist zu vermeiden Empfohlener Druckabfall Max. 25 kPa je Wasserkreis

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 87

Varicool Special Solutions Streckmetall Heiz- und Kühldecke Systembeschreibung und Einsatzbereiche

Varicool Special Solutions Streckmetall Heiz- und Kühldecke – für Projekte mit besonderen Anforderungen

Die Decke mit Streckmetallkassetten ist ein wassergestütztes Heiz- und Kühldeckensystem, bei dem das Heiz-/Kühlregister wahlweise durch eine innovative Magnetverbindung (Varicool Spectra M), eine Klebeverbindung (Varicool Spectra K) oder mittels einer hochleistungsfähigen ECOPHIT® Graphitaktivierung (Varicool Carbon A) erfolgt. Das System arbeitet überwiegend nach dem Strahlungsprinzip, welches hohen Raumkomfort, optimale Energieeffizienz und ein zugfreies Wohlfühlklima bietet. Zudem kann die Raumakustik positiv beeinflusst werden. Das Deckensystem zeichnet sich durch eine hochwertige und besonders elegante Oberflächenoptik aus.

Varicool Special Solutions Streckmetall • Architektonisch ansprechende Deckenoberflächen • Hohe Heiz- und Kühlleistungen • Kombination von thermisch aktiven und passiven Deckenbereichen möglich • Hohe Schallabsorptionsgrade • Optimal geeignet für erneuerbare Energiequellen, z. B. geothermische Energie und Wärmepumpen • Kombination mit Leuchten unterschiedlicher Bauform sowie sonstigen Deckenein- und -aufbauten wie z. B. Sprinklern sind problemlos möglich • Bestehende Metalldecken sind nachrüstbar

88 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

aus expandiertem Naturgraphit erfolgen (Varicool Carbon A). Diese Einheiten werden direkt in den Streckmetallkassetten befestigt. Die einzelnen Heiz-/Kühlregister werden im Anschluss an die Deckenbefestigung hydraulisch miteinander zu Gruppen verbunden. Dabei kommen flexible Schläuche zum Einsatz. Diese Registergruppen werden wiederum an das Verteilungsnetz angeschlossen und untereinander hydraulisch abgeglichen.

Als weitere Hochleistungsvariante kann die thermische Aktivierung der Streckmetallkassetten über Kühlelemente

Bei Varicool Spectra M sind Magnetbänder in den Wärmeleitprofilen angebracht.

2 5

6 1

Varicool Spectra M 1 Streckmetall- Deckenverkleidung

5 Magnetband

2 Metallplatine inkl. Akustikvlies

6 Zahnschiene

3 Kupferrohrmäander da = 10 mm 4 Aluminium- Wärmeleitprofil mit integriertem Magnetband

1 3

Varicool Spectra K 1 Streckmetall- Deckenverkleidung

3 Kupferrohrmäander da = 10 mm

2 Metallplatine inkl. Akustikvlies

4 Verklebtes Aluminium- Wärmeleitprofil

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 89

3 2 Varicool Carbon A 1 Streckmetall- Deckenverkleidung

3 Kupferrohrmäander da = 10 mm

2 Akustikvlies

4 Matrix aus expandiertem Naturgraphit

90 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Planung und Auslegung Kühl- und Heizleistung Die Kühl- und Heizleistungswerte unter Normbedingungen können näherungsweise dem Leistungsdiagramm entnommen werden. Die Leistung wird in Abhängigkeit der Temperaturdifferenz zwischen der mittleren Wassertemperatur und der Raumtemperatur abgelesen. Heiz-/Kühlleistungen–System Varicool Special Solution Streckmetall geprüft nach DIN EN 14240 bzw. DIN EN 14037. Rohrabstand 100 mm.

Flächenbezogene Leistung [W/m²]

190

170

150

130

110 Nennkühlleistung Spectra M Streckmetall Spectra K Streckmetall Carbon A Streckmetall

Nennheizleistung

Spectra M Streckmetall Spectra K Streckmetall Carbon A Streckmetall

50 6

Temperaturdifferenz [K] (mittlere Wassertemperatur zur Raumtemperatur)

Varicool Deckenverkleidung Rohrabstand Kupferrohrmäander Kühlleistung nach DIN EN 14240 Heizleistung in Anlehnung an DIN EN 14037 Medientemperatur (empfohlen) Druckabfall (empfohlen)

Spectra M Spectra K Streckmetall Streckmetall RA = 80 bis 150 mm RA = 80 bis 150 mm (in 10 mm Abständen) (in 10 mm Abständen) Außendurchmesser da = 10 mm Außendurchmesser da = 10 mm Bei ∆ϑ = 8 K, Bei ∆ϑ = 8 K, RA = 100 mm: ca. 78 W/m² RA = 100 mm: ca. 80 W/m² Bei ∆ϑ = 15 K, Bei ∆ϑ = 15 K, RA 100 mm 132 W/m² RA 100 mm 119 W/m² Kühlwassertemperatur: 16 °C Empfohlene Temperaturdifferenz Kaltwasser 2 bis 4 K Heizwassertemperatur: 35 °C bis 40 °C max. 25 kPa je Wasserkreis

Carbon A Streckmetall RA = 100 mm Außendurchmesser da = 10 mm Bei ∆ϑ = 8 K, RA = 100 mm: 94 W/m² Bei ∆ϑ = 15 K, RA 100 mm 133 W/m²

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 91

Compactline – passive Kühlbalken für gewerblich genutzte Gebäude Systembeschreibung und Einsatzbereiche

Freihängende Compactline Kühlbalken von Zent-Frenger – architektonisch gut eingefügt

Die passiven Kühlbalken (Kühlkonvektoren ohne Zuluft) des Modells Compactline werden zur Abfuhr von hohen Wärmelasten bzw. zur Klimatisierung von gewerblich genutzten Gebäuden eingesetzt, wie z. B.: • Büros/Banken • Hotels/Restaurants • Einkaufszentren • Produktions- und Messehallen Durch die modulare Bauweise und die variable Gestaltung sind die Kühlbalken sowohl für Neubauten als auch für die Installation in bereits bestehende Gebäude ideal geeignet. Kühlbalken werden mit gekühltem Wasser in geschlossenen Kreisläufen betrieben und sind daher energieeffizienter als konventionelle luftgestützte Klimaanlagen. Passive Kühlbalken funktionieren nach dem Prinzip der freien Konvektion (abgekühlte Luft sinkt nach unten) und benötigen daher keinerlei bewegliche Teile, sodass keine Geräusche entstehen. Zu den geringen Betriebskosten von Kühlbalken kommen die durch den geringen Materialaufwand sehr niedrigen Investitionskosten – und das bei sehr hoher Kühlleistung. Je nach Raum- und Deckendesign können die Elemente freihängend oder deckenbündig eingebaut werden. Kühlbalken können auch in Kombination mit Kühldecken zur Erhöhung der Kühlleistung eingesetzt werden und das bei gutem Raumkomfort. Dabei können dieselben Kaltwassertemperaturen verwendet werden. Funktionsprinzip der Compactline Kühlbalken Passive Kühlbalken funktionieren auf Grund der Schwerkraft der abgekühlten Raumluft im Kühlbalken, welche langsam nach unten in den Aufenthaltsbereich sinkt, und der

Compactline • Hohe Kühlleistung • Geringe Investitions- und Betriebskosten • Angenehmes Raumklima im Gegensatz zur konventionellen Klimaanlage • Keine Staubaufwirbelung • Keine Geräuschentwicklung • Wartungsarm

nachströmenden warmen Raumluft in Richtung des Deckenbereiches. Durch diese freie Konvektion der Raumluft entsteht, bei richtiger Position der Kühlbalken, eine Raumluftwalze, die für die hohe Kühlleistung von passiven Kühlbalken nötig ist. Der Effekt der Raumluftwalze wird zusätzlich durch den entstehenden leichten Unterdruck im Kühlbalken verstärkt. Der Unterdruck entsteht durch die kühle Luft im Kühlbalken und saugt dabei die warme Luft aus dem Deckenbereich an.

Decke

Eintritt Wasser Austritt Wasser

Lamellenwärmetauscher

Gewindestangen oder Drahtseile

Gehäuse

Freier Querschnitt (offen), Lochblech, Streckmetallgitter oder Kunststoffraster (Blende)

Nachströmende warme Raumluft

Gekühlter Raum Fußboden

92 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Funktionsprinzip von passiven Kühlbalken

Konstruktion Aufbau Ein Compactline Kühlbalken besteht aus einem weiß pulver beschichteten, verzinkten Stahlblechgehäuse (abweichend Typ PAO – unlackiert, optional schwarz) mit innenliegendem Wärmeübertrager bestehend aus einem Aluminium-Lamellenpaket und integriertem Kupferrohrmäander. Die Kühlbalken sind mit drei unterschiedlichen Blenden erhältlich. Somit ist der Luftaustritt nach architektonischen Anforderungen wählbar.

Detail eines Kühlbalkens – qualitativ hochwertige Verarbeitung

Kühlbalkentypen Kühlbalken ohne Blende und ohne Stirnbleche Kühlbalken ohne Blende und Stirnbleche werden dort eingesetzt, wo sie entweder nicht sichtbar sind (z. B. oberhalb luftdurchlässiger Decken zur Unterstützung von Kühldecken) oder wo die Optik eine untergeordnete Rolle spielt (z. B. freihängend in Produktionshallen).

Kühlbalken mit Blende und Stirnblechen Kühlbalken mit Blende und Stirnblechen werden hauptsächlich in Büroräumen eingesetzt. Dabei erfolgt der Einbau entweder deckenbündig oder frei im Raum hängend.

Typ PAO – Kühlbalken ohne Blende und ohne Stirnbleche

Typ PAH – Kühlbalken mit Lochblech als Blende Lochblech: Lochung Rv 4-5 – Rundloch Ø 4 mm, Abstand 5 mm, Lochung versetzt, freier Querschnitt ca. 58 %

Typ PAR – Kühlbalken mit Kunststoffrastergitter als Blende Kunststoffrastergitter: Wabe 13 x 13 mm, reier Querschnitt ca. 80 %

Typ PAS – Kühlbalken mit Streckmetallgitter als Blende Streckmetallgitter: Masche 22/12/2,5/ 1,5 mm, freier Querschnitt ca. 58 %

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 93

Hinweise zur Einbauposition von Compactline Kühlbalken Empfohlene Anordnung im Raum Die Kühlbalken sollten so angeordnet werden, dass sich keine Arbeitsplätze direkt darunter befinden. Dadurch ist

sichergestellt, dass die absinkende kühle Luft den Raum mit maximaler Behaglichkeit für den Nutzer kühlt.

Kühlbalken parallel zur gegenüberliegenden warmen Außenfassade

Kühlbalken rechtwinklig zur warmen Außenfassade

Anordnung unter der Decke Wenn Kühlbalken frei im Raum positioniert werden, sollte der Abstand zur Rohdecke mindestens ein Viertel der Balkenbreite betragen. Bei der Anordnung von Kühlbalken in der Nähe von Wänden sollte der lichte Abstand zwischen Rohdecke und Kühlbalken mindestens die Hälfte der Balkenbreite betragen. Bei deckenbündigem Einbau (in abgehängte Decken) sind Rückströmflächen in der Unterdecke

mind. 0,25 x B

vorzusehen. Der Rückströmquerschnitt dieser Flächen (freier Querschnitt zur Nachströmung der zu kühlenden Luft) sollte mind. 30 % der Gesamtkühlfläche (L x B des Kühlbalkens) betragen. Der Rückströmquerschnitt kann dabei dem freien Querschnitt der luftdurchlässigen abgehängten Decke bzw. dem umlaufenden Zuströmquerschnitt des Kühlbalkens entsprechen.

mind. 0,5 x B

B mind. 2 x B

Freie Installation unter der Decke

Einbau in die Zwischendecke mit Luftdurchlass

Einbau in geschlossene Decke – Strömung durch Schlitze

94 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Auslegung Kühlleistung nach DIN EN 14518 Die Kühlleistungswerte der Compactline Kühlbalken Typ PAO und Typ PAR mit einer Gehäusehöhe H = 150 mm können aus Diagramm 1 entnommen werden. Die Leistung in Watt

600

500

L ngenbezogene K hlleistung [W/lfm Lamellenpaketl nge]

Diagramm 1: Compactline Typ PAO und Typ PAR mit H = 150 mm – längenbezogene Kühlleistung nach DIN EN 14518

pro Meter (Lamellenpaketlänge) wird in Abhängigkeit der Temperaturdifferenz zwischen der mittleren Wassertemperatur und der Raumlufttemperatur abgelesen.

400

300

200

100 Breite 605 mm Breite 455 mm Breite 305 mm Breite 155 mm 0

Temperaturdifferenz (mittlere Wassertemperatur zur Raumtemperatur) [K]

Leistungsreduktion auf abgelesene Diagrammwerte für andere Compactline Kühlbalkentypen und -ausführungen.

Typ PAH PAS PAO PAR PAH PAS

Gehäusehöhe [mm] 150 150 100 100 100 100

Leistungsreduktion [%] 3 3 13 13 16 16

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 95

Diagramme zu Druckverlustberechnung 400

Wasservolumenstrom [l/h]

Diagramm 2: Wasservolumenstrom

Temperaturspreizung Wasser

350 300

1,0 K

250

1,5 K 2,0 K

200

2,5 K 150

3,0 K

100

3,5 K 4,0 K

50 0

4,5 K 5,0 K 0

200

400

600

800

1000

1200

1400

Diagramm 3: Druckverlust des Lamellenpakets pro lfm

Druckverlust [kPa/lfm Lamellenpaket]

Leistung [W] 10

K hlbalkenbreite

9 8

605 mm

455 mm

305 mm

155 mm

4 3 2 1 0

100

150

200

250

300

350

400

Diagramm 4: Druckverlust der Formteile eines Kühlbalkens

Zus tzlicher Druckverlust [kPa/Balken]

Wasservolumenstrom [l/h]

K hlbalkenbreite

2,5

605 mm

455 mm 305 mm

1,5

155 mm 1

0,5

100

150

200

250

300

Wasservolumenstrom [l/h]

96 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

350

400

0,8

Str mungsgeschwindigkeit [m/s]

Diagramm 5: Strömungsgeschwindigkeit des Wassers im Kupferrohrmäander

0,6

0,4

0,2

100

150

200

250

300

350

Wasservolumenstrom [l/h]

Auslegungsbeispiel

Gegeben bzw. gewünscht Raumlufttemperatur Vorlauftemperatur Rücklauftemperatur Gehäusehöhe Kühlbalkenbreite Kühlbalkenlänge

ϑi = 26 °C ϑVL = 17 °C ϑRL = 19 °C H = 150 mm B = 455 mm L = 2.000 mm

Ermittlung Temperaturdifferenz ∆ϑ = Raumlufttemperatur ϑi – mittlere Medientemperatur ∆ϑ = ϑi – (ϑVL+ ϑRL)/2 = 26 °C – (17 °C + 19 °C) / 2 = 8 K Aus Diagramm 1: Spez. Kühlleistung q̇ = 251 W/lfm Lamellenpaketlänge LP = L – 150 mm = 2.000 mm – 150 mm = 1.850 mm Kühlleistung des Kühlbalkens Q = q̇ · LP = 251 W/lfm · 1,85 m = 464 W Aus Diagramm 2: Volumenstrom V = 200 l/h Aus Diagramm 3: Spez. Druckverlust ∆p = 2,2 kPa/m Aus Diagramm 4: Druckverlust ∆P Formteile = 0,6 kPa/Balken Gesamter Druckverlust ∆P = ∆p · LP + ∆P Formteile = 2,2 kPa/m · 1,85 m + 0,6 kPa = 4,67 kPa Aus Diagramm 5: Strömungsgeschwindigkeit = 0,42 m/s Ergebnisse Kühlleistung Volumenstrom Druckverlust Strömungsgeschwindigkeit

Q = 464 W V = 200 l/h ∆P = 4,67 kPa w = 0,42 m/s

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 97

400

Deckenluftauslass Quello Systembeschreibung und Einsatzbereiche

Gleichmäßiges und zugfreies Strömungsbild durch streifenförmige Ausblaskontur

Deckenluftauslass Quello • Zugfreie Zuluftversorgung • Keine sichtbaren Zuluftöffnungen

Wenn die Versorgung mit Zuluft vom Raum aus unsichtbar durch die Decke erfolgen soll, ist der Deckenluftauslass Quello die ideale Lösung. Mit Quello wird die Zuluft über einen Anschlusskasten auf die zwischen den Wärmeleitprofilen liegenden Zuluftschienen aufgeteilt. Die Verbindung mit dem Anschlusskasten erfolgt über eine konische Steckverbindung. Die Zuluft strömt von dort über die Akustik-Perforation der Deckenplatte mit geringen Geschwindigkeiten (quellluftähnlich) in den Raum. Durch die streifenförmige Ausblaskontur ergibt sich ein stabiles zugfreies Strömungsbild im Raum. Die exakte Auslegung erfolgt mittels spezieller Software unter der Maßgabe, dass ein Schalldruckpegel von max. 30 db(A) eingehalten wird.

• Konstruktiv abgestimmt auf die Zent-Frenger Heiz-/ Kühldeckensysteme Uni und Spectra mit perforierten GK- bzw. Metall-Deckenplatten • Computergestützete Auslegung unter Berücksichtigung eines maximalem Schalldruckpegels von 30 db(A)

Oberflächentemperatur [°C]

„Unsichtbare“ Raumlüftung durch die Decke

19 Temperaturprofil der Deckenoberfläche mit Quello

98 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Auslegung „Unsichtbare“ Raumlüftung durch die Decke Die erforderliche Auslasslänge sowie die Anzahl der benötigten Auslassschienen ist von der zu transportierenden Zuluftmenge sowie vom freien Querschnitt der Deckenplattenperforation abhängig. Die nachfolgende Tabelle zeigt eine exemplarische Dimensionierung unter Berücksichtigung eines maximalen Schallpegels von 30 db(A):

Maximale Luftmengen AnschlussStutzen Durchmesser Varicool Spectra M DN 80 (da 87 mm)

Luftauslassschienen (Tabellenwerte in [m³/h]) Anzahl Anzahl 600 700 800 mm mm mm

900 mm

1 1 1 2 2 2 2

2 3 4 4 5 6 7

44 65 65 88 110 130 130

51 65 65 103 129 130 130

58 65 65 116 130 130 130

Varicool Spectra M DN 100 (da 98 mm)

1 1 1 2 2 2 2

2 3 4 4 5 6 7

44 66 88 88 110 132 154

51 77 103 103 129 154 180

58 87 104 116 146 175 204

Beispiel: Auslegung bei 16 % freiem Lochquerschnitt der Deckenplatte Luftmenge [m3/h] 50 60 70 80 90

Erforderliche Auslasslänge [mm] 1000 800 800 1000 800

Anzahl Auslassschienen [Stück] 2 3 3 3 4

Anschlussdurchmesser [mm] 100 100 100 100 100

Rg 2516 Lochdurchmesser 2,5 mm Freier Querschnitt 16 %

System Quello Spectra: Für das Zent-Frenger Metall-Kühldeckensystem Varicool Spectra

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 99

100 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Verteil-, Steig- und Anbindeleitungen

Uponor Qualitäts-Rohrleitungssysteme für die Heiz-/Kühldeckenversorgung .............................................................. 102 Verbundrohrinstallation .......................................................................................................... 103 PE-Xa Rohrinstallation ........................................................................................................... 119

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 101

Verteil-, Steig- und Anbindeleitungen Uponor Qualitäts-Rohrleitungssysteme für die Heiz-/Kühldeckenversorgung Uponor Qualitäts-Rohrleitungssysteme • Wahlweise formstabiles Verbundrohrsystem oder flexibles PE-Xa Rohrsystem • Praxisgerechte Dimensionsabstufungen bis 110 mm • Inkrustationsfreie Rohrleitungen für dauerhaft geringe Druckverluste • Geringe Befestigungsabstände bei der Verbundrohrmontage • Schnelle und sichere Montage durch innovative und langzeitbewährte Verbindungstechniken • Komplettsysteme mit allen erforderlichen Fittingen und Montagewerkzeugen • Universelle Schraubübergänge für den Anschluss an die bauseitige Anlagentechnik Lebensadern für das Gebäude Heiz-/Kühldecken können nur dann zuverlässig funktionieren, wenn sie im Kühl- und Heizbetrieb jederzeit mit der erforderlichen Wassermenge und -temperatur beliefert werden. Voraussetzung hierfür ist ein fachgerecht dimensioniertes Leitungsnetz aus hochwertigen Rohren in praxisgerechten Dimensionsabstufungen. Die zur Realisierung kompletter Installationen – vom Kälte-/Wärmerzeuger bis zu den Kühl-/Heizflächen – benötigten Rohre und Verbindungstechniken sind Bestandteil des Zent-Frenger Produktprogramms und optimal auf die Anforderungen seitens Planer, Verarbeiter und Investoren abgestimmt.

Gleichbleibend geringe Druckverluste Inkrustationen in Rohrleitungen führen zu erhöhten Druckverlusten, welche wiederum höhere Pumpenleistungen und damit steigende Betriebskosten bewirken. Die Installationsrohre von Uponor verfügen über extrem glatte Innenoberflächen. Das hat den Vorteil, dass sich keine Ablagerungen festsetzen können. Somit ist ein gleichbleibender Rohrleitungsdruckverlust auch noch nach vielen Betriebsjahren sichergestellt. Kunststoffverteiler für die Einzelanbindung

Formstabil oder flexibel Um die unterschiedlichen Installationsaufgaben erfüllen zu können, bietet Zent-Frenger sowohl ein Verbundrohrsystem mit formstabilen Mehrschichtverbundrohren als auch ein Kunststoff-Rohrleitungssystem mit flexiblen PE-Xa Rohren an. Eines haben beide Rohrleitungssystem gemeinsam: Sie beinhalten alle wichtigen Komponenten und Werkzeuge und erfüllen höchste Ansprüche an eine schnelle und sichere Installation. Die Uponor Verbundrohre im Dimensionsbereich von 16 – 110 mm vereinen die Vorteile von Metall- und Kunststoffrohren und ermöglichen durch ihren speziellen Schichtaufbau große Befestigungsabstände und engste Biegeradien. Sie sind somit die erste Wahl für die Installation in Deckenhohlräumen und Schächten. Uponor PE-Xa Rohre kommen hingegen überall dort zum Einsatz, wo eine flexible Rohrleitungsführung erforderlich ist. Die innovative Q&E Verbindungstechnik ermöglicht dabei die Fittingmontage auch in beengten Montageumgebungen.

Ergänzend zu den Verbundrohr- und PE-Xa-Installationssystemen bietet der modulare Uponor Kühl-/Heizkreisverteiler aus glasfaserverstärktem Polyamid die Möglichkeit, unterschiedlich große Kreise oder Zonen separat anzuschließen, einzuregulieren und zu regeln. Durch die kompakte Bauform lässt er sich praktisch in jeden Deckenhohlraum integrieren.

102 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Verbundrohrinstallation

Qualität im Verbund Uponor Verbundrohrsystem Uponor Verbundrohre vereinigen in ihren fünf Schichten die Vorteile eines Metall- und eines Kunststoffrohres. Durch die Kombination der Materialien erhalten Uponor Verbundrohre die Eigenschaften, die sie für die einfache Montage und den zuverlässigen Betrieb benötigen. Das innen liegende Aluminiumrohr ist absolut sicher gegen das Eindringen von Sauerstoff. Die Aluminiumstärke ist exakt den Anforderungen an Druckfestigkeit wie auch Biegefähigkeit angepasst. Es kompensiert zudem die Rückstellkräfte und die Längenausdehnung bei Temperaturwechseln.

• Mehrschichtverbundrohre von 14 – 110 mm • Höchste Formstabilität und Biegeflexibilität • Beste Oberflächengüte zur Vorbeugung gegen Ablagerungen • Absolut sauerstoffdicht und korrosionsbeständig • Geringe Längenausdehnung • Ausgezeichnete Zeitstandfestigkeit • Umfangreiche Fittingsysteme, innovative Verbindungstechnik

Die Uponor Mehrschichtverbundrohre Uni Pipe PLUS und MLC ergänzen sichere und innovative Verbindungstechniken und ein umfangreiches Fittingprogramm für alle Anforderungen aus der Praxis. Uponor Verbundrohr Uni Pipe PLUS

Uponor Verbundrohr MLC

Uponor Uni Pipe PLUS ist das einzigartige Verbundrohr ohne Schweißnaht. Durch den gegenüber konventionellen Verbundrohren um bis zu 40 % engere Biegeradius sind bei der Montage viele Richtungsänderungen durch Rohrbögen realisierbar. Das reduziert die Anzahl an benötigten Fittings und spart zudem Montagezeit.

Das Uponor MLC Verbundrohr biete viele Vorteile in der Trinkwasserinstallation und Heizen/Kühlen Anwendung. Uponor MLC Verbundrohre sind dank innovativer Verbindungstechnik RS einfach zu verarbeiten und optimal für die Anbindung von Heiz-/Kühldecken als Verteil- und Steigleitungen geeignet.

Uni Pipe PLUS 16 – 32 mm • Nahtlos für höchste Sicherheit • Hohe Formstabilität und minimale Ausdehnung • Verbesserte Biegeeigenschaften • 100 % sauerstoffdicht • Geringes Gewicht

Uponor MLC 40 – 110 mm • Hohe Formstabilität • Lokalisierbar in Wänden • Schnelle Verlegung ohne Löten und Schweißen • 100 % sauerstoffdicht

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 103

Technische Daten und Lieferdimensionen Uponor Verbundrohrtyp Dimension da x s [mm] Innendurchmesser di [mm] Länge Ring [m] Länge Stange [m] Außendurchmesser Ring [cm] Gewicht Ring/Stange [g/m] Gewicht Ring/Stange mit Wasser 10 °C [g/m] Gewicht pro Ring [kg] Gewicht pro Stange [kg] Wasservolumen [l/m] Rohrrauigkeit k [mm] Wärmeleitfähigkeit l [W/mK] Ausdehnungskoeffizient a [m/mK]

Uponor Verbundrohrtyp Abmessungen da x s [mm] Innendurchmesser di [mm] Länge Ring [m] Länge Stange [m] Außendurchmesser Ring [cm] Gewicht Ring/Stange [g/m] Gewicht Ring/Stange mit Wasser 10 °C [g/m] Gewicht pro Ring [kg] Gewicht pro Stange [kg] Wasservolumen [l/m] Rohrrauigkeit k [mm] Wärmeleitfähigkeit l [W/mK] Ausdehnungskoeffizient a [m/mK]

MLC 14 x 2 10 200 80

Uni Pipe PLUS 16 x 2 12 100/200/500 5 80

Uni Pipe PLUS 20 x 2,25 15,5 100/200 5 80

Uni Pipe PLUS 25 x 2,5 20 50/100 5 110

Uni Pipe PLUS 32 x 3 26 50 5 110

91/170/-

105/118 218/231

148/160 337/349

211/240 525/554

323/323 854/854

18,2 0,079 0,0004 0,40

10,5/21,0/52,5 0,59 0,113 0,0004 0,40

14,8/29,6 0,80 0,189 0,0004 0,40

10,6/21,1 1,20 0,314 0,0004 0,40

16,2 1,6 0,531 0,0004 0,40

25 x 10 -6

MLC 40 x 4 32 5 -

MLC 50 x 4,5 41 5 -

MLC 63 x 6 51 5 -

MLC 75 x 7,5 60 5 -

MLC 90 x 8,5 73 5 -

MLC 110 x 10 90 5 -

-/508 -/1310

-/745 -/2065

-/1224 -/3267

-/1788 -/4615

-/2545 -/6730

-/3597 -/9959

2,54 0,800 0,0004 0,40

3,73 1,320 0,0004 0,40

6,12 2,040 0,0004 0,40

8,94 2,827 0,0004 0,40

12,73 4,185 0,0004 0,40

17,99 6,362 0,0004 0,40

25 x 10 -6

Temperaturbeständigkeit

Trinkwasser: Die zulässige Dauerbetriebstemperatur liegt zwischen 0 und 70 °C bei einem max. Dauerbetriebsdruck von 10 bar. Die kurzzeitige Störfalltemperatur beträgt 95 °C für max. 100 Stunden Betriebsdauer. Heizung: Die zulässige maximale Dauerbetriebstemperatur liegt bei 80 °C bei einem max. Dauerbetriebsdruck von 10 bar. Die kurzzeitige Störfalltemperatur beträgt 100 °C für max. 100 Stunden Betriebsdauer.

104 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Das Pressfitting-Modularsystem für Verteil- und Steigleitungen: Flexible Planung, zuverlässige Beschaffung, einfache Montage Schneller planen mit wenigen Komponenten Konventionelle 63 – 110 mm-Installationssysteme benötigen bis zu 300 unterschiedliche Bauteile. Das Verbundrohrsystem für Verteil- und Steigleitungen kommt mit 40 Komponenten aus – eine deutliche Erleichterung für Ihre Planung. Trotz der übersichtlichen Komponentenzahl deckt das System nahezu jede vorstellbare Aufgabenstellung ab und eröffnet Spielräume für kreative Lösungen.

Uponor Verbundrohrsysteme • Großer Dimensionsbereich von 25 – 110 mm für jede Objektgröße • Komplette Installation von der Kellerverteilung bis zur Heiz-/Kühlfläche mit einem Rohrmaterial möglich • Nur wenige Systemkomponenten ermöglichen hunderte von Variationen • Vorfertigte Verpressungen auf der Werkbank erleichtern die Montage erheblich • Sowohl für die Trinkwasserinstallation als auch für die Heizungsinstallation einsetzbar

Flexibel bei Planungsänderungen Wenn auf der Baustelle unerwartete Probleme auftreten, die eine Anpassung der Planung erforderlich machen, können Sie durch die Verbindungstechnik nach dem Verpressen und Verriegeln-Prinzip flexibel reagieren. Verbindungen können in der Installationsphase jederzeit entriegelt, gelöst und dann wieder zusammengesteckt werden. Kosteneffiziente Logistik Das Pressfitting-Modularsystem für Verteil- und Steigleitungen bietet durch die geringe Anzahl an Komponenten beste Voraussetzungen dafür, jederzeit alle Komponenten verfügbar zu halten. Weniger Komponenten bedeuten außerdem weniger Investitionsbedarf, weniger Verwaltungsaufwand und weniger Platzbedarf im Lager. Darüber hinaus gibt es keine selten benötigten Spezialkomponenten – wenn bei einem Projekt ein Bauteil übrig bleiben sollte, kann es problemlos beim nächsten Auftrag eingesetzt werden. Bauverzögerungen durch lange Lieferzeiten, wie sie sonst gerade bei Sonderfittings keine Seltenheit sind, gehören damit der Vergangenheit an. Kompakte Dimensionsübergänge Bei konventionellen Systemen müssen bei der Verbindung unterschiedlicher Leitungsdurchmesser häufig mehrere Reduzierstücke hintereinander gekoppelt werden. Das Verbundrohrsystem für Verteil- und Steigleitungen bewältigt diese Aufgabe mit einem einzigen Bauteil – eine deutlich schnellere, kompaktere und stabilere Lösung.

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 105

Fixpunkte für thermisch bedingte Längenänderungen In Rohrleitungssystemen mit langen Versorgungsabschnitten sind häufig Fixpunkte erforderlich. Mit den Distanzadaptern (RS2/RS3) sind diese schnell und einfach zu erstellen. Die umlaufenden Stege in der Mitte der Abstandhalter erleichtern die Befestigung von Fixpunkt-Schellen. Distanzadapter mit Mehrfachfunktion Die Distanzadapter aus dem Pressfitting-Modularsystem für Verteil- und Steigleitungen erfüllen gleich drei Baustellenanforderungen: • Sie erleichtern die Montage von Verteilleitungen auf mehreren Ebenen. • Sie ermöglichen den modularen Aufbau von T-Verteilern. • Sie sind für Fixpunkte zu verwenden.

Uponor RS Modularsystem • Einfach und schnell zu installieren • Ideal für die Vorfertigung, z. B. von Hauptverteilern • Maximale Anwendungsvielfalt mit nur vier Abstandhalter-Typen (RS2 und RS3) • Besonders auch für die Renovierung und Erweiterung von Altanlagen geeignet

Einfacher und schneller Wechsel von Rohrleitungsebenen In einem Verteilleitungsnetzwerk verlaufen die Hauptversorgungsleitungen und Abzweigleitungen häufig in unterschiedlichen Ebenen. Mit den Distanzadaptern in Kombination mit 45° Winkeln sind Ebenensprünge mit nur minimaler Höhendifferenz möglich. Die Länge der Distanzadapter ist so optimiert, dass noch genügend Zwischenraum zwischen den Installationsebenen bleibt, um die Rohrleitungen gemäß den Wärmedämmanforderungen zu dämmen. Flexibler Aufbau von Hauptverteilern Einteilige Verteiler, z. B. aus geschweißten Stahlrohren, müssen häufig objektabhängig gefertigt werden, was eine genaue Anlagen- und Zeitplanung erforderlich macht. Eine spontane Änderung der Baugröße auf der Baustelle ist oft nicht mehr möglich. Mit dem modularen Fittingsystem und den dazugehörenden Distanzadaptern lassen sich Verteiler unterschiedlicher Größe flexibel und mit wenigen Handgriffen anfertigen. Die Länge der Distanzadapter ist dabei so bemessen, dass die nachträgliche Wärmedämmung des Verteilers bzw. der Rohrleitungen gemäß Anforderungen problemlos möglich ist. Flexible Winkel Besonders in Altbauten sind Wände und Decken oft nicht rechtwinkelig zueinander. Das erfordert ein Rohrleitungssystem, das sich bei Richtungsänderungen dem Bauwerk anpasst. Mit den kurzen Abstandhaltern (5 mm) in Verbindung mit zwei 45° Winkeln kann jeder gewünschte Winkel durch Verdrehen der Komponenten realisiert werden.

106 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Verpressen – Einstecken – Verriegeln Auf der Baustelle mussten Pressverbindungen bisher häufig in großer Höhe oder in beengten Raumsituationen hergestellt werden. Das Handling von Leitungsabschnitten, Fittings und schweren Werkzeugen erfordert unter solchen Bedingungen mehrere Personen, erhöht die Unfallgefahr und führt nicht immer zu einwandfreien Arbeitsergebnissen. Mit dem PressFitting-Modularsystem für Verteil- und Steigleitungen können Sie alle erforderlichen Pressverbindungen bequem und sicher auf der Werkbank herstellen. Nur hier wird schweres Werkzeug benötigt. Vor Ort werden die vormontierten Verbundrohrstücke dann werkzeuglos in die Fittings eingesteckt und verriegelt. Auf diese Weise ist eine schnelle, hochwertige Installation selbst unter schwierigsten räumlichen Bedingungen sichergestellt. Belastende Arbeiten in beengten Winkeln oder Über-Kopf-Position gehören der Vergangenheit an.

In vier Schritten zur perfekten Verbindung Durch den modularen Systemaufbau werden alle Verbindungen in denselben vier Schritten aufgebaut. Werkzeuge werden dabei nur für die Verpressung benötigt und dieser Arbeitsschritt kann bequem an der Werkbank durchgeführt werden.

Einfach das entgratete Verbundrohr in den Pressadapter einführen.

Dimensionsabhängige Farbcodierung 63 – 110 mm Die Press-Fittings des modularen Fittingsystems verfügen über farbige Anschlagringe. Dadurch ist eine einfache Zuordnung des Fittings zu der jeweiligen Dimension möglich.

Verbindung verpressen.

Pressadapter in den Grundkörper einführen.

Verriegelungselement in die Öffnung des Fittingkörpers einschieben und einrasten lassen.

Prüfsicherheit „unverpresst undicht“ Im unverpressten Zustand sind die Press-Fittings des modularen Fittingsystems undicht. Das hat den Vorteil, dass vergessene Verpressungen bei der Druckprüfung sofort sichtbar werden und nachgepresst werden können. Farbcode Dimension 63 90

75 110

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 107

Daten für die Rohrnetzberechnung Rohrreibungstabellen Verbundrohr (Heizen) Rohrreibungsdruckgefälle für Wasser in Abhängigkeit vom Wärme- bzw. Massenstrom bei mittlerer Wassertemperatur von 32,5 °C und einer Spreizung von ∆ϑ = 5 K (35 °C/30 °C) da x s di V/l Q W 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 1000 1050 1100 1150 1200 1250 1300 1350 1400 1450 1500 1550 1600 1650 1700 1750 1800 1850 1900 1950 2000 2100 2200 2300 2400 2500 2600 2700 2800 2900 3000 3100 3200 3300

m kg/h 34 43 52 60 69 78 86 95 103 112 121 129 138 146 155 164 172 181 189 198 207 215 224 233 241 250 258 267 276 284 293 301 310 319 327 336 344 362 379 396 413 431 448 465 482 500 517 534 551 568

14 x 2 mm 10 mm 0,08 l/m w m/s 0,12 0,15 0,18 0,22 0,25 0,28 0,31 0,34 0,37 0,40 0,43 0,46 0,49 0,52 0,55 0,59 0,62 0,65 0,68 0,71 0,74 0,77 0,80 0,83 0,86 0,89 0,92 0,96 0,99 1,02

R Pa/m 36 53 72 94 118 144 173 203 236 271 308 347 388 431 476 523 571 622 674 729 785 843 902 964 1027 1092 1159 1227 1298 1370

16 x 2 mm 12 mm 0,11 l/m w m/s 0,09 0,11 0,13 0,15 0,17 0,19 0,21 0,24 0,26 0,28 0,30 0,32 0,34 0,36 0,39 0,41 0,43 0,45 0,47 0,49 0,51 0,53 0,56 0,58 0,60 0,62 0,64 0,66 0,68 0,71 0,73 0,75 0,77 0,79 0,81 0,83 0,86 0,90 0,94 0,98 1,03

R Pa/m 16 23 31 40 50 61 73 86 100 115 130 146 164 182 201 220 241 262 284 307 330 355 380 406 432 459 487 516 546 576 607 638 670 703 737 771 806 878 953 1030 1111

Q = Leistung in Watt w = Strömungsgeschwindigkeit in Meter/Sekunde R = Rohrreibungsdruckgefälle in Pascal/Meter (100 Pa = 1 hPa = 1 mbar, 1 hPa ~ 10 mm WS)

108 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

18 x 2 mm 14 mm 0,15 l/m w m/s 0,06 0,08 0,09 0,11 0,13 0,14 0,16 0,17 0,19 0,20 0,22 0,24 0,25 0,27 0,28 0,30 0,31 0,33 0,35 0,36 0,38 0,39 0,41 0,42 0,44 0,46 0,47 0,49 0,50 0,52 0,53 0,55 0,57 0,58 0,60 0,61 0,63 0,66 0,69 0,72 0,75 0,79 0,82 0,85 0,88 0,91 0,94 0,97 1,01 1,04

R Pa/m 8 11 15 19 24 30 35 42 48 55 63 71 79 88 97 106 116 126 137 148 159 171 183 195 208 221 235 248 262 277 292 307 322 338 354 371 387 422 458 495 533 573 614 656 699 744 789 836 884 934

Rohrreibungstabellen Verbundrohr (Heizen) Rohrreibungsdruckgefälle für Wasser in Abhängigkeit vom Wärme- bzw. Massenstrom bei mittlerer Wassertemperatur von 32,5 °C und einer Spreizung von ∆ϑ = 5 K (35 °C/30 °C) da x s di V/l Q W 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 3200 3400 3600 3800 4000 4200 4400 4600 4800 5000 5200 5400 5600 5800 6000 6500 7000 7500 8000 8500 9000 9500 10000 10500 11000 11500 12000 12500 13000 13500 14000 14500 15000 15500 16000 16500

m kg/h 69 103 138 172 207 241 276 310 344 379 413 448 482 517 551 586 620 655 689 723 758 792 827 861 896 930 965 999 1033 1120 1206 1292 1378 1464 1550 1636 1722 1809 1895 1981 2067 2153 2239 2325 2411 2498 2584 2670 2756 2842

20 x 2,25 mm 15,5 mm 0,19 l/m w m/s 0,1 0,15 0,21 0,26 0,31 0,36 0,41 0,46 0,51 0,56 0,62 0,67 0,72 0,77 0,82 0,87 0,92 0,97 1,03

R Pa/m 15 30 49 72 98 128 162 199 239 282 329 378 431 486 545 606 670 737 807

25 x 2,5 mm 20 mm 0,31 l/m w m/s 0,06 0,09 0,12 0,15 0,18 0,22 0,25 0,28 0,31 0,34 0,37 0,4 0,43 0,46 0,49 0,52 0,55 0,59 0,62 0,65 0,68 0,71 0,74 0,77 0,8 0,83 0,86 0,89 0,92 1 1,08 1,16 1,23 1,31 1,39 1,46 1,54

R Pa/m 5 9 15 22 29 38 48 59 71 84 98 113 128 145 162 180 199 219 240 261 283 306 330 355 380 407 434 461 490 564 643 727 815 908 1005 1107 1213

32 x 3 mm 26 mm 0,53 l/m w m/s 0,04 0,05 0,07 0,09 0,11 0,13 0,15 0,16 0,18 0,2 0,22 0,24 0,26 0,27 0,29 0,31 0,33 0,35 0,36 0,38 0,4 0,42 0,44 0,46 0,47 0,49 0,51 0,53 0,55 0,59 0,64 0,68 0,73 0,77 0,82 0,87 0,91 0,96 1 1,05 1,09 1,14 1,18 1,23 1,28 1,32 1,37 1,41 1,46 1,5

R Pa/m 1 3 4 6 9 11 14 17 21 24 28 32 37 42 47 52 57 63 69 75 81 88 95 102 109 116 124 132 140 161 184 208 233 259 287 316 346 377 410 443 478 514 551 590 629 670 712 755 799 844

Q = Leistung in Watt w = Strömungsgeschwindigkeit in Meter/Sekunde R = Rohrreibungsdruckgefälle in Pascal/Meter (100 Pa = 1 hPa = 1 mbar, 1 hPa ~ 10 mm WS)

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 109

Rohrreibungstabellen Verbundrohr (Heizen) Rohrreibungsdruckgefälle für Wasser in Abhängigkeit vom Wärme- bzw. Massenstrom bei mittlerer Wassertemperatur von 32,5 °C und einer Spreizung von ∆ϑ = 5 K (35 °C/30 °C) da x s di V/l Q W 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000 13000 14000 15000 16000 17000 18000 19000 20000 22000 24000 26000 28000 30000 32000 34000 36000 38000 40000 42000 44000 46000 48000 50000 52000 54000 56000 58000 60000 62000 64000 66000 68000 70000 72000 74000 76000 78000 80000 82000 84000 86000

m kg/h 689 861 1033 1206 1378 1550 1722 1895 2067 2239 2411 2584 2756 2928 3100 3273 3445 3789 4134 4478 4823 5167 5512 5856 6201 6545 6890 7234 7579 7923 8268 8612 8957 9301 9646 9990 10335 10679 11024 11368 11713 12057 12402 12746 13091 13435 13780 14124 14469 14813

40 x 4 mm 32 mm 0,80 l/m w m/s 0,24 0,3 0,36 0,42 0,48 0,54 0,6 0,66 0,72 0,78 0,84 0,9 0,96 1,02 1,08 1,14 1,2 1,32 1,44 1,56

R Pa/m 26 38 52 68 87 107 128 152 177 204 233 264 296 329 365 402 440 522 610 704

50 x 4,5 mm 41 mm 1,32 l/m w m/s 0,15 0,18 0,22 0,26 0,29 0,33 0,37 0,4 0,44 0,48 0,51 0,55 0,59 0,62 0,66 0,7 0,73 0,81 0,88 0,95 1,03 1,1 1,17 1,25 1,32 1,39 1,47 1,54

R Pa/m 8 12 16 21 27 33 39 47 54 63 71 81 90 101 111 123 134 159 186 215 245 277 311 347 384 423 464 506

Q = Leistung in Watt w = Strömungsgeschwindigkeit in Meter/Sekunde R = Rohrreibungsdruckgefälle in Pascal/Meter (100 Pa = 1 hPa = 1 mbar, 1 hPa ~ 10 mm WS)

110 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

63 x 6 mm 51 mm 2,04 l/m w m/s 0,09 0,12 0,14 0,17 0,19 0,21 0,24 0,26 0,28 0,31 0,33 0,36 0,38 0,4 0,43 0,45 0,47 0,52 0,57 0,62 0,66 0,71 0,76 0,81 0,85 0,9 0,95 0,99 1,04 1,09 1,14 1,18 1,23 1,28 1,33 1,37 1,42 1,47 1,52 1,56 1,61 1,66 1,71 1,75 1,8 1,85 1,9 1,94 1,99 2,04

R Pa/m 3 4 6 7 9 12 14 16 19 22 25 28 32 36 39 43 47 56 66 76 86 97 109 122 135 149 163 178 193 209 226 243 261 279 298 317 337 358 379 400 422 445 468 492 516 541 566 592 618 645

Rohrreibungstabellen Verbundrohr (Heizen) Rohrreibungsdruckgefälle für Wasser in Abhängigkeit vom Wärme- bzw. Massenstrom bei mittlerer Wassertemperatur von 32,5 °C und einer Spreizung von ∆ϑ = 5 K (35 °C/30 °C) da x s di V/l Q W 20000 25000 30000 35000 40000 45000 50000 55000 60000 65000 70000 75000 80000 85000 90000 95000 100000 105000 110000 115000 120000 125000 130000 135000 140000 145000 150000 155000 160000 165000 170000 175000 180000 185000 190000 195000 200000 205000 210000 215000 220000 225000 230000 235000 240000 245000 250000 255000 260000 265000

m kg/h 3445 4306 5167 6029 6890 7751 8612 9474 10335 11196 12057 12919 13780 14641 15502 16364 17225 18086 18947 19809 20670 21531 22392 23254 24115 24976 25837 26699 27560 28421 29282 30144 31005 31866 32727 33589 34450 35311 36172 37033 37895 38756 39617 40478 41340 42201 43062 43923 44785 45646

75 x 7,5 mm 60 mm 2,83 l/m w m/s 0,34 0,43 0,51 0,6 0,68 0,77 0,86 0,94 1,03 1,11 1,2 1,28 1,37 1,45 1,54 1,63 1,71 1,8 1,88 1,97 2,05

R Pa/m 22 32 45 59 75 92 112 132 155 178 204 231 259 289 321 353 388 423 460 499 539

90 x 8,5 mm 73 mm 4,18 l/m w m/s 0,23 0,29 0,35 0,4 0,46 0,52 0,58 0,64 0,69 0,75 0,81 0,87 0,93 0,98 1,04 1,1 1,16 1,21 1,27 1,33 1,39 1,45 1,5 1,56 1,62 1,68 1,73 1,79 1,85 1,91 1,97 2,02

R Pa/m 9 13 18 23 29 36 44 52 60 70 80 90 101 113 125 138 151 165 179 194 210 226 242 260 277 295 314 333 353 373 394 415

110 x 10 mm 90 mm 6,36 l/m w m/s 0,15 0,19 0,23 0,27 0,3 0,34 0,38 0,42 0,46 0,49 0,53 0,57 0,61 0,65 0,68 0,72 0,76 0,8 0,84 0,87 0,91 0,95 0,99 1,03 1,06 1,1 1,14 1,18 1,22 1,26 1,29 1,33 1,37 1,41 1,45 1,48 1,52 1,56 1,6 1,64 1,67 1,71 1,75 1,79 1,83 1,86 1,9 1,94 1,98 2,02

R Pa/m 3 5 6 8 11 13 16 19 22 26 29 33 37 41 46 50 55 60 66 71 77 83 89 95 101 108 115 122 129 136 144 152 159 168 176 184 193 202 211 220 229 239 248 258 268 279 289 300 310 321

Q = Leistung in Watt w = Strömungsgeschwindigkeit in Meter/Sekunde R = Rohrreibungsdruckgefälle in Pascal/Meter (100 Pa = 1 hPa = 1 mbar, 1 hPa ~ 10 mm WS)

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 111

Rohrreibungstabellen Verbundrohr (Kühlen) Rohrreibungsdruckgefälle für Wasser in Abhängigkeit vom Wärme- bzw. Massenstrom bei mittlerer Wassertemperatur von 18,5 °C und einer Spreizung von ∆ϑ = 3 K (17 °C/20 °C)* da x s di V/l Q W -50 -100 -150 -200 -250 -300 -350 -400 -450 -500 -550 -600 -650 -700 -750 -800 -850 -900 -950 -1000 -1050 -1100 -1150 -1200 -1250 -1300 -1350 -1400 -1450 -1500 -1550 -1600 -1650 -1700 -1750 -1800 -1850 -1900 -1950 -2000 -2050 -2100 -2150 -2200 -2250 -2300 -2350 -2400 -2450 -2500

m kg/h 14 29 43 57 72 86 100 115 129 144 158 172 187 201 215 230 244 258 273 287 301 316 330 344 359 373 388 402 416 431 445 459 474 488 502 517 531 545 560 574 589 603 617 632 646 660 675 689 703 718

14 x 2 mm 10 mm 0,08 l/m w m/s 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,31 0,36 0,41 0,46 0,51 0,56 0,61 0,66 0,71 0,76 0,81 0,86 0,92 0,97 1,02

R Pa/m 11 33 64 103 149 203 264 332 405 485 572 664 762 866 975 1090 1211 1337 1468 1605

16 x 2 mm 12 mm 0,11 l/m w m/s 0,04 0,07 0,11 0,14 0,18 0,21 0,25 0,28 0,32 0,35 0,39 0,42 0,46 0,49 0,53 0,57 0,60 0,64 0,67 0,71 0,74 0,78 0,81 0,85 0,88 0,92 0,95 0,99 1,02

R Pa/m 5 14 27 44 64 86 112 141 172 206 242 281 322 366 412 460 511 564 619 677 736 798 862 928 996 1067 1139 1213 1290

18 x 2 mm 14 mm 0,15 l/m w m/s 0,03 0,05 0,08 0,10 0,13 0,16 0,18 0,21 0,23 0,26 0,29 0,31 0,34 0,36 0,39 0,42 0,44 0,47 0,49 0,52 0,54 0,57 0,60 0,62 0,65 0,67 0,70 0,73 0,75 0,78 0,80 0,83 0,86 0,88 0,91 0,93 0,96 0,99 1,01 1,04 1,06 1,09 1,12 1,14 1,17 1,19 1,22 1,25 1,27 1,30

R Pa/m 2 7 13 21 31 42 54 68 83 100 117 136 156 177 199 222 247 272 299 326 355 385 416 447 480 514 549 584 621 659 697 737 778 819 862 905 949 994 1040 1088 1135 1184 1234 1285 1336 1389 1442 1496 1551 1607

* Eine mögliche Kondensatbildung ist zu berücksichtigen. Es sind gegebenenfalls geeignete Maßnahmen zur Kondensatableitung zu treffen. Bei ungenügend gedämmten Kaltwasserleitungen kann es zu Tauwasserbildung auf der Dämmschichtoberfläche kommen, ungeeignete Materialien können durchfeuchten. Deshalb sollten geschlossenzellige oder vergleichbare Materialien mit einem hohen Wasserdampfdiffusionswiderstand verwendet werden. Alle Stoß-, Schnitt-, Naht- und Endstellen sind wasserdampfdicht zu verschließen. Q = Leistung in Watt w = Strömungsgeschwindigkeit in Meter/Sekunde R = Rohrreibungsdruckgefälle in Pascal/Meter (100 Pa = 1 hPa = 1 mbar, 1 hPa ~ 10 mm WS)

112 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Rohrreibungstabellen Verbundrohr (Kühlen) Rohrreibungsdruckgefälle für Wasser in Abhängigkeit vom Wärme- bzw. Massenstrom bei mittlerer Wassertemperatur von 18,5 °C und einer Spreizung von ∆ϑ = 3 K (17 °C/20 °C)* da x s di V/l Q W -200 -400 -600 -800 -1000 -1200 -1400 -1600 -1800 -2000 -2200 -2400 -2600 -2800 -3000 -3200 -3400 -3600 -3800 -4000 -4200 -4400 -4600 -4800 -5000 -5200 -5400 -5600 -5800 -6000 -6200 -6400 -6600 -6800 -7000 -7200 -7400 -7600 -7800 -8000 -8200 -8400 -8600 -8800 -9000 -9200 -9400 -9600 -9800 -10000

m kg/h 57 115 172 230 287 344 402 459 517 574 632 689 746 804 861 919 976 1033 1091 1148 1206 1263 1321 1378 1435 1493 1550 1608 1665 1722 1780 1837 1895 1952 2010 2067 2124 2182 2239 2297 2354 2411 2469 2526 2584 2641 2699 2756 2813 2871

20 x 2,25 mm 15,5 mm 0,19 l/m w m/s 0,08 0,17 0,25 0,34 0,42 0,51 0,59 0,68 0,76 0,85 0,93 1,02

R Pa/m 13 42 84 138 202 276 361 455 558 671 792 922

25 x 2,5 mm 20 mm 0,31 l/m w m/s 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,31 0,36 0,41 0,46 0,51 0,56 0,61 0,66 0,71 0,76 0,81 0,86 0,92 0,97 1,02 1,07 1,12 1,17 1,22 1,27 1,32 1,37 1,42 1,47 1,53

R Pa/m 4 13 25 41 61 83 108 136 167 200 236 275 316 360 406 454 505 559 614 672 732 794 859 926 995 1066 1139 1215 1293 1372

32 x 3 mm 26 mm 0,53 l/m w m/s 0,03 0,06 0,09 0,12 0,15 0,18 0,21 0,24 0,27 0,3 0,33 0,36 0,39 0,42 0,45 0,48 0,51 0,54 0,57 0,6 0,63 0,66 0,69 0,72 0,75 0,78 0,81 0,84 0,87 0,9 0,93 0,96 0,99 1,02 1,05 1,08 1,11 1,14 1,17 1,2 1,23 1,26 1,29 1,32 1,35 1,38 1,41 1,44 1,47 1,5

R Pa/m 1 4 7 12 18 24 31 39 48 58 68 79 91 104 117 131 145 161 177 193 210 228 247 266 285 306 327 348 370 393 417 440 465 490 516 542 569 596 624 653 682 712 742 773 804 836 868 901 935 969

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 113

Rohrreibungstabellen Verbundrohr (Kühlen) Rohrreibungsdruckgefälle für Wasser in Abhängigkeit vom Wärme- bzw. Massenstrom bei mittlerer Wassertemperatur von 18,5 °C und einer Spreizung von ∆ϑ = 3 K (17 °C/20 °C)* da x s di V/l Q W -2000 -3000 -4000 -5000 -6000 -7000 -8000 -9000 -10000 -11000 -12000 -13000 -14000 -15000 -16000 -17000 -18000 -19000 -20000 -21000 -22000 -23000 -24000 -25000 -26000 -27000 -28000 -29000 -30000 -31000 -32000 -33000 -34000 -35000 -36000 -37000 -38000 -39000 -40000 -41000 -42000 -43000 -44000 -45000 -46000 -47000 -48000 -49000 -50000 -51000

m kg/h 574 861 1148 1435 1722 2010 2297 2584 2871 3158 3445 3732 4019 4306 4593 4880 5167 5455 5742 6029 6316 6603 6890 7177 7464 7751 8038 8325 8612 8900 9187 9474 9761 10048 10335 10622 10909 11196 11483 11770 12057 12344 12632 12919 13206 13493 13780 14067 14354 14641

40 x 4 mm 32 mm 0,80 l/m w m/s 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,79 0,89 0,99 1,09 1,19 1,29 1,39 1,49 1,59

R Pa/m 22 44 72 106 146 192 243 299 360 426 497 572 653 738 828

50 x 4,5 mm 41 mm 1,32 l/m w m/s 0,12 0,18 0,24 0,3 0,36 0,42 0,48 0,54 0,61 0,67 0,73 0,79 0,85 0,91 0,97 1,03 1,09 1,15 1,21 1,27 1,33 1,39 1,45 1,51

R Pa/m 7 14 22 33 45 59 75 92 110 131 152 175 200 226 253 282 312 344 376 411 446 483 521 560

63 x 6 mm 51 mm 2,04 l/m w m/s 0,08 0,12 0,16 0,2 0,23 0,27 0,31 0,35 0,39 0,43 0,47 0,51 0,55 0,59 0,63 0,66 0,7 0,74 0,78 0,82 0,86 0,9 0,94 0,98 1,02 1,06 1,1 1,13 1,17 1,21 1,25 1,29 1,33 1,37 1,41 1,45 1,49 1,53 1,56 1,6 1,64 1,68 1,72 1,76 1,8 1,84 1,88 1,92 1,96 1,99

R Pa/m 2 5 8 12 16 21 26 33 39 46 54 62 71 80 89 100 110 121 133 145 157 170 183 197 211 226 241 257 273 289 306 323 341 359 378 397 416 436 456 476 497 519 541 563 585 608 632 656 680 704

114 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Rohrreibungstabellen Verbundrohr (Kühlen) Rohrreibungsdruckgefälle für Wasser in Abhängigkeit vom Wärme- bzw. Massenstrom bei mittlerer Wassertemperatur von 18,5 °C und einer Spreizung von ∆ϑ = 3 K (17 °C/20 °C)* da x s di V/l Q W -8000 -10000 -12000 -14000 -16000 -18000 -20000 -22000 -24000 -26000 -28000 -30000 -32000 -34000 -36000 -38000 -40000 -42000 -44000 -46000 -48000 -50000 -52000 -54000 -56000 -58000 -60000 -62000 -64000 -66000 -68000 -70000 -75000 -80000 -85000 -90000 -95000 -100000 -105000 -110000 -115000 -120000 -125000 -130000 -135000 -140000 -145000 -150000 -155000 -160000

m kg/h 2297 2871 3445 4019 4593 5167 5742 6316 6890 7464 8038 8612 9187 9761 10335 10909 11483 12057 12632 13206 13780 14354 14928 15502 16077 16651 17225 17799 18373 18947 19522 20096 21531 22967 24402 25837 27273 28708 30144 31579 33014 34450 35885 37321 38756 40191 41627 43062 44498 45933

75 x 7,5 mm 60 mm 2,83 l/m w m/s 0,23 0,28 0,34 0,4 0,45 0,51 0,57 0,62 0,68 0,73 0,79 0,85 0,9 0,96 1,02 1,07 1,13 1,19 1,24 1,3 1,36 1,41 1,47 1,53 1,58 1,64 1,7 1,75 1,81 1,86 1,92 1,98 2,12

R Pa/m 12 18 25 33 41 51 61 72 84 97 111 125 141 157 174 191 209 228 248 269 290 312 335 358 382 407 432 459 485 513 541 570 645

90 x 8,5 mm 73 mm 4,18 l/m w m/s 0,15 0,19 0,23 0,27 0,31 0,34 0,38 0,42 0,46 0,5 0,53 0,57 0,61 0,65 0,69 0,73 0,76 0,8 0,84 0,88 0,92 0,95 0,99 1,03 1,07 1,11 1,15 1,18 1,22 1,26 1,3 1,34 1,43 1,53 1,62 1,72 1,81 1,91 2

R Pa/m 5 7 10 13 16 20 24 28 33 38 44 49 55 61 68 75 82 89 97 105 113 122 131 140 149 159 169 179 190 200 211 223 252 283 315 349 385 422 461

110 x 10 mm 90 mm 6,36 l/m w m/s 0,1 0,13 0,15 0,18 0,2 0,23 0,25 0,28 0,3 0,33 0,35 0,38 0,4 0,43 0,45 0,48 0,5 0,53 0,55 0,58 0,6 0,63 0,65 0,68 0,7 0,73 0,75 0,78 0,8 0,83 0,85 0,88 0,94 1 1,07 1,13 1,19 1,26 1,32 1,38 1,44 1,51 1,57 1,63 1,7 1,76 1,82 1,88 1,95 2,01

R Pa/m 2 3 4 5 6 7 9 10 12 14 16 18 20 23 25 28 30 33 36 39 42 45 48 51 55 58 62 66 70 74 78 82 92 104 116 128 141 155 169 183 199 215 231 248 265 283 302 321 340 360

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 115

Installationshinweise Berücksichtigung der thermischen Längenänderung Die thermischen Längenänderungen, die sich aufgrund wechselnder Einsatztemperaturen ergeben, müssen konstruktiv bei der Rohrführung berücksichtigt werden. Bei der Längenänderung spielen die Temperaturdifferenz Δϑ und die Rohrlänge L eine entscheidende Rolle.

den Anschlüssen zu vermeiden. Für Rohre, die in der Wand unter Putz eingemauert oder im Estrich eingebaut werden, wird die Längenausdehnung durch die Dämmung im Bereich der Richtungsänderung aufgenommen. Die Längenänderung berechnet sich nach folgender Gleichung: ΔL = a · L · Δϑ

Bei allen Montagevarianten, insbesondere bei frei beweglich verlegten Rohren, wie z. B. Heizkörperanschlussleitungen aus dem Fußboden oder aus der Sockelleiste sowie bei Kellerverteil- und Steigleitungen, muss die Längenausdehnung der Uponor Verbundrohre berücksichtigt werden, um übermäßige Spannungen im Rohrmaterial und Schäden an

Hierbei sind: ΔL Längenausdehnung (mm) a Längenausdehnungskoeffizient (0,025 mm/mK) L Leitungslänge (m) Δϑ Temperaturdifferenz (K)

Δϑ = 70 K

L ngen nderung ΔL [mm]

Δϑ = 60 K 70

Δϑ = 50 K

Δϑ = 40 K

Δϑ = 30 K

Δϑ = 20 K 20

Δϑ = 10 K

0 0

Leitungsl nge L [m]

116 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Rohrleitungsbefestigung Bei der Planung und Verlegung des Uponor Verbundrohrsystems sind neben den bautechnischen Anforderungen auch die thermisch bedingten Längenausdehnungen zu berücksichtigen.

Uponor Mehrschichtverbundrohre dürfen nicht starr zwischen zwei Festpunkten eingebaut werden. Die Längenänderung der Rohre muss immer aufgenommen bzw. gelenkt werden. LBS

Dehnungsschenkel

Fixpunkt (FP)

Gleitschelle (GS)

Freiverlegte Uponor Verbundrohre müssen zur Kompensation der thermisch bedingten Längenausdehnung einen entsprechenden Dehnungsausgleich erhalten. Dazu ist die Kenntnis der Lage aller Fixpunkte nötig. Kompensiert wird immer zwischen zwei Fixpunkten (FP) und Richtungsänderungen (Biegeschenkel BS).

Biegeschenkel (BS) Fixpunkt (FP)

Bestimmung der Biegeschenkellänge Grafische Bestimmung der erforderlichen Biegeschenkellänge da = 14 16 18 20

Dehnungsschenkell nge L [m]

63 75

45 40

35 110 mm

30 25 20 15 10 5

500

Temperaturdifferenz Δϑ [K]

1000

1500

2000

2500

Biegeschenkell nge LBS [mm]

Ablesebeispiel

Berechnungsformel

Installationstemperatur Betriebstemperatur Temperaturdifferenz Δϑ Dehnungsschenkellänge Rohrdimension da × s Erforderliche Biegeschenkellänge LBS

20 °C 60 °C 40 K 25 m 32 × 3 mm ca. 850 mm

LBS da L LBS α Δϑ k

k · da · (Δϑ · α · L) Rohr-Außendurchmesser [mm] Dehnungsschenkellänge [m] Biegeschenkellänge [mm] Längenausdehnungskoeffizient (0,025 mm/mK) = Temperaturdifferenz [K] = 30 (Werkstoffkonstante)

= = = = =

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 117

Befestigungstechnik Armaturen- und Geräteanschlüsse sowie Anschlüsse von Mess- und Regeleinrichtungen sind grundsätzlich verdrehsicher auszuführen. Alle Rohrleitungen sind so zu führen, dass die thermische Längenänderung (Erwärmung und Abkühlung) nicht behindert wird.

Art und Abstände der Rohrbefestigung sind abhängig von Druck, Temperatur und Medium. Die Auslegung der Rohrbefestigungen ist nach der Gesamtmasse (Rohrgewicht + Gewicht des Mediums + Gewicht der Dämmung) fachgerecht nach den anerkannten Regeln der Technik vorzunehmen. Es wird empfohlen, die Rohrbefestigungen möglichst in Nähe der Form- und Verbindungsstücke zu setzen.

Die Längenänderung zwischen zwei Festpunkten kann durch Dehnungsbögen, Kompensatoren oder durch Richtungsänderung der Rohrleitung aufgenommen werden. Werden die Uponor Verbundrohre an der Decke mit Rohrschellen frei verlegt, müssen keine Tragschalen verwendet werden. Folgende Tabelle stellt den maximalen Befestigungsabstand „L“ zwischen den einzelnen Rohrschellen für die unterschiedlichen Rohrdimensionen dar.

Befestigungsabstände Rohrdimension da x s [mm]

16 × 2,0* 20 × 2,25* 25 × 2,5* 32 × 3,0* 40 × 4,0 50 × 4,5 63 × 6,0 75 × 7,5 90 × 8,5 110 × 10,0

Maximaler Befestigungsabstand zwischen den Rohrschellen L horizontal Ringware [m] Stangenware [m] 1,20 2,00 1,30 2,30 1,50 2,60 1,60 2,60 – 2,00 – 2,00 – 2,20 – 2,40 – 2,40 – 2,40

vertikal Stangenware [m] 2,30 2,60 3,00 3,00 2,20 2,60 2,85 3,10 3,10 3,10

Rohrgewicht mit 10 °C Wasserfüllung/ohne Dämmung Ring Stange [kg/m] [kg/m] 0,218 0,231 0,338 0,368 0,529 0,557 0,854 0,854 – 1,310 – 2,062 – 3,265 – 4,615 – 6,741 – 9,987

* Uponor Uni Pipe PLUS

118 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

PE-Xa Rohrinstallation PE-Xa – der hochbelastbare Rohrwerkstoff Uponor PE-Xa Rohres Das von Zent-Frenger eingesetzte Quick & Easy Rohr aus vernetztem Polyethylen (PE-Xa) hat sich seit der Entwicklung im Jahre 1967 in unzähligen Bauvorhaben bestens bewährt. Die Qualität des Rohres ist nach dem derzeitigen Stand der Kunststoffverfahrenstechnik unübertroffen. Umfangreiche Zertifizierungen liegen vor.

• Auch bei tiefen Temperaturen flexibel • Unempfindlich gegen Spannungsrisse • Schlagzäh • Wärmeformbeständig • Chemikalienbeständig • Langlebig

Die extreme Robustheit des Uponor PE-Xa Rohres resultiert aus der Vernetzung des Basisrohres im Produktionsprozess. Bei ca. 250 °C wird eine gleichmäßige dreidimensionale Vernetzung über den gesamten Rohrquerschnitt erreicht. Es entsteht ein einziges, robustes Makromolekül. Zusätzlich wird es mit einer Sauerstoffdiffusionssperrschicht und einem äußeren Schutzmantel aus vernetztem Polyethylen versehen.

• Sauerstoffdicht gemäß DIN 4726

Hervorragende Zeitstandfestigkeit Vernetztes Basisrohr

Standzeit: Mediumrohr aus PE-Xa

Zeitstand-Innendruckfestigkeit [MPa]

Das Uponor PE-Xa Rohr hält gemäß DIN 16892 Ausgabe 7/2000 ein Bauleben lang. Gegenüber den abknickenden Zeitstandskurven von unvernetzten Kunststoffrohren haben die für das Uponor PE-Xa Rohr geltenden Kurven im Zeitstandsdiagramm einen linearen Verlauf – ein Indiz für die enorme Langlebigkeit der Uponor PE-Xa Rohre.

Uponor PE-Xa Rohre mit Q&E Fittings Standzeit [Jahre]

Standzeit [h] Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 119

Uponor Quick & Easy (Q&E) Verbindungstechnik Nach dem Aufweiten verbindet die Rückstellkraft Zunächst wird der Q&E Sicherungsring auf das Rohrende aufgesteckt. Anschließend wird das Rohrende zusammen mit dem aufgesteckten Ring aufgeweitet. Dazu werden Akku-Aufweitwerkzeuge mit den passenden Aufweitköpfen eingesetzt. Bevor das Rohrende durch den „Memory-Effekt“ versucht, seine Ausgangsform wieder anzunehmen, wird der Uponor Quick & Easy Fitting eingeschoben. Schon nach einigen Sekunden schrumpft das Rohr auf das Fittingprofil und es entsteht eine absolut sichere und dichte Verbindung. Je nach Verarbeitungstemperatur kann meist schon kurz nach Abschluss der Installationsarbeiten die Dichtheitsprüfung erfolgen.

Dort aufweiten, wo Platz ist Oft müssen Verbindungen unter beengten räumlichen Bedingungen, z. B. in Nischen und Schächten, erstellt werden. Hier bietet Quick & Easy einen entscheidenden Montagevorteil: Das Rohrende mit dem Sicherungsring kann bei Bedarf auch abseits des Montageortes aufgeweitet und anschließend auf den Fittingnippel oder Verteileranschluss gesteckt werden.

Uponor Quick & Easy (Q&E) Verbindungstechnik • Innovative und dauerhafte, dichte Verbindungstechnik • Sehr hohe Auszugsfestigkeit • Löten und Schweißen entfallen, daher keine Brandgefahr • Rohrwerkstoff ist gleich Dichtwerkstoff, deshalb keine O-Ringe erforderlich

Standzeit: Mediumrohr aus PE-Xa

Stecken Sie den Sicherungsring bis zum Anschlag auf das rechtwinklig abgeschnittene Rohrende.

Weiten Sie das Rohrende auf. Für eine gleichmäßige Aufweitung wird dabei der Aufweitkopf im Rohrende durch die spezielle Werkzeugmechanik automatisch gedreht.

Schieben Sie das aufgeweitete Rohrende zügig bis zum Anschlag auf den Fittingnippel. Kurz halten, bis das Rohr aufgeschrumpft ist. Fertig!

120 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Ausdehnungsdiagramm PE-Xa

ΔL = α • L • Δϑ Hierbei sind: ΔL = Längenausdehnung [mm] α = Längenausdehnungskoeffizient (0,18 mm/mK) L = Leitungslänge [m] Δϑ = Temperaturdifferenz [K] Ablesebeispiel Installierte Rohrlänge L Einbautemperatur max. Betriebstemperatur Temperaturdifferenz Δϑ Längenänderung ΔL

190

180 9

160 150

140 130

120 110

100 5

90 80

70 60

Leitungsl nge L [m]

Thermische Längenänderung von Uponor PE-Xa Rohren Uponor PE-Xa Rohre verändern, wie alle Werkstoffe, abhängig von den jeweiligen Einbau- und Betriebstemperaturen ihre Länge (thermische Längenänderung). Hierbei dehnen sie sich entweder aus (Temperaturanstieg) oder sie verkürzen sich (Abkühlung). Das Ausmaß der Längenänderung wird durch die installierte Rohrlänge, die Temperaturdifferenz und durch den a-Wert des Rohrwerkstoffes bestimmt und kann mit nachfolgender Formel näherungsweise errechnet werden.

L ngenausdehnung ÆL [mm]

Installationshinweise

50 40

30 1

20 10

5m 20 °C 70 °C 70 - 20 = 50 K 42 mm

Temperaturdifferenz Æϑ [K]

Aus dem Ausdehnungsdiagramm können die zu erwartenden Längenausdehnungen für Uponor PE-Xa Rohre bei unterschiedlichen Rohrlängen und Temperaturdifferenzen abgelesen werden. Biegeschenkel Bei der Installation freiverlegter, warmgehender Uponor PE-Xa Rohre sind die zu erwartenden thermischen Längenänderungen konstruktiv, z. B. durch die fachgerechte Anordnung von Fixpunkten, Gleitschellen und Biegeschenkeln zu berücksichtigen. Die Biegeschenkellänge LBS kann mit nachfolgender Formel berechnet werden.

LBS

Dehnungsschenkel

Berechnungsformel LBS = k · da · ΔL da = Rohr-Außendurchmesser [mm] L = Längeausdehnung [mm] LBS = Biegeschenkellänge [mm] Δϑ = Temperaturdifferenz [K] k = 12 (Werkstoffkonstante von PE-Xa)

Fixpunkt

Gleitschelle Biegeschenkel Fixpunkt

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 121

Befestigungsabstände freiverlegter Leitungen Frei verlegte, warmgehende Leitungen sollten mit Tragschalen verlegt werden. Soll seitliches Ausweichen der Rohrleitung ohne Tragschalen sicher vermieden werden, werden die Rohre zweckmäßigerweise nach dem Festpunktverfahren verlegt (DIN EN 806-4). Richtungsänderungen, Abzweige und Rohreinbauteile werden dabei durch geeignet angebrachte Festpunkte gegen Ortsverschiebungen gesichert und angrenzende Leitungsteile vor einer Beanspruchung durch Biege- und Torsionsmomente sowie Schubkräfte geschützt. Zwischen zwei Festpunkten wird die temperaturbedingte Längenänderung vollständig unterdrückt. Der Abstand zwischen zwei Festpunkten in axialer Richtung darf 6,0 m nicht überschreiten. Durch Rohrführungshalterungen ist seitliches Ausweichen der Rohrleitung auszuschließen. Das nachfolgende Bild zeigt die Verlegung im Festpunktverfahren, für die grundsätzlich eine Wärmedämmung z. B. aus FCKW-freien PUR Halbschalen mit Folienmantel vorgesehen ist.

a a a

a a

Verlegung nach dem Festpunktverfahren – bei vertikal verlegten Rohrleitungen kann der Wert a mit 1,3 multipliziert werden

Außendurchmesser Rohr

Abstand zwischen zwei Festpunkten

da [mm] 16 20 25 32

L [mm] 6000 6000 6000 6000

Abstand zwischen Gleitschellen oder zwischen Gleitschellen und Festpunkt a [mm] 250 300 350 400

122 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Kühl-/Heizkreisverteiler im Deckenhohlraum Vielseitig in der Anwendung – der modulare Uponor Vario PLUS Verteiler

Der von Zent-Frenger eingesetzte Uponor Vario PLUS Verteiler aus glasfaserverstärktem Polyamid bietet durch das modulare Konzept variable Einsatzmöglichkeiten. Mit nur wenigen Komponenten (Basis Kit plus 1/3/4/6-fach Grundkörper) lassen sich Verteilergrößen von 2 bis 12 Heizkreisen zusammen bauen. So hat man bei überschaubarem Lagerbestand immer die passende Verteilergröße zur Hand. Bei Bedarf kann der Verteiler auch noch nachträglich mit dem Uponor Vario PLUS Verteiler Einzelsegment verlängert werden. Besonders praktisch: Die einzelnen Komponenten sind mit einem Spezialgewinde und Dichtungsringen versehen und werden einfach von Hand werkzeuglos miteinander verbunden, wobei die Grundkörper sowohl mit den Heizkreisanschlüssen nach unten als auch nach oben montiert werden können.

Werkseitig sind die Grundkörper mit oder ohne Durchflussmesser (Anzeigebereich: 0 – 4 l/min) lieferbar. Durch die geringe Einbautiefe von nur 72 mm kann der Uponor Vario PLUS Verteiler in nahezu jeden Deckenhohlraum und, mit dem passenden Verteilerschrank UP, sogar in Ständerwände eingebaut werden.

Kühl-/Heizkreisverteiler • Passt durch die geringe Einbautiefe von nur 72 mm in nahezu jede abgehängte Decke • Nur wenige Komponenten durch modulares Konzept • Module einfach werkzeuglos zu verbinden • Erweiterungsmöglichkeit durch Einzelsegmente • Mit oder ohne Durchflussmesser lieferbar • Durch umfangreiches Zubehör für nahezu jede Einbausituation geeignet

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 123

Maße und technische Daten Anzahl Heizkreise 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

72*

225

L [mm] 245 295 345 395 445 495 545 595 645 695 745

* 85 mm mit Thermometer

Daten Uponor Vario PLUS Verteiler Werkstoff max. Betriebsdruck max. Betriebstemperatur max. Prüfdruck (24 h, ≤ 30 °C) max. Wassermenge pro Verteiler kvs-Wert Vorlauf-/Rücklaufventil adaptierbare Thermoantriebe

glasfaserverstärktes Polyamid mit Messingeinlagen 6 bar 60 °C 10 bar 3,5 m³/h 1,2 m³/h TA 230, TA 24, DDC

100

200

2,5

300

6 5 4

3,5

0,8

Medium: Wasser

0,6 0,5

5 4

5 6 7

40 50 60

80 100

Massenstrom m in [kg/h] 124 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

200

300 400 500

[kPa]

Druckverlust Æp in [mbar]

Bestimmung der werkzeuglosen Ventilvoreinstellung (Zahlenangabe auf dem Einstellring) für die Regulierventile im Uponor Vario PLUS Verteiler.

Zentraler Heizen/Kühlen-Verteiler

Besonders wenn große Heiz-/Kühldecken in mehrere unterschiedliche Zonen und Räume unterteilt sind, ist es oft sinnvoll, diese jeweils einzeln an einen zentralen Verteiler anzuschließen. Hier können die Bereiche dann separat abgesperrt, geregelt und hydraulisch untereinander abge<glichen werden. Diese Funktionen erfüllt der Uponor Magna Verteiler.

Zentraler Heizen/Kühlen-Verteiler • Nur drei Komponenten für einfache Lagerhaltung • Verteilergrößen mit 2 – 20 Heizkreisen einfach herstellbar • Ideal für Großflächen • Geringes Gewicht und einfache Montage

Gegenüber einteiligen Verteilern schafft der modulare Magna Verteiler G 1 ½ aus glasfaserverstärktem Polyamid von Uponor die Möglichkeit, mit nur drei Hauptkomponenten (Basis Set, Verteilersegment, Halter Kit) Verteiler von 2 – 20 Heizkreisen herzustellen. Das reduziert die Lagerhaltung und bietet den Vorteil, dass immer die passende Verteilergröße verfügbar ist.

• Inklusive Thermometer und Manometer • Wahlweise mit montierter Klemmringverschraubung 25 x 2,3 mm oder G ¾" Eurokonus

Komponenten

Uponor Magna Verteiler Basis Set Das Set beinhaltet neben Thermometern und Manometern alle Basiskomponenten, die zur Befestigung, für den Anschluss und zum Füllen und Entleeren des Verteilers benötigt werden.

Uponor Magna Verteilersegmente Die Verteiler-Einzelsegmente für Vor- und Rücklauf sind werkseitig wahlweise mit Klemmringverschraubungen 25 x 2,3 mm oder ¾" Eurokonus ausgestattet und lassen sich einfach und ohne zusätzliche Dichtungen zusammenkoppeln. So können in Verbindung mit dem Basis Set Verteiler mit 2 – 20 Heizkreisen hergestellt werden.

Uponor Magna Verteiler Halter Kit Für größere Verteilerlängen sind zusätzliche Halterungen erforderlich. In dem Verteiler Halter Kit sind bereits Befestigungsmaterialien wie Schrauben und Dübel enthalten.

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 125

810

910

1010

2110

710

2010

610

1910

510

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 1810

1710

1610

1510

1410

1310

1210

1110

410

Heizkreise L [mm]

110 100

166

Uponor Magna Verteiler (modular) Anschlussdimension max. Betriebstemperatur max. Betriebsdruck max. Prüfdruck (24 h, ≤ 30 °C) kvs-Wert Vorlauf-/Rücklaufventil

600 500

Druckverlust Æp [mbar]

Bestimmung der werkzeuglosen Ventilvoreinstellung (Zahlenangabe auf dem Einstellring) für die Regulierventile im modularen Uponor Magna Verteiler.

G 1½ 60 °C 6 bar 10 bar 2,35 m³/h

4 5 67 8 9

60 50

400

300

200

100

60 50

Medium: Wasser 10

100

200

300

500

Massenstrom m ú [kg/h]

126 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

1000

2000

3000

[kPa]

> 200

> 370

110

G1 1/2

L 155

310

Maße und technische Daten

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 127

128 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Zent-Frenger TABS – Gebäudetemperierung mit thermisch aktivierten Bauteilen Zent-Frenger Batiso – Betonkernaktivierung ...................................................................................................................... 130 Systembeschreibung.............................................................................................................. 131 Hauptkomponenten ................................................................................................................ 135 Deckenkonstruktionen und Auslastungswerte....................................................................... 140 Einflussfaktoren auf die Leistung ........................................................................................... 144 Planungshinweise zur Regelung und Betriebsweise ............................................................. 146 Konstruktionsvarianten .......................................................................................................... 152 Verlege- und Anschlussplanung ............................................................................................ 157 Anlieferung und Kranung der Batiso Module ......................................................................... 160 Montagehinweise ................................................................................................................... 162

Zent-Frenger Batiso ON und Thermische Steckdose T2 ................................................................................................... 165 Systembeschreibung.............................................................................................................. 165 Hauptkomponenten ................................................................................................................ 167 Planung und Auslegung .........................................................................................................168 Montagehinweise ................................................................................................................... 171

Zent-Frenger Industrieflächenheizung ................................................................................................................................ 172 Systembeschreibung.............................................................................................................. 172 Hauptkomponenten ................................................................................................................ 174 Allgemeine Planungshinweise für Industrieflächenheizungen .............................................. 175 Planungshinweise zur Bodenkonstruktion ............................................................................. 177 Inbetriebnahme und Nutzung.................................................................................................184 Planungshinweise zur Heizungsanlage ................................................................................. 187 Auslegungshinweise/Auslegungsdaten .................................................................................190

Zent-Frenger Unterfrierschutzheizung ................................................................................................................................ 194 Systembeschreibung.............................................................................................................. 194

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 129

Zent-Frenger TABS – professioneller Service vom ersten Entwurf bis zur Gebäudenutzung Zent-Frenger TABS steht für thermisch aktivierte Bauteilsysteme. Das besondere an diesen Systemen ist die Idee, für die Pufferung von Wärme- und Kältelasten die gebäudeeigene Speicherkapazität zu nutzen. Gleichzeitig werden die thermisch aktivierten Bauteilsysteme als Heiz- und Kühlflächen verwendet. Zent-Frenger bietet hierbei Systeme sowohl für die Decke als auch für den Fußboden an. Insbesondere in Gebäuden, in denen vorwiegend Kühlbedarf besteht, sind Kühl- und Heizflächen in der Decke eine interessante Alternative. Zent-Frenger bietet verschiedene Lösungen, abhängig vom Objekt und den Kühl- und Heizanforderungen des Gebäudes. Neben den klassischen Systemen, die in abgehängte Deckenkonstruktionen montiert werden und in verschiedenen Leistungsvarianten erhältlich sind, ist gerade in Büro- oder Gewerbeobjekten auch die thermische Bauteilaktivierung eine wirtschaftliche und nachhaltige Variante zur energieeffizienten Gebäudetemperierung. Steht in Gewerbe- und Industrieobjekten dagegen vor allem die Beheizung im Fokus, fällt die Wahl meist auf eine Industrieflächenheizung. Da die Anforderungen an eine Industrieflächenheizung sehr unterschiedlich sein können, bietet Zent-Frenger verschiedene maßgeschneiderte Systemlösungen an.

Zent-Frenger TABS • Vollumfängliche Beratung in allen Phasen des Bauablaufs • Kostensicherheit durch die Gesamtvergabe von Material und Montage • Professionelle Abwicklung durch erfahrene Projekt- und Bauleiter • Einbau hochwertiger Materialien mit System gewährleistung

Zent-Frenger berät die Partner dabei in allen Phasen des Bauablaufs – vom ersten Entwurf bis zur Gebäudenutzung: • In der Entwurfsphase werden Unterlagen zur nachhaltigen Gebäudeplanung, Empfehlungen für Niedrigenergiesysteme und Kostenschätzungen auf Basis von Ausführungsplanungen zur Verfügung gestellt. • Beim Erarbeiten des Gebäudekonzepts unterstützt Zent-Frenger bei der technischen Auslegung und der Erstellung von Ausschreibungstexten. • In der Konstruktionsphase werden System-Layouts, Ausführungszeichnungen, Hydraulikberechnungen und Materialspezifikationen zur Verfügung gestellt. • Mit einer professionellen Abwicklung durch erfahrene Projekt- und Bauleiter gewährleistet Zent-Frenger in der Bauphase einen optimalen Materialfluss zur Baustelle, der sich reibungslos in den gesamten Bauablauf integriert.

130 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Zent-Frenger Batiso – Gebäudetemperierung mit thermisch aktivierten Betonbauteilen Systembeschreibung

Betonbauteile wie Betondecken können zum kostengünstigen Kühlen bzw. Wärmen von mehrgeschossigen Gebäuden, wie z. B. Büro- und Verwaltungsgebäuden, genutzt werden. Zur thermischen Aktivierung der Bauteile werden wasserdurchflossene Zent-Frenger Batiso Register in die Betondecke eingelegt. Dabei nutzt Zent-Frenger Batiso nicht nur die Decken oberflächen für die Wärmeübertragung, sondern auch die Speicherfähigkeit der Betondecke für die zeitversetzte „Beladung“ der Decke mit regenerativ gewonnener Kälte, z. B. durch Rückkühlung mit kühler Außenluft über Nacht. Die so abgekühlte Decke kann dann tagsüber wieder Wärme aus dem Gebäude aufnehmen.

Zent-Frenger Batiso Betonkernaktivierung • Bauteilintegriertes Rohrleitungsystem für Büro- und Gewerbeneubauten • Ganzjährig hoher thermischer Komfort zu niedrigen Investitions- und Betriebskosten • Optimale Einsatzmöglichkeit von regenerativen Energiequellen • Konform mit den Nachhaltigkeitszertifikaten für Gebäude, zum Beispiel LEED, BREEAM und DGNB

Die Betonkernaktivierung empfiehlt sich für Gebäude mit kleinen bis mittleren Kühllasten, um einer Aufheizung im Sommer entgegenzuwirken. In Gebäuden mit mittleren bis größeren Kühllasten kann die Betonkernaktivierung zur Deckung der Grundlasten dienen mit dem Ziel, eine ggf. zusätzlich benötigte Klimaanlage für den Mindestluftwechsel kleiner zu dimensionieren.

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 131

Behagliche Raumtemperaturen für ein produktives Arbeitsumfeld

Funktionsprinzip der thermischen Bauteilaktivierung

Ein angenehmes Arbeitsumfeld zu schaffen, sollte ein wichtiges Kriterium bei der Konstruktion von Büro- und Verwaltungsgebäuden sein, denn es hat direkten Einfluss sowohl auf den Krankenstand als auch auf die Leistungs fähigkeit der Mitarbeiter. Je wohler sich die Arbeitnehmer fühlen, umso produktiver sind sie. Dabei wird die Arbeitsatmosphäre durch viele Faktoren wie Umgebungstemperatur, Luftqualität, Ventilation, Geräuschpegel, Tageslicht etc. beeinflusst. Kühlen und heizen über thermisch aktive Bauteile (TABS) Mit relativ geringem Aufwand können Systeme zur thermischen Bauteilaktivierung wie Zent-Frenger Batiso zu einer ganzjährig behaglichen Raumtemperatur beitragen. Das in die Raumflächen integrierte Batiso Rohrsystem wird je nach Bedarf mit Heiz- oder Kühlwasser durchflossen und nutzt den Betonkern in der Gebäudemasse zur Speicherung und zur Übertragung thermischer Energie. Decken, Fußböden und Wände tragen so ganzjährig wesentlich zum Kühlen und zur Abdeckung der Grundheizlast des Gebäudes bei.

Beladung: Nachts wird der Betonkern der Betondecke durch gekühltes Wasser aktiviert. Neben herkömmlichen Kälteerzeugern kommt auch die Nutzung von Grundwasser, Nachtluft und Geothermie in Betracht.

Als sogenanntes stilles Heiz-/Kühlsystem erfolgt die Energieübertragung geräuschlos hauptsächlich durch Strahlung, wodurch Staubaufwirbelung und Zugluft vermieden wird. Das Resultat ist eine ganzjährig behagliche Raumtemperatur. Das unsichtbare System erlaubt zudem maximale Freiheit bei der Raumnutzung und ermöglicht eine flexible Innenraumgestaltung. Der niedrige Energieverbrauch des Systems wird durch die mittlere Betriebstemperatur des Wassers (18 – 28 °C), die fast der Raumtemperatur entspricht, erreicht. Das ermöglicht den besonders energieeffizienten Einsatz des Systems mit regenerativen Energiequellen. Sowohl beim Heizen als auch beim Kühlen bietet die Zent-Frenger Batiso Betonkernaktivierung somit gegenüber einer konventionellen Heizung und Klimatisierung deutlich reduzierte Betriebskosten bei vergleichsweise geringen Investitions- und Wartungskosten. Das macht Zent-Frenger Batiso so kosteneffizient – beim Einbau und während der gesamten Nutzungsdauer des Gebäudes.

Entladung: Tagsüber speichert die gekühlte Betondecke die Wärme, die im Raum durch interne und externe Lasten entsteht.

132 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Kosteneffizient durch Reduzierung der Gebäudehöhe Wenn die gesamten Heiz- und Kühllasten ausschließlich über ein Lüftungssystem kompensiert werden sollen, so ist der für das Lüftungssystem erforderliche Raumbedarf erheblich. Der Grund dafür ist, dass Luft über eine – im Vergleich zu Wasser – sehr geringe spezifische Wärmekapazität verfügt. Um die erforderlichen Energiemengen zu übertragen, sind somit große Volumenströme erforderlich, die wiederum ein entsprechend dimensioniertes Lüftungsnetz erfordern. Die für eine zugfreie Lüftungskühlung notwendigen Lüftungskanäle mit den entsprechenden Luftein- und auslässen

Vielseitig bei der Nutzung und Raumaufteilung Bei der Konzeption von zeitgemäßen Bürogebäuden steht häufig eine möglichst flexible Nutzbarkeit und eine dafür erforderliche variable Raumaufteilung im Vordergrund. Zent-Frenger Batiso bietet hier die dafür nötige Flexibilität. Alle Komponenten sind entweder in der Betonkonstruktion integriert oder befinden sich außerhalb der Nutzbereiche. Somit sind im Gegensatz zu anderen Technologien zur Raumtemperierung wie beispielsweise Lüftungssysteme oder Heizkörper mit Batiso im Falle einer Neuaufteilung der Räume i.d.R. keine kostenaufwendigen baulichen Veränderungen erforderlich.

Batiso Modul 2100 x 5400 mm Typ-Nr.: 01

Batiso Modul 1500 x 4500 mm Typ-Nr.: 02

Batiso Modul 2100 x 5400 mm Typ-Nr.: 03

Reduzierte Raumhöhe ohne abgehängte Decke mit Zent-Frenger Batiso und Be-/Entlüftung über Lüftungsleitungen im Flur.

F90

30.7d

Vergleich der erforderlichen Raumhöhe bei gleicher Deckenhöhe

werden dabei üblicherweise in Hohlräumen oberhalb abgehängter Decken installiert. Bei vorgegebener Deckenhöhe ist somit durch den Einbau des Luftheiz-/-kühlsystems eine erheblich größere Raumhöhe im Vergleich zu einer Batiso Betonkernaktivierung erforderlich. Zent-Frenger Batiso führt demnach durch die niedrigere erforderliche Raumhöhe zu einer signifikanten Verringerung der Baukosten je Quadratmeter Nutzfläche.

F30

Tichelmann Verteil-/Sammelleitung unter oder in der Decke

Betonkernaktivierung mit Zent-Frenger Batiso ermöglicht flexible Bürokonzepte mit der Möglichkeit späterer Raum- und Nutzungsänderungen.

Zusätzlich erforderliche Raumhöhe durch Lüftungsleitungen oberhalb der angehängten Decke bei einem Volllast-Lüftungssystem.

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 133

Hohe Effizienz mit regenerativen Wärme- und Kälteerzeugern Durch die große wärmeübertragende Fläche der mit Batiso ausgestatteten Decken und/oder Wände sind die erforderlichen Temperaturunterschiede zwischen der Bauteiloberfläche und der Raumluft sehr gering. Die benötigten Vorlauftemperaturen liegen meistens im folgenden Bereich: • Kühlfall: 16 °C < ϑ V, C < 22 °C • Heizfall: 24 °C < ϑ V, H < 28 °C Hinsichtlich der Wassertemperatur gilt Zent-Frenger Batiso damit als System der Hochtemperatur-Kühlung oder Niedrigsttemperatur-Heizung. In Verbindung mit geeigneten Konzepten zur Wärme- und Kälteerzeugung kann daher eine sehr hohe Exergieeffizienz erreicht werden. Unter Berücksichtigung dieses Temperaturniveaus – das sich nahe der relevanten Umgebungstemperatur befindet – sind niedrige Exergiefaktoren mit niedrigen Betriebskosten gleichzusetzen. Dies gilt sowohl für die Kühlung als auch für die Heizung.

Die vorhandenen Systemtemperaturen ermöglichen den optimalen Einsatz erneuerbarer Energien. Aus diesem Grund empfehlen sich in erster Linie Sole/Wasser- bzw. Wasser/ Wasser-Wärmepumpen zum Heizen, Kältemaschinen zur Hochtemperaturkühlung und reversible Wärmepumpen zum Kühlen und Heizen. Bei gleichzeitigem Heiz- und Kühlbetrieb können die Wärmepumpen die TABS gleichzeitig als Wärmequelle und Wärmesenke nutzen. Folgende regenerative Energiequellen und -senken sind üblicherweise mit Zent-Frenger Batiso zur Gebäudekühlung sinnvoll kombinierbar: • Energiepfähle/Grundwasser: freie Kühlung, kombiniert mit Wärmepumpen • Außenluft: kombiniert mit Rückkühlern • Solarthermie: Absorptionskältemaschinen mit zusätzlichen Solarkollektoren Für die Gebäudekühlung mittels Betonkernaktivierung sind Vorlauftemperaturen < 16 °C nicht erforderlich und selten wirtschaftlich. Unter Umständen können im Gebäude jedoch niedrigere Vorlauftemperaturen benötigt werden, z. B. zur Entfeuchtung der Raumluft. Je nach Konzept kann es in dem Fall sinnvoll sein, unterschiedliche Kälteerzeuger zur Entfeuchtung (ca. 6 °C) und Kühlung (> 16 °C) einzusetzen.

* M

Freie Kühlung über Erdsonden (ca. 10 – 25 W/m) Einschalten der reversiblen Wärmepumpe im Kühlfall, sofern höhere Leistung erforderlich

Freie Kühlung, kombiniert mit reversibler Wärmepumpe.

134 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Hauptkomponenten Zent-Frenger Batiso Module • Werksseitig vorgefertigte Module, bestehend aus Trägermatten und Heizrohr • Besonders flexibles und hoch belastbares PE-Xa Rohr mit 5 Schichten für höchste Montageund Betriebssicherheit • Module in unterschiedlichen Abmessungen lieferbar, abhängig vom jeweiligen Bauvorhaben Deckendurchführungselement • Deckendurchführungselement zum einfachen Herausführen der Kühl- bzw. Heizrohre aus der Betondecke in das darunterliegende Geschoss, ohne die Schalung zu beschädigen • Rote Laschen im Deckendurchführungselement erlauben eine optische Kontrolle der Durchführungsrichtung

Schutzrohr • Aus HDPE für Rohr in Rohr Installation • Dimensionen 28/23

Q&E Verbindungstechnik • Werkzeuge und Fittings zur Verbindung der PE-Xa Rohre • Innovative Verbindungstechnik ohne O-Ringe (Rohrwerkstoff = Dichtwerkstoff)

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 135

Deckendurchführungselement

Bestandteile des Zent-Frenger Batiso Moduls

PE-Xa Rohr

Modulträgermatte

Werkseitig vorgefertigtes Zent-Frenger Batiso Modul

136 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Zent-Frenger Batiso Standard-Module im Überblick

Zent-Frenger Batiso Module

Typ-Nr. Modul A Modul C Modul D Modul G Modul H Modul I Modul J Modul K Modul L Modul M Modul N Modul O

Modulbreite B [mm] 2100 2100 1500 900 1500 900 2100 1500 900 2100 1500 900

Modullänge L [mm] 4800 4200 4800 4800 4200 4200 3600 3600 3600 2100 2100 2100

Die Spezialrohrträgermatte ist werkseitig mit einem fünfschichtigen, robusten PE-Xa 20 x 2,0 mm Rohr bestückt. Die Rohre sind auf den Trägermatten in dem vorgegebenem Verlegeabstand befestigt. Jedes Zent-Frenger Batiso Modul beinhaltet integrierte Anbinde leitungen zur Anbindung an die Verteilleitung oder einen Verteiler. Bereits in der Planungsphase werden die aus zulastenden Flächen des betreffenden Bauvorhabens mit den passenden Zent-Frenger Batiso Modulen bestückt. Zur Anpassung an die jeweiligen Gegebenheiten eines Bauvorhabens stehen unterschiedlich große Module zur Auswahl.

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 137

Deckendurchführungselement Das Deckendurchführungselement ermöglicht ein einfaches Herausführen der Kühl- bzw. Heizrohre aus der Betondecke in das darunterliegende Geschoss. Der besondere Vorteil dabei ist, dass die Schalung dafür nicht beschädigt werden muss. Gerade bei Leihschalungen, die heutzutage fast die Regel sind, ist dies eine wichtige Voraussetzung. Eine Druckprobe der Heiz- bzw. Kühlkreise ist zu jeder Zeit (vor, während und nach dem Betonieren) möglich. Ein weiterer großer Vorteil: Durch diese Methode der Rohrdurchführung ergibt sich die Möglichkeit, die Anbindeleitungen in einer beliebigen Länge nach unten aus der Decke herauszuziehen, um sie dann direkt, ohne zusätzliche Kupplungen, z. B. an eine Tichelmann-Zuleitung anzuschließen. Funktionsprinzip Durch das auf die Schalung genagelte Deckendurchführungselement wird die von der Modulseite kommende Anbindeleitung durchgefädelt. Spezielle rote Laschen im Deckendurchführungselement erlauben eine optische Kontrolle der Durchführungsrichtung bei späterer Entnahme der Anbindeleitung. Das Schutzrohr auf dieser Seite verhindert das Eindringen von Beton. Auf der anderen Seite verläuft die Anbindeleitung vollständig bis oberhalb der späteren

≈30

Deckendurchführungselemente auf der Schalung und Druckprobe der Batiso Anbindeleitungen.

Betonoberkante in einem Schutzrohr. Damit bleibt diese Seite der Anbindeleitung flexibel und kann später zurückgezogen werden. Nach der Ausfädelung der Rohre werden die Durchführungen bzw. Lehrrohre mit Mineralwolle (1000 °C) oder Beton verschlossen (Brandschutz).

Rohrführung mit Deckendurchführungselement für den Anschluss unterhalb der Betondecke. Verlaufsrichtung wird durch eine rote Lasche im Deckendurchführungselement angezeigt.

138 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Schutzrohr Für den Anschluss der Module bzw. der Kühl-/Heizkreise z. B. an eine im Doppelboden verlaufende Verteil-/Sammelleitung oder einen Verteiler können die Anbindeleitungen mittels Schutzrohr nach oben aus der Rohbetondecke geführt werden. Das PE-Xa Rohr ist dadurch am Austritt aus dem

Beton geschützt. Durch die Flexibilität des Schutzrohres kann die Anbindeleitung auf kleinstem Raum in die horizontale Lage gebracht werden. Werden die Module bzw. die Kühl-/Heizkreise an einen Verteiler oberhalb der aktivierten Decke angeschlossen, kann die 90° Umlenkung mit einem Rohrführungsbogen realisiert werden.

Rohrführung mit Schutzrohr für den Anschluss oberhalb der Betondecke.

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 139

Deckenkonstruktionen und Auslastungswerte Auslegungsparameter Entscheidend für die Leistung eines Flächensystems sind die Wärmeübergangskoeffizienten an der Decke bzw. am Boden, die zulässigen minimalen und maximalen Oberflächentemperaturen und die Flächengröße. Für die Auslegung der Massenströme ist die Kühlfunktion maßgebend. Um hohe Leistungen mit möglichst raumtemperaturnahen Wassertemperaturen zu erreichen, wird die Wassermenge mit kleiner Spreizung zwischen Vor- und Rücklauf (2 – 5 K) ausgelegt.

Zent-Frenger Batiso Deckenkonstruktionen (Beispiele) 1

1 Bodenbelag

2 Betondecke 3

Zent-Frenger Batiso in Betondecke mit Bodenbelag

1 Bodenbelag

Der erforderliche Wassermassenstrom wird auf Basis der max. Leistung (40 – 60 W/m²) und Spreizung bestimmt. Dann wird die max. Kühl-/Heizkreislänge auf Basis des max. zulässigen Druckverlustes ermittelt. Deckenkonstruktionen

3 Zent-Frenger Batiso Modul

2 Verbundestrich 3 Zent-Frenger Batiso Modul

4 Betondecke

Zent-Frenger Batiso in Betondecke mit Verbundestrich und Bodenbelag

Betondecken, die nur mit einem Oberbodenbelag versehen sind, sowie Decken mit einem Verbundestrich kommen bei Bauvorhaben zum Einsatz, bei denen es um eine größtmögliche Leistungsabgabe geht.

1 Bodenbelag

2 Schwimmender Estrich 4

3 Wärme-/Tritschalldämmung 4 Zent-Frenger Batiso Modul

Eine Trittschalldämmung vermindert die Leistungsabgabe über den Fußboden. Da jedoch die Leistungsabgabe zum größten Teil über die Decke erfolgt, ist auch dieser Deckenaufbau möglich. Für einen Doppelboden gilt das gleiche wie für eine Decke mit Trittschalldämmung. Ein besonderer Vorteil dieses Deckenaufbaus ist die Möglichkeit, die Versorgungs- und EDV-Leitungen darin zu führen.

5 Betondecke

Zent-Frenger Batiso in Betondecke mit schwimmendem Estrich auf Dämmschicht und Bodenbelag

1 2

1 Bodenplatten mit Belag 2 Stützen

3 Betondecke 4 Zent-Frenger Batiso Modul

Eine andere häufig angewendete Variante in Bürogebäuden ist der Hohlraumboden. Für ihn gilt hinsichtlich der Leistungsabgabe Gleiches wie für den Doppelboden. Durch den verwendeten Estrich (statt der Systemplatten) ist man auf Revisionsöffnungen im Boden angewiesen. Auslastungswerte

Zent-Frenger Batiso in Betondecke mit Doppelboden

1 Tragschicht mit Belag 2 Betondecke

3 Zent-Frenger Batiso Modul 3

Mit Hilfe spezieller Software kann basierend auf der FiniteElementenmethode die zweidimensionale Wärmeübertragung im massiven Bauteil berechnet und die Temperaturverteilung für den Heiz- und Kühlfall veranschaulicht werden.

Zent-Frenger Batiso in Betondecke mit Hohlraumboden

140 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Auslastungswerte einer Betondecke mit Bodenbelag (hier: Teppich)

Teppich: Beton:

0,015 m, Rλ,B = 0,10 m2K/W 0,300 m

Kühlfall 20 W/m2

23,1 °C 26

Berechnungsparameter

25,5 25 24,5 24 23,5 23 22,5

Vorlauftemperatur: Rücklauftemperatur: Raumtemperatur:

16 °C 20 °C 26 °C

Rel. Feuchte:

50 %

37 W/m2

22,6 °C

Kühlleistungen Auslastung über Fußboden Auslastung über Decke

qFb = ca. 20 W/m2 qDe = ca. 37 W/m2

Auslastung gesamt

qGe = ca. 57 W/m2

21,5 21 20,5 20 19,5 19 18,5 18 17,5 17 16,5 16

Heizfall 18 W/m2

21,6 °C 26

Berechnungsparameter

25,7 25,4 25,1 24,8 24,5

Vorlauftemperatur: Raumtemperatur:

28 °C 20 °C

24,2 23,9 23,6

22 W/m2

23,7 °C

Heizleistungen Auslastung über Fußboden Auslastung über Decke

qFb = ca. 18 W/m2 qDe = ca. 22 W/m2

Auslastung gesamt

qGe = ca. 40 W/m2

23,3 23 22,7 22,4 22,1 21,8 21,5 21,2 20,9 20,6 20,3 20

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 141

Auslastungswerte einer Betondecke mit schwimmendem Estrich auf Dämmung und Bodenbelag (hier: Teppich)

Teppich: Estrich: Trittschall: Beton:

0,015 m, Rλ,B = 0,10 m2K/W 0,045 m 0,020 m 0,250 m

Kühlfall 8 W/m2

24,8 °C 26

Berechnungsparameter

25,5 25 24,5 24 23,5 23 22,5

Vorlauftemperatur: Rücklauftemperatur: Raumtemperatur:

16 °C 20 °C 26 °C

Rel. Feuchte:

50 %

22 21,5 2

40 W/m

Kühlleistungen Auslastung über Fußboden Auslastung über Decke

22,4 °C

20,5 20

qFb = ca. 8 W/m2 qDe = ca. 40 W/m2

19,5 19 18,5 18 17,5

Auslastung gesamt

qGe = ca. 48 W/m2

17 16,5 16

Heizfall 6 W/m2

20,6 °C 26

Berechnungsparameter

25,7 25,4 25,1 24,8 24,5

Vorlauftemperatur: Raumtemperatur:

24,2 23,9 23,6 23,3

23 W/m2

Heizleistungen Auslastung über Fußboden Auslastung über Decke

23,8 °C

22,7 22,4

qFb = ca. 6 W/m qDe = ca. 23 W/m2

22,1 21,8 21,5 21,2 20,9

Auslastung gesamt

qGe = ca. 29 W/m2

20,6 20,3 20

142 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

28 °C 20 °C

Auslastungswerte einer Betondecke mit einem Doppelboden

Teppich: Bodenplatte: Luftschicht : Beton:

0,015 m, Rλ,B = 0,10 m2K/W 0,020 m 0,150 m 0,250 m

Kühlfall 8 W/m2

24,9 °C 26

Berechnungsparameter

25,5 25 24,5 24 23,5 23 22,5

Vorlauftemperatur: Rücklauftemperatur: Raumtemperatur:

16 °C 20 °C 26 °C

Rel. Feuchte:

50 %

22 21,5 2

40 W/m

Kühlleistungen Auslastung über Fußboden Auslastung über Decke

22,4 °C

20,5 20

qFb = ca. 8 W/m2 qDe = ca. 40 W/m2

19,5 19 18,5 18 17,5

Auslastung gesamt

qGe = ca. 48 W/m2

17 16,5 16

Heizfall 6 W/m2

20,6 °C 26

Berechnungsparameter

25,7 25,4 25,1 24,8 24,5

Vorlauftemperatur: Raumtemperatur:

28 °C 20 °C

24,2 23,9 23,6 23,3

23 W/m2

Heizleistungen Auslastung über Fußboden Auslastung über Decke

23,8 °C

22,7 22,4

qFb = ca. 6 W/m qDe = ca. 23 W/m2

22,1 21,8 21,5 21,2 20,9

Auslastung gesamt

qGe = ca. 29 W/m2

20,6 20,3 20

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 143

Einflussfaktoren auf die Leistung Leistungsminderung durch Dämmschichten oder Hohlräume Wärmedämmende Fußbodenaufbauten Wie auch die vorangegangenen Berechnungen zeigen, sollte man sich bei der Planung des Bodenaufbaus darüber im Klaren sein, dass der Fußbodenaufbau einen erheblichen Einfluss auf den Wärmeübergang zwischen der Betondecke und dem darüber befindlichen Raum hat. Das ist insbesondere zu bedenken, wenn das System eine größere Heizlast decken soll. Hier muss abgewägt werden, ob z. B. ein Doppelboden unbedingt notwendig ist. Um eine größtmögliche Leistung über den Fußboden zu erhalten, sollten grundsätzlich Oberbodenbeläge mit niedrigen Wärmeleitwiderständen gewählt werden. Deckenunterbau, abgehängte Decken Aus wärmetechnischen Gründen ist zu beachten, dass geschlossene abgehängte Decken im Zusammenhang mit der Betonkernaktivierung i.d.R. nicht geeignet sind. Der strahlungsbasierte und konvektive Wärmeübergang ist eingeschränkt und stark zeitverzögert. Auch ein flächendeckender Akustikdeckenputz führt zu einer Reduktion der thermischen Leistung.

Abgehängte Akustikelemente Teilweise werden aufgrund von schallschutztechnischen Anforderungen Deckensegel oder abgehängte Rasterdecken eingesetzt. Deren Einfluss auf die Leistungsfähigkeit der Betonkernaktivierung ist abhängig vom jeweiligen Belegungsgrad, die generelle Funktionsfähigkeit der Betonkernaktivierung bleibt jedoch erhalten. Bei offenen Rasterdecken, die z. B. bis zu 60 % den freien Querschnitt der Decke verschließen, beträgt die Leistungsminderung bis zu 30 %. Akustikputz Eine der Hauptaufgaben von Akustikputz ist die Verringerung der Nachhallzeit. Er wird gewöhnlich an der fertiggestellten Decke installiert. Die Installation von Akustikputz auf thermisch aktiven Decken reduziert die thermische Leistung erheblich. Generell sollte beachtet werden, dass kleinere Absorptionselemente weniger kostenaufwändig sind wie das Verputzen der gesamten Decke.

Deckenunterseite Sichtbetondecke

Kühlleistung

40 W/m2

Akustik-Spritzputz Dicke = 15 mm Wärmeleitfähigkeit = 0,1 W/mK 23 W/m2

Akustikputz Dicke = 25 mm Wärmeleitfähigkeit = 0,045 W/mK 10 W/m2 Der Luftraum über einer geschlossenen abgehängten Decke wirkt praktisch wie eine Dämmung, die den Wärmeaustausch zwischen der Betondecke und dem Raum mindert.

Einfluss von Akustikmaßnahmen Die Leistungsabgabe der Betonkernaktivierung ist am größten, wenn die Decke ohne jegliche Kaschierungen auskommt. Diese freiliegenden Bauteiloberflächen sind jedoch in schalltechnischer Hinsicht ungünstiger, da sie akustisch harte Flächen darstellen.

Kühlleistung einer Betondecke mit Zent-Frenger Batiso in Abhängigkeit vom Putztyp (Vorlauftemperatur = 16 °C / Rücklauftemperatur = 20 °C / Raumtemperatur = 26 °C).

144 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Alternative Akustiklösungen für die Betonkernaktivierung Um Leistungsminderungen über die Decke zu vermeiden, ist es häufig möglich, den erforderlichen Schallschutz durch andere Maßnahmen, wie z. B. schalloptimierte Inneneinrichtung des Raumes und/oder schalldämmende Wandflächen zu realisieren. Für eine gute Akustik können beispielsweise Absorber an Wand, Boden und Einrichtung in einem akustischen Konzept kombiniert werden. Möbel, Regale, Trennwände, Tische und Stühle können auch als akustische Absorptionsflächen dienen. Stühle mit gepolsterten Sitzflächen und Rückenlehnen sowie Regale mit schallabsorbierenden Seiten- und Rückwänden (HolzLochplatten) vergrößern die akustische Absorption. Es wäre außerdem möglich, unter den Tischen zusätzliche Absorptionsmaterialien anzubringen. In Großraumbüros können Trennwände mit geeignetem Material auf beiden Seiten für akustische Absorption sorgen. Auch dekorative Wandbekleidung kann zur Verbesserung der Akustik eingesetzt werden.

Schallabsorbierende Elemente und Raumeinrichtungen (Beispiele)

1 2 3 4

6 5

1 Horizontale Deckenelemente 2 Vertikale Deckenelemente 3 Schallabsorbierende Raumteiler 4 Schallabsorbierende Wandelemente 5 Absorberelemente unter den Schreibtischen 6 Schallabsorbierende Möbel

Maßgebliche Akustik-Normen • DIN EN ISO 3382: Akustik – Messung von Parametern der Raumakustik • DIN EN ISO 11690: Akustik – Richtlinien für die Gestaltung lärmarmer maschinenbestückter Arbeitsstätten • DIN 18041: Hörsamkeit in kleinen bis mittelgroßen Räumen • VDI 2569: Schallschutz und akustische Gestaltung im Büro

Wichtig! Bereits in der Planungsphase sollte ein Akustiker einbezogen werden. © Kjeldsberg Eiendom

Anlagenkonzept mit Betonkernaktivierung und vertikalen Deckenelementen zur Schallabsorption.

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 145

Planungshinweise zur Regelung und Betriebsweise Grundlagen Der Hauptunterschied zu konventionellen Heiz- und Kühlsystemen besteht in der großen Speichermasse der thermisch aktivierten Bauteile und deren großen wärmeübertragenden Oberflächen. Dadurch kann mit einer niedrigeren Temperatur geheizt und mit einer höheren Temperatur gekühlt werden. Regelung Das Grundprinzip von Zent-Frenger Batiso, d.h. die Nutzung thermisch aktivierter massiver Gebäudeelemente zur Temperierung, erfordert nur einfache Regelungen. Bei mittleren Wasser temperaturen (20 – 24 °C) um den Sollwert der Raumtemperatur (22 – 24 °C) regelt sich das System selbstständig. Dieser Selbstregeleffekt kann am folgenden Beispiel veranschaulicht werden: Mittels kontinuierlichem Massenstrom und konstanter Vorlauftemperatur wird die Speichermasse der Betondecke auf 22 °C „aufgeladen“. Übersteigt die Raumtemperatur diesen Wert, wird Wärme aus dem Raum an die Betondecke abgegeben (Kühlung). Fällt die Raumtemperatur aber unter diesen Wert, wird Wärme in den Raum abgegeben (Heizung). Jedoch ist dieser Effekt häufig nicht ausreichend für ein Gebäude mit lastoptimierter und energieeffizienter Raumtemperatur regelung. Aufgrund der geringen Temperaturunterschiede zwischen der Oberfläche, der aktivierten Masse und dem Raum können nur begrenzte Wärmemengen ausgetauscht werden. Zudem wären bei dem genannten

Beispiel die Pumpen dauerhaft in Betrieb, was fortlaufend Energie verbraucht. Aus den nachfolgend aufgelisteten Gründen kann ein erhöhter Regelungsaufwand sinnvoll sein: • Leistungserhöhung durch Absenken (Kühlfall) oder Erhöhen (Heizfall) der Wassertemperaturen • Vermeidung von Kondensation durch Anhebung der Wassertemperaturen im Kühlfall • Änderung der Betriebsintervalle zur Einsparung von Antriebsenergie für Umwälzpumpen Betriebsarten Die Betriebsart von Zent-Frenger Batiso hängt von der gewählten Regelung ab. Über diese wird der Zeitpunkt und die Länge der Be- und Entladung des thermisch aktiven Bauteils bestimmt und somit auch der Betrieb der Pumpe. Die Gesamtregelung sollte zudem eine Möglichkeit bieten, die Wassertemperatur und/oder Wassermenge (Massenstrom) zu variieren. Regelung des Massenstroms Üblicherweise wird der Massenstrom, der zur thermischen Aktivierung der Speichermasse erforderlich ist, nicht kontinuierlich, sondern durch Takten der Pumpenlaufzeit geregelt. Dabei sind unterschiedliche Strategien möglich: • Kontinuierlicher Betrieb der Pumpe • Tag-und-Nacht-Betrieb • Kontinuierlicher intermittierender Betrieb der Pumpe • Diskontinuierlicher intermittierender Betrieb der Pumpe

Regelung der Betonkernaktivierung durch unterschiedliche Pumpenlaufzeit-Strategien

Pumpe

Aus

Kontinuierlicher Betrieb der Pumpe.

Tag-und-Nacht-Betrieb.

Pumpe

Aus

Kontinuierlicher intermittierender Betrieb der Pumpe.

Diskontinuierlicher intermittierender Betrieb der Pumpe.

146 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Regelung der Wassertemperatur Wenn Zent-Frenger Batiso über eine Anpassung der Wasser temperatur geregelt werden soll, so ist die Regelung der mittleren Wassertemperatur zu empfehlen. Bei der Regelung der mittleren Wassertemperatur (Mittelwert von Vorlauf/Rücklauf) wird sich im Kühlfall bei einer erhöhten Kühllast (Sonneneinstrahlung, Gebäudenutzer) und damit einer erhöhten Rücklauftemperatur die Vorlauftemperatur „automatisch“ absenken, um die mittlere Wassertemperatur konstant zu halten. Wird jedoch nur die Vorlauftemperatur geregelt, so erhöht sich bei ansteigender Rücklauftemperatur die mittlere Wassertemperatur und die Leistung geht zurück. Oft wird die mittlere Wassertemperatur auf einen von der Jahreszeit (Winter/Sommer) abhängigen Sollwert geregelt. Sie kann auch mit der Außentemperatur als Führungsgröße nach einer Heiz-/Kühlkurve geregelt werden. Zudem besteht die Möglichkeit, die Raumtemperatur in den Regelalgorithmus einfließen zu lassen. Regelung der Betriebszeiten Es kann insbesondere bei Kühlbedarf von Nutzen sein, Zent-Frenger Batiso zur Aktivierung des Bauteils außerhalb der Zeiten einzusetzen, in denen das Gebäude genutzt wird. Insbesondere dann, wenn dadurch die Möglichkeit besteht, günstigere Nachtstromtarife für die Kühlkompressoren zu beziehen oder niedrige Nachttemperaturen für die freie Kühlung zu nutzen. Zudem muss bei zusätzlicher Kühlung über die RLT- Anlage die Kältemaschine nicht nach der Summe der Leistungen (Betonkernaktivierung + RLTAnlage), sondern nach dem größten Einzelbedarf ausgelegt werden (Kältemaschinensplitting). Dynamische Betrachtungsweise Konventionelle Heiz-/Kühlsysteme können so ausgelegt werden, dass sie Heiz- oder Kühllasten sofort bei deren Auftreten decken. Diese Systeme können im Prinzip auf Grundlage von Berechnungen für den stationären Fall konzipiert werden. Zent-Frenger Batiso hingegen kann i.d.R. Lasten nicht zu jedem Zeitpunkt vollständig abführen. Die Temperaturen im Tagesverlauf verändern sich daher je nach verfügbarer Speichermasse und den tatsächlichen Kühllasten. Zur Abschätzung dieser Temperaturschwankungen muss der zeitliche Verlauf des Lastanfalls und der Lastabfuhr

berücksichtigt werden. Damit in der Planungsphase genaue Aussagen gemacht werden können, wie sich ein Gebäude mit Zent-Frenger Batiso verhält, sind Berechnungen erforderlich, die die Trägheit der Speichermasse im Gebäude miteinbeziehen. Aus diesem Grund muss das dynamische Verhalten aller Faktoren berücksichtigt werden, die die Temperaturen im Gebäude beeinflussen. Dazu zählen: • Das Wetter (insbesondere Sonneneinstrahlung und Außentemperatur) • Bauliche Aspekte (massive Bauweise oder Leichtbau, Wärmeübertragungskoeffizient der Fassade und Sonnenschutzeinrichtungen) • Interne Lasten (von Nutzern, Beleuchtung und Geräten) • Nutzungsverhalten und eventuelle weitere wichtige Faktoren Um ein mögliches Verlassen des Behaglichkeitsbereichs und die Häufigkeit vorauszusagen, muss das dynamische Verhalten aller oben genannter Parameter berücksichtigt werden. Dafür eignet sich am besten eine thermische Simulationsberechnung.

Hinweis Eine Simulationsberechnung ersetzt nicht die professionelle Planung durch einen Gebäudetechniker oder einen Bauphysiker.

Wichtiger Planungshinweis • Die Regel- und Steuersoftware muss Änderungen und Optimierungen zulassen. Deshalb sollten alle Parameter, Zeit- und Temperaturintervalle nicht fest programmiert, sondern frei wählbar sein. • Zu beachten ist, dass eine individuelle bzw. raumweise Regelung von Zent-Frenger Batiso grundsätzlich nicht sinnvoll ist. Für Raumgruppen mit unterschiedlichen Kühllasten (Sonneneinstrahlung, Ausrichtung, interne Lasten) lohnt sich allerdings eine Aufteilung in unterschiedliche Zonen. Diese können dann unabhängig voneinander geregelt werden.

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 147

Norden

Süden

Regelungszone 1

Wenn jedoch unterschiedliche Abschnitte des Gebäudes ähnliche Lastverläufe und Leistungsanforderungen aufweisen, kann eine Zusammenfassung der Bereiche in Regelungszonen sinnvoll sein. Die räumliche Begrenzung der einzelnen Regelungszonen muss entsprechend geplant werden. Hierbei sind die Höhe der internen und externen Lasten der jeweiligen Bereiche sowie deren zeitliches Auftreten zu berücksichtigen. Folgende Parameter sind diesbezüglich von großer Bedeutung: Externe Parameter • Ausrichtung des Raums (nach Süden, Osten, Westen, Norden) • Fensterfläche pro Ausrichtung • Lage des Raums (in den Gebäudeecken oder im Inneren) • Abschattung von der Sonneneinstrahlung durch andere Gebäude oder Bäume • Unterschiedliche Wärmedämmung der Wände

Druckkopplung

Interne Parameter • Thermisch wirksame Masse in einem Raum: Raumausstattung, Regale, Tische etc. • Unterschiedliche Bauweisen der Wände (Leichtbau, massive Bauweise) • Raumnutzung: Anzahl der Personen in einem Raum und Dauer der Nutzung • Elektrische Geräte wie Computer, Lampen, Drucker etc • Unterschiedliche Temperaturanforderungen: Im Falle, dass sich Büros und Serverräume mit unterschiedlichen Temperaturanforderungen im selben Gebäude befinden, sollte je eine separate Zone eingerichtet werden.

148 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

RL 22 °C VL 18 °C

Selbst wenn jedem Raum in einem Gebäude einzelne Batiso Module oder Modulgruppen hydraulisch zugeordnet sind, ist es bedingt durch die Speichermasse und die damit verbundene thermische Trägheit der Betondecke grundsätzlich nicht ratsam, die Temperatur der einzelnen Räume mit Zent-Frenger Batiso zu regeln.

Aufteilung einer Zent-Frenger Batiso Betonkernaktivierung in Regelungszonen (Beispiel) VL 19 °C RL 23 °C

Regelzonen

Regelungszone 2

Zent-Frenger Batiso im Zweileitersystem.

Zent-Frenger Batiso Hydraulik Vorlauf - Heizwasser oder Kühlwasser

Die richtige Auswahl und Auslegung der Hydraulik ist für einwandfreies Funktionieren einer Betonkernaktivierung von großer Bedeutung. Dabei spielt die Höhe der zu erwartenden Heiz-/Kühllasten sowie deren räumliche und zeitliche Zuordnung innerhalb eines Gebäudes eine entscheidende Rolle. Zone 1 muss beispielsweise gekühlt werden (bei hohen internen Lasten wie in einem Serverraum) und Zone 2 muss gleichzeitig geheizt werden (normaler Büroraum im Winter). Dementsprechend ist für das Zent-Frenger Batiso System die passende Hydraulik zu bestimmen. Die verbreitetsten Hydraulikvarianten sind:

Zone 2

Zone 1

Raum 1

Raum 1 ZentFrenger Batiso

Raum 2

Rücklauf - Heizwasser oder Kühlwasser

• Zweileitersystem • Dreileitersystem • Vierleitersystem Zweileitersystem Ein Zweileitersystem, durch das entweder Heiz- oder Kühlwasser fließt, ist konstruktiv die kostengünstigste Variante. Nachteil des Zweileitersystems ist jedoch, dass es nicht möglich ist, gleichzeitig unterschiedliche Zonen zu kühlen und zu heizen oder unterschiedliche Zonen mit unterschiedlichen Vorlauftemperaturen zu versorgen.

Zent-Frenger Batiso im Dreileitersystem.

Vorlauf - Heizwasser Vorlauf - Kühlwasser M

Zone 2

Zone 1

Raum 1

Dreileitersystem Über ein Dreileitersystem können unterschiedliche Zonen gleichzeitig mit Heiz- und Kühlwasser versorgt werden. Der gemeinsame Rücklauf wirkt sich zwar kostensenkend auf die Installation aus, er hat aber zur Folge, dass das Wasser mit einer Mischtemperatur zum Wärme- bzw. Kälteerzeuger zurückfließt. Um es wieder auf die erforderliche Vorlauftemperatur aufzuheizen oder herunterzukühlen, ist somit ein zusätzlicher Energieaufwand erforderlich.

ZentFrenger Batiso

Raum 2

Rücklauf - Heizwasser oder Kühlwasser

Zent-Frenger Batiso im Vierleitersystem.

Vorlauf - Heizwasser

Vierleitersystem Gegenüber dem Dreileitersystem hat das Vierleitersystem den Vorteil, dass ein separater Rücklauf für das Warmund das Kaltwasser vorhanden ist. Das erhöht zwar die Erstellungskosten der Anlage, der Energieaufwand für die Bereitstellung der erforderlichen Vorlauftemperatur ist bei diesem System wiederum geringer.

Vorlauf - Kühlwasser M

Zone 2

Zone 1

Raum 1

ZentFrenger Raum 2 Batiso

Raum 2

Das Dreileiter- und das Vierleitersystem haben jeweils Vorund Nachteile, die zur Entscheidungsfindung bereits in der Planungsphase gegenübergestellt werden müssen und idealerweise anhand einer Simulation berechnet werden.

Rücklauf - Kühlwasser Rücklauf - Heizwasser

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 149

Vermeidung von Kondensation Die theoretische Leistung einer thermisch aktivierten Betondecke hängt in erster Linie von der Temperaturdifferenz zwischen Bauteiloberfläche und der Raumluft ab. Während im Heizfall die Leistung unter anderem durch die maximal zulässige Oberflächentemperatur (Strahlungstemperaturasymmetrie) begrenzt wird, ist im Kühlfall auch der Feuchtegehalt der Raumluft für die erreichbare Kühlleistung relevant. Gemäß DIN 1946-2 und VDI 3804 liegt die obere Grenze des Feuchtegehalts der Luft bei 11,5 g Wasser/kg trockene Luft. Dies entspricht einer Taupunkttemperatur von 16 °C. Die Feuchtigkeit im Gebäude ist nicht nur vom Feuchtigkeitsgehalt der Außenluft abhängig. Feuchtequellen im Gebäudeinneren (z. B. Nutzer und Pflanzen) können maßgeblich sein. Bei einer Wasserdampfabgabe des Menschen von 70 g/h pro Person bei 26 °C, einer angenommen Lüftung von 25 m³/h pro Person und einem geringfügigem Zuschlag für weitere Feuchtequellen entspricht dies einer Erhöhung der absoluten Feuchtigkeit um 3 g Wasser/kg trockene Luft.

Maßnahmen zum Schutz vor Kondensation Erfahrungsgemäß sind bei kurzzeitigem Anstieg der Raumluftfeuchte durch feuchte Außenluft oder innere Feuchtequellen keine Maßnahmen zum Kondensationsschutz erforderlich, weil Raumeinrichtungen sowie Wände und Decken häufig in der Lage sind, Feuchte zu puffern und so den Feuchtegehalt der Raumluft geringfügig zu regulieren. Um jedoch die Gefahr einer Kondensation bei einem dauerhaft hohen Feuchtgehalt in der Raumluft zu vermeiden, sind z. B. folgende Maßnahmen möglich: • Begrenzung des Feuchteeintrages durch die Außenluft • Regelung der Wasser- bzw. Bauteiloberflächentemperatur in Abhängigkeit vom Taupunkt • Entfeuchtung der Raumluft über die Lüftungsanlage Sinnvolle Maßnahmen bei hauptsächlich inneren Feuchtequellen: • Austausch der feuchtebelasteten Raumluft durch einen erhöhten Luftwechsel über die Lüftungsanlage • Dezentrale Entfeuchtung besonders feuchtebelasteter Bereiche

h-x (Mollier) Diagramm feuchter Luft für 1 bar (Auszug)

Ablesebeispiel 26 °C

Um Kondensation auf einer Oberfläche mit einer Temperatur von 16 °C zu vermeiden, darf die relative Feuchte der 26 °C warmen Raumluft einen Wert von ca. 53 % nicht überschreiten.

16 °C

150 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Kombination mit zusätzlichen Heiz-/Kühlsystemen Grundsätzlich ist eine mit Zent-Frenger Batiso thermisch aktivierte Decke dazu in der Lage, als alleiniges Heiz-/Kühlsystem ein Gebäude ganzjährig zu temperieren. Voraussetzung dafür ist allerdings eine Begrenzung der maximalen Lasten auf das mit einer Betonkernaktivierung erreichbare Leistungsniveau, z. B. durch entsprechende bauliche Maßnahmen wie Verschattungen, Wärmedämmungen etc. sowie der Verzicht auf eine individuelle Regelbarkeit der Raumtemperatur.

Beispiellösung mit kombinierten Maßnahmen zur ganzjährigen Raumtemperierung

1 4

5 2

In der Praxis wird Zent-Frenger Batiso jedoch meist mit zusätzlichen Systemen zur Raumtemperierung kombiniert, z. B. wenn • die Heiz-/Kühlleistungen nicht ausreichen, um die Raumtemperaturen in den vorgegebenen behaglichen Bereich zu halten, • eine individuelle, z. B. raumweise Regelbarkeit der Raumtemperatur gewünscht ist. Um einen höheren Heizbedarf zu decken, kann Zent-Frenger Batiso beispielsweise mit Zusatzheizflächen, Heizkörpern oder dezentralen Luftheizungen kombiniert werden. Speziell zur Erhöhung der Kühlleistung und zur individuellen Raumtemperaturregelung sind oberflächennahe Strahlungssysteme wie z. B. • Wandheizungen/-kühlungen, • Bodenheizungen/-kühlungen, • oberflächennahe, betonintegrierte Heiz-/Kühlsysteme wie Zent-Frenger Batiso ON • sowie abgehängte Kühldeckenelemente (z. B. VARICOOL Velum) sinnvoll mit Zent-Frenger Batiso kombinierbar.

1 4

5 2 6

Kühlbetrieb

1 4

5 2 6

Auch Lüftungssysteme, die für den hygienischen Luftwechsel ausgelegt sind, können gegebenenfalls zusätzlich Heiz- und Kühlfunktionen übernehmen.

5 2

Üblicherweise werden die genannten Zusatzsysteme zur Kompensation anfallender Spitzenlasten und zur individuellen Raumtemperaturregelung eingesetzt, während Zent-Frenger Batiso die Grundlasten abdeckt. Die folgenden Abbildungen zeigen die Wärmeübertragung und den Strömungsverlauf für ein Gebäude mit kombinierten Maßnahmen zur Raumtemperierung im Heiz-/Kühlbetrieb.

Heizbetrieb

1 Thermoaktive Decke mit Zent-Frenger Batiso 2 Zuluft mit lokaler Heizung 3 Auslass Abluft 4 Abgehängte Beleuchtung 5 Fensterverschattung 6 Außenliegende Verschattungselemente, hier mit Photovoltaik

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 151

Konstruktionsvarianten Ortbetondecke mit Batiso Modulen

Halbfertigteildecke mit Batiso Modulen

Ortbetondecken werden auf der Baustelle geschalt und vergossen. Viele Zent-Frenger Batiso Systemkomponenten wie Module und Deckendurchführungselemente sind speziell für diesen Deckentyp entwickelt worden.

Auch in einer Halbfertigteildecke können zum Erreichen einer hohen Verlegeleistung Batiso Module eingesetzt werden. Dazu werden die Gitterträger der Halbfertigteildecke, die normalerweise als Abstandhalter für die obere Bewehrung Verwendung finden, kürzer vorgesehen, damit sie dann als Auflage für die Batiso Module dienen.

Betonieren der Decke vor Ort. Batiso Module auf Gitterträger aufgelegt.

Schematischer Aufbau einer Ortbetondecke mit Zent-Frenger Batiso in der Deckenmitte Schematischer Aufbau einer Halbfertigteildecke mit Batiso Modulen

5 3

4 7 5

1 Obere Bewehrung 2 Abstandhalter für die Zent-Frenger Batiso Module 3 Zent-Frenger Batiso Modul

1 Obere Bewehrung

4 Abstandhalter für die obere Bewehrung

2 Abstandhalter für die obere Bewehrung (z. B. A-Böcke)

5 Untere Bewehrung

3 Zent-Frenger Batiso Modul

6 Abstandhalter für die untere Bewehrung

4 Mittlere Bewehrungslage zur Auflage des Batiso Moduls

7 Schalung

5 Halbfertigteildecke

152 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Batiso Module in Fertigbetondecken Der Einbau von Batiso Modulen im Betonfertigteilwerk ist ebenfalls vielfach erprobte Praxis. Auch hier sichert die Modulbauweise dem Fertigteilhersteller die termingerechte Auslieferung seiner Betonfertigteile mit integrierter Betonkernaktivierung.

Batiso Module auf Trapezflachdecken (verlorene Schalung) In den vergangenen Jahrzehnten haben sich Bauingenieure intensiv mit der Gewichtsreduzierung von Decken beschäftigt. Eine dieser Lösungen sind Trapezflachdecken, die keine zusätzliche Schalung benötigen, da die Trapezbleche die Schalungsfunktion übernehmen (verlorene Schalung). Die Zent-Frenger Batiso Module werden in der Regel auf den Trapezblechen angebracht. Dadurch ist gegenüber einer Standard-Betonkernaktivierung eine um fast 50 % höhere Leistung erreichbar. Allerdings kann bei dieser Installationsart die Speichermasse des Betons nicht vollständig thermisch aktiviert werden. Zur effizienteren Nutzung der Speichermassen könnten die Batiso Module auch in einer Estrichschicht oberhalb der Betonschicht installiert werden.

Einlegen der Batiso Module in das Betonfertigteil beim Hersteller.

Zent-Frenger Batiso in Trapezblechdecke.

Montage der thermisch aktiven Betonfertigteile auf der Baustelle.

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 153

Batiso Module in Spannbetondecke integriert Beton besitzt eine hervorragende Druckbelastbarkeit, jedoch nur eine geringe Biege/Zug-Festigkeit. Um dennoch größere Deckenbereiche mit geringer Deckendicke und mit minimalen Abstützungen kostengünstig realisieren zu können, werden Betondecken häufig mittels eingelegten, auf Zug belastbaren Stahllitzen vorgespannt. Das Zent-Frenger Batiso System wurde bereits in mehreren Projekten mit dieser Bauweise erfolgreich integriert.

Batiso in Bestandsdecken (Sanierung historischer Gebäude) In der historischen Hamburger Speicherstadt, in der einige alte Speicher zu modernen Bürogebäuden umgebaut wurden, sorgt ebenfalls die Betonkernaktivierung in einer Spezialkonstruktion für Behaglichkeit.

Hamburger Speicherstadt.

Die Zent-Frenger Batiso Module werden in der Deckenmitte (statisch neutrale Zone) eingebaut.

Batiso Verlegung im Balkenzwischenraum der Decke.

154 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Batiso in Hohlraumdecken

Batiso in Hohlkörperdecken

Eine spezielle Form von Fertigteildecken sind die Hohlraumdecken. Diese Elemente werden aus vorgespanntem Beton gefertigt und verfügen zur Gewichtsreduzierung über röhrenförmige Hohlräume. Für die Nutzung als thermoaktive Decke werden die Batiso Rohrleitungen und Verteilleitungen üblicherweise in den unteren Deckenbereich integriert.

Im Laufe der letzten Jahrzehnte ist die thermische Aktivierung zahlreicher Deckensonderkonstruktionen mit integrierten Hohlkörpern mit der Unterstützung von Zent-Frenger geplant und verwirklicht worden. Bei der Entwickung derartiger Konstruktionen steht häufig die Gewichtsreduzierung der Decken im Mittelpunkt. Bestreben der Entwicklungen war und ist es, bautechnisch nicht erforderliche Betonmasse aus den Decken zu entfernen und durch Hohlkörper zu ersetzen. Einige der bekannten zweiachsigen Hohlkörperdecken sind: BubbleDeck®, Cobiax®, U-Boot®, Rippendecken, Kassettendecken und Halbfertigteildecken mit Polystyrolblöcken.

BubbleDeck® Module.

Cobiax® Module.

Oberﬂäche aus Ortbeton

Bewehrung

Hohlkörperformen aus Polystyrol

Zent-Frenger Batiso in Hohlraumdecken.

Omnia Platte

Eingegossene Rohrleitungen

Installation des Zent-Frenger Batiso Systems in eine Rippendecke.

Coolslab® System mit Polystyrolblöcken und Zent-Frenger Batiso.

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 155

Batiso Module in Betonwänden Neben den Betondecken, die in Bauten mit Glasfassaden oft die einzigen Bauteile mit Speicherwirkung sind, können in Bauvorhaben mit massiven Wänden auch diese für eine Betonkernaktivierung eingesetzt werden. Im Zusammenwirken mit thermisch aktivierten Decken kann dadurch eine erhebliche Leistungssteigerung erreicht werden. Zusätzlicher Nebeneffekt ist die schnellere Austrocknung des feuchten Rohbaus im Heizbetrieb. Das Zent-Frenger Batiso System wird in Modulen für den Einbau vor Ort ausgelegt und bietet somit alle Vorteile der schnellen Modulinstallation. Darüber hinaus ist das Zent-Frenger Batiso System absolut flexibel und kann horizontal wie vertikal ausgerichtet und in alle denkbaren Wandhöhen integriert werden.

Hinweis Hinsichtlich des baulichen Wärmeschutzes von Gebäuden sind bei der Montage von Rohrregistern in der Außenwand von Gebäuden die Vorgaben der EnEV 2014 zum baulichen Wärmeschutz zu berücksichtigen.

Zent-Frenger Batiso Module in Wänden.

156 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Verlege- und Anschlussplanung Auswirkungen der integrierten Batiso Rohrleitungen auf die Decke Die Belastbarkeit einer mit Zent-Frenger Batiso thermisch aktivierten Decke ist durch die integrierten PE-Xa Rohre nicht eingeschränkt. Auftretende Punktlasten werden durch den Beton, der sich zwischen den Rohrleitungen befindet, aufgenommen. Die Kraftlinien verlaufen somit um das Rohr herum. Zudem werden thermisch bedingte Längenänderungen der Rohre – im Gegensatz zu metallischen Rohrleitungen – durch den flexibler Rohrwerkstoff über die Rohrwandung ohne zusätzliche Maßnahmen selbsttätig kompensiert. Die thermisch bedingte Ausdehnung der Betondecke mit integriertem Zent-Frenger Batiso System ist nicht größer als bei einer Decke ohne Betonkernaktivierung. Der Grund hierfür ist, dass die Betriebstemperaturen des Batiso Systems ganzjährig nah an den Raumtemperaturen liegen und somit die Temperaturschwankungen innerhalb einer thermisch aktiven Decke i.d.R. geringer sind als in einer Decke ohne Betonkernaktivierung.

Bestimmung rohrfreier Bereiche Die höhenflexible Platzierung der vorgefertigten Batiso Module innerhalb der Betondecke wird u.a. mit Abstandhaltern realisiert. Die individuelle Höhenanpassung der Batiso Modul-Ebene an Bauteilen und Bewehrungen innerhalb der Betondecke ist dadurch möglich. In bestimmten Bereichen, wie z. B. in unmittelbarer Nähe von Stützen oder Wänden, dürfen keine Rohre in den Beton integriert werden. Deshalb ist rechtzeitig Rücksprache mit dem Statiker zu halten, um dies bei der weiteren Planung zu berücksichtigen. Nachträgliche Anpassungen der Batiso Module auf der Baustelle sollten vermieden werden. Falls bestimmte Bereiche rohrfrei zu halten sind, kann dies bereits bei der Planung z. B. durch den Einsatz kürzerer Module berücksichtigt werden. Aussparung von Stützen Im unmittelbaren Stützenbereich ist durch den Kreuzverbund des Stabstahls u. U. keine Rohrverlegung möglich. Aus diesem Grund sollte ein Radius von ca. 60 cm um den Stützenmittelpunkt rohrfrei gehalten werden.

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Aussparung der Batiso Module um Stützen.

Bei in Beton eingebetteten Batiso Rohren wirken die Kräfte nur auf den Beton. Die Batiso Rohre sind keiner statischen Belastung ausgesetzt.

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 157

Aussparung vor der Fassade Ebenso ist oft ein verlegefreier Bereich vor Fassaden vorgesehen. Hier ist es empfehlenswert, bei der Modulplanung bzw. -verlegung einen Abstand von ca. 20 – 50 cm zur späteren Fassade einzuhalten.

Kriterien für die Modul-Auswahl Für einen schnellen Verlegefortschritt sollten möglichst große Module eingesetzt werden. Grundsätzlich ist darauf zu achten, mit möglichst wenig verschiedenen Modultypen auszukommen. Dadurch wird die Logistik vor Ort auf der Baustelle wesentlich vereinfacht. Bei nicht rechteckigen Grundrissen kann eine teilweise Überlappung der Module erforderlich sein. In geometrisch anspruchsvollen Bereichen kann es sinnvoll sein, Module mit handverlegten Flächen zu kombinieren.

Abstand bst

Aussparung eines Bereiches vor der Fassade.

30.7d 3 30 0 7d d

Zent-Frenger Planungsunterstützung Für die Planung von Zent-Frenger Batiso in die Deckenkonstruktion erstellt Zent-Frenger auf Wunsch einen Verlegevorschlag zur Anordnung der Batiso Module anhand der Grundrisse.

Kombination von vorgefertigten Batiso Modulen und Flächen mit handverlegten PE-Xa Rohren.

Wo möglich, gleich große Module einplanen.

Viele unterschiedliche Module verkomplizieren die Verlegung unnötig.

158 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Auch in nicht rechteckigen Bereichen möglichst Standard-Module einsetzen, z. B. durch überlappen.

Zusammenschaltung von Batiso Modulen und Anschluss an das Versorgungsnetz Verbinden von Modulen Je nach Größe können mehrere Module bis zur Erreichung des max. Druckverlustes von ca. 300 mbar mit Presskupplungen zu einem Kühl-/Heizkreis gekoppelt werden.

Presskupplungen

30 30.7d 0.7 7d

Verbindung der Batiso Module.

Batiso Modul

Anschluss an einen Heizkreisverteiler In vielen kleineren Gebäuden bzw. in Gebäuden mit komplizierteren Grundrissen erfolgt die Versorgung der Zent-Frenger Batiso Kühl-/Heizkreise mit dem Wärmeträgermedium über Verteiler. Dafür werden dann die Anbindeleitungen der Module mittels Verbindungskupplungen verlängert und im Beton zum zentralen Verteilerstandort geführt. Je nach Situation kann der Verteiler ober- oder unterhalb der Betondecke installiert werden. Ein Vorteil der Verteileranbindung ist, dass die Kreise zentral hydraulisch abgeglichen und abgesperrt werden können. Demgegenüber steht ein größerer Aufwand für manuelle Verlegung der Anbindeleitungen vor Ort.

F30 F3

VD VD

Anbindung der Batiso Module an eine (Tichelmann)-Verteil-/Sammelleitung im Flurbereich. Bei unterschiedlich langen Kühl-/Heizkreisen sind Ventile für den hydraulischen Abgleich einzuplanen.

Batiso Modul

VD VD

Batiso Modul

Anschluss an eine Tichelmann Verteil-/Sammelleitung Die Versorgung der Zent-Frenger Batiso Kühl-/Heizkreise mit dem Wärmeträgermedium ist über eine Tichelmann Verteil-/Sammelleitung realisierbar. Diese findet bei zweihüftigen Gebäuden oft im abgehängten Flurbereich Platz, bzw. sie verläuft in abgehängten Deckenkanälen unter der Decke, in die zusätzlich Schallschutz- und Beleuchtungsfunktionen integriert sein können. Oft können diese Leitungen auch mit in die Deckenkonstruktion integriert werden. Je nach Anlagenkonzept sind Ventile zu Absperrung oder Einregulierung der einzelnen Kreise vorzusehen.

F3 F F30 30 3

Einzelanbindung der Batiso Kühl-/Heizkreise an einen Heizkreisverteiler unter der Decke.

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 159

Anlieferung und Kranung der Batiso Module Anlieferung der Batiso Module Batiso Module werden als Modulpakete auf Einweg-Transportgestellen senkrecht stehend auf die Baustelle angeliefert. Die Modulpakete werden per Kran entladen und ggf. bis zum Montagebeginn vor möglichen Beschädigungen geschützt zwischengelagert.

Batiso Modulpaket mit senkrecht stehenden Batiso Modulen.

Hinweis Werden die Module über einen längeren Zeitraum (> 30 Tage) auf der Baustelle zwischengelagert, sollten sie so gelagert werden, dass sie keiner direkten Sonneneinstrahlung unterliegen (UV-Schutz).

160 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Kranung der Batiso Modulpakete Achtung! Die nachfolgenden Informationen und Hinweise sind unbedingt zu beachten, um eine Gefährdung von Personen und Sachgegenständen zu vermeiden. Das Modulpaket besteht aus dem Einweg-Transportmittel und den darauf verzurrten Batiso Modulen. Die Modulpakete werden zur Kranung auf festem und ebenem (waagerechtem) Untergrund abgestellt. Das zur Kranung vorgesehene Modulpaket wird anschließend mittels der werksseitig angebrachten Gurte in den Kranhaken eingehängt. Der Kran muss über die erforderliche Tragfähigkeit verfügen. Als nächstes wird das Modulpaket per Kran auf die jeweilige Montageebene gehoben und wiederum auf ebenem und tragfähigem Untergrund abgestellt. Nachdem die Transportgurte ausgehängt sind, können die einzelnen Batiso Module je nach Baufortschritt vom Einweg-Transportmittel entnommen werden.

• Modulpakete immer auf tragfähigem, waagerechtem Untergrund abstellen • Werkseitige Einfädelposition der Gurte (von oben gesehen, durch die dritte Masche des schmalsten Moduls) nicht verändern • Keine Lastaufnahme direkt am Einweg-Transportmittel • Immer nur ein Modulpaket in den Kranhaken einhängen • Niemals unter die angehobenen Modulpakete treten • Batiso Module gleichmäßig von beiden Seiten des Transportmittels entnehmen um eine Kippgefahr auszuschließen

Fachgerechte Kranung eines Batiso Modulpakets mit senkrecht stehenden Modulen.

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 161

Montagehinweise Batiso Modulverlegung in Ortbetondecken Die Modulbauweise vereinfacht den Einbau für den Heizungsmonteur und ist im Zeitplan für die Deckenerstellung zuverlässiger kalkulierbar als die Vor-Ort-Verlegung der Rohrleitungen. Der Montageablauf gestaltet sich im Einzelnen folgendermaßen: Zunächst wird die Deckenschalung durch die Baufirma montiert (1). Anschließend werden die Deckendurchführungselemente durch den Heizungsbauer auf die Schalung genagelt (2). Danach verlegt die Baufirma die untere Bewehrung mit den entsprechenden Abstandshaltern und die Abstandhalter für die Batiso Module (3). Nun können die Batiso Modulpakete per Kran auf die Decke befördert werden (4). Die Heizungsbauer entnehmen die Module dann von dem Transportmittel (5), um sie nach Montageplan auf den Abstandshaltern zu verteilen und auszurichten (6). Um das Aufschwimmen oder Verrutschen der Module beim späteren Betonieren zu verhindern, werden sie an der mittleren Mattenlage fixiert. Die Module sind für die einfache Zuordnung mit Positionsnummern und Größenangaben gekennzeichnet. Mittels Verbindungskupplungen werden einzelne Module bei Bedarf zu einem Kühl- und Heizkreis verbunden bzw. die Anbindeleitungen verlängert. Die Enden der Anbindeleitungen werden dann mit einem Schutzrohr versehen und durch die Deckendurchführungselemente geschoben (7). Die Betonbauer stellen dann die Abstandhalter für die obere Bewehrung und legen die Bewehrung auf (8).

Während der Betonierarbeiten sind alle Kreise unter Druck (Wasser oder Luft) zu halten und auf Druckhaltung zu prüfen. Diese Druckprüfung ist zu protokollieren. Um die Druckprüfung der Kreise zu ermöglichen, müssen die durch die Deckendurchführungselemente nach oben herausstehenden Rohrenden mit Abdrückarmaturen, bestehend aus Übergangsverschraubungen, Manometer und Entleerungshähnen, versehen werden (9). Danach kann der Beton eingebracht werden (10). Nach Aushärten des Betons bzw. nach dem Ausschalen und nach Abnahme der Abdrückarmaturen können die Anbindeleitungen nach unten aus dem Deckendurchführungselement gezogen werden (11). Die roten Laschen an den Öffnungen der Deckendurchführungselemente zeigen die Richtung an, von welcher Seite das Rohr eingefädelt wurde (12). Vor der Inbetriebnahme sind die Rohrregister einer abschließenden Dichtigkeitsprüfung gem. VOB DIN 18380 mit Wasser oder Druckluft bzw. inerten Gasen zu unterziehen. Bitte beachten Sie zusätzlich unsere ausführlichen Montageanleitungen.

Hinweis Aus dem beschriebenen Bauablauf wird deutlich, dass eine gute Koordination der verschiedenen Gewerke untereinander sehr wichtig ist. Im Zuge der Betonkernaktivierung muss sich der Heizungsmonteur mit dem Stahlbetonbauer abstimmen.

Hinweis Mit Wasser gefüllte Rohrleitungen sind vor Frosteinwirkung zu schützen.

162 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 163

Batiso Modulverlegung in Halbfertigteildecken Halbfertigteildecken sind, ebenso wie Ortbetondecken, sehr gut für die thermische Aktivierung mit Zent-Frenger Batiso in Modulbauweise geeignet. In Halbfertigteildecken werden die Module auf bauseitige Abstandshalter aufgelegt. Dabei werden bereits in der Planungsphase die Halbfertigteildecken auf den späteren Einsatz mit den Batiso Modulen abgestimmt. Die Gitterträger der Deckenelemente, die normalerweise als Auflage für die obere Bewehrung dienen, werden kürzer gewählt, damit die Module mittig in die Betondecke integriert werden können. Die Halbfertigteildecken werden dementsprechend beim Hersteller bestellt und gefertigt. Nachfolgend ist ein typischer Montageablauf beschrieben: Zunächst werden die für die Anforderungen der Batiso Modulbauweise gefertigten Elemente durch die Baufirma montiert (1). Anschließend wird eine Lage Baustahlmatten (z. B. Baustahlmatte Q131) durch die Baufirma aufgelegt und an den Gitterträgern der Halbfertigteildecke befestigt (2). Nun können die Batiso Modulpakete per Kran auf die Decke befördert werden (3). Jetzt können die Heizungsbauer die Batiso Module von dem auf die Decke gestellten ZentFrenger Transportmittel entnehmen und nach Montageplan auf der mittleren Mattenlage verteilen und ausrichten (4). Die Module sind für die einfache Zuordnung mit Positionsnummern und Größenangaben gekennzeichnet. Um das Aufschwimmen oder Verrutschen der Module beim späteren Betonieren zu verhindern, werden sie an der mittleren Mattenlage fixiert (5). Bei Halbfertigteildecken wird auf die Verwendung von Deckendurchführungselementen verzichtet. Durchführungen in das darunter liegende Geschoss können auf einfache Art und Weise durch Bohrungen in der Halbfertigteildecke erfolgen. Die Anbindeleitungen werden mit Schutzrohren versehen und nach unten durchgeführt (6). Bei Bedarf können mittels Presskupplungen einzelne Module zu einem Kühl-/Heizkreis verbunden bzw. die Anbindeleitungen verlängert werden.

Die Betonbauer stellen anschließend die Abstandhalter für die obere Bewehrung auf (7) und verlegen darauf die Bewehrungsmatten (8). Die Bewehrung wird zum Schutz gegen eine mögliche Lageveränderung beim Betonieren fixiert. Vor den Betonierarbeiten sind alle Kühl-/Heizkreise unter Druck zu setzen und auf Druckhaltung zu prüfen (9). Bitte beachten Sie zusätzlich unsere ausführlichen Montageanleitungen.

Hinweis Mit Wasser gefüllte Rohrleitungen sind vor Frosteinwirkung zu schützen.

164 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Zent-Frenger Batiso ON und Thermische Steckdose T2 Systembeschreibung

In Kombination mit der speicherwirksamen Betonkernaktivierung Batiso ist das oberflächennahe Batiso ON System die ideale Ergänzung in Bereichen mit höheren Heiz-/ Kühllasten wie z. B. über großen Fensterflächen. Der ZentFrenger Batiso ON Kunststoff-Spezialrohrträger ermöglicht dabei die exakte Höhenlage der Rohre in einer Ebene wenige Millimeter über der Deckenunterseite und ist gleichzeitig der Abstandhalter für die untere Bewehrung. Zusätzliche Flexibilität bieten die Thermischen Steckdosen T2. Mit ihnen lassen sich frei hängende Kühlelemente wie z. B. Kühlsegel zur Leistungssteigerung in das Kühl-/Heizsystem einbinden. Die ausgefeilte Konstruktion der Steckdosen ermöglicht es, auch noch nachträglich Deckensegel an die sich bereits in Betrieb befindliche Anlage anzuschließen, ohne das Rohrleitungssystem zu entleeren.

Zent-Frenger Batiso ON • Optimal zur Kompensation von Spitzenlasten und zur Temperaturregelung einzelner Räume oder Zonen • Kurze Reaktionszeiten und gute Regelbarkeit • Vorgefertigte Module für einen schnellen Baufortschritt

Thermische Steckdose T2 • Planungssicherheit durch Flexibilität bei nachträglicher Raum-Nutzungsänderung • Mögliche Leistungserhöhung durch den Anschluss von frei hängenden Elementen wie z. B. Kühlsegeln • Nachträglicher Anschluss und Inbetriebnahme eines Deckensegels ohne Entleeren der Anlage möglich

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 165

Zent-Frenger Batiso ON – Standard- und Hochleistungsvariante Bei Zent-Frenger Batiso ON wird prinzipiell unterschieden zwischen einer Standardvariante (Rohrabstand 170 mm), vorwiegend zur vollflächigen Verlegung, und einer Hochleistungsvariante (Rohrabstand 85 mm), hauptsächlich zur Verlegung in Randbereichen, in denen eine sehr hohe Leistung auf einer kleinen Fläche übertragen werden soll.

Zusatzleistung aus der „Thermischen Steckdose“ Deckensegel haben sich als kompakte Bauteile zum Kühlen und/oder Heizen etabliert, ob als eigenständiges Temperiersystem oder in Kombination mit der Zent-Frenger Batiso Betonkernaktivierung. Mit der Thermischen Steckdose T2 ist der Anschluss von Deckensegeln (z. B. VARICOOL Velum) zur Raumtemperierung ohne sichtbare Leitungsführung möglich. Die Thermische Steckdose wird in der Rohbauphase direkt auf der Schalung befestigt und innerhalb der Betondecke an die Zuleitungen angeschlossen. Nach dem Betonieren und anschließendem Entfernen der Schalung sind die absperrbaren Kühlsegel-Anschlüsse frei zugänglich. Je nach Bedarf können mit der Thermischen Steckdose auch noch zu einem späterem Zeitpunkt Kühlsegel einfach nachgerüstet werden.

Batiso ON Varianten

Zent-Frenger Batiso ON mit 170 mm Rohrabstand.

Thermische Steckdose T2 mit Push 15 Adapterstecker.

Zent-Frenger Batiso ON mit 85 mm Rohrabstand.

Hydraulische Anbindung von Deckenheiz- und Deckenkühlelementen mit der Thermischen Steckdose T2

Thermische Steckdose T2 mit Q&E und Push-Anschlüssen

Zent-Frenger Batiso Betonkernaktivierung

Deckensegel als Randstreifenelement (z. B. VARICOOL von Zent-Frenger)

166 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Hauptkomponenten Zent-Frenger Batiso ON Leermodul • Kunststoff-Rohrträgerelement zur Aufnahme und Fixierung der PE-Xa Rohre 14 x 2 mm • Rohrabstände 85 und 170 mm • Abstandhalterfunktion für die untere Bewehrung (33 mm Mindestbetondeckung gemäß DIN 1045-1) • Auch als Leermodul ohne Rohr in nicht temperiert Bereichen als Abstandhalter einsetzbar Zent-Frenger Batiso ON Faserzementfuß • Zur Montage unter die Zent- Frenger Batiso ON Module • Zur Verbesserung des Erscheinungsbilds einer Sichtbeton- Deckenoberfläche PE-Xa Rohr • Besonders flexibles und hoch belastbares PE-Xa Rohr mit 5 Schichten • Dimensionen 14 x 2 mm und 20 x 2 mm Schutzrohr • Aus HDPE, für Rohr in Rohr Installation • Dimensionen 28/23

Thermische Steckdose T2 Q&E • Zum Anschluss von Kühlsegeln oder sonstigen Kühlelementen • Betondichtes Gehäuse mit Blinddeckel zur Befestigung auf die bauseitige Schalung • Anschluss der PE-Xa 14 x 2 mm Zuleitungen mittels Q&E Verbindungstechnik • Integrierte, automatische Ventileinsätze (öffnen/schließen selbsttätig beim Einstecken/Entfernen des Adaptersteckers) • Wahlweise folgende Adapterstecker einsetzbar: - Adapterstecker mit Gewindeanschluss Rp 1/2“ - Adapterstecker mit Stecknippel Push 15 - Adapterstecker mit Stecknippel Push 15 und integrierten Vor- und Rücklaufventilen Q&E Verbindungstechnik • Werkzeuge und Fittings zur Verbindung der PE-Xa Rohre • Innovative Verbindungstechnik ohne O-Ringe (Rohrwerkstoff = Dichtwerkstoff)

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 167

Planung und Auslegung Kühlen mit Batiso ON

Leistungsdiagramm

Der oberflächennahe Einbau des Batiso ON Systems ermöglicht im Vergleich zum Aktivspeichersystem Batiso höhere Kühlleistungen bei gleichen Systemtemperaturen. Darüber hinaus sind niedrigere Systemtemperaturen möglich, da die Deckentemperatur bei ansteigender Raumluftfeuchte relativ schnell wieder angehoben werden kann. Eine minimale Oberflächentemperatur von 18 °C sollte jedoch an keiner Stelle der Decke unterschritten werden. Erfahrungsgemäß liegen die hierfür erforderlichen Vorlauf-/ Rücklauf-Temperaturen bei ca. 15/17 °C. Eine Taupunktüberwachung bzw. -regelung ist zwingend vorzusehen. Zu beachten ist außerdem, dass nicht nur die Decke, sondern auch die Anlagenkomponenten wie Zuleitungen und Verteiler taupunktüberwacht werden. Andernfalls sind diese Komponenten diffusionsdicht zu dämmen, um Kondensatbildung zu vermeiden.

Die zur Deckung der jeweiligen Kühl- bzw. Heizlast erforderlichen Kühl- bzw. Heizwassertemperaturen können aus dem nachfolgenden Leistungsdiagramm ermittelt werden. Die Leistungsdaten gelten für eine unverputzte Betondecke. Für verputzte Decken ist je nach Putztyp und -dicke eine Leistungsminderung von 15 – 30 % zu berücksichtigen. Bei Akustikputzlösungen können die Minderungen je nach Putzdicke über 50 % betragen..

Aus Sicht der thermischen Behaglichkeit darf bei Deckenheizungen die zulässige Strahlungstemperatur-Asymmetrie (ISO EN 7730) nicht überschritten werden. Die daraus resultierende wärmephysiologisch zulässige Deckentemperatur sollte bei einer Raumhöhe von 2,5 m bei vollflächiger Verlegung 27 – 28 °C nicht überschreiten. Für das System Batiso ON Standard ergeben sich dadurch Heizwassertemperaturen von max. 32/28 °C (VL/RL) und eine Heizwärmestromdichte von ca. 40 W/m².

100

Spezifische Leistung [W/m²]

Heizen mit Batiso ON

Leistungsdiagramm für Batiso ON (Wärmeleitfähigkeitskoeffizient λBeton = 2,1 W/mK)

0 0

Kühlen Batiso ON Hochleistung

In Fensternähe bzw. Fassadenrandbereichen sind etwas höhere Deckentemperaturen und Leistungen möglich, da sich die meist kalten Fensterflächen in direkter Nähe zu den beheizten Deckenrandbereichen befinden und dadurch die Strahlungstemperatur positiv beeinflusst wird. Zudem sollte sich nach Arbeitsstättenrichtlinie ein Arbeitsplatz nicht in unmittelbarer Nähe zum Fenster befinden, sondern ca. 1 m von diesem entfernt sein. Üblicherweise werden in Fassadenrandbereichen Batiso ON Hochleistungsmodule eingesetzt. Mit Vorlauftemperaturen von 34 – 36 °C können in diesen Bereichen so problemlos spezifische Wärmeleistungen von 60 – 70 W/m² erzielt werden.

Mittlere Medienüber- bzw. untertemperatur [K]

Kühlen Batiso ON Standard Heizen Batiso ON Hochleistung Heizen Batiso ON Standard

168 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Feldgrößen und Druckverluste Die berechneten und in der nachfolgenden Tabelle aufgeführten Leistungen beziehen sich nach DIN 2078 auf folgende Randbedingungen:

• Nenndicke der Wärmedämmung sWD = 30 mm, Wärmeleitfähigkeitskoeffizient λWD = 0,026 W/mK • Estrichnenndicke sE = 45 mm, Wärmeleitfähigkeitskoeffizient λE = 1,6 W/mK Bei Betrachtung eines Systems muss immer der Kühl- und Heizfall berücksichtigt werden. Der kleinere Flächenwert muss dann als größtmöglicher Kreis angenommen werden.

Raumtemperatur • Sommerliche Raumtemperatur im Kühlfall ϑi = 26 °C • Winterliche Raumtemperatur im Heizfall ϑi = 20 °C Decken- und Fußbodenaufbau • Nenndicke der Betondecke sB = 20 cm, Wärmeleitfähigkeitskoeffizient λ = 2,1 W/mK

Systemtemperaturen Vorlauf / Rücklauf [°C] Kühlen 16/20 16/19 16/18 15/17 Heizen 28/24 30/26 32/28 34/30 36/32

Batiso ON Standard

Batiso ON Hochleistung

Leistung [W/m²]

Fläche, max. [m²]

Druckverlust [mbar]

Leistung [W/m²]

Fläche, max. [m²]

Druckverlust [mbar]

49 52 55 61

13 10 8 7

320 300 345 273

63 67 71 79

8 7 5 4

268 344 300 197

25 33 41 49 58

20 17 15 13 12

328 338 342 312 345

30 39 49 59 69

14 12 10 9 8

336 345 312 324 307

500

Druckverluste der Anbindeleitungen

400

200

m 2m s m/ s 0,7 m/ s m/ 0,5

x 20 100

0,2 s

s m/ 0,1

m m

s m/ 0,3

x2 14

s m/ 0,4

/s 5m 0,1

0DVVHQVWURP ী LQ >NJ K@

300

0,6

Im Normalfall werden für die Betonkernaktivierung Batiso ON Kreislängen mit einem Druckverlust von max. 350 mbar gewählt. Die Druckverluste in den PE-Xa Rohren können in Abhängigkeit vom Massenstrom aus dem Diagramm ermittelt werden.

10 0,1 0,01

0,2 0,3 0,02 0,03

0,5 0,05

1 0,1

2 0,2

3 0,3

5 0,5

[mbar/m] [kPa/m]

Druckgefälle R

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 169

Druckverlust in den Thermischen Steckdosen T2 Der Gesamt-Druckverlust in einer Thermischen Steckdose T2 Installation setzt sich aus den Einzel-Druckverlusten für die Anbindeleitungen, für die Thermischen Steckdosen sowie für die angeschlossenen Deckensegel zusammen. Bei der Auslegung sollten Volumenströme im Bereich von 0,15 – 0,16 m³/h gewählt werden, um einen Druckverlust innerhalb der Steckdose von ca. 150 mbar nicht zu überschreiten. Druckverlustdiagramm Thermische Steckdose T2 250

Auslegungsbeispiel: Thermische Steckdose T2 mit Deckensegel

'UXFNYHUOXVW >PEDU@

200

Thermische Steckdose T2 mit Deckensegel Fläche Deckensegel 2100 x 2400 mm Anzahl Deckensegel 2 Stk. Leistung 60 W/m² Temperaturspreizung 3 Kelvin Leistung gesamt 2 x (2,1 x 2,4) m² x 60 W/m² = 604,8 W Volumenstrom 604,8 W/1,163 Wh/kgK x 3K = 173 l/h Druckverlust Segel 21 mbar nach Hersteller Angaben (Beispiel) Druckverlust Thermische 187 mbar (bei Kvs-Wert = 0,4 m3/h Steckdose T2 (aus Diagramm)

150

100

0 0,05

0,07

0,09

0,11

0,13

0,15

0DVVHQVWURP ী LQ >NJ K@

0,17

0,19

Anbindeleitung Länge Rohrreibungsdruckgefälle R Druckverlust, Anbindeleitung Gesamtdruckverlust Anbindeleitung Steckdose Segel Gesamt

170 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

50 m 1,9 mbar/m 95 mbar

95 mbar 187 mbar 21 mbar 303 mbar

Montagehinweise Batiso ON – Verlegung in eine Ortbetondecke

Batiso ON – Verlegung in eine Halbfertigteildecke

Die werksseitig vorgefertigten Batiso ON Rohrträgermodule werden direkt auf die bauseitige Deckenschalung verlegt und fungieren dabei gleichzeitig als Abstandhalter für die untere Bewehrung. Für einwandfreie Sichtbetontauglichkeit gibt es eine Ausführung von Batiso ON mit Faserzementfüßen. Mittels Verbindungstechnik sind die Module zu Modulgruppen verbindbar. Diese Modulgruppen werden dann an das Kühl-/Heiznetz ober- oder unterhalb der Decke angeschlossen. Die Zuleitungen der Module und der thermischen Steckdosen inkl. der Verbindungstechnik werden direkt in den Ortbeton eingegossen. Zusätzlich zu den Modulen können auch Thermische Steckdosen für den Anschluss von Deckenkühlsegeln mit in die Decke eingegossen werden. Anschließend wird die Armierung der Decke gemäß statischen Erfordernissen aufgelegt und der Ortbeton eingegossen. Vor dem Betonieren muss das Batiso ON System abgedrückt und während des Betonierens unter Druck gehalten werden, um ggf. Beschädigungen rechtzeitig erkennen zu können.

In Beton-Halbfertigteilen wie Filigrandecken oder -wänden kann Zent-Frenger Batiso ON bereits ab Werk integriert werden. Das ermöglicht einen sehr schnellen Baufortschritt im Vergleich zu konventionell auf der Baustelle geschalten und gegossenen Wänden und Decken.

Anordnung der vorgefertigten Batiso ON Module auf der Schalung gemäß Planung.

Beton-Halbfertigteil mit Batiso ON fertig für den Werkbeton.

Alternativ: Verlegung der PE-Xa Rohre in Batiso ON Leermodule auf der Baustelle.

Die einzelnen Module werden im Betonwerk gemäß Planung auf die untere Bauteilschalung aufgelegt und die Anschlussleitungen der Heizkreise nach oben herausgeführt. Zusätzlich zu den Modulen können auch Thermische Steckdosen für den Anschluss von Deckenkühlsegeln mit in die Decke eingegossen werden. Anschließend wird die Armierung der Decke gemäß statischen Erfordernissen aufgelegt und der Werkbeton eingegossen. Während des Gießens müssen die Batiso ON Heizrohre unter Druck gehalten werden, um ggf. Beschädigungen rechtzeitig erkennen zu können. Bitte beachten Sie zusätzlich unsere ausführlichen Montageanleitungen.

Integration der Thermischen Steckdose T2 im Betonwerk.

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 171

Zent-Frenger Industrieflächenheizung Systembeschreibung

Der Innenraum einer Halle ist zu kostbar, r, als dass ein Teil davon einem sichtbaren Heizsystem überlassen erlassen werden sollte. Konventionelle Heizsysteme wie Heizkörper, Konvektoren oder Lüftungssysteme müssen zudem dem regelmäßig gesäubert und gewartet werden. Für die Flä Flächenheizh h i und d Kühlsysteme von Zent-Frenger trifft dies nicht zu. Die eingesparten Kosten reduzieren die Betriebskosten und erhöhen gleichzeitig die Kapitalrendite. Die Zent-Frenger Industrieflächenheizung kann problemlos mit in die Bodenplatte integriert werden und bietet damit Freiräume bei der Planung und Nutzung eines Hallengebäudes. Das gesamte System arbeitet besonders kosteneffizient, da es mit niedrigen Systemtemperaturen betrieben werden kann. Wärmeverluste bei der Wärmeerzeugung und -verteilung können minimiert werden. Und weil sie sich für den Einsatz regenerativer Energien oder Produktionsabwärme eignen, arbeiten Flächenheiz- und -kühlsysteme besonders energieeffzient.

Zent-Frenger Industrieflächenheizung • Optimale Raumnutzung ohne störende Anlagenkomponenten • Wirtschaftlich durch schnelle Amortisation und minimale Wartungskosten • Zuverlässiges, langzeiterprobtes System • Komfortable gleichmäßige Wärmeabgabe im Nutzungsbereich ohne Staubverwirbelung

172 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Zent-Frenger Industrieflächenheizung und -kühlung wird direkt in die Betonbodenplatte integriert. Dabei kann eine eventuell vorhandene Mattenbewehrung für die Rohrbefestigung genutzt werden. Für die Heizwassererwärmung sind sowohl konventionelle Warmwasserheizungssysteme als auch regenerative Wärmeerzeuger und Einrichtungen zur Abwärmenutzung aus Industrieprozessen geeignet. Industrieflächenheizungen sind bauteilintegriert und praktisch wartungsfrei. Im Gegensatz zu Deckensystemen sind für die Montage keine Gerüste oder Hubsteiger erforderlich. Selbst auf Verteiler und Sammler kann verzichtet werden, wenn die Anschlussrohrleitungen innerhalb des Industriebodens verlegt werden und der Anschluss der Heizkreise im TichelmannPrinzip erfolgt. Hierzu bietet Zent-Frenger spezielles Knowhow. Mit der Industrieflächenheizung steht die Wärme dort zur Verfügung, wo sie benötigt wird, nämlich im Bereich bis ca. 2 m oberhalb des beheizten Bodens. Das ist besonders in hohen Hallen von Vorteil, da keine Stauwärme, wie sie von luftgestützten Systemen bekannt ist, entsteht. Somit sind die Wärmeverluste über das Dach wesentlich geringer. Zent-Frenger Industrieflächenheizungen sind in unterschiedlichen gewerblich genutzten Gebäuden einsetzbar, wie z. B. in • Werkstätten und Produktionshallen • Lager- und Logistikhallen • Wartungs- und Instandsetzungshallen • Messe-, Ausstellungs- und Markthallen • Kühllagerhallen mit Unterfrierschutzheizung.

Vertikales Temperaturprofil einer Industrieflächenheizung im Vergleich mit einer Luftheizung.

25,5 m 20 m

16 °C

> 30 °C Temperaturprofil der Luftheizung

Temperaturprofil der Fußbodenheizung

10 m

17 °C

18 °C

14 °C 0m

20 °C 22 °C

Quelle: BVF (Bundesverband Flächenheizungen und Flächenkühlungen e.V.) Pressedienst, Installation von Flächenheizungsund Kühlsystemen in kommerziell und industriell genutzten Gebäuden. Richtlinie Nr. 8, April 2010

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 173

Hauptkomponenten PE-Xa Rohr • Besonders flexibles und hoch belastbares PE-Xa Rohr mit 5 Schichten • Dimensionen 25 x 2,3 mm

Rohrbefestigungen • Wahlweise selbstklebende Klemmschiene, Rohrbinder oder Halter zur Rohrbesfestigung auf Stahlmatten

Q&E Fittings • Fittingsortiment für die Zuleitungsverrohrung, z. B. im Tichelmann-Prinzip • Dimensionen 20–40 mm

Industrieverteiler • Modulares Baukastensystem aus Basis Set und Verteilersegmenten • Jeweils passende Verteilerlösungen für unterschiedlichste Anforderungen und Heizflächengrößen • Wahlweise für den direkten Rohranschluss oder mit 3/4“ Eurokonus Anschlussgewinde Kupplungen und Übergangsfittings • Sortiment an Messingverschraubungen und Übergangsfittings • Dimensionen 25 x 2,3 mm

174 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Allgemeine Planungshinweise Betonintegrierte Flächenheizungen können nicht nur vollflächig in der Sohl- oder Bodenplatte verlegt werden. Um einzelne Arbeitsplätze zu temperieren oder Maschinenfundamente auszusparen, ist auch eine Teilbelegung möglich. Der Statiker hat im Rahmen der Fachplanung der Bodenkonstruktion die Rohrdurchmesser, die Verlegeart einschließlich möglicher Rohrkreuzungen und die Systemtemperaturen der Industrieflächenheizung zu berücksichtigen. In folgende Bauarten der Sohl- und Bodenplatten können Rohre und Rohrregister integriert werden: • Stahlbeton mit Bewehrungsmatten • Spannbeton mit Spanngliedern • Stahlfaserbeton ohne Bewehrungsmatten Oberflächenbehandlungen wie z. B. beim Vakuumbeton sind für die Industrieflächenheizung ohne Bedeutung.

Zulässige Verkehrslasten der Sohl- bzw. Bodenplatte Das Anforderungsprofil Industrieboden umfasst nachfolgende Randbedingungen: • Belastung (max. Flächen- und Einzellasten; Regallasten und Radlasten von Fahrzeugen wie z. B. Gabelstapler) • physikalische Beanspruchung (max. Temperatur- und Feuchteschwankungen, Schlag- und Abriebfestigkeit) • chemische Beanspruchung (Säuren, Öle, Laugen etc.) • Nutzungscharakteristik (Flüssigkeitsdichtung, elektrische Ableitfähigkeit, Wärmedämmeigenschaften, Feuerbeständigkeit, Reparaturfähigkeit, Rutschsicherheit, Reinigungsfähigkeit, Ebenheit, Staubfreiheit, Nutzungsbeginn, Dauerhaftigkeit) Ist die Sohl- oder Bodenplatte entsprechend der bau konstruktiven Vorgaben, der statischen und ggf. auch dynamischen Verkehrslasten nach DIN 1055 und DIN 1072 richtig dimensioniert, werden sowohl bauteilintegrierte Kunststoff- als auch Mehrschichtverbundrohre durch die einwirkenden Kräfte nicht belastet.

Wichtige Information Die maximale Belastbarkeit des beheizten Industriebodens hängt nicht von der integrierten Industriebodenheizung ab, sondern von der Statik des Bodenaufbaus.

Zulässiges Gesamtgewicht

Nominelle Tragfähigkeit

Statische RadsatzDurchschnittGesamtbreite last (Normbelastung) liche Spurweite a b P

Gesamtlänge l

[t] 2,5

[t] 0,6

[kN] 20

[m] 0,8

[m] 1

[m] 2,4

Gleichmäßig verteilte Fahrzeugbelastung (Normbelastung) [kN/m²] 10

3,5 7 13

1 2,5 5

30 65 120

0,8 1 1,2

1 1,2 1,5

2,8 3,4 3,6

12,5 15 25

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 175

Konstruktionsarten Mattenbewehrter Stahlbeton Rohrbefestigung an der (unteren) Mattenbewehrung

Stahlfaserbeton Rohrbefestigung an einer Heizsystemmatte (z. B. Q131) oder in Schienen

Walzbeton Rohrbefestigung mittels Industrieschiene

176 l Zent-Frenger â&#x20AC;&#x201C; GebĂ¤udetemperierung, Energiebereitstellung â&#x20AC;&#x201C; Technischer Gesamtkatalog

Planungshinweise zur Bodenkonstruktion Allgemein Im Rahmen der Fachplanung einer Bodenkonstruktion mit Industrieflächenheizung sind sowohl alle baukonstruktiven als auch wärmetechnisch relevanten Gesetze, Verordnungen, Normen, Richtlinien und Bau(an)ordnungen einschl. VOB zu berücksichtigen.

der vorhandene Untergrund oder die bauseitig hergestellte Auffüllung (Planum) zu überprüfen, erforderlichenfalls nachzuverdichten und abzunehmen.

Einbaubedingungen

Die Tragschicht nimmt Belastungen der Sohlplatte auf und leitet diese in den Untergrund. Zu diesem Zweck sollte die Tragschicht eine einheitliche Dicke aufweisen, die auch im Zusammenhang mit dem Verdichten erreicht wird. Es wird zwischen folgenden Tragschichten unterschieden:

Vor Montagebeginn der Industrieflächenheizung sind die Gewerke Rohbau und Heizungsbau zu koordinieren. Die Bauleitung gibt zur Montage der Rohrregister den Regelaufbau Industrieboden und im Besonderen die Unterkonstruk tion zur Aufnahme der Rohrbefestigungselemente frei. Über geeignete Maßnahmen zum Schutz des Gebäudes und Industriebodens z. B. vor eindringender Nässe ist zu befinden.

• Kiestragschichten • Schottertragschichten • Bodenverfestigung mit hydraulischen oder bituminösen Bindemitteln • Kiestragschichten mit hydraulischen oder bituminösen Bindemitteln • Betontragschichten

Hinweise zu den Schichten des Regelaufbaus Industrieboden

Optional kann eine Sauberkeitsschicht aus Beton, Zementestrich oder feinem Sand vorgesehen werden, die für eine ebene Oberfläche entweder des Untergrundes oder der rauen Tragschicht sorgt.

Der Regelaufbau Industrieboden enthält folgende Schichten:

Walzbeton erfordert ein Feinplanum unterhalb der Sohlplatte mit hohen Genauigkeitsanforderungen (nach ZTVE mit einer Genauigkeit von +/-1 cm).

Estrich

Beton

Bauwerksabdichtung

ggf. Trennschicht

Tragschicht ggf. Vlies Untergrund

Schema eines beheizten Industriehallenbodens.

Zum Erzielen einer Tragschicht gleichbleibender Dicke bzw. zum Erreichen einer homogenen Oberflächenstruktur können Sauberkeitsschichten (Feinplanum) vorgesehen werden. Für das Planen der Bodenkonstruktion ist der Bauwerksplaner zuständig. TGA – Fachplaner und Heizungsbaumeistern obliegt die Fachprüfung und ggf. das Anmelden von Bedenken. Untergrund, Tragschicht und Sauberkeitsschicht Der Betonboden muss auf einem ebenen und zugleich festen Untergrund aufgebracht werden können. In diesem Sinne ist

Je nach Belastung des Untergrundes durch Bodenfeuchtigkeit, nichtdrückendes oder drückendes Wasser ist gem. DIN 18195 eine entsprechende Bauwerksabdichtung vorzusehen. Normalerweise besteht die Bauwerksabdichtung aus bahnenförmigen Werkstoffen (z. B. Bitumenbahnen, PVC-Bahnen). Bei Abdichtung gegen Bodenfeuchtigkeit kann gemäß DIN 18195 für Gebäude mit geringen Anforderungen an die Trockenheit der Raumluft (z. B. Lagerhallen für nicht feuchtigkeitsempfindliche Güter) die Ausführung der Bauwerksabdichtung im Bodenbereich durch eine mindestens 15 cm dicke kapillarbrechende Schicht (k > 10-4 m/s) verwirklicht werden. Die Beurteilung des Untergrundes und die daraus resultierende Entscheidung über die Bauwerksabdichtung liegt beim zuständigen Gebäudeplaner.

Hinweis: DIN 18195 „Bauwerksabdichtungen“ und DIN 18336 „Abdichtungsarbeiten“ beachten

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 177

Mögliche Bauwerksabdichtung gem. DIN 18195 gegen Bodenfeuchtigkeit bei geringen Anforderungen an die Trockenheit der Raumluft. 1

2 3

Verschleißschicht

Beton

PE-Xa Rohr

Trenn-/Gleitschicht

Sauberkeitsschicht

kapillarbrechende Tragschicht als Bauwerksabdichtung gem. DIN 18195

Untergrund

4 5

Mögliche Bauwerksabdichtung gem. DIN 18195 mit bahnenförmigen Werkstoffen unterhalb der Wärmedämmung.

2 3

Verschleißschicht

Beton

PE-Xa Rohr

Trenn-/Gleitschicht

Wärmedämmschicht z. B. aus Extruderschaumplatten

bahnenförmige Bauwerksabdichtung gem. DIN 18195 mit evtl. Zwischenfolie

Sauberkeitsschicht

Tragschicht

Untergrund

4 5 6 7

178 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Mögliche Bauwerksabdichtung gem. DIN 18195 mit bahnenförmigem Werkstoff ohne Wärmedämmung. 1

2 3

5 6

Verschleißschicht

Beton

PE-Xa Rohr

Trenn-/Gleitschicht

bahnenförmige Bauwerksabdichtung gem. DIN 18195

Sauberkeitsschicht

Tragschicht

Untergrund

Mögliche Bauwerksabdichtung gem. DIN 18195 mit bahnenförmigem Werkstoff beim Übergang der Randdämmung auf den ungedämmten Bereich.

4 5 6

Verschleißschicht

Beton

PE-Xa Rohr

Trenn-/Gleitschicht

Wärmedämmschicht z. B. aus Extruderschaumplatten

bahnenförmige Bauwerksabdichtung gem. DIN 18195 mit evtl. Zwischenfolie

Sauberkeitsschicht

Tragschicht

Untergrund

Hinweis: Nach EnEV bzw. DIN 4108-T2 ist i. d. R. eine Randdämmung bis zu einer Raumtiefe von 5 m erforderlich.

B B

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 179

Wärmedämmung Wärmedämmanforderung gemäß EnEV Die Anforderungen zum baulichen Wärmeschutz von Nichtwohnbauten ist in der EnEV im §4 Absatz 2 wie folgt geregelt: „Zu errichtende Nichtwohngebäude sind so auszuführen, dass die Höchstwerte der mittleren Wärmedurchgangskoeffizienten der wärmeübertragenden Umfassungsfläche nach Anlage 2 Tabelle 2 nicht überschritten werden.“ Als Höchstwert gilt für opake Bauteile und somit auch für die Sohlplatte von Industriehallen ein mittlerer Wärmedurchgangskoeffizient U = 0,35 W/(m²K) bzw. 0,50 W/(m²K). Der Wärmedurchgangskoeffizient U ist für die Sohlplatte mit einem Faktor von 0,5 zu wichten, da dieses Bauteil nicht an die Außenluft, sondern an das Erdreich grenzt. Mit dieser Wichtung werden die instationären Wärmetransportvorgänge im Erdreich berücksichtigt. Wärmedämmanforderungen an Sohlplatten ab einer Raumtiefe von 5 m bestehen nicht, sollten aber in Abhängigkeit des Grundwasserstandes geprüft werden. Es wird empfohlen, bauvorhabenbezogene Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen zur Wahl der Wärmedämmung durchzuführen. Wärmedämmschichten Bei Industriefußbodenheizungen wird die Wärmedämmung, falls erforderlich, i.d.R. unter der Betonplatte – also gegen Erdreich – (Perimeterdämmung) verlegt. Sie kann z. B., je nach geforderter statischer Belastbarkeit, aus stoßweise verlegten Extruderschaumplatten oder aus in Heißbitumen oder stoßweise verlegten Schaumglasplatten bestehen. Voraussetzung für die Verwendung ist, dass das Dämmmaterial feuchtigkeitsunempfindlich und für die auftretenden Belastungen im Industriebau geeignet ist. Gemäß DIN 4108 dürfen für die Berechnung des U-Wertes einer Bodenkonstruktion nur Bodenschichten bis zur Bauwerksabdichtung mit eingerechnet werden. Liegt die Perimeterdämmung unterhalb der Bauwerksabdichtung und nicht ständig im Grundwasser, so ist mit dem Hersteller der Dämmung abzuklären, ob für die Dämmplatten eine bauaufsichtliche Zulassung vorliegt, die es erlaubt, die Dämmwerte bei der Berechnung des U-Wertes des Bodenaufbaus mit einzubeziehen.

Bei mehrgeschossigen Industriehallen gleichartiger Nutzung sollte unterhalb der Betondecke in Anlehnung an die EN 1264-4 eine Wärmedämmung mit R λ,Dä = 0,75 m²K/W vorgesehen werden, sofern die Industrieflächenheizung innerhalb der Betondecke montiert wird. Die Verlegung der Wärmedämmschicht erfolgt in den meisten Fällen durch das Baugewerk. Trenn- und Gleitschichten Ungebundene Tragschichten sowie Wärmedämmschichten sollten stets mit einer Trennschicht aus einer Lage PolyethylenFolie abgedeckt werden. Sie verhindert einen Stoffaustausch zwischen Tragschicht und Betonplatte während der Betonabbindezeit sowie das Eindringen von Beton zwischen die Stöße der Wärmedämmschicht, wodurch Wärmebrücken an das Erdreich entstehen könnten. Gleitschichten werden bei hohen Beanspruchungen der Betonplatte in Form einer in zwei Lagen verlegten Polyethylenfolie eingebracht. Sie verringern die Reibung zwischen Betonplatte und Tragschicht und dadurch auftretende Belastungen der Betonplatte. Die Verlegung von Trenn- bzw. Gleitschichten erfolgt normalerweise durch das Baugewerk.

Auszug aus: Zement – Merkblatt Tiefbau T1 1.2006 Industrieböden aus Beton Trennschichten sollten als Abdeckung bei ungebundenen Kies- und Schotter tragschichten sowie bei Wärmedämmschichten vorgesehen werden. Sie können zweckmäßig aus einer Lage Kunststofffolie gebildet werden, z. B. Polyethylen- Folie ≥ 140 g/m² nach DIN 18195. Gleitschichten sind stets unter Betonplatten mit Fugenabständen > 8 m erforderlich, wenn hohe und langfristig wirkende Einzel- bzw. Flächenlasten aufzunehmen sind. Sie sollten mindestens aus zwei Lagen PE-Folie ≥ 140 g/m² hergestellt werden, wenn nicht spezielle Gleitfolien (z. B. teflonbeschichtete PTFE-Folien) eingesetzt werden. Voraussetzung ist eine ebene, standfeste Unterlage, damit sich die Folien nicht eindrücken. Faltenbildung ist zu vermeiden.

180 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Betonfugen Der Bauwerksplaner legt fest, ob und in welchem Umfang und welcher Ausführungsart Betonfugen vorzusehen sind. Man unterscheidet Scheinfugen, Pressfugen und

Auszug aus: Zement – Merkblatt Tiefbau T1 1.2006 Industrieböden aus Beton Für unbewehrte Industrieböden oder Verkehrsflächen aus Beton muss ein Fugenplan erstellt werden. Bewehrte Platten mit Nachweis der Rissbreitenbegrenzung werden fugenlos ausgeführt. Die Erstellung eines Fugenplans ist Aufgabe des Planenden. Für die Anordnung der Fugen sind folgende Punkte zu beachten: • Fugen im Bereich geringerer Beanspruchungen vorsehen, nicht unter großen, punktförmig wirkenden Lasten. • Fugenkreuze nicht in den Hauptfahrbereichen anordnen, auch keine Längsfugen nahe der Hauptfahrspur ausbilden. • Raumfugen (Dehnfugen) nicht innerhalb der Fläche anordnen; sie sind jedoch stets erforderlich zur Trennung der Betonplatte von anderen Bauteilen.

Bewegungsfugen (Raum-, Dehnfugen). Durch das Anordnen von Fugen sollen wilde Risse vermieden oder im Falle von Raumfugen Felder von festen Einbauteilen (Stützen, Randbereiche, Schächte) abgetrennt werden.

• Scheinfugen oder Pressfugen anordnen zur Unterteilung der Fläche in möglichst quadratische Platten, Seitenverhältnis Länge zu Breite nicht größer als 1,5 : 1. • Zwickel wegen erhöhter Bruchgefahr stets vermeiden; keine Platten schaffen, die schmal sind oder spitz zulaufen. • Längs- und Querfugen sollen sich kreuzen und nicht gegenseitig versetzt werden. • Einspringende Ecken vermeiden, ggf. durch sinnvoll angeordnete Fugen nicht nur bei L-förmigen Grundrissen, sondern auch im Bereich von Stützen; wenn nicht vermeidbar, ggf. Bewehrungszulage anordnen, um Diagonalriss klein zu halten. • Querfugen in Hauptfahrstreifen für Radlasten ab 60 kN verdübeln; bei Scheinfugenabständen über 6 m bzw. bei Pressfugenabständen über 8 m bereits für Radlasten ab 40 kN.

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 181

Scheinfugen Scheinfugen „führen“ den Riss durch eine vorgegebene Querschnittsschwächung im oberen Drittel der Platte. Der Schnitt muss möglichst frühzeitig eingesägt werden (3 mm breit, Tiefe ca. 1/3 der Plattendicke). Je nach Betonzusammensetzung und Temperatur kann der Zeitpunkt, bei dem ein Sägeschnitt möglich wird, zwischen etwa 10 Stunden und 2 Tagen nach Betoneinbau liegen. Soll die Fuge nachträglich verschlossen werden, ist ein späterer Nachschnitt mit einer Kantenabfasung unter 45° erforderlich, um einen Fugenverguss oder ein Fugenprofil vertieft anordnen zu können. Für Freiflächen ist ein Fugenverschluss sinnvoll, um

das Eindringen von Wasser zu verhindern. Verschlossene Fugen müssen in regelmäßigen Abständen gewartet bzw. der Verguss erneuert werden. Die Breite des Nachschnitts ist von der Temperaturbeanspruchung des Betonbodens und der zulässigen Gesamtverformung (ZGV) des Dichtstoffs abhängig. Das IVD- Merkblatt Nr. 1 nennt z. B. bei einem innenliegenden Boden mit 6 m Fugenabstand mindestens 10 mm Fugenbreite für ΔT = 20 K und eine ZGV von 15 % bis 25 %. Durch die Rissverzahnung über 2/3 der Plattendicke werden bei Scheinfugen zwar Querkräfte übertragen, bei Scheinfugenabständen über 6 m und bei Radlasten über 40 kN ist jedoch zusätzlich eine Verdübelung zu empfehlen. Ausführung einer Scheinfuge

3 4 5 6 7

Verschleißschicht

Wichtig!

Fugendichtmasse

Schaumgummi

Scheinfuge

Beton

Maximal mögliche Einschnitttiefe mit dem Gebäudeplaner abstimmen.

Feiner Riss

PE-Xa Rohr

Sauberkeitsschicht/Dämmung

Boden/Schotter

8 9

Pressfugen Pressfugen entstehen als Arbeitsfugen beim Herstellen benachbarter Plattenfelder, die in zeitlichem Abstand betoniert werden. Wenn eine Querkraftübertragung in Pressfugen erforderlich ist, können diese bei Platten von

mindestens 18 cm Dicke mit Verzahnung (Nut und Feder) hergestellt werden. Hierzu wird an die Seitenschalung der erstbetonierten Streifen eine Trapezleiste angesetzt, die nach dem Ausschalen eine nutartige Vertiefung zur Verzahnung hinterlässt. Ausführung einer Pressfuge

2 3

Verschleißschicht

Wichtig!

Beton

Pressfuge

Schutzrohr 34/28 mm

PE-Xa Rohr

Sauberkeitsschicht/Dämmung

Boden/Schotter

Pressfugendurchquerende Heizungsrohre bei mechanischer Belastung während der Montage mit Rohrschutzhülse versehen.

6 7

182 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

dehnung der Platte. Hierzu soll die Fugeneinlage weich genug und mindestens 20 mm dick sein (z. B. Mineralfasermatten). Rohrleitungen sollten Fugen möglichst nicht durchdringen. Ist das nicht zu vermeiden, sind die Rohrleitungen mit Schutzhülsen einer Länge von mindestens 300 mm zu versehen.

Bewegungsfugen Bewegungsfugen trennen als Raumfugen die Betonplatte in ganzer Dicke. Sie sind bei Anschlüssen an feste Einbauten wie Stützen, Wände, Schächte und Kanäle erforderlich. Raumfugen gestatten bei genügend breiter Ausbildung eine Aus-

Ausführung einer Bewegungsfuge (Dehnfuge)

4 5 7

Verschleißschicht

Fugendichtmasse

Schaumgummi

Beton

Bewegungsfuge

Schutzrohr 34/28 mm

PE-Xa Rohr

Sauberkeitsschicht/Dämmung

Boden/Schotter

Wichtig! Raumfugen nur mit Anbindeleitungen durchqueren. Raumfugendurchquerende Anbindeleitungen sind mit einem Schutzrohr 34/28 mm zu versehen.

8 9

Die Feldgröße ist von verschiedenen Faktoren abhängig, z. B. von der guten, tragfähigen Unterkonstruktion, und kann daher auch nur von einem Statiker bestimmt werden. Randfugen um die Betonplatte oder Fugen an Einbauten in der Betonplatte werden als Raumfugen ausgeführt und sind gleichfalls im Fugenplan dargestellt. Nachfolgend einige Beispiele der Fugenverteilung in Abhängigkeit der Betoneinbringung.

Fugenanordnung Die Fugenplanung unterliegt dem Statiker und ist aufgrund der niedrigen Heizebenentemperatur unabhängig von der Industrieflächenheizung. Der Heizungs-Fachplaner sollte einen Fugenplan anfordern, um die Anordnung der Heizkreise bzw. Anbindeleitungen darauf abzustimmen. Die Art und Lage der Fuge ist von mehreren Punkten abhängig, wie z. B.: • • • •

Plattendicke örtliche Verhältnisse (Stützen, Wände, Kanäle) langfristig wirkende Lasten Art des Betoneinbaues

Betoneinbringung in einem Arbeitsgang

Betoneinbringung in Bahnen

Betoneinbringung in Feldern

Wichtig! Fugenplan des Statikers berücksichtigen. Heizkreise und Anbindeleitungen auf Fugenplan abstimmen.

Raumfuge

Scheinfuge

Pressfuge

Beispiele der Fugenanordnung in Abhängigkeit zur Betoneinbringung.

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 183

Inbetriebnahme und Nutzung des Industriebodens Betonböden dürfen erst nach ausreichender Erhärtung für die Nutzung freigegeben werden. Das ist in aller Regel dann der Fall, wenn 70 % der geforderten Druckfestigkeit vorhanden sind (ggf. ist der Tragwerksplaner hinzuzuziehen). Das kann bei günstigen Erhärtungsbedingungen nach 5 bis 7 Tagen, bei frühhochfestem Beton ggf. schon nach 24 Stunden der Fall sein. Starke mechanische oder chemische Beanspruchung erfordert jedoch längere Erhärtungszeiten.

Für eine genauere Beurteilung sind Probekörper erforderlich, die während des Betoneinbaus hergestellt und bis zur Prüfung wie der Bauwerksbeton gelagert werden (Erhärtungsprüfung). Ist eine Industrieflächenheizung in die Sohl- oder Bodenplatte integriert, empfiehlt Zent-Frenger vor der Inbetriebnahme ein Funktionsheizen.

Verschleißschicht Stark beanspruchte Fußböden, auf denen z. B. Gabelstapler oder schwere Flurförderzeuge verkehren, benötigen eine stabile Oberflächenschicht, eine Verschleißschicht, da die Oberfläche der Betonplatte ansonsten zu stark abnutzen könnte. Welche Art Verschleißschicht für den jeweiligen Einsatzfall geeignet ist, muss der jeweilige Gebäudeplaner entscheiden. Hier können z. B. gem. DIN 18560 Teil 7 Gussasphaltestriche, Magnesiaestriche oder zementgebundene Hartstoffestriche auf die Betonoberfläche aufgebracht werden. Die Verformbarkeit von Verschleißschicht und Betonplatte ist aufeinander abzustimmen. Fugen in der Betonplatte müssen deshalb auch in der Oberflächenschicht berücksichtigt werden. Weniger stark beanspruchte Fußböden mit geringem Abrieb benötigen nicht unbedingt eine separate Oberflächenschicht. In vielen Fällen wird die Betonoberfläche durch einen Besenstrich angeraut oder bei höheren Ebenheitsanforderungen angeschliffen. Eine Oberflächenbehandlung ist insbesondere auch bei Walzbeton angezeigt. Hierbei wird ein Deckbelag als Industrieboden aufgebracht, so dass eine einwandfreie Oberflächenqualität garantiert wird.

Rotor-Plan-Glätter zum Glätten von Betonoberflächen.

Wichtig! Dicke sV und Wärmeleitwiderstand R λ, B der Verschleißschicht sind beim Bestimmen der Heizwärmestromdichte in geeigneter Weise zu berücksichtigen.

184 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Befestigungen im Industrieboden In gewerblich genutzten Gebäuden werden oft Fundamente von Halleneinrichtungen wie z. B. Hochregallager- oder Maschinenfundamente im Betonboden verankert. Der Heizungs- Fachplaner muss darüber informiert sein, wie tief

diese Fundamente bzw. Verankerungen in die Betonplatte eindringen. Selten besteht die Gefahr, dass sie bis zur Heizungsrohrebene in die Betonplatte eindringen. Sollte dies aufgrund einer nicht ausreichenden Dicke der Betonplatte doch der Fall sein, so ist das Heizungsrohr in diesem Bereich auszusparen, es entsteht eine sog. Blindfläche.

Eindringtiefe von Halleneinrichtungen (Beispiel)

2 4

Schiene für Flurförderzeug

Ausgleichssockel

Verschleißschicht

Verankerung

PE-Xa Rohr

Bewehrung

Abstandhaltert

Trenn-/Gleitschicht

Bauwerksabdichtung

10 Sauberkeitsschicht

6 7

Wichtig! Max. Eindringtiefe von Verankerungen bzw. Fundamenten aller vorhandenen Halleneinrichtungen in der Betonplatte abstimmen. Einen Sicherheitsmindestabstand von 50 mm zum Rohr einhalten.

8 9 10

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 185

Betontransport

Funktionsheizen

Nach dem Ort des Mischens wird der Beton als Transportbeton oder als Baustellenbeton bezeichnet. Transportbeton wird im Betonwerk vorgemischt und dann mit Transportbetonfahrzeugen zur Baustelle transportiert, während der Baustellenbeton direkt auf der Baustelle zubereitet wird. Der fertiggemischte Beton wird dann mit Betonpumpen, Transportgefäßen, Förderbändern o. Ä. zur Einbaustelle befördert. Das Befördern des Betons mit Transportfahr zeugen unmittelbar bis zur Einbaustelle ist nur möglich, wenn hierbei die freiliegenden Heizregister nicht überfahren bzw. beschädigt werden. Eine spezielle Technologie ermöglicht es, beim Einbringen von Walzbeton mit den Fahrzeugen auf den PE-Xa Rohren der Industrieflächenheizung zu verkehren, ohne dass die Rohre beschädigt werden. Sprechen Sie uns hierzu an.

Betonplatten mit integrierter Flächenheizung sind nach der Beton- und Verschleißschichtverlegung aufzuheizen. Diese Funktionsprüfung erfolgt in Absprache und unter Berücksichtigung der Vorgaben des jeweiligen Betonverlegers/ Statikers, da der frühestmögliche Heizbeginn von der Qualität und Dicke des Betons abhängig ist. Der Funktionsheizvorgang dient der Funktionsprüfung gem. VOB DIN 18380 und nicht der Austrocknung des Betons! Bei Standardbetondicken von 10– 30 cm ist üblicherweise von folgendem Funktionsheizvorgang bei Betonkonstruktionen auszugehen: 1. Funktionsheizbeginn nach der Freigabe der Betonfläche durch die Bauleitung (ca. 28. Tag nach der Betoneinbringung) 2. Vorlauftemperatur 5 K über Betontemperatur einstellen und mind. 1 Woche halten 3. Täglich die Vorlauftemperatur um 5 K bis zur Auslegungstemperatur erhöhen 4. Auslegungstemperatur 1 Tag halten 5. Vorlauftemperatur um 10 K pro Tag bis zur Betriebstemperatur senken 6. Betriebstemperatur einstellen

Betonverdichtung Die Betonverdichtung erfolgt in der Regel mit HochfrequenzInnenrüttlern. Die Schwingkörper werden zumeist gleichzeitig mit dem Abziehen des Betons langsam durch den frisch vergossenen Beton gezogen. Dieser Einsatz von Rüttlern zur Betonverdichtung wirkt sich nicht nachteilig auf das im Beton integrierte Flächenheizungssystem aus.

Der Betriebszustand ist während und nach dem Funktionsheizvorgang zu dokumentieren. Bitte fordern Sie hierzu das Zent-Frenger Funktionsheizprotokoll für Zent-Frenger Industrieflächen an. Soll die Erstbeheizung der Industriehalle während der Heizperiode erfolgen, so sollte die Industriehalle vor der Heizperiode geschlossen werden. Damit kann die aus der Umgebung gespeicherte Energie innerhalb der Betonplatte zum Aufheizen genutzt werden. In Winterzeiten darf die Anlage bei Frostgefahr nicht abgeschaltet werden, sofern keine anderen Schutzmaßnahmen durchgeführt sind. Das bauvorhabenbezogene Funktionsheizen ist durch den Bauwerksplaner in Absprache mit dem Statiker sowie unter Konsultation des Betonlieferanten festzulegen. Dazu wird empfohlen, auf der Grundlage des Zent-Frenger Protokolls zum Funktionsheizen von Industrieböden vorzugehen.

Betonverdichtung durch Rüttelflaschen.

Wichtig! • Funktionsheizvorgang mit dem Betonverleger/Statiker abstimmen. • Zeitbedarf zum Aufheizen einplanen. • Schutzmaßnahmen gegen Frostgefahr berücksichtigen.

186 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Planungshinweise zur Heizungsanlage Grundsätzlich gibt es viele Möglichkeiten, die einzelnen Heizkreise mit der Heizungsanlage zu verbinden. Die jeweils geeignete Variante richtet sich nach den baulichen Gegebenheiten und dem geplanten Regelkonzept. Gängige Varianten sind nachfolgend beschrieben. Anschluss an einen Industrieverteiler Ein Industrieverteiler ist auf den Einsatz in Industriehallen abgestimmt. Je nach Baustellensituation wird der Industrieverteiler vor dem Betonieren an einer bereits vorhandenen Wand oder, falls (noch) keine Wände vorhanden sind, an einer bauseitigen Hilfskonstruktion befestigt. Die PE-Xa Heizrohre werden unterhalb des Verteilers im Anschlussbogen aus der Heizebene herausgeführt und angeschlossen. Die Verteilerzuleitungen können einseitig von links, einseitig von rechts oder wechselseitig an den Verteiler angeschlossen werden.

Heizkreisanschluss an den modularen Industrieverteiler G 11/2“ .

Anschluss im Versorgungsgang unterhalb der Heizebene Wird im Erdreich unter der Betonplatte oder direkt im Beton ein Versorgungsgang für Gas-, Wasser-, Elektro- oder sonstige Installationen vorgesehen, so ist es möglich, den Industrieverteiler in diesem Versorgungsgang zu montieren. Er ist dann um 180° zur Standard-Einbausituation zu drehen und an der Wand des Versorgungsganges zu montieren, so dass die Heizkreisanbindeleitungen nach oben führen. Die 90°-Umlenkung der Heizungsrohre in die Heizebene ist mit einem Anschlussbogen durchzuführen. Da der Industrieverteiler bis zu 1 m unterhalb der Heizebene montiert sein kann, sind zur Vermeidung von Luftpolsterbildungen Luftabscheider einzuplanen. Vagabundierende Restluft kann für ein PE-Xa Rohr mit der Dimension 20 x 2 mm durch Fließgeschwindigkeiten des Wassers von ca. 0,4 m/s aus der Heizebene ausgetrieben und an anderer Stelle aus der Anlage entfernt werden. Für andere Rohrdimensionen und Richtungsänderungen der Rohrleitungen gelten Fließgeschwindigkeiten, die z. B. den Herstellerunterlagen für Luftabscheider entnommen werden können. Verteileranordnung unterhalb der Heizebene, Zuleitungen mit Nahwärmeleitung.

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 187

Verteileranschluss im Schacht in der Heizebene Praktisch unsichtbar und platzsparend können die Heizkreise an einen Heizkreisverteiler angeschlossen werden, der sich in einem bauseitigen Schacht innerhalb der Heizebene befindet. Wenn der Anschlussschacht zentral in der Heizfläche platziert wird, können die Heizkreise von zwei Seiten angeschlossen und somit Anschlussleitungen zu den Heizkreisen kurz gehalten werden oder sogar ganz entfallen. Die Vor- und Rücklaufventile am Verteiler ermöglichen die Absperrung und hydraulische Einregulierung der Heizkreise, so dass auch unterschiedlich lange Heizkreise möglich sind.

Anschlussvariante im Schacht mit Abdeckung.

Anschluss an eine Tichelmann Verteil-/Sammelleitung Insbesondere bei großen Hallenbereichen mit gleichen Heizlasten kann es sinnvoll sein, vom konventionellen Anschluss der Heizkreise an einen Heizkreisverteiler abzusehen. Hier besteht oft die Möglichkeit, die Bodenfläche in etwa gleich große Heizkreise aufzuteilen und diese dann an eine Tichelmann Verteil-/Sammelleitung anzuschließen, die ebenfalls in den Betonboden integriert werden kann. Das bietet den Vorteil, dass die einzelnen Heizkreise nicht hydraulisch untereinander abgeglichen werden müssen. Zudem befinden sich keine Zuleitungen außerhalb der Industriebodenfläche, die wärmegedämmt werden müssen oder die die Raum- und Wandflächennutzung einschränken. Die zum System gehörenden betonintegrierten Anschlussrohrleitungen bestehen ebenfalls wie die Heizkreise aus robustem, vernetztem Polyethylen (PE-Xa) und werden in der Regel mit Kabelbindern an der Bewehrung befestigt. Für die Rohrverbindung kommt die innovative Q&E Technik zum Einsatz.

Anschluss der gleichlangen Heizkreise an eine Tichelmann Verteil-/Sammelleitung.

188 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Regelung von Zent-Frenger Industrieflächenheizungen Jede Heizungsanlage muss mit der Leistung betrieben werden, die dem augenblicklichen Wärmebedarf des Gebäudes entspricht. Eine automatische Regelung ist daher zwingend erforderlich. Eine Fußbodenheizung ist grundsätzlich mit einer automatischen außentemperaturabhängigen Heizwassertemperatur-Regelung zu betreiben.

§ 14 EnEV (1) Zentralheizungen müssen beim Einbau in Gebäude mit zentralen, selbsttätig wirkenden Einrichtungen zur Verringerung und Abschaltung der Wärmezufuhr sowie zur Ein- und Ausschaltung elektrischer Antriebe in Abhängigkeit von 1. der Außentemperatur oder einer anderen geeigneten Führungsgröße und 2. der Zeit ausgestattet werden. [...] (2) Heizungstechnische Anlagen mit Wasser als Wärmeträger müssen beim Einbau in Gebäude mit selbsttätig wirkenden Einrichtungen zur raumweisen Temperaturregelung ausgestattet werden [...]

Hydraulische Anbindung an den Wärmeerzeuger Voraussetzung für ein zufriedenstellendes Regelergebnis ist eine hydraulisch gut abgestimmte Anbindung der Fußbodenheizungsanlage an die Energiezentrale. Bei der Anlagenplanung ist zu hinterfragen, ob der Wärmeerzeuger bereits die für die Fußbodenheizung erforderliche Vorlauftemperatur bereitstellt und ob der Wärmeerzeuger eine Mindest-Rücklauftemperatur benötigt. Weiterhin ist zu klären, ob der Wärmeerzeuger einen Zwangs-Wasserumlauf erfordert, der in der Regel mit einer Umwälzpumpe im Kesselkreis aufrechterhalten wird. Sicherheitstechnische Einrichtungen sind entsprechend den geltenden Vorschriften anzuordnen. Absperrorgane sind nach betriebstechnischen Anforderungen vorzusehen.

§ 14 EnEV (3) In Zentralheizungen mit mehr als 25 Kilowatt sind die Umwälzpumpen der Heizkreise bei erstmaligem Einbau und bei der Ersätzung so auszustatten, dass die elektrische Leistungsaufnahme dem betriebsbedingten Förderbedarf selbsttätig in mindestens drei Stufen angepasst wird [...]

Der Einsatz eines Raumfühlers bei großen Industriehallen ist aufgrund der Länge/Breite/Höhe-Verhältnisse und der richtigen Wahl des Montageortes normalerweise nicht angezeigt. Wird jedoch eine Raumtemperaturaufschaltung eingeplant, so kann diese unmittelbar auf die außentemperaturgeführte Regelung aufgeschaltet werden. Zentrale Vorlauftemperaturregelung Eine zentrale Temperaturregelung zur Heizwasserversorgung der Fußbodenheizung ist zwingend erforderlich, um eine entsprechend der Außentemperatur im Wortsinn „gleitende“ Heizwassertemperatur-Regelung zu erreichen. Hierzu eignen sich Mischer oder Dreiwegeventile als Stellorgane. In einer Industriehalle sollten durch Wände getrennte Hallenabschnitte unterschiedlicher Art und Nutzung jeweils mit einer eigenen zentralen Temperaturregelung ausgestattet werden. Bei Bedarf kann die zentrale Vorlauftemperaturregelung mit einer Einzelraumregelung kombiniert werden. Durch einen Begrenzungsthermostaten ist die Vorlauftemperatur gegen zu hohe Betriebstemperaturen abzusichern. Der einzustellende Sollwert ist auf die max. zulässige Anlagentemperatur der Fußbodenheizung abzustimmen.

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 189

Auslegungshinweise/Auslegungsdaten Temperaturen Fußbodenoberflächentemperatur und Heizwärmestromdichte Thermisch behagliche Fußbodenoberflächentemperaturen werden in EN 1264 und EN 15377 wie folgt benannt: • Aufenthaltszone • Randzone

ϑ F,max = 29°C ϑ F,max = 35°C.

Die Randzone umfasst in der Regel eine Streifenbreite von max. 1 m entlang der Außenwand. Die genannten Temperaturen dürfen an keiner Stelle des Fußbodens überschritten werden. Zum Bestimmen der Heizwärmestromdichte qh wird neben der mittleren Fußbodenoberflächentemperatur ϑ F,m die nach DIN EN 15251 bzw. EN 1264 festzulegende Raumtemperatur ϑi benötigt. Unter Berücksichtigung des Wärmeübergangskoeffizienten ai an der Oberfläche des Industriebodens ergibt sich dann die Heizwärmestromdichte qh. Die Heizwärmestromdichte qh kann also in Abhängigkeit der mittleren Heizwasserübertemperatur Δϑh bestimmt werden, welche die Raumtemperatur ϑi, die Vorlauftemperatur ϑ V und die Rücklauftemperatur ϑ R wie folgt vereinigt: Δϑh = (ϑ V – ϑ R)/ln(ϑ V – ϑi)/ (ϑ R – ϑi) Die Basiskennlinie für Fußbodenheizungen beschreibt den Zusammenhang zwischen Heizwärmestromdichte qh und treibender Temperaturdifferenz (ϑ F,m – ϑi) wie folgt: qh = 8,92 (ϑ F,m – ϑi) 1,1

Raumlufttemperatur und operative (empfundene) Temperatur Flächenheizungen gehören zur Gruppe der Strahlungsheizungen. Fußbodenheizungen weisen einen Strahlungsanteil von ca. 55 % an der gesamten Wärmeabgabe auf. Diese Strahlung beeinflusst das Temperaturempfinden des Menschen maßgeblich. Dies passiert umso mehr, je näher sich der Mensch an einer Wärme strahlenden Oberfläche befindet. Das ist besonders in einer hohen Industriehalle mit Fußbodenheizung der Fall. Die empfundene Temperatur, in den Normen als operative Temperatur bezeichnet, enthält neben der Raumlufttemperatur die Strahlungstemperatur. In Räumen mit geringen Luftgeschwindigkeiten beeinflussen beide das Temperaturempfinden des Menschen im gleichen Umfang. Aus diesem Grund ist es möglich, in Räumen mit Fußbodenheizungen geringere Raumlufttemperaturen im Vergleich zu vorwiegend konvektiv beheizten Räumen zuzulassen. Im Zusammenhang mit den sehr niedrigen Systemtemperaturen der Fußbodenheizungen können Energieeinsparungen von ca. 5 % gegenüber alternativen Heizsystemen erwartet werden. In hohen Industriehallen führen Industrieflächenheizungen zu sehr ausgeglichenen Raumtemperaturverteilungen. Im Anhang der DIN EN 12831 wird darauf hingewiesen, dass Hallen mit Luftheizung und Höhen von mehr als 10 m eine um bis zu 60 % größere Heizlast gegenüber Hallen mit Industrieflächenheizungen aufweisen. Daraus erklären sich deutlich höhere Betriebskosten für Hallen mit Luftheizsystemen.

Die genannten Normen enthalten auch die sog. Grenzwärmestromdichte qh,max. Diese Größe verkörpert die maximal mögliche spezifische Leistung einer Fußbodenheizung. Dabei sind die maximal zulässigen Oberflächentemperaturen heranzuziehen. Die für verschiedene Temperaturdifferenzen zutreffenden Grenzwärmestromdichten sind in den Auslegungsdiagrammen als Kurvenzüge eingetragen. Der Auslegungspunkt darf die zugehörige Grenzwärmestromdichte nicht überschreiten.

190 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Auslastung VIH Je nach Planungssituation ist eine bestimmte Rohrteilung T auszuwählen. Die Zent-Frenger Industrieflächenheizung umfasst die drei Auslastungsfälle VIH 1, VIH 2 und VIH 3. Bei Bedarf sind Zwischenabstufungen möglich. Rohrteilung T und Heizmittelübertemperatur ΔϑH bestimmen bei gegebener Kombination von Betonüberdeckung su und Wärmeleit widerstand der Verschleißschicht R λ, B die Wärmeleistung der Industrieflächenheizung. Die Heizkreise werden mäanderförmig verlegt. Auslastungsfälle können hierbei miteinander kombiniert werden, wie Auslastung VIH 1 in Randzonen, z. B. vor Hallentoren, und Auslastung VIH 2 im Aufenthaltsbereich einer Industriehalle.

Auslastungsfälle der Zent-Frenger Industrieflächenheizung abhängig von der Teilung T.

Beispiel: Auslastung VIH 2 für Aufenthaltszone.

VIH2 30 cm

Beispiel: Auslastung VIH 1 und VIH 2 für Aufenthaltszone mit Randzone.

VIH1 15 cm

VIH2 30 cm

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 191

Berechnungsgrundlage DIN EN 12831 liefert mit der Heizlastberechnung die Grundlage für die Planung der Industrieflächenheizung. Für das Planen und Bemessen heizungstechnischer Anlagen in Hallen mit einer Höhe von mehr als 5 m ist besonders auf den Anhang B.1 hinzuweisen. Dieser enthält Heizlastzuschläge für Hallen unterschiedlicher Höhe in Abhängigkeit der Heizsysteme. Für Industrieflächenheizungen sind keine Heizlastzuschläge zum Berücksichtigen ungünstiger Raumtemperaturverteilungen erforderlich. Randzonen In den selten begangenen Randbereichen können mittels der VIH-Auslastungen Randzonen mit dichterem Rohrabstand und damit höheren Fußbodenoberflächentemperaturen vorgesehen werden. Mit diesen Randzonen werden die größeren Wärmeverluste im Randbereich berücksichtigt, der Komfort wird dadurch gesteigert. Die Auslegung der Randzone erfolgt immer in VIH 15. Die Breite der Randzone sollte maximal 1,0 m betragen.

Planungshinweis Die Fußbodenoberflächentemperatur in der Randzone bei qH, max darf max. 35 °C betragen.

Anwendung des Auslegungsdiagramms Das wärmetechnische Auslegungsdiagramm ermöglicht einen kompletten Überblick der folgenden Einflussgrößen und deren Beziehung zueinander: 1. 2. 3. 4. 5.

Wärmestromdichte der Fußbodenheizung q in [W/m2] Betonüberdeckung su in [cm] Verlegeabstand VIH in [cm] Heizmittelübertemperatur Δϑ H = ϑ H – ϑi in [K] Fußbodenübertemperatur Δϑ F, m – ϑi in [K]

Bei Vorgabe von jeweils drei Einflussgrößen können mit diesem Diagramm alle anderen ermittelt werden. Das Diagramm gilt für einen Industrieboden, der eine Verschleißschicht mit einem Wärmeleitwiderstand R λ, B = 0,02 m² K/W aufweist. Wird eine davon abweichende Verschleißschicht auf die Betonober fläche aufgebracht, ist diese mit ihrem zusätzlichen Wärmeleitwiderstand R λ, B zu berücksichtigen. Dabei kann meist überschlägig von einem Wärmeleitwiderstand dieser Schicht ausgegangen werden, die dem Wert des Betons entspricht. Es reicht dann aus, die Dicke der Verschleißschicht als zusätzliche Betonüberdeckung der Heizrohre zu betrachten.

192 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Auslegungsdiagramme Auslegungsdiagramm für Zent-Frenger Industrieflächenheizung, eingebaut in eine Betonplatte mit λ = 2,1 W/mK, Verschleißschicht R, λB = 0,02 m² K/W, Heizungsrohr 25 x 2,3 mm

G renz

k ur v

e Au fe n

K R λ, B = 0,02

t ha

l ts zo

ne VIH

7F 071-F 1 1)

140

120

PE-Xa Rohr 25 x 2,3 mm

K 20 VIH

ࢡ

100

VIH 3

Spezifische Wärmeleistung qH [W/m2]

160

180

10 K

¨ࢡH = ࢡH

60/0 100 140 180 220 260

1 H VI

VI H

340

300

VIH 3

Betonüberdeckung Su in [mm]

– ࢡi = 5

¨ࢡN su Teilung qN mm cm W/m2 K 100 97,9 19,8 150 99,6 22,8 200 15 100 25,5 250 100 28,1 300 100 30,8

su mm 100 150 200 250 300 100 150 200 250 300

Teilung qN cm W/m2 88,1 97,7 30 100 100 100 66,0 88,6 45 96,1 99,1 99,9

¨ࢡN K 24,4 32,7 36,1 38,7 41,4 25,6 39,7 49,8 56,8 60,4

Grenzkurve gilt für ϑ i 15 °C und ϑ F, max 29 °C

Hinweis: Die Grenzkurven dürfen nicht überschritten werden. Die Auslegungs-Vorlauftemperatur darf max. den Wert: ϑV, des = ∆ϑ H, g + ϑ i + 2,5 K annehmen. ∆ϑ H, g ergibt sich aus der Grenzkurve Aufenthaltszone zum kleinsten geplanten Verlegeabstand.

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 193

Zent-Frenger Unterfrierschutzheizung Systembeschreibung

Unterfrierschutzheizung als „Frostblocker” ocker” Zent-Frenger Unterfrierschutz en durchgehend In Tiefkühlräumen und -häusern herrschen Temperaturen von -20 bis -30 °C. Dabei besteht die Gefahr, dass im Bereich der erdberührenden Bauteile „Kälte” über Fußbodenflächen an die Bodenplatte und Fundamente abgegeben wird und das darunter liegende Erdreich gefriert. Da sich der Volumenanteil des sich im Erdreich befindenen Wassers beim Gefrieren um ca. 9 % erhöht, ist eine Vergrößerung des Erdreichvolumens unter der Bodenplatte die Folge. Dadurch können Bodenplatte und Fundamente angehoben werden, was zu erheblichen Bauschäden führen kann.

• Langzeitbewährte Zent-Frenger Systemtechnik mit robusten PE-Xa Heizrohren • Verhindert das Auffrieren der Bodenplatte und damit Schäden am Bauwerk • Geringe Betriebskosten durch niedrigen Leistungsbedarf • Nutzung von Abwärme, z. B. aus der Kälteerzeugung, sowie regenerativer Energien wie z. B. Erdwärme möglich • In Tiefkühlhäusern sowie Eissportstätten einsetzbar

Die Lösung des Problems ist eine Zent-Frenger Unterfrierschutzheizung. Hierbei wird ein Rohrleitungssystem unterhalb der Bodenplatte installiert und das Erdreich durch zirkulierendes Heizungswasser durchgehend über den Gefrierpunkt auf min. 5 °C gehalten. Dabei sind die erforderlichen Heizleistungen gegenüber einer konventionellen Fußbodenheizung vergleichsweise gering.

194 l Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog

Kostengünstiger Heizbetrieb durch Abwärmenutzung

Sicherheit durch Redundanz

In Kühlhäusern fällt bei der Kälteerzeugung Abwärme an, die i. d. R. ohne großen Aufwand für die Unterfrierschutzheizung genutzt werden kann. Die erforderlichen Systemtemperaturen liegen im Bereich von 10 – 30 °C, wodurch sich auch der Einsatz regenerativer Energiequellen, wie z. B. Erdwärme, anbietet. Die Einsatzmöglichkeiten für eine Zent-Frenger Unterfrierschutzheizung sind vielfältig. Überall dort, wo Minustemperaturen im Erdreich zu einer Gefahr für das Gebäude werden können, wie z. B. auch in Eissporthallen, sind Zent-Frenger Unterfrierschutzheizungen sinnvoll einsetzbar.

Auch eine Verlegung des Systems in redundanter Bauweise ist realisierbar. Hierbei werden die Mäander im Umlenkungsbereich überkreuzt, so dass im Havariefall immer noch jedes zweite Rohr in Betrieb bleiben kann. Mit einer geringfügigen Anhebung der Systemtemperaturen lässt sich der dadurch vergrößerte Rohrleitungsabstand kompensieren.

Ausgereifte Systemkomponenten Zent-Frenger Unterfrierschutzheizungen basieren auf jahrzehntelangen Erfahrungen mit Fußbodenheizungssystemen. Die eingesetzten Materialien wie z. B. das langzeitbewährte PE-Xa Rohr 25 x 2,0 mm oder 20 x 2,0 mm mit praxisgerechter Verbindungstechnik sowie der modulare Industrieverteiler bieten ein Höchstmaß an Zuverlässigkeit, sowohl bei der Montage als auch im Anlagenbetrieb.

Berechnungsparameter Die benötigten Leistungen sind abhängig von folgenden Kriterien: • Fußbodenaufbau, • Wärmedämmung unterhalb der Bodenplatte, • Temperatur im Kühlhaus sowie • Grundwassertiefe und liegen im Durchschnitt bei ca. 5 – 10 W/m2. Der Rohrabstand sollte je nach Bauvorhaben und vorgegebenen Parametern 30 – 45 cm betragen.

Zent-Frenger Service Sie benötigen Unterstützung bei der Projektierung, Schnittstellenkoordination und Kalkulation? Kein Problem. Sprechen Sie uns an. Wir sind Ihnen bei der Angebotserstellung und Projektierung gerne behilflich.

Bodenkonstruktion Im Gegensatz zu einer Fußbodenheizung wird die Heizfläche einer Unterfrierschutzheizung unterhalb der Perimeterdämmung auf dem Planum in einer Zwischenschicht, z. B. aus Magerbeton, verlegt. Dabei werden die Heizrohre entweder mittels Schienen und Erdnägeln oder mit Stahlmatten und Rohrhaltern in der berechneten Lage fixiert.

Beispielaufbau Unterfrierschutz

Tragbeton gemäß Statik

Trenn-/Gleitschicht

Wärmedämmschicht gemäß wärmetechnischen und statischen Anforderungen

Bauwerksabdichtung gemäß DIN 18195, evtl. mit Zwischenfolie

Zwischenschicht aus Magerbeton

Unterfrierschutz mit PE-Xa Rohren und Befestigungssystem

Tragender Untergrund

2 3 4 5 6

Zent-Frenger – Gebäudetemperierung, Energiebereitstellung – Technischer Gesamtkatalog l 195

196 l Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog

Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen Zent-Frenger Geozent – die thermischen Energiezentralen ............................................................................................. 198

Zufunftsweisende Energiebereitstellung mit Wärmepumpen .......................................................................................... 199

Zent-Frenger Geozent Profi Energiezentrale....................................................................................................................... 206 Bedienung, Diagnose und Optimierung ................................................................................. 210 Modular anpassbare Energiekonzepte mit Geozent Profi ..................................................... 212 Geozent Eco – kompakte Energiezentralen für höchste Ansprüche ............................................................................... 213 Anwendungsfälle und Beispiele Geozent Eco ....................................................................... 216 Technische Daten Geozent Eco.............................................................................................225 Leistungsdiagramme Geozent Eco ........................................................................................ 217 Abmessungen Geozent Eco .................................................................................................. 242

Zent-Frenger Geozent M Sole/Wasser-Wärmepumpe ........................................................................................................ 249 Technische Daten Geozent M ................................................................................................253 M Controls ............................................................................................................................262 Heizungsseitiger Anschluss ...................................................................................................263

Zent-Frenger Airzent M – Luft/Wasser-Wärmepumpe für die Außenaufstellung ........................................................... 268 Systembeschreibung/Einsatzbereiche ..................................................................................268 Leistungsdaten Airzent M ...................................................................................................... 275 Aufstellung Airzent M ............................................................................................................. 279 Heizungsseitiger Anschluss Airzent M ..................................................................................282 M Controls ............................................................................................................................ 287 Weitere technische Informationen Airzent M .........................................................................288 Zent-Frenger Airzent M Hydraulikmodul ................................................................................290 Abmessungen Airzent M Hydraulikmodul ..............................................................................293 Weitere technische Daten Airzent M Hydraulikmodul............................................................297

Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog l 197

Zent-Frenger Geozent – die thermischen Energiezentralen

Zent-Frenger Energiezentralen Geozent für gewerblich genutzte Gebäude und große Wohnanlagen

In konventionellen Energiekonzepten werden Heizwärme und Kälteenergie von getrennt arbeitenden Anlagen erzeugt. Verwendet man zur Wärme- und Kälteenergieerzeugung nur ein einziges Aggregat, werden in beachtlichem Maße technische und wirtschaftliche Ressourcen eingespart. Deshalb haben wir für gewerblich genutzte Gebäude und große Wohnanlagen die hocheffiziente, vielseitig einsetzbare, multifunktionale Energiezentralen Geozent entwickelt. Diese werden projektbezogen geplant sowie produziert und als funktionsfertige Einheit mit allen erforderlichen hydraulischen und elektrischen Komponenten und Funktionen zur Baustelle geliefert. Geozent Energiezentralen bieten maximale Flexibilität für individuelle Anlagenkonfigurationen. So sind im Quellenkreislauf, abhängig von der jeweiligen Wärmequelle, die unterschiedlichsten Medien wie Wasser und Soleflüssigkeit in unterschiedlichen Konzentrationen einsetzbar. Auch auf der Verbraucherseite sind die Geozent Energiezentralen äußerst vielseitig. Hier ist z. B. auf Wunsch die Trinkwassererwärmung mittels Heißgasauskopplung möglich. Zum Funktionsumfang zählt auch das Zent-Frenger Monitoring System Visuzent. Es erfasst laufend sämtliche relevante Betriebsdaten der Anlage und berichtet per

Geozent Energiezentralen • Individuelle Planung und Fertigung gemäß Vorgaben • Geringer Platzbedarf durch kompakte Bauform • Schnelle Montage und Montagesicherheit durch anschlussfertige Einheit • Hohe Ausfallsicherheit durch Fernwartung und -diagnose • Hohe Effienz durch objektspezifische Planung und Fertigung • Alles aus einer Hand, nur ein Ansprechpartner für Planung, Einbau, Betrieb und im Gewährleistungsfall • Langlebig und betriebssicher durch den Einsatz hochwertiger und erprobter Komponenten

Datenfernübertragung an ausgewählte Empfangsstellen. Visuzent zeichnet Betriebszustände automatisch auf und liefert bei Störungen eine umfassende Diagnose, die an unser Servicepersonal automatisch weitergeleitet wird. Zudem bietet Visuzent die Möglichkeit zur laufenden Anlagenoptimierung auf der Grundlage erfasster Betriebszustände.

198 l Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog

Zufunftsweisende Energiebereitstellung mit Wärmepumpen Wirtschaftlichkeit von Wärmepumpen Mit dem Inkrafttreten der Energieeinsparverordnung wurde auch den Möglichkeiten der modernen Wärmepumpentechnik Rechnung getragen. Architekten, Fachplaner und Bauherren erhalten mit der EnEV die Möglichkeit, die energetisch beste Lösung für ihr Projekt zu finden. Modernster Wärmeschutz kann mit hocheffizienter Anlagentechnik kombiniert werden. Gefragt sind Gesamtlösungen, die in Hinsicht auf Energieverbrauch und Betriebskosten optimal zusammenpassen. Bei Systemen, die Umweltenergie nutzen, zeigt sich, dass sich die erforderliche Mehrinvestition durch Energiekosteneinsparung amortisieren. Die wesentlichen bau- und anlagentechnischen Parameter des Objektes werden bereits in der frühen Planungsphase festgelegt und ermöglichen es, bisher ungenutzte Optimierungspotentiale bei Neubauten besser auszuschöpfen. Ein maßgebliches Energieeinsparpotenzial liegt jedoch auch im Gebäude-

bestand. Hier sieht die EnEV Nachrüstverpflichtungen und bedingte Anforderungen an Modernisierungsmaßnahmen vor. Mit einer Wärmepumpe können der Primärenergiebedarf im Bestand wesentlich gesenkt und die bauphysikalischen Maßnahmen begrenzt werden. Die weit verbreitete Meinung, dass sich Wärmepumpen in Bestandsbauten nicht wirtschaftlich darstellen lassen, ist somit inkorrekt. Die Bewertung nach der EnEV erfolgt über den Primärenergiebedarf, welcher sich aus dem Transmissionswärmeverlust des Gebäudes sowie der Anlagenaufwandszahl zusammensetzt. Da die Anlagenaufwandszahl einer Wärmepumpe von der Temperaturdifferenz zwischen Energiegewinnung und Energienutzung abhängt, lässt sich durch die Kombination der erdgekoppelten Wärmepumpe mit einem Niedertemperatur-Heizsystem der Primärenergiebedarf des Objektes weiter optimieren.

ƾ = Wirkungsgrad COP = Leistungsgrad

Abwärme, Umwandlung und Verluste

Elektroheizung Primärenergie

278%

178%

Kraftwerk ƾ = 0,36

Elektroheizung ƾ = 1,0

100%

100% 10 1 00 0% %

100%

100% 10 1 00 0% %

100%

100% 1 10 00 0% %

100%

100% 10 1 00% 0%

Förderungs-, Transport-, Umwandlungs- und Verteilverluste sowie Energieaufwand Transport

NiedertemperaturÖlheizung

Raffinerie ƾ = 0,94

Kessel ƾ = 0,91

10%

Primärenergie

117%

110% Förderungs-, Transport-, Umwandlungs- und Verteilverluste sowie Energieaufwand Transport

Erdgas-Brennwert-Heizung

Kessel ƾ = 0,98

Raffinerie ƾ = 0,94

Primärenergie

109%

StromWärmepumpe

102%

Abwärme, Umwandlung und Verluste

75% Umwelt

Kraftwerk ƾ = 0,36

Wärmpumpe COP = 4,0

Primärenergie

70%

45%

25%

Primärenergieeinsatz verschiedener Heizsysteme (bezogen auf die Nutzenergie).

Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog l 199

Allgemeine Planungshinweise Vorschriften und Bewilligungspflicht

Hinweise zur Trinkwassererwärmung

Für die Planung und Installation von Wärmepumpenanlagen sind die dafür gültigen Vorschriften und Richtlinien (VDI 4640 usw.) verbindlich. Es wird empfohlen, in der Planungsphase genehmigungspflichtige Aspekte frühzeitig abzuklären.

Die oftmals geforderten Warmwassertemperaturen von 60 °C liegen an der oberen Einsatzgrenze der Wärmepumpe, grundsätzlich ist die Abdeckung des Warmwasserbedarfs mit der Wärmepumpe aber möglich.

Wärmequellen Die Art der Wärmequellenanbindung, die Wasserentnahme aus öffentlichen Gewässern sowie die Versetzung/Erweiterung von Erdwärmesonden (oder Erdregistern) sind durch das zuständige Amt zu bewilligen. Die Erteilung der Bewilligung hängt von den geologischen Gegebenheiten am Anlagenstandort ab.

Bei Wärmepumpen mit größeren Nennleistungen ist ein Boiler mit externem Trinkwasser-Wärmeübertrager vorzusehen. Dabei sind Wassermenge, Temperaturdifferenz sowie Kondensatorleistung der Wärmepumpe zu berücksichtigen.

Stromanbieter Jeder elektrische Anschluss einer Wärmepumpe benötigt eine Bewilligung des zuständigen Elektrizitätswerkes, bezogen weil der Anlaufstrom eine große Rolle für die Netzabsicherung spielt. Für den Antrag müssen die elektrischen Daten der Wärmepumpe bekannt sein (siehe technische Daten der entsprechenden Wärmepumpe). Zudem sollten im Anfangsstadium der Planung bereits Hoch-, Nieder- und Spezialtarife und in seltenen Fällen auch Sperrzeiten geklärt werden.

Schallemissionen Körperschallübertragungen an das Heizsystem und auf das Gebäude sind durch konsequenten Einsatz von flexiblen Anschlüssen zu vermeiden: • Schläuche oder Kompensatoren für Rohrleitungsanschlüsse • flexible mechanische Verbindungen • bei Mauerdurchführungen direkten Kontakt der Rohre zur Mauer vermeiden • schwingungsdämpfende Befestigungen • optionales Gehäuse mit innenliegendem Dämmmaterial Um Körperschallübertragung über den Boden an das Gebäude zu reduzieren bzw. zu vermeiden, ist es oftmals sinnvoll, die Geozent Wärmepumpen auf einen allseitig trittschallentkoppelten Betonsockel zu stellen.

200 l Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog

Bauseitige Komponenten Pufferspeicher Grundsätzlich ist der Einsatz von Heizspeichern in Verbindung mit Großwärmepumpen sinnvoll. Der Heiz-, Kühloder Puffer speicher sorgt für einen hydraulischen Nullpunkt und eine hydraulische Trennung zwischen dem wärmeliefernden Kreis und dem heizungsseitigen Bedarfskreis. Pufferspeicher bieten folgende Funktionen: • Speicherung der überschüssigen Wärmepumpenheizbzw. -kühlleistung • Anschlusserweiterung für zusätzliche Heiz- bzw. Kühlkreise • Schutz vor dem Takten der Wärmepumpe bei wechselnden Be- und Entladezuständen Die Auslegung eines Pufferspeichers erfolgt unter Berücksichtigung folgender Rahmenbedingungen: • maximal anstehender Förderstrom (liefer- und verbraucherseitig) • Leistung der Wärmepumpe Der maximal anstehende Förderstrom ist zur Auslegung der Geometrie des Speichers wichtig. Er hat großen Einfluss auf die Schichtbildung im Speicher. Um eine eindeutige Messung der Temperaturen zu ermöglichen, darf keine Querströmung (und damit verbundene Vermischung) im

Pufferspeicher im Vorlauf

Pufferspeicher im Rücklauf

Verbraucher

Speicher vorkommen. Um eine optimale Abnahme zu gewährleisten, wird der maximale Förderstrom im Verbrauchernetz zur Auslegung herangezogen. Bei maximaler Fördermenge sollte eine Zeitspanne von ca. 1 Minute ermöglicht werden, bis das kalte rückströmende Wasser am oberen Speicheraustritt anliegt. Damit wird der stufenlos regelnden Wärmepumpe eine entsprechende Zeit gegeben, um auf den Bedarf zu reagieren, ohne dass ein Takten der Wärmepumpe provoziert wird. Eine weitere wichtige Aufgabe eines Pufferspeichers ist die Wärmeaufnahme im Abschaltbetrieb. Um einzelne Komponenten nicht zu beschädigen, wird eine Wärmepumpe nur im Notfall hart abgeschaltet. Für gewöhnlich regelt die Wärmepumpe sich langsam runter und schaltet anschließend auf niedrigem Niveau ab. Da wir hierbei von Einzelleistungen einer Geozent Eco von bis zu 320 kW ausgehen, stehen auch beim Herunterfahren der Wärmepumpe noch sehr hohe Leistungen an. Um ein Notabschalten zu vermeiden, sollte ein stetiger Durchfluss der Abnahmeseite gewährleistet werden. Die Regelung der Geozent Wärmepumpen beinhaltet diese Funktion und darf nicht durch extern angesteuerte Ventile behindert werden. Außerdem sollte die Verbraucherseite in der Lage sein, überschüssige Wärme aufzunehmen ohne zu überhitzen, um die oben beschriebene Notabschaltung zu verhindern. Beides wird durch einen parallel eingebundenen Pufferspeicher gewährleistet. Der oben beschriebenen Problematik ist auch im Kühlfall Rechnung zu tragen.

3-Leiter Heizen

3-Leiter Kühlen

WP PS

Verbraucher

WP: Wärmepumpe/Energiezentrale PS: Pufferspeicher Reihenschaltungen von Pufferspeichern bei nur einem Verbraucherkreis.

4-Leiter Heizen/ Kühlen

PS Verbraucher

Verbraucher

WP: Wärmepumpe/Energiezentrale PS: Pufferspeicher Parallelschaltungen von Pufferspeichern.

Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog l 201

Druckhaltung Geozent Energiezentralen werden oftmals in weit verzweigte und komplexe Hydraulikkreisläufe eingebunden. Abhängig vom Anlagenvolumen und möglichen Temperaturschwankungen im Betrieb sind bauseits entsprechende Druckhalteeinrichtungen auszulegen und vorzusehen. Insbesondere auf der Quellenseite ist auch das eingesetzte Wärmeträgermedium hinsichtlich des Ausdehnungskoeffizienten und der Materialverträglichkeit zu berücksichtigen. Bei kleineren Kreisläufen genügt dabei oft ein MembranDruckausdehnungsgefäß. In komplexen Anlagen können aber auch automatische Druckhaltestationen zum Einsatz kommen.

Filter In der Geozent Energiezentrale sind hocheffiziente Plattenwärmeübertrager verbaut. Schmutzpartikel und Ablagerungen in den Wärmeübertragern führen zu Leistungs- und Effizienzverlusten der Anlage. Daher müssen in allen Eintrittsleitungen in die Geozent bauseits geeignete Filter vorgesehen werden. Luftabscheider Um Strömungsgeräusche und Beschädigungen der internen Pumpen durch Luftblasen und Kavitation zu vermeiden, empfehlen wir den Einbau von Mikroblasenabscheidern in den eintrittsseitigen Leitungen der Geozent.

Die Druckhaltung soll saugseitig der internen Pumpen positioniert werden, d.h. in der Eintrittsleitung des jeweiligen Kreislaufs in die Geozent. Die Anlage verfügt über eine Mindestdrucküberwachung u.a. um die internen Pumpen vor Trockenlauf und Kavitation zu schützen. Wird der eingestellte Mindestdruck in einem Kreislauf unterschritten, wird die Anlage abgeschaltet, um Beschädigungen zu vermeiden. Zum Schutz vor übermäßig hohen Drücken ist im Vorlauf jedes Kreislaufes ein Sicherheitsventil bauseits vorzusehen.

202 l Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog

Betriebsarten Die passende Wärmepumpe für die Geothermienutzung ist u. a. nach den erforderlichen Heiz- bzw. Kühlleistungen sowie dem jeweiligen Anlagenkonzept auszuwählen. Folgende Betriebsarten sind mit Geozent Energiezentralen möglich: Heizbetrieb

Antriebsenergie

Heiznetz

Geothermie

Kühlnetz

Die Geothermie dient als Wärmequelle. Die Medientemperatur wird von der Wärmepumpe auf ein für das Gebäude nutzbares Temperaturniveau angehoben und mit der gewünschten Vorlauftemperatur am Heiznetz zur Verfügung gestellt.

Naturalkühlbetrieb Die Geothermie dient als Wärmesenke. Wenn nur Kühlung angefordert wird, prüft die Regelung, ob das Temperaturniveau in der Geothermie für die Naturalkühlung ausreicht. Ist dies der Fall, wird die geothermisch gewonnene Kälte, ohne Betrieb des Verdichters, direkt am Kühlnetz bereitgestellt. Gleichzeitiges Heizen ist in dieser Betriebsart nicht möglich. Weil in dieser Betriebsart nur die Antriebsenergie der Umwälzpumpen anfällt, sind die Betriebskosten der Anlage sehr niedrig. Mechanischer Kühlbetrieb

Antriebsenergie

Heiznetz

Geothermie

Kühlnetz

Antriebsenergie

Heiznetz

Geothermie

Kühlnetz

Antriebsenergie

Heiznetz

Geothermie

Kühlnetz

Die Geothermie dient als Wärmesenke. Wenn das Temperaturniveau in der Geothermie für die Naturalkühlung nicht mehr ausreicht, schaltet das System auf mechanische Kühlung um (Kältemaschinenbetrieb), und dem Gebäude wird Kälte mit der gewünschten Vorlauftemperatur angeboten. Gleichzeitiges Heizen ist möglich.

Dualbetrieb Bei gleichzeitiger Kühl- und Heizanforderung wird geprüft, ob im Gebäude netto ein Wärmebedarf oder ein Wärmeüberangebot vorliegt. In Abhängigkeit der Energiebilanz wird die Geothermie dann als zusätzliche Wärmequelle oder Wärmesenke genutzt.

Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog l 203

Naturalkühlbetrieb (Passive Kühlung; Free Cooling) Aufgrund der gestiegenen Anforderungen an den baulichen Wärmeschutz verändert sich das Verhältnis von Heiz- zu Kühlbedarf. Wo in früheren Jahren das Heizen im Vordergrund stand, wird nun zunehmend das Kühlen fokussiert, um Übertemperaturen in Räumen in den warmen Perioden des Jahres entgegenzuwirken. Bauliche Maßnahmen wie Außenverschattungen sind i. d. R. nicht ausreichend, um zu verhindern, dass die maximale operative Raumtemperatur (Wohlfühltemperatur) von 26 °C nicht überschritten wird.

Im Gegensatz zur aktiven Kühlung über Lüftungssysteme, bei der die dazu erforderliche Vorlauftemperatur von ca. 6 – 9 °C über einen Kälteprozess erzeugt werden muss, können Flächensysteme die im Erdreich herrschenden Temperaturen von ca. 10 – 16 °C direkt und ohne Einsatz von Kältekompressoren zur Raumkühlung nutzen. Das senkt die Betriebskosten erheblich, da im Kühlfall nur die Antriebsenergie für die Heizungsumwälzpumpe(n) und die primärseitige Soleumwälzpumpe aufgebracht werden muss.

Vorteile der passiven Kühlung Geothermische passive Kühlsysteme bieten hier eine effiziente und kostengünstige Möglichkeit zur Reduzierung der Übertemperaturen. Bei der geothermischen passiven Kühlung wird überschüssige Wärme aus dem Gebäude über Rohrleitungssysteme und Erdwärmeübertrager (Erdsonden) an das kühle Erdreich abgegeben. Beste Ergebnisse erzielt die geothermische passive Kühlung in Kombination mit Flächenheiz-/kühlsystemen (z. B. Kühlsegeln oder Betonkernaktivierung).

• Erhöhter Bürokomfort durch ganzjährig angenehme Raumtemperaturen • Verbesserung der Jahresarbeitszahl der Wärmepumpe durch Regeneration des Erdreiches • Nur minimale zusätzliche Investitionskosten • Sehr geringe Betriebskosten • Ressourcenschonend und umweltfreundlich

Beispielrechnung: mögliche jährliche Kosten im Vergl. von passiver und aktiver Kühlung bei 800 h Laufzeit und 0,20 €/kWh (elektr.)

Soleumwälzpumpen

el. Leistung Jährlicher Energiebedarf Jährliche Energiekosten

Aktive Kühlung 3 kW 2.400 kWh 480 €

Passive Kühlung 3 kW 2.400 kWh 480 €

Heizungsumwälzpumpen

el. Leistung Jährlicher Energiebedarf Jährliche Energiekosten

2 kW 1.600 kWh 320 €

Kompressor

el. Leistung Jährlicher Energiebedarf Jährliche Energiekosten

43 kW 34.400 kWh 6.880 €

– – –

7.680 €

800 € 6.880 €

Gesamtenergiekosten Jährliche Ersparnis

204 l Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog

Dualbetrieb Der Dualbetrieb ist ein innovativer Vorteil unserer Energiezentralen. Es wird die Möglichkeit geboten, bei Anforderung von Heizen und Kühlen dies gleichzeitig abzudecken. Grundvoraussetzung für eine solche Funktion ist die korrekte hydraulische Anbindung der Kühl- und Heizverbraucher, damit diese nicht wechselnd, sondern gleichzeitig angesteuert werden können (z. B. zwei separate Speicher, Heiz- und Kühlspeicher). Im Dualbetrieb werden die Speicher als Wärmequelle (Kühlspeicher) bzw. Wärmesenke (Heizspeicher) für den Kälteprozess verwendet. Die eigentliche Quelle (Geothermie o. Ä.) wird nur unterstützend dazugenommen, um den entsprechenden Ausgleich zu ermöglichen (Wärmeüberschuss wird ins Erdreich abgeleitet oder Kälteüberschuss wird vom Erdreich beigeführt). Die Vorteile dieser Funktionsweise für Anwender und Umwelt sehen wie folgt aus:

Im Dualbetrieb werden sehr hohe COP-Werte erreicht. Dies liegt daran, dass der Wärme abgebende Heizanteil und der Wärme liefernde Kühlanteil auf der Nutzenseite erscheinen. Es können COP-Werte von bis zu 10 erreicht werden. Dies ist abhängig von den zu liefernden Bedingungen auf der Kühl- und Heizseite. Der Dualbetrieb kann vor allem bei den ganzjährig vorhandenen Kühl- und Heizlasten, wie sie durch eine Lüftungsanlage mit Lufttrocknung anstehen, eingesetzt werden. In den kühleren Monaten des Jahres kommt der Dualbetrieb häufig beim Vorhandensein von Serverräumen zum Einsatz. Diese müssen auch im Winter mit Kühlung versorgt werden, während parallel die Büroräumlichkeiten bereits Heizleistung benötigen.

COP integrated =

QNutzen QAufwand

(QHeizen + QKühlen) QAufwand

• Die Quelle (Geothermiefeld) kann geschont werden • Die Übergangszeit (Frühjahr, Herbst) kann mit höchster Effizienz gestaltet werden, obwohl beispielsweise das Geothermiefeld für einen optimalen COP ungünstige Temperaturen aufweist • Gleichzeitige Abdeckung von Heiz- und Kühlanforderung ohne Takten der Wärmepumpe • Höhere Temperaturgenauigkeit durch konstanten Betrieb, ohne Stillstands- und Ruhezeiten (wie beim Wechsel vom Kühl- in den Heizmodus üblich)

Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog l 205

Zent-Frenger Geozent Profi Energiezentrale Systembeschreibung/Einsatzbereiche

Zent-Frenger Geozent Profi Energiezentralen – Großwärmepumpen für den Einsatz in Büro-, Industrie- und Gewerbegebäuden

Die Energiezentrale Geozent Profi besteht aus der werkseitig montierten, hydraulisch umschaltbaren Wärmepumpe mit integrierter Systemhydraulik für parallelen Heiz- und Kühlbetrieb, Naturalkühlung, Hochtemperatur Heizbetrieb, Abwärmeauskopplung und und Geothermieanschluss. Integriert sind drehzahlgeregelte Umwälzpumpen, Verdichter, Regelventile, Umschaltventile, Schaltschrank mit frei programmierbarer Mess-, Steuer- und Regelungstechnik, umfassende Sensorik und Tablet PC. Ein wesentlicher Grund für die überragende Wirtschaftlichkeit dieser Maschine ist die komplette Integration aller systemrelevanten Stromverbraucher in die Energiezentrale. Dadurch wird die Maschine in jedem Betriebsfall energetisch optimal betrieben. Durch strömungsoptimierte hydraulische Schaltungen mit frequenzgeregelten Umwälzpumpen der höchsten Effizienzklasse werden weit überdurchschnittliche Jahresarbeitszahlen erzielt.

Zent-Frenger Geozent Profi • Großes Leistungsspektrum, Heiz- und Kühlleistungen ab 80 kW aufwärts • Als Sole/Wasser-, Wasser/Wasser- und Rückkühler-Ausführung lieferbar • Monovalente und bivalente Betriebsweise möglich • Trinkwassererwärmung bis 60 °C durch integrierte Hochtemperatur Wärmeauskopplung • Geschlossenes Gehäuse für hohe Laufruhe • Intelligente Leistungsregelung • Frei programmierbare Steuerung mit komfortabler Bedienungsoberfläche • Integrierte Schnittstellen für Monitoring und Datenfernübertragung

206 l Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog

Eine Geozent Profi Energiezentrale eignet sich optimal für die Heizwärme- und Klimakälteversorgung von: • Büro-/Verwaltungsgebäuden • Industriebauten • Schulen • Krankenhäusern • Mehrfamilienhäusern • Hotels Zukunftssicher versorgt die Energiezentrale das Gebäude mit Wärme- sowie Kälteenergie und erforderlichenfalls mit Brauchwasser. Als Energiequelle eignet sich kostenlose Prozess- oder Umweltenergie, die beispielsweise aus einem Erdabsorber gewonnen wird.

Die Geozent Profi bedient die gesamte Bandbreite an Verbrauchern, die bei der Energienutzung in Gebäuden Einsatz finden. Die verfügbaren Betriebsarten wie • Heizbetrieb • Kühlbetrieb • Dualbetrieb (gleichzeitiges Heizen und Kühlen) • Naturalkühlbetrieb und • Warmwasserbereitung bieten somit eine wirtschaftliche Alternative zur konventionellen Wärme- und Kälteerzeugung.

Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog l 207

Gehäuseverkleidung Das formschöne, schallgedämmte Gerätegehäuse der Geozent Profi dient zur Aufnahme der gesamten Anlagentechnik. Es besteht aus einem lackierten Stahlrahmen und ist mit pulverbeschichteten Blechkassetten verkleidet. Zur leichteren Zugänglichkeit sind alle Verkleidungsteile mit einer Schnellschluss-Verriegelung versehen und die Medienanschlüsse nach oben herausgeführt. Wärmepumpe Die Wärmepumpe erzeugt die erforderliche Wärme- und Kälteenergie und zeichnet sich durch folgende Merkmale aus: • Laufruhige, sauggasgekühlte Schraubenverdichter • Elektronischer Motorvollschutz • Dampfdiffusionsdichte Dämmung aller Komponenten • Elektronisches Expansionsventil • Bedarfsgerechte Leistungsanpassung Vielfältige Energiequellen nutzbar Erneuerbare Quellen • Energiepfähle • Erdsonden • Brunnenanlagen • Thermoaktive Fundamente • Horizontalkollektoren • Luft (Rückkühler) • Eisspeicher (Latentwärmespeicher)

Abwärmenutzung • Prozessabwärme in Industriebetrieben • Gebäudeabwärme über RLT Anlagen • Abwärmenutzung in Kfz-Tunneln • Abwasserkanäle Hydraulik Die Geozent Profi verfügt in der Standardkonfiguration über Anschlüsse für das Heiznetz, Kühlnetz und die Geothermie. In der Ausbaustufe mit Brauchwassererwärmung kommen zusätzlich noch die Netze Brauchwassererwärmung Stufe I und Stufe II hinzu. Alle für einen automatischen Betrieb erforderlichen Komponenten, Stellglieder, Umschaltventile, Differenzdruckmanometer, Sensoren, Füll- und Entleerhähne, Sicherheitsorgane und die Verrohrung sind bereits integriert und dampfdiffusionsdicht gedämmt. • Alle Netze sind mit drehzahlgeregelten Pumpen, den erforderlichen Regel- und Stellorganen und den wasserseitigen Verbindungsleitungen ausgestattet • Es kommen ausschließlich energieeffiziente Pumpen neuester Generation zum Einsatz (Grundfos Blueflux®Technologie) • Automatische Umschaltung zwischen mechanischem und Natural-Kühlbetrieb • Gleichzeitige Nutzung der Energiequellen Gebäude und Geothermie (Dualbetrieb) • Verrohrung des Hydraulikkreises in Edelstahl • Kompaktplattenwärmeübertrager aus Edelstahl

1 Umwälzpumpen mit elektronischer Differenzdruckmessung

2 Regelventil mit Stellantrieb 3 Verdichter 4 Gehäuse aus pulverbeschichteten Blechkassetten

1 9 5

2 3

6 Dampfdiffusionsdichte Dämmung der Edelstahlrohrleitungen sowie ALLER Komponenten

7 Wärmeübertrager (Verdampfer, Kondensator etc.)

5 Regel- und Steuerschaltschrank

8 tragfähiger, geschweißter StahlGrundrahmen 9 allseitige, schalldämmende Auskleidung der Geräteinnenseite

10 Kältemittelsammler

Beispielaufbau einer Geozent Profi Energiezentrale.

208 l Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog

Betriebssicherheit Die Energiezentrale bietet ein hohes Maß an Betriebssicherheit zum Schutz des Gesamtsystems. • Hoch- und Niederdrucküber wachung des Kältekreislaufes • Strömungs-, Frostschutzüberwachung und Motorenschutz • Fülldrucküberwachung des Geothermiekreislaufes mit zweistufiger Leckagemeldung (Stufe 1 Warnmeldung, Stufe 2 Abschaltung der Anlage) • Überwachung der Vor- und Nachlaufzeiten der Pumpen • Plausibilitätsprüfung der Sensoren • Automatischer Wiederanlauf nach Stromausfall

out

Speicherprogrammierbare Steuerung Kern der Anlage ist eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) mit den erforderlichen Ein- und Ausgangsmodulen. Die SPS regelt sämt liche Funktionen der Energiezentrale entsprechend den Sollwertvorgaben und wählt selbst die wirtschaftlichste Betriebsart. Die Nutzenübergabe zum Gebäude erfolgt üblicherweise in parallel geschaltete Pufferspeicher für Wärme- und Kälteenergie.

• Betriebsart (Heizen, Kühlen, direkte Kühlung, Standby) • Betriebsmeldung • Sammelstörung

Schaltschrank Der nach VDE-Richtlinien verdrahtete Schaltschrank ist stirnseitig am Gehäuse der Energiezentrale angeordnet. Er enthält alle für den Betrieb der Energiezentrale erforderlichen Last- und Steuerteile. Die Komponenten der Energiezentrale sind ab Werk betriebsbereit verdrahtet.

Gebäudeleittechnik Geozent Profi Energiezentralen sind keine in sich geschlossenen Systeme. Neben den hydraulischen Schnittstellen zur Gebäudetechnik verfügen die Energiezentralen auch über Schnittstellen zur Einbindung in eine bestehende oder geplante Gebäudeleittechnik. So können über unterschiedliche Bussysteme z. B. Betriebsparameter abgefragt und Sollwerte übermittelt werden.

• Temperatursollwertvorgabe für das Heiz-, Kühl- und Brauchwassernetz • Energieanforderung für die angeschlossenen Netze

com

MSR Technik

• Standard: Analog (0-10V) • Optional: Profibus DP (master&Slave), Bacnet, LON, EiB, OTC oder Ether-S-Bus, Modbus TCP

SPS Modul

Bei asymmetrischem Bedarf von Wärme- und Kälteenergie sorgt das eingebaute Lastmanagement automatisch für einen thermischen Ausgleich über die geothermische Quelle. So werden besonders hohe Arbeitszahlen erzielt. Die Umschaltung von Naturalkühlbetrieb auf mechanischen Kühlbetrieb erfolgt entsprechend des verfügbaren Kühlpotenzials der geothermischen Wärmesenke.

Schnittstellen zur Gebäudeleittechnik.

Funktionen • Regeln, Steuern und Überwachen der kältetechnischen und hydraulischen Funktionen • Regeln, Steuern und Überwachen der integrierten Umwälzpumpen • Kommunikation mit der ggf. vorhandenen übergeordneten GLT, Überwachen des Geothermiekreislaufes • Regelung der Vorlauftemperaturen • Überwachen der Wärmeübertrager • Fülldrucküberwachung für den Geothermiekreislauf • Betriebsstundenzähler der Verdichter und Pumpen • Speicherladeschaltung für den Warmwasser- und Kaltwasserpufferspeicher

Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog l 209

Bedienung, Diagnose und Optimierung Bedientableau In der Standardkonfiguration verfügt die Energiezentrale über ein monochromes Display, welches Informationen über den Anlagenzustand liefert. Die menügeführte Bedienung der Regelung ermöglicht die Konfiguration der wesentlichen Betriebsparameter sowie der Heiz- und Kühlkurven bei der witterungsgeführten Ausführung. Eine Alarm- und Störungssignalisierung erfolgt durch ein akustisches Signal. Das Bedientableau ermöglicht folgende Anzeigefunktionen: • Betriebszustand der Anlage • Vorgabewerte der Gebäudeleittechnik

• Betriebszustände aller Verdichter, Pumpen, Ventile etc. (analoge und digitale Signale) sowie Energiezähler (falls vorhanden) • Betriebsstundenzähler für alle Verdichter, Pumpen etc. • Betriebstundenzähler für die einzelnen Betriebsarten • Stör- und Alarmmeldungen • Medientemperaturen am Ein- und Austritt von Heiznetz, Kühlnetz, Geothermieanlage, Verdampfer, Kondensatoren • Medientemperatur oben und unten im Warmpuffer und Kaltpuffer • Diagnosemenü zur Überprüfung der Funktion des Signalaustausches der GLT • Datenfernzugriff auch über Smartphones und Tablet PCs mit Android Betriebsystem

V Visualisierung über Visuzent ((Beispiel)

210 l Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog

Webbasierte Prozessvisualisierung Visuzent

Das System ist entweder über einen ISDN-Anschluss oder eine Internetverbindung anwählbar. Die Bereitstellung beider Datenleitungen ermöglicht bei Ausfall eines Systems eine Redundanz.

Die Prozessvisualisierung Visuzent ermöglicht es, standortunabhängig die Betriebsabläufe der Energiezentrale mittels eines Standardbrowsers nachvollziehbar darzustellen. Die webbasierte Visualisierung dient zur grafischen Darstellung und Anzeige der Prozesse und Betriebsparameter einschließlich der eingebundenen Peripherie. Die Prozessdatenbereitstellung basiert auf dem OPC-Standard und eignet sich somit auch zur Einbindung von Anlagen unterschiedlicher Hersteller an die Prozessvisualisierung. Die Hardware basiert auf einem modernen Tablet PC. Visuzent nutzt die Möglichkeiten der Internet-Kommunikationstechnik einschließlich moderner Sicherheitstechnologienund lässt sich somit problemlos in eine bestehende IT-Infrastruktur integrieren.

• Fernbedienung und -wartung durch ein zentrales Servicecenter • Implementiertes, frei definierbares Alarmmanagement • Betriebsbegleitende Optimierung • Speicherung und Bereitstellung der Prozessdaten • Softwareupdates und -anpassungen • Störungshistorie, -analyse und -beseitigung

Kommunikation über Intranet des Kunden

Kommunikation Wireless über UMTS/HSDPA

Servicenetzwerk Zent-Frenger Heppenheim

Die Erweiterung der Basis-Displayversion um dieses Feature bietet folgende Vorteile:

Router Zent-Frenger Zent-Fregner Spezialist

Sichere Verbindung

Alarm/Emailserver

Sichere Verbindung

Alarm/Emailserver

Internet

Kundennetzwerk Arbeitsplatzrechner Kundennetz

Mobile Endgeräte

Sichere Verbindung

Router Kunde

Sichere Verbindung

Wireless Verbindung über UMTS/HSDPA

Schaltschrank Geozent Frequenzumrichter Router Geozent

Schaltschrank Geozent Visualisierung

Frequenzumrichter Router Geozent Visualisierung

SPS-System

Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog l 211

Modular anpassbare Energiekonzepte mit Geozent Profi Geozent Profi Energiezentralen werden als anschlussfertige Einheit objektspezifisch ausgelegt, konstruiert und hergestellt. Dadurch entfällt ein großer Teil der sonst notwendigen Verrohrung und Regelungstechnik in der Zentrale, was den Baustellenablauf beschleunigt und die Ausfallsicherheit erheblich erhöht.

Beispiel: Modulare Geozent Profi Energiezentrale HKN 215 mit Heißgasauskopplung zur Trinkwassererwärmung

Bei kleineren Geozent Profi Energiezentralen < 215 kW ist die gesamte Technik inkl. Regelung, Wärmepumpe und die hydraulische Verrohrung in einem Modul untergebracht. Hier kommen i. d. R. Schraubenverdichter und das Kältemittel R134a zum Einsatz. Für ein einfacheres Handling beim Transport und auf der Baustelle sind die großen Maschinen ≥ 215 kW i. d. R. zweiteilig aufgebaut. Hier befindet sich die gesamte Hydraulik in einem separaten Modul. Mittels hydraulischen Schnellverbindern lassen sich beide Module auf der Baustelle einfach zusammenkoppeln. In derartige Geozent Profi Energiezentralen mit Heißgasauskopplung zur Trinkwassererwärmung werden üblicherweise Schraubenverdichter und das Kältemittel R134a eingesetzt.

Wärmepumpenmodul.

Zent-Frenger Geozent Profi – modulare Bauweise • Handlingsvorteile bei Transport und Kranung • Montagevorteile bei beengten räumlichen Gegebenheiten • Schnelle und sichere Montage durch anschlussfertige Komponenten • Wärmepumpenmodul, Hydraulikmodul sowie die Regelungstechnik sind optimal aufeinander abgestimmt Hydraulikmodul.

Wärmepumpen- und Hydraulikmodul getrennt für einfacheren Transport und erleichtertes Handling auf der Baustelle.

212 l Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog

Geozent Eco – kompakte Energiezentralen für höchste Ansprüche Systembeschreibung/Einsatzbereiche

Geozent Eco – vielfältige Einsatzmöglichkeiten Gewerbe-, Industrie- und Wohnungsbau

Leise, effizient, kompakt und leistungsstark Geozent Eco Energiezentralen In diesen Disziplinen Höchstleistungen zu erbringen, war die treibende Kraft bei der Entwicklung unserer Wärmepumpen. Die leistungsstarken Baureihen, welche sich durch hervor ragende COPs und eine äußerst kompakte Bauweise auszeichnen, sind das Resultat langjähriger Erfahrung, Innovation und modernster Technik.

• Vielfältige Einsatzmöglichkeiten zum Heizen, Kühlen, Dualbetrieb und Naturalkühlen im Gewerbe-, Industrie- und Wohnungsbau • Praxisgerechte Leistungsabstufungen bis max. 320 kW, kaskadierbar für höhere Leistungsanforderungen

Flexibel im Einsatz

• Als Sole/Wasser- und Wasser/Wasser-Ausführung lieferbar

Geozent Eco Wärmepumpen sind für die hohen Anforderungen in Gewerbe- und Industriebauten sowie im Wohnungsbau (z. B. Siedlungen) konzipiert. Die fein abgestufte Modellpalette umfasst insgesamt 7 Leistungsstufen. Im Sole/WasserBetrieb decken diese den Leistungsbereich von 80 bis 320 kW ab. Mehrere Geräte lassen sich zu einer Einheit zusammenschließen, so dass die Baureihe Geozent Eco durch diese Kaskadenschaltung für Heizleistungen bis über 1.000 kW eingesetzt werden kann.

• Kompakte Abmessungen für optimale Raumnutzung bei der Aufstellung • Hohe Laufruhe durch stufenlos geregelten Schraubenverdichter • Intelligente und bewährte Regelungstechnik • Benutzerfreundlich angeordnete Bedienelemente mit Touch Display • Zeitgemäße Inbetriebnahme und Servicekonzepte

Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog l 213

Einfache Steuerung und Bedienung

Kompakte Abmessungen

Zur Steuerung und Überwachung der Wärmepumpenanlagen setzt Zent-Frenger auf einen bewährten Highend-Regler. Das beleuchtete Display und die Menüführung im Klartext garantieren eine ausgeprägte, anwenderfreundliche Bedienung. Durch den flexiblen modularen Aufbau sind Anforderungen wie Anlagen-Fernwartung, Kaskadenschaltung, bivalenter Betrieb sowie Draht- und Funkverbindung kaum Grenzen gesetzt.

Durch die Unterbringung aller relevanten Bauteile auf engstem Raum benötigen Geozent Eco Wärmepumpen nur wenig Platz im Technikraum. Aufgrund der modularen Bauweise können auch größere Geräte ohne Probleme in die örtlichen Gegebenheiten eingebracht werden. Staplereinschübe sowie Kranösen gewährleisten die einfache Be- und Entladung und sorgen für die nötige Mobilität auf der Baustelle.

Vielfältige Energiequellen nutzbar Geozent Eco Wärmepumpen sind mit den unterschiedlichsten Energiequellen einsetzbar. Egal ob geothermische Quellen, Abwärmenutzung oder sonstige Energiequellen – Geozent Eco Wärmepumpen passen in nahezu jedes Anlagenkonzept. Zuverlässig durch hochwertige Komponenten Modernste Technik wie z. B. elektronische Expansionsventile garantierten höchste Effizienz. Die laufruhigen Schraubenverdichter passen die Leistung optimal an saisonale Temperaturschwankungen an und ermöglichen einen langjährigen, zuverlässigen Betrieb.

Anwendungsbereiche Allgemein • Heizspeicher • Kühlspeicher Industrie • Logistik • Chemische Industrie (Abwärmenutzung und Kältebedarf) • Lebensmittelindustrie • Wasserwirtschaft (Klärschlammtrocknung) • Produktion (Hallenheizung, Kühlung, ...) Gewerbe • Klimaanlagen (Hotelzimmer, Jugendherbergen, Bürogebäude, ...) • Gastronomie (Klimatisierung) • Öffentliche Einrichtungen (Bibliotheken, Schulen, Kindergärten, Krankenhäuser, ...) • Stadien, Sportarenen, Fußballfeld • Eisfreihaltung von Straßen Wohnbereich • Mehrfamilienhäuser • Wohnblöcke • Apartmenthäuser • Nahwärmeversorgung von Siedlungen

214 l Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog

Hauptkomponenten Beispiel: Eco 80 (einteilig) Darstellung ohne Gehäuse 1 Anschlüsse für Heiznetz, Kühlnetz und Quelle

3 6

2 laufruhiger und stufenlos regelbarer Schraubenverdichter 3 Edelstahl-Plattenwärmeübertrager 4 präzise regelnde Ventile

5 drehzahlgeregelte HocheffizienzUmwälzpumpen 6 fertig verdrahteter Schaltschrank mit Regelelektronik und Touch-Display

Hauptkomponenten Beispiel: Eco 320 (zweiteilig) Darstellung ohne Gehäuse 6 1 Anschlüsse für Heiznetz, Kühlnetz und Quelle 2 laufruhiger und stufenlos regelbarer Schraubenverdichter 3 Edelstahl-Plattenwärmeübertrager 4 präzise regelnde Ventile

5 4

5 drehzahlgeregelte HocheffizienzUmwälzpumpen

2 3

6 fertig verdrahteter Schaltschrank mit Regelelektronik

Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog l 215

Anwendungsfälle und Beispiele Geozent Eco Grundsätzliche Anschlüsse einer Geozent Eco Wärmepumpe

5 9

7 6

TI PI

8 10

T T

Beispielhydraulik 1 Lösbare Verbindung

5 Entlüftungshahn

9 Heizkreisförderpumpe

14 Sicherheitsventil

2 Rohrleitungskompensator

6 Heizspeicher

10 Verbrauchernetz

15 Entleerungshahn

3 Mikroblasenabscheider

7 Temperaturfühler Heizspeicher oben

4 Absperrventile (gegen unabsichtliches Schließen gesichert)

8 Temperaturfühler Heizspeicher unten

11 Manometer 12 Filter 13 Ausdehnungsgefäß

216 l Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog

Anbindung eines Kühlspeichers an die Geozent Eco Wärmepumpe

4 T

PI 11

2 TT 7

10 6

1 T

2 TT

8 4

15 T T

Beispielhydraulik 1 Lösbare Verbindung

5 Entlüftungshahn

9 Kühlkreisförderpumpe

14 Sicherheitsventil

2 Rohrleitungskompensator

6 Kühlspeicher

10 Verbrauchernetz

15 Entleerungshahn

3 Mikroblasenabscheider

7 Temperaturfühler Kühlspeicher oben

4 Absperrventile (gegen unabsichtliches Schließen gesichert)

8 Temperaturfühler Kühlspeicher unten

11 Manometer 12 Filter 13 Ausdehnungsgefäß

Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog l 217

Brunnen mit Trennwärmetauscher als Quelle

T T

9 14

Fließrichtung Grundwasser

Beispielhydraulik 1 Förderpumpe (Tauchpumpe) 2 Absperrventil (gegen unabsichtliches Schließen gesichert) 3 Filter

4 Brunnenkreislauf, angesteuertes Absperrventil 5 Strömungswächter 6 Temperaturfühler 7 Entleerungshahn

9 Differenzdruckwächter

14 Schluckbrunnen

10 Ausdehnungsgefäß

15 Rückschlagklappe

11 Sicherheitsbaugruppe 12 Lösbare Verbindung 13 Förderbrunnen

8 Trennwärmeübertrager

218 l Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog

Geothermisches Sondenfeld, Energiepfähle oder Flächenkollektoren als Quelle

T T

2 1 5

7 M

3 TI

7 TI

Beispielhydraulik 1 Absperrventil (geregelt)

5 Absperrventil (manuell)

2 Entgasungsanlage

6 Filter

3 Überdruckventil

7 Temperaturfühler

4 Ausdehnungsgefäß

8 Sondenfeld

Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog l 219

Bivalenter oder monoenergetischer Einsatz der Geozent Eco Wärmepumpe zur Grundlastabdeckung im Heizbetrieb

17 5 3 9

4 TT 7

16 6

14 PI

PI T

T T

Beispielhydraulik 1 Lösbare Verbindung

6 Heizspeicher

11 Manometer

2 Rohrleitungskompensator/ Schallkompensator

7 Temperaturfühler Heizspeicher oben

12 Filter

3 Mikroblasenabscheider

8 Temperaturfühler Heizspeicher unten

4 Absperrventile (gegen unabsichtliches Schließen gesichert) 5 Entlüftungshahn

9 Heizkreisförderpumpe 10 Verbrauchernetz

13 Ausdehnungsgefäß

17 Wärmeübertrager zur zweiten Wärmequelle 18 Fernwärmenetz/Fossil erwärmter Heizkreis

14 Sicherheitsventil 15 Entleerungshahn 16 3-Wege-Ventil (Mischer Variante)

220 l Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog

Bivalenter oder monoenergetischer Einsatz der Geozent Eco Wärmepumpe zur Grundlastabdeckung im Kühlbetrieb

4 T

11 PI

2 7 TT

1 6 9

16 TT

8 4

T T

Beispielhydraulik 1 Lösbare Verbindung

6 Kühlspeicher

11 Manometer

2 Rohrleitungskompensator/ Schallkompensator

7 Temperaturfühler Kühlspeicher oben

12 Filter

3 Mikroblasenabscheider

8 Temperaturfühler Kühlspeicher unten

4 Absperrventile (gegen unabsichtliches Schließen gesichert) 5 Entlüftungshahn

9 Kühlkreisförderpumpe 10 Verbrauchernetz

13 Ausdehnungsgefäß

17 Wärmeübertrager zur zweiten Wärmequelle 18 Eisspeicher, sonstige Kältequellen

14 Sicherheitsventil 15 Entleerungshahn 16 3-Wege-Ventil (Mischer Variante)

Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog l 221

Bivalenter oder monoenergetischer Einsatz der Geozent Eco Wärmepumpe zur Grundlastabdeckung im Heizbetrieb

T T

TWW

TT T

PI T

Beispielhydraulik Speicher-in-Speicher Lösung: optimal für hohe Vorlauftemperaturen im Heizkreis (≥ 45 °C).

T TWW

TKW

T T

TT T

M PI

TI TT

PI T

Beispielhydraulik 2-Speicher Lösung mit Frischwasserstation: optimal für niedrige Vorlauftemperaturen im Heizkreis (Beispielhydraulik).

Hinweis Aufgrund der hohen Leistungen der Geozent Eco Wärmepumpen sollten keine Kombispeicher eingesetzt werden, bei denen das Trinkwasser über Rohrwendel erwärmt wird. Hier besteht die Gefahr, dass die Rohrwendel nicht ausreichend Wärme an das Trinkwasser abgeben kann und das Heizwasser mit zu hoher Temperaratur zur Wärmepumpe zurück fließt. Dies hätte zur Folge, dass, dass die Wärmepumpe herunterfährt, noch bevor die gewünschte Trinkwassertemperatur erreicht worden ist.

222 l Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog

Anwendungsfall Geozent Eco mit Geothermie Sondenfeld und Heiz- und Kühlanforderung In der nachfolgenden Grafik ist der volle Funktionsumfang der Geozent Eco Wärmepumpe (Heizen, Kühlen, Naturalkühlen und Dualbetrieb) dargestellt. Alle notwendigen Komponenten sind in kompakter Bauweise im Gerät untergebracht. Dadurch benötigt die Geozent Eco für die Aufstellung im

Versorgungsraum nur wenig Platz. Durch die ebenfalls bereits integrierten Hydraulikkomponenten wie z. B. Pumpen und Rohrleitungen wird die Gefahr von bauseitigen Anschlussfehlern auf ein Minimum reduziert.

TI T

PI TT

T T

TT TI

Entgasungsanlage

Beispieldarstellung einer Geozent Eco Wärmepumpenanlage (Gesamthydraulik).

Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog l 223

Systemvergleich: Einzelkomponentenlösung – Geozent Eco Neben dem erhöhten Planungsaufwand im Vorfeld birgt dieser Ansatz auf der Baustelle Risiken, z. B. dann, wenn Komponenten fehlen oder nicht zueinanderpassen. Dann sind straffe Zeitpläne oder Kostenvorgaben oftmals nicht mehr einzuhalten.

Konventionelle Lösung mit Einzelkomponenten Bei einer klassischen Anlagenkonzeption werden die für die Funktionen erforderlichen Komponenten und Baugruppen meist erst auf der Baustelle zusammengebaut.

Speicher Kälte/Klima

Systemtrenner passive und aktive Kühlung

vom Kälteverteiler TT

M TT

zum Kälteverteiler

M P

PS 28B7

Außentemperatur

PS 28B7

Analog Modem

Sondenverteilung

Optional: Analoge Telefonleitung Ethernet MOD Bus

Speicher Heizung M

zum Heizverteiler

Steuerung mit Touchpanel

vom Heizverteiler

Wärmepumpe Master

Wärmepumpe Slave

nur noch mit dem Quellen- und Verbraucherrohrleitungsnetz verbunden und an die Stromversorgung angeschlossen werden. Das macht die Installation auf der Baustelle wesentlich schneller, sicherer und kalkulierbarer im Vergleich zur klassischen Einzelkomponenten-Lösung.

Modullösung mit Geozent Eco Wärmepumpen In der Geozent Eco Wärmepumpe sind ab Werk bereits alle zur Funktion benötigten Anlagenkomponen integriert und geprüft. Somit braucht die Wärmepumpe auf der Baustelle

Speicher Kälte/Klima vom Kälteverteiler

DSL- Anschluss

GLT- Anschluss

zum Kälteverteiler *)

Steuerung mit Touchpanel P

Microblasenabscheider

Sondenverteilung

Außentemperatur *)

VPN getunneltes DHCPModem

Speicher Heizung

Energiezentrale GEOZENT Eco

zum Heizverteiler

Kältemittel R134a

TT 35B1

vom Heizverteiler

Ethylenglykol 25 %

*) = Optionaler Lieferumfang von Zent-Frenger, Montage/Elektromontage bauseits

224 l Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog

Technische Daten Geozent Eco Technische Daten Eco 80 – 320 Eco 80

Eco 100

Eco 130

Eco 170

Eco 210

Eco 280

Eco 320

Heizen Sole 4/0 °C; Wasser 30/35 °C (B4/W35). 1) Nennwärmeleistung [kW] Entzugsleistung [kW] Elektrische Leistungsaufnahme [kW] COP [-] CO2 Ersparnis geg. Erdgas bis zu [t/a]

80,4 63,6 16,8 4,79 16,9

101,2 80,3 20,9 4,85 21,5

130,5 104,0 26,5 4,93 28,1

175,0 138,2 36,8 4,76 36,5

210,9 166,0 44,9 4,70 43,5

287,0 230,5 56,5 5,08 63,3

317,5 253,4 64,1 4,95 68,6

Heizen Sole 4/0 °C; Wasser 45/50 °C (B4/W50). 1) Nennwärmeleistung [kW] Entzugsleistung [kW] Elektrische Leistungsaufnahme [kW] COP [-] CO2 Ersparnis geg. Erdgas bis zu [t/a]

73,0 50,5 22,5 3,25 8,9

91,4 63,5 27,9 3,28 11,3

117,4 82,7 34,7 3,38 15,6

163,5 113,3 50,2 3,26 20,0

198,8 137,8 61,0 3,26 24,4

255,2 179,5 75,7 3,37 33,6

291,1 205,6 85,5 3,41 39,1

99,8 119,8 20,0 4,99 3,67

129,1 154,6 25,5 5,07 5,02

172,2 207,5 35,3 4,88 5,74

206,7 249,9 43,2 4,78 6,28

273,7 328,3 54,6 5,01 10,24

312,4 374,3 61,9 5,05 12,00

83,1 59,8 23,3 6,13 12

104,0 75,1 28,9 6,20 15,2

133,7 97,9 35,8 6,46 20,5

182,9 131,6 51,2 6,14 26,5

223,7 161,2 62,5 6,16 32,5

291,6 214,0 77,6 6,52 45

331,4 242,7 88,7 6,47 50,8

79,0 1,9 13,2

100,0 2,3 16,9

129,0 3,3 21,5

172,0 4,1 28,8

206,0 4,5 34,8

274,0 5,5 46,7

311,0 7,0 52,4

Kühlen Sole 30/25 °C; Wasser 12/6 °C (B30/W6). 2) 5) Nennkälteleistung [kW] 79,0 Einbringleistung [kW] 95,1 Elektrische Leistungsaufnahme [kW] 16,1 EER [-] 4,89 2,70 CO2 Ersparnis geg. herkömmlichen Kältemaschinen [t/a] Dualbetrieb Wasser 12/6 °C; Wasser 45/50 °C. 3) 5) Nennwärmeleistung [kW] Nennkälteleistung [kW] Elektrische Leistungsaufnahme [kW] Dualbetrieb - Leistungszahl [-] CO2 Ersparnis geg. herkömmlichen Kältemaschinen und Erdgas [t/a] Naturalkühlbetrieb Sole 10/4 °C; Wasser 12/6 °C 4) 5) Nennkälteleistung [kW] Elektrische Leistungsaufnahme [kW] CO2 Ersparnis geg. herkömmlichen Kältemaschinen [t/a] 1)

1800 h Heizen pro Jahr. 1500 h Kühlung pro Jahr. 1000 h Dualbetrieb pro Jahr. 4) 1500 h Naturalkühlung pro Jahr. 5) EER der vergleichenden Kältemaschine: 4 COP: Coefficient of Performance EER: Energy Efficiency Ratio 2) 3)

Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog l 225

Verdichter [-] Kältemittel [-] Kältemittel - Menge [kg]

Eco 80

Eco 100

Eco 130

Eco 170

Eco 210

Eco 280

Eco 320

CSH655350Y R 134A 26

CSH656360Y R 134A 34

CSH659360Y R 134A 43

CSH758380Y R 134A 60

CSH856390Y R 134A 71

CSH8583125Y R 134A 120

CSH8593140Y R 134A 136

Einsatzgrenzen Wärmequelle [°C] Heiz- und Kühlwasser [°C]

-6 °C – 12 °C 6 °C – 50 °C

Gesamtabmessungen Länge [mm] Breite [mm] Höhe Basis/Gehäuse [mm] Anzahl Module [-]

2225 1400 1750/1845 1

3169 1800 1750/1845 1

4175 2000 1795/1845 2

Leergewicht (Basis) ca. [kg] Leergewicht (Gehäuse) ca. [kg] Betriebsgewicht (Gehäuse) ca. [kg] Schalldruckpegel [dB(A)]

1999 2180 2319 75,5

2051 2237 2412 81,5

2165 2362 2614 80,7

2656 2946 3264 79,9

3097 3395 3811 83,9

3477 3892 4540 84,1

3569 3984 4684 84,5

Elektrischer Anschluss Einspeisung, Betriebsspannung Max. Leistungsaufnahme, ca. [kW] Max. Betriebsstrom, ca. [A] Max. Anlaufstrom, ca. [A] Max. Anlaufstrom mit PW1), ca. [A]2)

31,5 60,1 225

38 72,5 276

47,4 86,4 280

3 P / N / PE / 400 V / 50 Hz 64,9 77,9 116,4 135 363 452

98,5 177,9 629

113,3 202,8 600

135

166

168

290

271

377

360

Dimension Heiznetz [DN] Dimension Kühlnetz [DN] Dimension Geothermie [DN]

50 50 50

65 65 65

80 80 80

100 100 100

1) 2)

PW: Part Winding (Teilwicklungsanlauf) Anlaufströme des Verdichters mit Frequenzumrichter auf Anfrage

226 l Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog

Leistungsdiagramme Geozent Eco Hinweise zur Nutzung der Leistungsdiagramme 140

Diagrammerläuterung: Gesucht wird die Entzugsleistung für den Betriebspunkt B8/W35. B8 steht dabei für die Vorlauftemperatur der Sole, B = (engl.) brine = Sole. W35 steht für die Vorlauftemperatur im Heiznetz, W = (engl.) water = Wasser. Zur Ermittlung des Ablesepunktes wird der für diese Diagramme hinterlegte ∆ T Wert von 4 K für den Verdampfer von B8 abgezogen (B8 - 4 °K = 4 °C). Damit ergibt sich bei 4 °C der Ablesepunkt. Nun wird der Schnittpunkt mit der blauen Linie für W35 gewählt. Damit ergibt sich im nebenstehenden Beispiel eine ablesbare Entzugsleistung aus dem Erdreich von ca. 76 kW.

Entzugsleistung [kW]

120

B8|4 / W30|35

100

40 -2

Temperatur Eintritt in Quelle [°C] Vorlauftemperatur Heiznetz 35 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 40 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 45 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 50 °C

Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog l 227

Leistungskurven Eco 80 – Heizbetrieb Entzugsleistung aus Quelle, ∆ϑ = 4 K

Elektrische Leistungsaufnahme 25

Elektrische Leistungsaufnahme [kW]

140

Entzugsleistung [kW]

120

100

24 23 22 21 20 19 18 17 16 15

-2

Temperatur Eintritt in Quelle [°C]

Vorlauftemperatur Heiznetz 35 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 40 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 45 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 50 °C

COP

Heizleistung 150

8,0 7,5

140

7,0 6,5 120

6,0

COP

Heizleistung [kW]

130

110

5,5 5,0

100

4,5 90 4,0 80

3,5

3,0 -2

Temperatur Eintritt in Quelle [°C] Vorlauftemperatur Heiznetz 35 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 40 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 45 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 50 °C

-2

Temperatur Eintritt in Quelle [°C] Vorlauftemperatur Heiznetz 35 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 40 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 45 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 50 °C

228 l Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog

Leistungskurven Eco 80 – Kühlbetrieb Eintragsleistung in Quelle, ∆ϑ = 5 K

Elektrische Leistungsaufnahme 18

Elektrische Leistungsaufnahme [kW]

150

Eintragsleistung [kW]

140 130 120 110 100 90 80 70

12 26

Temperatur Eintritt in Quelle [°C]

Vorlauftemperatur Kühlnetz 18 °C Vorlauftemperatur Kühlnetz 15 °C Vorlauftemperatur Kühlnetz 12 °C Vorlauftemperatur Kühlnetz 09 °C Vorlauftemperatur Kühlnetz 06 °C

EER

Kühlleistung 130

9,0 8,5

120

7,5 100

EER

Kühlleistung [kW]

8,0 110

7,0 6,5 6,0

80 5,5 70

5,0 4,5

60 26

Temperatur Eintritt in Quelle [°C] Vorlauftemperatur Kühlnetz 18 °C Vorlauftemperatur Kühlnetz 15 °C Vorlauftemperatur Kühlnetz 12 °C Vorlauftemperatur Kühlnetz 09 °C Vorlauftemperatur Kühlnetz 06 °C

Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog l 229

Leistungskurven Eco 100 – Heizbetrieb Entzugsleistung aus Quelle, ∆ϑ = 4 K

Elektrische Leistungsaufnahme

160

Elektrische Leistungsaufnahme [kW]

Entzugsleistung [kW]

140

120

100

18 -2

-2

Temperatur Eintritt in Quelle [°C] Vorlauftemperatur Heiznetz 35 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 40 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 45 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 50 °C

Vorlauftemperatur Heiznetz 35 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 40 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 45 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 50 °C

COP

Heizleistung 180

8,0

170

7,5 7,0

160

6,5

150

6,0 140

COP

Heizleistung [kW]

Temperatur Eintritt in Quelle [°C]

130

5,5 5,0

120

4,5

110

4,0

100

3,5

3,0 -2

Temperatur Eintritt in Quelle [°C] Vorlauftemperatur Heiznetz 35 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 40 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 45 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 50 °C

-2

Temperatur Eintritt in Quelle [°C] Vorlauftemperatur Heiznetz 35 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 40 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 45 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 50 °C

230 l Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog

Leistungskurven Eco 100 – Kühlbetrieb Eintragsleistung in Quelle, ∆ϑ = 5 K

Elektrische Leistungsaufnahme 21

Elektrische Leistungsaufnahme [kW]

180

Eintragsleistung [kW]

170 160 150 140 130 120 110 100

15 26

Temperatur Eintritt in Quelle [°C]

Vorlauftemperatur Kühlnetz 18 °C Vorlauftemperatur Kühlnetz 15 °C Vorlauftemperatur Kühlnetz 12 °C Vorlauftemperatur Kühlnetz 09 °C Vorlauftemperatur Kühlnetz 06 °C

EER

Kühlleistung 160

9,0 8,5

150

8,0 7,5 130

7,0

EER

Kühlleistung [kW]

140

120

6,5 6,0

110

5,5 100 5,0 90

4,5

4,0 26

Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog l 231

Leistungskurven Eco 130 – Heizbetrieb Entzugsleistung aus Quelle, ∆ϑ = 5 K

Elektrische Leistungsaufnahme Elektrische Leistungsaufnahme [kW]

200

Entzugsleistung [kW]

180

160

140

120

100

38 36 34 32 30 28 26 24

80 -2

-2

Temperatur Eintritt in Quelle [°C]

Vorlauftemperatur Heiznetz 35 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 40 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 45 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 50 °C

COP

Heizleistung 230

8,0 7,5 7,0 6,5

190

6,0

COP

Heizleistung [kW]

210

170

5,5 5,0

150

4,5 4,0

130

3,5 110

3,0 -2

Temperatur Eintritt in Quelle [°C] Vorlauftemperatur Heiznetz 35 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 40 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 45 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 50 °C

-2

Temperatur Eintritt in Quelle [°C] Vorlauftemperatur Heiznetz 35 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 40 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 45 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 50 °C

232 l Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog

Leistungskurven Eco 130 – Kühlbetrieb Eintragsleistung in Quelle, ∆ϑ = 5 K

Elektrische Leistungsaufnahme

220

Elektrische Leistungsaufnahme [kW]

Eintragsleistung [kW]

210 200 190 180 170 160 150 140 130

18 26

Temperatur Eintritt in Quelle [°C]

Vorlauftemperatur Kühlnetz 18 °C Vorlauftemperatur Kühlnetz 15 °C Vorlauftemperatur Kühlnetz 12 °C Vorlauftemperatur Kühlnetz 09 °C Vorlauftemperatur Kühlnetz 06 °C

EER

Kühlleistung 210

10,0

200

9,5

190

9,0

180

8,5

170

8,0

EER

Kühlleistung [kW]

160

7,5

150

7,0

140

6,5

130

6,0

120

5,5 5,0

110 26

Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog l 233

Leistungskurven Eco 170 – Heizbetrieb Entzugsleistung aus Quelle, ∆ϑ = 5 K

Elektrische Leistungsaufnahme 55

Elektrische Leistungsaufnahme [kW]

270

Entzugsleistung [kW]

250 230 210 190 170 150 130 110

30 -2

-2

Temperatur Eintritt in Quelle [°C]

Vorlauftemperatur Heiznetz 35 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 40 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 45 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 50 °C

COP

Heizleistung 310

8,0 7,5

290

7,0 6,5 250

6,0

COP

Heizleistung [kW]

270

230

5,5 5,0

210

4,5 190 4,0 170

3,5

150

3,0 -2

Temperatur Eintritt in Quelle [°C] Vorlauftemperatur Heiznetz 35 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 40 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 45 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 50 °C

-2

Temperatur Eintritt in Quelle [°C] Vorlauftemperatur Heiznetz 35 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 40 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 45 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 50 °C

234 l Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog

Leistungskurven Eco 170 – Kühlbetrieb Eintragsleistung in Quelle, ∆ϑ = 5 K

Elektrische Leistungsaufnahme 37

Elektrische Leistungsaufnahme [kW]

310

Eintragsleistung [kW]

290

270

250

230

210

190

170 26

Temperatur Eintritt in Quelle [°C]

Vorlauftemperatur Kühlnetz 18 °C Vorlauftemperatur Kühlnetz 15 °C Vorlauftemperatur Kühlnetz 12 °C Vorlauftemperatur Kühlnetz 09 °C Vorlauftemperatur Kühlnetz 06 °C

EER

Kühlleistung 280

8,5

260

8,0 7,5

240

7,0 220

EER

Kühlleistung [kW]

6,5

200 6,0 180

5,5

160

5,0 4,5

140 26

Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog l 235

Leistungskurven Eco 210 – Heizbetrieb Entzugsleistung aus Quelle, ∆ϑ = 4 K

Elektrische Leistungsaufnahme 70

Elektrische Leistungsaufnahme [kW]

330 310

Entzugsleistung [kW]

290 270 250 230 210 190 170 150 130

40 -2

-2

Temperatur Eintritt in Quelle [°C] Vorlauftemperatur Heiznetz 35 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 40 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 45 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 50 °C

Vorlauftemperatur Heiznetz 35 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 40 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 45 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 50 °C

COP

Heizleistung 380

8,0

360

7,5

340

7,0

320

6,5 6,0

300

COP

Heizleistung [kW]

Temperatur Eintritt in Quelle [°C]

280

5,5 5,0

260

4,5

240

4,0 220 3,5 200 3,0 -2

Temperatur Eintritt in Quelle [°C] Vorlauftemperatur Heiznetz 35 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 40 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 45 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 50 °C

-2

Temperatur Eintritt in Quelle [°C] Vorlauftemperatur Heiznetz 35 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 40 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 45 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 50 °C

236 l Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog

Leistungskurven Eco 210 – Kühlbetrieb Eintragsleistung in Quelle, ∆ϑ = 4 K

Elektrische Leistungsaufnahme 46

Elektrische Leistungsaufnahme [kW]

380

Eintragsleistung [kW]

360 340 320 300 280 260 240 220

34 26

Temperatur Eintritt in Quelle [°C]

Vorlauftemperatur Kühlnetz 18 °C Vorlauftemperatur Kühlnetz 15 °C Vorlauftemperatur Kühlnetz 12 °C Vorlauftemperatur Kühlnetz 09 °C Vorlauftemperatur Kühlnetz 06 °C

EER

Kühlleistung

9,0 340 8,5 320

7,5 280

EER

Kühlleistung [kW]

8,0 300

260 240

7,0 6,5 6,0

220

5,5

200

5,0

180

4,5 26

Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog l 237

Leistungskurven Eco 280 – Heizbetrieb Entzugsleistung aus Quelle, ∆ϑ = 4 K

Elektrische Leistungsaufnahme 90

Elektrische Leistungsaufnahme [kW]

420

Entzugsleistung [kW]

370

320

270

230

170

85 80 75 70 65 60 55 50

-2

Temperatur Eintritt in Quelle [°C]

Vorlauftemperatur Heiznetz 35 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 40 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 45 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 50 °C

COP

Heizleistung 500

8,0 7,5 7,0 6,5

400

6,0

COP

Heizleistung [kW]

450

350

5,5 5,0 4,5

300

4,0 3,5

250

3,0 -2

Temperatur Eintritt in Quelle [°C] Vorlauftemperatur Heiznetz 35 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 40 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 45 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 50 °C

-2

Temperatur Eintritt in Quelle [°C] Vorlauftemperatur Heiznetz 35 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 40 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 45 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 50 °C

238 l Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog

Leistungskurven Eco 280 – Kühlbetrieb Eintragsleistung in Quelle, ∆ϑ = 4 K

Elektrische Leistungsaufnahme 56

Elektrische Leistungsaufnahme [kW]

450 430

Eintragsleistung [kW]

410 390 370 350 330 310 290 270

54 52 50 48 46 44 42 40

250 26

Temperatur Eintritt in Quelle [°C]

Vorlauftemperatur Kühlnetz 18 °C Vorlauftemperatur Kühlnetz 15 °C Vorlauftemperatur Kühlnetz 12 °C Vorlauftemperatur Kühlnetz 09 °C Vorlauftemperatur Kühlnetz 06 °C

EER

Kühlleistung 450

9,0 8,5 8,0 7,5

350

7,0

EER

Kühlleistung [kW]

400

300

6,5 6,0 5,5

250

5,0 4,5

200

4,0 26

Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog l 239

Leistungskurven Eco 320 – Heizbetrieb Entzugsleistung aus Quelle, ∆ϑ = 4 K

Elektrische Leistungsaufnahme 100

Elektrische Leistungsaufnahme [kW]

480

Entzugsleistung [kW]

430

380

330

280

230

95 90 85 80 75 70 65 60 55

180 -2

-2

Temperatur Eintritt in Quelle [°C]

Vorlauftemperatur Heiznetz 35 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 40 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 45 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 50 °C

COP

Heizleistung 560

8,0 7,5 7,0 6,5

460 6,0

COP

Heizleistung [kW]

510

410

5,5 5,0 4,5

360

4,0 310

3,5 3,0 -2

Temperatur Eintritt in Quelle [°C] Vorlauftemperatur Heiznetz 35 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 40 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 45 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 50 °C

-2

Temperatur Eintritt in Quelle [°C] Vorlauftemperatur Heiznetz 35 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 40 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 45 °C Vorlauftemperatur Heiznetz 50 °C

240 l Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog

Leistungskurven Eco 320 – Kühlbetrieb Eintragsleistung in Quelle, ∆ϑ = 4 K

Elektrische Leistungsaufnahme 65

Elektrische Leistungsaufnahme [kW]

550

Eintragsleistung [kW]

500

450

400

350

300

63 61 59 57 55 53 51 49 47 45

Temperatur Eintritt in Quelle [°C]

Vorlauftemperatur Kühlnetz 18 °C Vorlauftemperatur Kühlnetz 15 °C Vorlauftemperatur Kühlnetz 12 °C Vorlauftemperatur Kühlnetz 09 °C Vorlauftemperatur Kühlnetz 06 °C

EER

Kühlleistung

9,0 450

8,5

400

7,5

EER

Kühlleistung [kW]

8,0

350

7,0 6,5 6,0

300

5,5 5,0

250

4,5 26

Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog l 241

Abmessungen Geozent Eco Geozent Eco 80

1845 1750

Frontansicht

Seitenansicht

1400 1174

Anschlusskennzeichnungen (DN50 PN10)

1124

5 6

1 Rücklauf vom Heiznetz 2 Vorlauf vom Heiznetz

901

699

3 Rücklauf vom Kaltnetz 4 Vorlauf vom Kaltnetz 5 Rücklauf von der Geothermie

204

6 Vorlauf zur Geothermie

1 0

2225

1364

1130

984

900

641

A Kranöse

451

Anschläge

B Staplereinschub Draufsicht

1000

M 1400

1600

500

2225 1000

Abmessungen in mm Technische Änderungen vorbehalten

Sicherheitsabstände (gültig auch für die Basisversion)

242 l Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog

M Maschinenquerlüftung

Geozent Eco 100

1845 1750

Frontansicht

Seitenansicht

1400

1174

Anschlusskennzeichnungen (DN65 PN10)

901

1 Rücklauf vom Heiznetz 2 Vorlauf vom Heiznetz

644

3 Rücklauf vom Kaltnetz 4 Vorlauf vom Kaltnetz 5 Rücklauf von der Geothermie

209

6 Vorlauf zur Geothermie

2225

1364

980

1130

900

641

A Kranöse

451

Anschläge

B Staplereinschub Draufsicht

1000

M 1400

1600

2225

500 1000

Abmessungen in mm Technische Änderungen vorbehalten

M Maschinenquerlüftung

Sicherheitsabstände (gültig auch für die Basisversion)

Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog l 243

Geozent Eco 130

1845 1750

Frontansicht

Seitenansicht

1400 1244

Anschlusskennzeichnungen (DN80 PN10)

1124

4 901

1 Rücklauf vom Heiznetz 2 Vorlauf vom Heiznetz

6 699

3 Rücklauf vom Kaltnetz 4 Vorlauf vom Kaltnetz 5 Rücklauf von der Geothermie

216

6 Vorlauf zur Geothermie

2225

1364

984

1130

900

A Kranöse

641

Anschläge

451

B Staplereinschub Draufsicht

1000

M M

1600

2225

1400

500 1000

Abmessungen in mm Technische Änderungen vorbehalten

Sicherheitsabstände (gültig auch für die Basisversion)

244 l Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog

M Maschinenquerlüftung

Geozent Eco 170

1845 1750

45 0

Frontansicht

Seitenansicht

1800

Anschlusskennzeichnungen (DN80 PN10)

1440

1 Rücklauf vom Heiznetz

1118

2 Vorlauf vom Heiznetz 802

3 Rücklauf vom Kaltnetz

4 Vorlauf vom Kaltnetz 5 Rücklauf von der Geothermie 212

3169

A Kranöse

1977

1403

703

Anschläge

3 1662

931

6 Vorlauf zur Geothermie

B Staplereinschub Draufsicht

1000

M 1800

1000 1800

3169

500

M Maschinenquerlüftung

Sicherheitsabstände (gültig auch für die Basisversion)

Abmessungen in mm Technische Änderungen vorbehalten

Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog l 245

Geozent Eco 210

1845

Frontansicht

Seitenansicht

1800

1440

Anschlusskennzeichnungen (DN100 PN10)

1118

1 Rücklauf vom Heiznetz

2 Vorlauf vom Heiznetz 3 Rücklauf vom Kaltnetz 4 Vorlauf vom Kaltnetz 5 Rücklauf von der Geothermie 6 Vorlauf zur Geothermie

227

3169

1977

1662

1403

931

A Kranöse

703

Anschläge

B Staplereinschub Draufsicht

1000

1800

1000

3169

Sicherheitsabstände (gültig auch für die Basisversion) Abmessungen in mm Technische Änderungen vorbehalten

246 l Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog

500

Geozent Eco 280

5 3

Frontansicht

Seitenansicht

2000

1845 1750

1785

1 5

1234

1014 915

6 587

3 4 161

Rückansicht

249

611 603

1244

1674

1950

4175

Draufsicht

Anschlusskennzeichnungen (DN100 PN10)

1000

1 Rücklauf vom Heiznetz M

2 Vorlauf vom Heiznetz 2000

3 Rücklauf vom Kaltnetz 4 Vorlauf vom Kaltnetz 5 Rücklauf von der Geothermie

1000

6 Vorlauf zur Geothermie

1900

4175

500

M Maschinen-

querlüftung

Anschläge A Kranöse B Staplereinschub

Sicherheitsabstände (gültig auch für die Basisversion)

Abmessungen in mm Technische Änderungen vorbehalten

Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog l 247

Geozent Eco 320

5 3

Frontansicht

Seitenansicht

2000

1845 1750

1785

1 5

1234

2 1014 915

6 587

3 4 161

Rückansicht

249

611 603

1244

1674

1950

4175

Draufsicht

Anschlusskennzeichnungen (DN100 PN10)

1000

600

1 Rücklauf vom Heiznetz

3 Rücklauf vom Kaltnetz

2 Vorlauf vom Heiznetz 2000

4 Vorlauf vom Kaltnetz 5 Rücklauf von der Geothermie 6 Vorlauf zur Geothermie

800 1900

1000 4175

500

Anschläge A Kranöse B Staplereinschub

Sicherheitsabstände (gültig auch für die Basisversion)

Abmessungen in mm Technische Änderungen vorbehalten

248 l Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog

M Maschinen-

querlüftung

Zent-Frenger Geozent M Sole/Wasser-Wärmepumpe Systembeschreibung/Einsatzbereiche

Geozent M Wärmepumpen für die Bereitstellung von Heizwärme und Warmwasser in großen Immobilien

Die Geozent M mit HE-Technologie ist aufgrund der angebotenen Leistungsgrößen für die Bereitstellung von Heizwärme und Warmwasser für große Immobilien im Handel und Gewerbe sowie Wohnanlagen und Hotels geeignet. Selbst bei einer Kaskadenschaltung bleibt der Platzbedarf gering, da die Wärmepumpen nahtlos aneinandergereiht aufgestellt werden können und sich sämtliche elektrischen und hydraulischen Anschlüsse auf der Rückseite befinden. Mit dem als Zubehör angebotenen Hydraulik-Modul wird eine einfache Kombination mehrerer Geozent M Wärmepumpen zu einer Kaskade ermöglicht.

Zent-Frenger Geozent M • Leistungsbereich von 55 – 280 kW • Als Sole/Wasser- und Wasser/Wasser-Ausführung lieferbar • Vorlauftemperaturen bis 62 °C durch integrierte Heißgas-Enthitzung • Hohe Betriebssicherheit durch zwei getrennte, redundante Kältekreisläufe • Geschlossenes Gehäuse für hohe Laufruhe • Sicherheitskältemittel R410A

Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog l 249

Schallemissionen, die geschlossene Bauweise, das schalloptimierte Gehäuse, die schwingungsentkoppelten Verdichter sowie die Körperschallentkopplung der hydraulischen Anschlüsse durch den Einbau von Gummi- Kompensatoren sorgen für einen leisen Betrieb. Durch zwei getrennte Kältekreise sowie die getrennte Anordnung der Leistungselektronik und der Regel-/ Steuerungselektronik in separaten Schaltschränken wird eine hohe Betriebssicherheit erreicht. Die Anschlüsse der Stromversorgung und der Sensoren-/Aktorenleitungen erfolgen ebenfalls in zwei getrennten Kanälen. Der Aufbau der Geozent M ist generell service- und wartungsfreundlich gestaltet und ermöglicht den Austausch sämtlicher Komponenten.

Beschreibung Das Gehäuse besteht aus einer robusten Bodenplatte und einer Stahlrahmenkonstruktion mit abnehmbaren pulverbeschichteten Stahlblech-Seitenpaneelen und frontseitigen Türen mit Schnellverschlüssen für einen einfachen Zugang. Der Einsatz von kompakten Verdichtern mit niedrigen

Die Geozent M ist mit der Regelung M Controls aus gestattet. Sie bietet neben dem Management von Heiz-, Kühl- und Brauchwasseranforderungen und der Wärmemengenerfassung (Quelle und Erzeugung) auch eine Vielzahl von Regelfunktionen, wie die Regelung der Wärmequellen- und Ladepumpe in Abhängigkeit von der Anzahl der in Betrieb befindlichen Verdichter. Zusätzlich können mit der M Controls bis zu sechs Heizund Kühlkreisläufe vollautomatisch geregelt werden. Der M Controls kommuniziert durch vorgesehene Schnittstellen wie Ethernet oder EIB/KNX mit der Gebäudeleittechnik oder dem Energiemanagementsystem.

5 1 5

6 1 Regel- & Steuerungselektronik

2 Hauptstromschalter

3 Stromversorgung (Leistungselektronik)

3 7

4 HE-Wärmetauscher 5 Plattenwärmetauscher (Kondensator & Verdampfer) 6 HE-Wärmetauscher Elektronische Expansionsventile 7 Scroll-Verdichter

250 l Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog

Leistungsgrößen

Sicherheitstechnik

Die Wärmepumpen-Serie Geozent M umfasst folgende Leistungsgrößen:

Für die Absicherung gegen Störungen sind folgende Sicherheitseinrichtungen vorgesehen: • Hoch- und Niederdruck-Patronendruckschalter mit softwaremäßiger Entriegelung bzw. Entriegelung durch Aus-/Einschalten der Anlage (nach 3 Störungen innerhalb von 24 Stunden) • nach EN 12263 baumustergeprüfter Druckwächter auf der Hochdruckseite • Vorlauf-Maximaltemperaturbegrenzung mit automatischer Rückstellung über die M Controls • Anlaufstrombegrenzer mit Drehfeldüberwachung, Motorstromüberwachung und Phasenüberwachung für den Kompressor • interner Wicklungsschutz im Kompressor

Leistungsbereich

Typen

Einzeleinheiten 2-stufig (50–140 kW)

Geozent M 55–85 Geozent M 55–85 HE Geozent M 110 & 140 Geozent M 110 & 140 HE

Duo Einheiten 4-stufig (140–280 kW)

Geozent M 170/220/280 Geozent M 170/220/280 HE

Einsatzbereich Für die Nutzung von Wärme darf bei Geozent M Wärmepumpen nur das Wärmeträgermedium Sole bzw. Grundwasser eingesetzt werden. Andere Wärmeträgermedien sind nicht zulässig. Des Weiteren ist die Erwärmung anderer Flüssigkeiten als Heizungswasser nicht gestattet (Heizungswasserqualität siehe Kapitel 4.1.2 – Heizungswasserqualität). Aufgrund der schwankenden Rahmenbedingungen müssen Wärmepumpen einen großen Einsatzbereich abdecken. Jedoch ist der Einsatzbereich begrenzt, um Schäden zu vermeiden (siehe Skizze). Ein Betrieb der Geozent M Wärmepumpe außerhalb dieser Einsatzgrenzen ist nicht zulässig! Bei Einsatz des Kältemittels R410A können Vorlauftemperaturen von maximal 62 °C erreicht werden. Einsatzbereich für Grundwasser-Wärmepumpen

Einsatzbereich für Sole-Wärmepumpen minimale Sole-Eintrittstemperatur = -5 °C 80

Wärmepumpe VL [°C]

minimale Grundwasser-Eintrittstemperatur = 7 °C 80

62 60 50 40 30 20

R410A -10

-5

5 7 10

Wärmequelle VL [°C]

R410A 30

-10

-5

5 7 10

Wärmequelle VL [°C]

Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog l 251

Lieferumfang Gehäuse Das Gehäuse besteht aus einer Stahlrahmenkonstruktion und einer Grundplatte inkl. schwingungsentkoppelten Maschinenstellfüßen mit abnehmbaren, pulverbeschichteten Stahlblech-Seitenpaneelen und frontseitigen Türen mit Schnellverschlüssen. Alle Gehäuseteile sind schall- und wärmegedämmt. Kältekreislauf Zwei redundante, elektronisch geregelte Kreisläufe, bestehend aus Scroll-Kapselverdichter inkl. Schwingungsdämpfer, Kondensator und Verdampfer sowie HE-Wärmetauscher (Cu-verlötete Edelstahl-Plattenwärmetauscher), elektronischem Expansionsventil, Kältemitteltrockner mit auswechselbarem Einsatz, Flüssigkeitssammler, Schauglas mit Feuchtigkeitsindikator, der internen Verrohrung zwischen Baugruppen in Cu-Ausführung, auf Dichtigkeit geprüft, evakuiert und mit Kältemittel gefüllt. Die Wärmepumpe wurde werkseitig auf Funktion und Leistung geprüft. Alle Wärmetauscher und die interne Verrohrung sind diffusionsdicht wärmegedämmt. In jedem Kältekreislauf ist eine elektronische Hoch- und Niederdrucküberwachung sowie ein nach EN 12263 baumustergeprüfter Druckwächter auf der Hochdruckseite eingebaut. Die Wärmepumpe ist entsprechend den geltenden EU-Normen gefertigt und entspricht den relevanten EU-Richtlinien und EU-Verordnungen (siehe EG-Konformitätserklärung). Die Wämepumpen der Geozent M sind EHPA-zertifiziert. Sollte der Aufstellungsraum die Anforderungen der Wasserschutzrichtlinie nicht erfüllen, wird optional eine Ölwanne als Zubehör angeboten.

Elektrotechnik Die gesamte Elektrik ist mit allen wichtigen Bauteilen inkl. aller in der Wärmepumpe verbauten Aktoren und Sensoren sowie Leistungsbauteilen fertig verdrahtet und im Schaltschrank montiert. Dieser beinhaltet: • von außen zugänglicher Hauptschalter • Anlaufstrombegrenzer inkl. Drehfeld- und Phasenausfallüberwachung und Motorschutzschalter für Verdichter • Drehfeld- und Phasenüberwachung Alle Bauteile sind im Schaltschrank auf Hutschienen montiert und verdrahtet. Die gesamte Elektrik wurde werkseitig einem Sicherheits- und Funktionstest unterzogen. Regelung Die vollautomatische M Controls-Regelung besteht aus einer Zentraleinheit und einer Bedieneinheit. Standardmäßig können mit dem M Controls bis zu 6 Heiz- und Kühlkreise geregelt werden, bei DUO-Einheiten bis zu 9 Heiz-/Kühlkreise. Neben einer internen Wärmemengenerfassung der Erzeugung und der Quelle, durch welche keine Durchflusszähler mehr erforderlich sind, beinhaltet der M Controls auch eine Vielzahl von Regelfunktionen wie z. B. die Regelung der Wärmequellen- und Ladepumpe in Abhängigkeit von der Anzahl der in Betrieb befindlichen Verdichter. Für eine Berechnung der entnommenen Wärmemenge der Quelle auf Basis einer direkten Messung des Wärmequellen-Durchflusses sowie der Vorlauf- und Rücklauftemperaturen ist ein Impulseingangssignal auf der M Controls-Platine vorkonfiguriert.

252 l Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog

Technische Daten Geozent M Geozent M Grundwasser-Wärmepumpen mit R410A, technische Daten nach EN 14511 Typ Geozent M

110

140

170

220

280

zusätzliche Ausstattungsvariante

Klasse für Raumheizungsenergieeffizienz

A++ A++

35 °C 55 °C 35 °C 55 °C 35 °C 55 °C 35 °C 55 °C 35 °C 55 °C 35 °C 55 °C 35 °C 55 °C 35 °C 55 °C Einheit Heizleistung bei S7 °C/W35 °C (mit Sicherheitswärmetauscher) Heizleistung bei W10 °C/W35 °C

69,60

87,17

99,77

133,86

161,91

199,54

267,72

323,82

76,86

97,20

112,76

149,14

181,06

225,51

298,27

362,13

Heizleistung bei W10 °C/W55 °C

70,15

89,70

102,16

136,93

164,30

196,91

237,87

328,60

Leistungsaufn. bei S7 °C/W35 °C (mit Sicherheitswärmetauscher) Leistungsaufn. bei W10 °C/W35 °C

12,66

16,17

18,58

25,45

30,67

37,16

50,90

61,33

12,66

16,56

19,08

26,03

31,27

38,16

52,05

62,54

Leistungsaufn. bei W10 °C/W55 °C

18,81

24,64

27,91

37,83

45,51

55,83

75,65

91,02

5,50

5,39

5,37

5,26

5,28

5,37

5,26

5,28

6,07

5,87

5,91

5,73

5,79

5,91

5,73

5,79

COP bei W10 °C/W55 °C

3,73

3,64

3,66

3,62

3,61

3,66

3,62

3,61

Stromversorgung

3+N~400 V/50 Hz

COP bei S7 °C/W35 °C (mit Sicherheitswärmetauscher) COP bei W10 °C/W35 °C

max. Leistungsaufnahme (ohne Pumpen) kW

24,8

30,4

34,6

46,6

56,6

69,2

93,2

113,2

max. Betriebsstrom (ohne Pumpen)

45,6

51,0

58,2

75,6

93,2

116,4

151,2

186,4

Anlaufstrom einer Verdichterstufe

62,5

75,0

85,0

122,5

140,0

85,0

122,5

140,0

max. Betriebsstrom einer Verdichterstufe A

22,8

25,5

29,1

37,8

46,6

29,1

37,8

46,6

Leistungsfaktor (cos phi)2

0,78

0,86

0,89

0,86

0,89

0,86

Sicherung Hauptstrom (bauseitig)3

100

125

2x80

2x100

2x125

Sicherung Steuerstrom (bauseitig)

Abmessungen (H/BT)

2020/1066/774

Masse

560

620

700

770

820

2020/ 2020/2632/774 2132/774 2x700 2x770 2x820

Anzahl Verdichter

Kältemittel

R410A4

2 3 4 5 6 7

Füllmenge Kältemittel

2x6,0

2x7,4

2x8,2

2x10,0

2x10,7

4x8,20

4x10,0

4x10,7

CO2-Äquivalent5

2x12,5

2x15,5

2x17,1

2x20,9

2x22,3

4x17,1

4x20,9

4x22,3

Kompressorölfüllmenge

dm3

2x2,46

2x3,30

2x3,60

2x6,70

4x3,60

4x6,70

Schallleistungspegel nach EN 12102

dB(A)

57,2

55,7

57,2

64,2

60,2

67,2

Mindestgröße des Aufstellraumes (ohne Belüftung) 6 Anschluss Heizungsvor-/Rücklauf

R [A.G.] 2“

2“

Flansch DN80/PN67

HE-Anschluss

R [A.G.] 5/4“

5/4“

Anschluss Grundwasserein-/-austritt 1

2020/1316/774

R [A.G.] 2“

2“

5/4“

Flansch DN80/PN6

Laut EU-Richtlinie 2010/30/EU und EU-Verordnung Nr. 811/2013 zur Energiekennzeichnung von Raumheizgeräten und Kombiheizgeräten wird die Energieffizienzklasse nur für Wämepumpen mit einer Nennleistung ≤ 70 kW (bei Hochtemperaturanwendung und mittlerer Klimazone) ausgewiesen. Maximale Leistungsaufnahme bei Betriebsbedingungen: Quellentemp. 15 °C und Heizungsvorlauftemp. 65 °C. Die bauseitige Sicherung des Hauptstromkreises beinhaltet neben der Wärmepumpe auch die Lade-, Sole- und Zwischenkreispumpe. In der Wärmepumpe wird das im Kyoto-Protokoll erfasste Sicherheitskältemittel R410A eingesetzt, welches ein Treibhauspotential (GWP) von 2088 hat. CO2-Äquivalente = GWP x Kältemittelfüllmenge, gemäß EU-Verordnung Nr. 517/2014 Bei Unterschreitung der geforderten Mindestgröße des Aufstellraumes muss dieser als Maschinenraum nach EN 378 ausgeführt werden. Flansch nach DIN 1092-2

Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog l 253

Ladepumpe (Heizungskreislauf) Geozent M (HE) Heizleistung (S7 °C/W35 °C) Spreizung Heizwasser erforderlicher Volumenstrom Druckverlust Kondensator freier Restdruck Ladepumpe empfohlene Ladepumpe

Einheit kW K m³/h kPa kPa -

55 69,6 5 12,0 8,1 82,9 Magna3 50-120

70 85,9 5 15,0 8,6 71,4 Magna3 50-120

85 97,7 5 17,2 7,3 66,7 Magna3 65-120

110 132,6 5 23,1 10,4 72,6 Magna3 65-120

140 161,4 5 27,9 11 60 Magna3 65-120

170 199,5 5 34,4 2x7,3 40,4 Magna3 65-120

220 265,3 5 46,1 2x10,4 61,2 Magna3 100-120

280 322,8 5 55,8 2x11,0 35 Magna3 100-120

kPa

55 56,9 3 16,3 CB 11270L 23,7

70 71,0 4 15,2 CB11270L 20,9

85 81,2 4 17,4 CB11270L 26,9

110 108,4 5 18,6 CB11290L 20,3

140 131,2 4 28,1 CB200100M 10,3

170 162,4 5 27,8 CB200100M 10,1

220 216,8 5 37,2 CB200100M 16,8

280 262,5 5 45,0 CB200100M 23,5

kPa

30,0

26,2

34,2

25,9

15,4

15,2

25,3

35,4

kPa -

18,6 2"

11,3 2"

12,7 2"

10,3 2"

12,3 2"

Sicherheitswärmeübertrager-Set Geozent M (HE) Kälteleistung (S7 °C/W35 °C) Spreizung Grundwasser erforderlicher Volumenstrom empfohlener Plattenwärmeübertrager Druckverlust Wärmeübertrager Grundwasserseitig Druckverlust Wärmeübertrager Soleseitig Druckverlust Verdampfer Anschlüsse Wärmeübertrager Grundwasserseitig empfohlene Pumpe (Sole Zwischenkreis) Grundwasserpumpe

Einheit kW K m³/h -

12,7 10,3 12,3 DN80/ DN80/ DN80/ PN251) PN251) PN251) Magna3 Magna3 Magna3 Magna3 Magna3 Magna3 Magna3 Magna3 50-120 50-120 50-120 65-120 65-120 65-120 100-120 100-120 bauseits; Auslegung anhand Spreizung, Durchfluss sowie Gesamtdruckverlust des Grundwasserkreislaufs

Flansch nach DIN 1092-2

254 l Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog

Geozent M Sole-Wärmepumpen mit R410A, technische Daten nach EN 14511 Typ Geozent M

110

140

170

220

280

zusätzliche Ausstattungsvariante

A++ A++

Klasse für Raumheizungsenergieeffizienz

A++ A++

35 °C 55 °C 35 °C 55 °C 35 °C 55 °C 35 °C 55 °C 35 °C 55 °C 35 °C 55 °C 35 °C 55 °C 35 °C 35 °C Einheit Heizleistung bei S0 °C/W35 °C

57,87

73,19

84,82

113,42

137,79

169,63

226,84

275,59

Heizleistung bei S0 °C/W55 °C

52,47

70,00

80,56

107,43

127,76

161,12

214,87

255,51

Leistungsaufn. bei S0 °C/W35 °C

12,50

15,91

18,32

24,55

29,89

36,64

49,10

59,78

Leistungsaufn. bei S0 °C/W55 °C

18,74

24,14

27,40

36,79

43,90

54,80

73,58

87,81

COP bei S0 °C/W35 °C

4,63

4,60

4,63

4,62

4,61

4,63

4,62

4,61

COP bei S0 °C/W55 °C

2,80

2,90

2,94

2,92

2,91

2,94

2,92

2,91

Stromversorgung

34,6

46,6

56,6

69,2

93,2

113,2

3+N~400 V/50 Hz

max. Leistungsaufnahme (ohne Pumpen) kW

24,8

30,4

max. Betriebsstrom (ohne Pumpen)

45,6

51,0

58,2

75,6

93,2

116,4

151,2

186,4

Anlaufstrom einer Verdichterstufe

62,5

75,0

85,0

122,5

140,0

85,0

122,5

140,0

max. Betriebsstrom einer Verdichterstufe A

22,8

25,5

29,1

37,8

46,6

29,1

37,8

46,6

Leistungsfaktor (cos phi)2

0,78

0,86

0,89

0,86

0,89

0,86

Sicherung Hauptstrom (bauseitig)3

100

125

2x80

2x100

2x125

Sicherung Steuerstrom (bauseitig)

Abmessungen (H/BT)

2020/1066/774

2020/ 2132/ 774 2x700

2020/2632/774

2020/1316/774

Masse

560

620

700

770

820

Anzahl Verdichter

2x7,4

2x8,2

2x10,0

2x10,7

Kältemittel

R410A

Füllmenge Kältemittel

2x6,0

CO2-Äquivalent

2x770

2x820

4x8,2

4x10,0

4x10,7

2x12,5

2x15,5

2x17,1

2x20,9

2x22,3

4x17,1

4x20,9

4x22,3

Kompressorölfüllmenge

dm3

2 x 2,46

2x3,30

2x3,60

2x6,70

4x3,60

4x6,70

Schallleistungspegel nach EN 12102

dB(A)

57,2

55,7

57,2

64,2

60,2

67,2

5/4“

Mindestgröße des Aufstellraumes (ohne Belüftung) 6 Anschluss Heizungsvor- und -rücklauf

R [A.G.] 2“

2“

Flansch DN80/PN67

HE-Anschluss

R [A.G.] 5/4“

5/4“

Anschluss Soleein- und -austritt

R [A.G.] 2“

2“

5/4“

Flansch DN80/PN6

1 Laut EU-Richtlinie 2010/30/EU und EU-Verordnung Nr. 811/2013 zur Energiekennzeichnung von Raumheizgeräten und Kombiheizgeräten wird die Energieffizienzklasse nur für Wämepumpen mit einer Nennleistung ≤ 70 kW (bei Hochtemperaturanwendung und mittlerer Klimazone) ausgewiesen. 2 Maximale Leistungsaufnahme bei Betriebsbedingungen: Quellentemp. 15 °C und Heizungsvorlauftemp. 65 °C. 3 Die bauseitige Sicherung des Haupstromkreises beinhaltet neben der Wärmepumpe auch die Lade-, Sole- und Zwischenkreispumpe. 4 In der Wärmepumpe wird das im Kyoto-Protokoll erfasste Sicherheitskältemittel R410A eingesetzt, welches ein Treibhauspotential (GWP) von 2088 hat. 5 CO2-Äquivalente = GWP x Kältemittelfüllmenge, gemäß EU-Verordnung Nr. 517/2014 6 Bei Unterschreitung der geforderten Mindestgröße des Aufstellraumes muss dieser als Maschinenraum nach EN 378 ausgeführt werden. 7 Flansch nach DIN 1092-2

Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog l 255

Lade- und Solepumpe Geozent M (HE) Heizleistung (S7 °C/W35 °C) Spreizung Heizwasser erforderlicher Volumenstrom Druckverlust Kondensator freier Restdruck Ladepumpe empfohlene Ladepumpe

Einheit kW K m³/h kPa kPa -

55 57,9 5 10,0 5,7 93,3 Magna3 50-120

70 73,2 5 12,6 6,2 82,8 Magna3 50-120

85 84,8 5 14,6 5,4 76,6 Magna3 50-120

110 113,4 5 19,5 7,6 84,4 Magna3 65-120

140 135,8 5 23,7 8,1 73,9 Magna3 65-120

170 169,6 5 29,2 2x5,4 57,2 Magna3 65-120

220 226,8 5 39,1 2x7,6 83,8 Magna3 100-120

280 275,6 5 47,5 2x8,1 61,8 Magna3 100-120

Geozent M (HE) Kälteleistung (S7 °C/W35 °C) Spreizung Sole erforderlicher Volumenstrom Druckverlust Verdampfer freier Restdruck Solepumpe empfohlene Solepumpe

Einheit kW K m³/h kPa kPa -

55 45,4 3 14,2 13,9 69,1 Magna3 50-120

70 57,3 4 13,4 9,7 76,3 Magna3 50-120

85 66,5 4 15,6 10,8 67,2 Magna3 50-120

110 88,9 5 16,7 9,3 90,7 Magna3 65-120

140 107,9 5 20,3 10,8 79,2 Magna3 65-120

170 133,0 5 25,0 2x10,8 56,4 Magna3 65-120

220 177,7 5 33,4 2x9,3 95,4 Magna3 100-120

280 215,8 5 40,5 2x10,8 73,4 Magna3 100-120

256 l Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog

Leistungsdaten Geozent M Heizleistung bei TQuelle= 0 °C 160 140

Heizleistung [kW]

120 100 80 60 Geozent M 55 40

Geozent M 70 Geozent M 85

Geozent M 110 Geozent M 140

0 25

Vorlauftemperatur [°C] Heizleistung bei TQuelle= 0 °C 400

Heizleistung [kW]

350

300

250

200

150

Geozent M 170 Geozent M 220 Geozent M 280

100 25

Vorlauftemperatur [°C]

Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog l 257

Abmessungen Einzeleinheiten: Geozent M 55–85 (HE)

774 962

40,5

905

660

52,5

1907

585

Ansicht unten

31 420

768

217

1066 6

5 1 2

7 4

1 Vorlauf Heizung oder Speicher

6 Kabeldurchführung für Sensoren und Aktoren

2 Sole- bzw. Grundwassereintritt

7 Kabeldurchführung für Netz- und Hauptstromanschluss

3 Rücklauf Heizung oder Speicher 4 Sole- bzw. Grundwasseraustritt

8 HE-Anschluss

5 Lüftungsöffnung

258 l Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog

Einzeleinheiten: Geozent M 110–140 (HE)

Ansicht unten

5 8

1 2

4 5

1 Vorlauf Heizung oder Speicher

6 Kabeldurchführung für Sensoren und Aktoren

2 Sole- bzw. Grundwassereintritt

7 Kabeldurchführung für Netz- und Hauptstromanschluss

3 Rücklauf Heizung oder Speicher 4 Sole- bzw. Grundwasseraustritt

8 HE-Anschluss

5 Lüftungsöffnung

Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog l 259

DUO-Einheit: Geozent M 170 (HE)

962

774

962

660

1907

40,5

217

31 420

420

1066

768

217

1066 2142

DUO-Einheiten: Geozent M 220/280 (HE)

1212

774

1212

31 250

170

1316

250

217 10

1907

660

1907

40,5

31 250

170

250

217

1316

2642

260 l Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog

768

Folgende Mindestabstände müssen bei der Aufstellung beachtet werden:

min. 750

2. Duo-Einheiten (Geozent M 170/220/280)

768

min. 650

1. Einzeleinheit (Geozent M 55–85 (HE))

min. 700 Bedienungs-/ Wartungsseite

min. 800

768

min. 800

Bedienungs-/ Wartungsseite

768

min. 700

Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog l 261

M Controls Die M Controls besteht aus der Zentraleinheit und dem Bediengerät. Zusätzlich können je nach Bedarf ein internes Heizkreiserweiterungsmodul für zwei zusätzliche Heizkreise sowie ein externes Heizkreiserweiterungsmodul für drei weitere Heizkreise angeschlossen werden. Die Zentraleinheit verfügt des Weiteren über eine Schnittstelle für ein EIB/ KNX-Modul, LAN-Anbindung, Solarplatine sowie Modbus TCP. Auf der SD-Karte der M Controls Hauptplatine wird eine Datenaufzeichnung durchgeführt.

EIB/KNX-Anbindung

Zusatzmodule für M Controls

Modbus TCP

Um die Funktionalität der M Controls zu erweitern, können verschiedene Zusatzmodule als Zubehör bezogen und an der Hauptplatine angeschlossen werden. Dabei handelt es sich unter anderem um folgende Zusatzmodule:

Über den M Controls kann eine MODBUS-TCP-Anbindung realisiert werden. Dazu wird ein Anschluss der Wärmepumpe an einem LAN-Netzwerk benötigt.

Mit einem zusätzlichen EIB-KNX-Modul kann die Wärmepumpe über diese Schnittstellen mit anderen EIB-KNXGeräten wie Sensoren und Aktoren kommunizieren sowie in eine übergeordnete Gebäudeleittechnik oder ein Energiemanagementsystem eingebunden werden. Dadurch können Daten wie Temperaturen, Betriebszustände usw. zwischen den Geräten ausgetauscht und verarbeitet werden.

Kaskadensteuerung Heizkreis-Erweiterungsmodul intern Das Erweiterungsmodul intern ermöglicht die Regelung von zwei zusätzlichen Heiz- und/oder Kühlkreisen über die M Controls. Auf der Erweiterungsplatine können zwei Mischer sowie die jeweiligen Vorlauffühler, das Raumgerät und die Heizkreispumpe direkt angeschlossen werden. Heizkreis-Erweiterungsmodul extern

Mit der M Controls ist eine Kaskadensteuerung möglich. Dabei ermöglicht die M Controls die bedarfsgerechte, stufenweise Ansteuerung von bis zu 5 Wärmepumpen. Die Wärmepumpen werden über einen CAN-Bus miteinander verbunden. Es sind bis zu 6 Heizkreise pro Wärmepumpe und eine Kombination von Wärmepumpen mit und ohne HE-Technologie, bei entsprechender hydraulischer Auslegung, möglich.

Das Heizkreisregelmodul extern ermöglicht die Regelung von drei zusätzlichen Heiz- und/oder Kühlkreisen über die M Controls. Am Heizkreisregelmodul extern können drei Mischerkreise mit den jeweiligen Heizkreispumpen, Vorlauffühlern sowie den Raumgeräten angeschlossen werden. Die Kommunikation mit der M Controls erfolgt über eine CAN-Bus Verbindung. Dadurch kann es bis zu 300 m von der M Controls abgesetzt werden.

262 l Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog

Heizungsseitiger Anschluss Geozent M mit Pufferspeicher Heizen, Systempufferspeicher und Frischwasserstation

Frischwasserstation

GEOZENT M

Geothermie

Bei diesem Schema handelt es sich um einen unverbindlichen Vorschlag zur Einbindung einer Zent-Frenger Wärmepumpe in das Heizsystem. Dieses Schema dient lediglich zur Veranschaulichung und ersetzt keine fachgerechte Planung der ausführenden Firmen. Die Haftung seitens Zent-Frenger bezieht sich auf die gelieferten Anlagen und Systeme, nicht auf das Gesamtsystem.

Frischwasserstation

GEOZENT M

Hydraulik-Modul Geothermie

Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog l 263

Leistungsdaten Aktivkühlung Kühlleistung TVL = 30 °C 200 180

Kühlleistung [kW]

160 140 120 100 80 60 Geozent M 55 40

Geozent M 70 Geozent M 85

Geozent M 110 Geozent M 140

0 4

Vorlauftemperatur – Kühlung [°C]

Kühlleistung TVL = 30 °C 400

Kühlleistung [kW]

350

300

250

200

150 Geozent M 170 Geozent M 220 Geozent M 280

100 4

Vorlauftemperatur – Kühlung [°C]

264 l Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog

Leistungsdaten Leistungsdaten Geozent M 55–110 (HE) Typ

Geozent M 55

Vorlauf tVL Wärmequelle [C°] Medium t1 30 Sole

Wasser 35

Sole

Wasser 40

Sole

Wasser 45

Sole

Wasser 50

Sole

Wasser 55

Sole

Wasser 62

Sole

Wasser

Q [C°] [kW] -5 50,63 -2 55,85 0 59,30 2 62,65 5 67,58 7 70,90 10 78,39 15 88,78 -5 50,00 -2 54,69 0 57,87 2 61,17 5 66,25 7 69,60 10 76,86 15 86,91 -5 48,86 -2 53,47 0 56,60 2 59,84 5 64,82 7 68,11 10 75,03 15 84,84 -5 47,46 -2 52,22 0 55,40 2 58,58 5 63,34 7 66,52 10 73,05 15 82,68 -5 47,09 -2 51,08 0 53,90 2 57,03 5 62,06 7 65,32 10 71,68 15 80,90 -5 46,46 -2 49,92 0 52,47 2 55,55 5 60,72 7 64,02 10 70,15 15 79,03 -5 44,96 -2 48,22 0 50,66 2 53,65 5 58,74 7 61,97 10 67,65 15 76,18

QK [kW] 39,78 44,94 48,33 51,61 56,41 59,66 67,35 77,59 37,65 42,25 45,37 48,62 53,63 56,94 64,20 74,15 34,89 39,43 42,51 45,72 50,67 53,94 60,92 70,64 31,80 36,54 39,71 42,87 47,62 50,79 57,57 67,11 30,00 33,91 36,69 39,84 44,93 48,22 54,49 63,70 27,88 31,22 33,73 36,85 42,15 45,51 51,34 60,26 24,13 27,30 29,71 32,77 38,05 41,36 46,78 55,37

Geozent M 70 P [kW] 10,85 10,92 10,96 11,04 11,17 11,24 11,04 11,19 12,35 12,44 12,50 12,55 12,62 12,66 12,66 12,76 13,97 14,04 14,08 14,11 14,15 14,17 14,11 14,20 15,66 15,68 15,69 15,70 15,72 15,72 15,48 15,57 17,09 17,17 17,20 17,19 17,12 17,10 17,18 17,20 18,58 18,70 18,74 18,70 18,57 18,51 18,81 18,77 20,83 20,92 20,95 20,88 20,69 20,61 20,87 20,81

COP EER 4,67 5,12 5,41 5,68 6,05 6,31 7,10 7,93 4,05 4,40 4,63 4,87 5,25 5,50 6,07 6,81 3,50 3,81 4,02 4,24 4,58 4,81 5,32 5,98 3,03 3,33 3,53 3,73 4,03 4,23 4,72 5,31 2,76 2,98 3,13 3,32 3,62 3,82 4,17 4,70 2,50 2,67 2,80 2,97 3,27 3,46 3,73 4,21 2,16 2,30 2,42 2,57 2,84 3,01 3,24 3,66

3,67 4,12 4,41 4,68 5,05 5,31 6,10 6,93 3,05 3,40 3,63 3,87 4,25 4,50 5,07 5,81 2,50 2,81 3,02 3,24 3,58 3,81 4,32 4,98 2,03 2,33 2,53 2,73 3,03 3,23 3,72 4,31 1,76 1,98 2,13 2,32 2,62 2,82 3,17 3,70 1,50 1,67 1,80 1,97 2,27 2,46 2,73 3,21 1,16 1,30 1,42 1,57 1,84 2,01 2,24 2,66

Q [kW] 65,61 70,59 74,15 78,22 84,86 89,15 99,08 109,60 64,63 69,67 73,19 77,04 83,17 87,17 97,20 107,60 63,73 68,76 72,23 75,98 81,87 85,73 95,33 105,60 62,47 67,57 71,06 74,76 80,53 84,31 93,45 103,60 61,85 66,92 70,32 73,73 78,88 82,31 91,58 101,60 62,07 66,83 70,00 73,17 77,93 81,10 89,70 99,60 59,59 64,72 68,02 71,04 75,30 78,21 87,08 96,80

QK [kW] 51,32 56,79 60,58 64,67 71,13 75,36 84,54 95,42 48,27 53,62 57,28 61,12 67,07 71,00 80,64 91,30 45,35 50,58 54,15 57,91 63,73 67,56 76,75 87,18 41,99 47,12 50,64 54,38 60,22 64,04 72,85 83,06 39,38 44,37 47,73 51,14 56,33 59,76 68,95 78,94 37,87 42,66 45,86 49,06 53,84 57,03 65,06 74,82 32,22 36,92 40,01 43,02 47,44 50,41 59,60 69,06

Geozent M 85 P [kW] 14,29 13,80 13,57 13,55 13,74 13,79 14,54 14,18 16,36 16,05 15,91 15,93 16,11 16,17 16,56 16,30 18,38 18,17 18,08 18,07 18,15 18,17 18,58 18,42 20,48 20,45 20,42 20,38 20,31 20,27 20,60 20,54 22,47 22,55 22,59 22,59 22,56 22,55 22,62 22,66 24,21 24,16 24,14 24,11 24,08 24,07 24,64 24,78 27,37 27,80 28,00 28,02 27,85 27,80 27,47 27,74

COP EER 4,59 5,12 5,47 5,77 6,18 6,46 6,82 7,73 3,95 4,34 4,60 4,84 5,16 5,39 5,87 6,60 3,47 3,78 4,00 4,20 4,51 4,72 5,13 5,73 3,05 3,30 3,48 3,67 3,97 4,16 4,54 5,04 2,75 2,97 3,11 3,26 3,50 3,65 4,05 4,48 2,56 2,77 2,90 3,03 3,24 3,37 3,64 4,02 2,18 2,33 2,43 2,54 2,70 2,81 3,17 3,49

3,59 4,12 4,47 4,77 5,18 5,46 5,82 6,73 2,95 3,34 3,60 3,84 4,16 4,39 4,87 5,60 2,47 2,78 3,00 3,20 3,51 3,72 4,13 4,73 2,05 2,30 2,48 2,67 2,97 3,16 3,54 4,04 1,75 1,97 2,11 2,26 2,50 2,65 3,05 3,48 1,56 1,77 1,90 2,03 2,24 2,37 2,64 3,02 1,18 1,33 1,43 1,54 1,70 1,81 2,17 2,49

Q [kW] 74,00 81,23 85,95 90,48 97,08 101,53 115,40 130,34 73,24 80,24 84,82 89,18 95,50 99,77 112,76 126,85 72,16 78,93 83,39 87,71 94,06 98,32 110,11 123,36 70,59 77,15 81,53 85,91 92,47 96,85 107,46 119,86 70,31 76,64 80,83 84,94 91,03 95,12 104,81 116,37 70,52 76,58 80,56 84,43 90,10 93,91 102,16 112,88 68,09 73,89 77,76 81,62 87,41 91,27 98,46 107,99

QK [kW] 58,38 65,72 70,48 74,96 81,39 85,76 98,53 113,68 54,65 61,85 66,50 70,83 76,99 81,19 93,68 107,97 51,27 58,23 62,78 67,10 73,36 77,59 88,82 102,27 47,48 54,09 58,50 62,90 69,50 73,90 83,96 96,56 44,16 50,75 55,07 59,24 65,33 69,42 79,11 90,85 42,20 48,87 53,16 57,14 62,77 66,61 74,25 85,14 35,62 41,77 45,82 49,80 55,69 59,62 67,45 77,15

Geozent M 110 P [kW] 15,62 15,51 15,47 15,52 15,69 15,77 16,87 16,66 18,59 18,40 18,32 18,35 18,51 18,58 19,08 18,88 20,88 20,70 20,61 20,61 20,70 20,73 21,29 21,09 23,11 23,06 23,03 23,00 22,97 22,95 23,50 23,31 26,15 25,89 25,76 25,70 25,71 25,69 25,70 25,52 28,32 27,71 27,40 27,29 27,33 27,30 27,91 27,73 32,47 32,12 31,93 31,82 31,72 31,65 31,01 30,83

COP EER 4,74 5,24 5,56 5,83 6,19 6,44 6,84 7,82 3,94 4,36 4,63 4,86 5,16 5,37 5,91 6,72 3,45 3,81 4,05 4,26 4,54 4,74 5,17 5,85 3,05 3,35 3,54 3,73 4,03 4,22 4,57 5,14 2,69 2,96 3,14 3,30 3,54 3,70 4,08 4,56 2,49 2,76 2,94 3,09 3,30 3,44 3,66 4,07 2,10 2,30 2,43 2,57 2,76 2,88 3,18 3,50

3,74 4,24 4,56 4,83 5,19 5,44 5,84 6,82 2,94 3,36 3,63 3,86 4,16 4,37 4,91 5,72 2,45 2,81 3,05 3,26 3,54 3,74 4,17 4,85 2,05 2,35 2,54 2,73 3,03 3,22 3,57 4,14 1,69 1,96 2,14 2,30 2,54 2,70 3,08 3,56 1,49 1,76 1,94 2,09 2,30 2,44 2,66 3,07 1,10 1,30 1,43 1,57 1,76 1,88 2,18 2,50

Q [kW] 100,07 109,01 115,02 121,11 130,35 136,48 152,19 173,73 99,13 107,68 113,42 119,23 128,02 133,86 149,14 168,53 96,81 105,58 111,43 117,29 126,07 131,93 146,09 163,32 93,74 102,81 108,86 114,90 123,97 130,02 143,04 158,12 93,55 102,15 107,85 113,47 121,80 127,38 139,98 152,92 92,83 101,69 107,43 112,81 120,50 125,73 136,93 147,72 89,63 98,04 103,55 108,88 116,67 121,92 132,66 140,43

QK [kW] 78,84 88,13 94,25 100,18 108,88 114,76 129,11 150,49 73,84 82,92 88,87 94,55 102,81 108,41 123,11 142,40 68,42 77,63 83,67 89,47 97,92 103,64 117,11 134,31 62,36 71,49 77,58 83,66 92,77 98,84 111,11 126,22 58,00 67,13 73,09 78,76 86,97 92,52 105,11 118,13 54,31 64,34 70,64 76,12 83,49 88,64 99,11 110,03 45,50 54,53 60,39 65,91 73,82 79,18 90,71 98,71

P [kW] 21,24 20,88 20,76 20,93 21,47 21,72 23,08 23,24 25,29 24,76 24,55 24,68 25,22 25,45 26,03 26,13 28,39 27,95 27,76 27,82 28,15 28,29 28,98 29,02 31,38 31,32 31,28 31,25 31,21 31,18 31,93 31,91 35,55 35,02 34,77 34,71 34,83 34,86 34,88 34,79 38,52 37,36 36,79 36,69 37,01 37,09 37,83 37,68 44,13 43,51 43,17 42,98 42,85 42,74 41,96 41,73

COP EER 4,71 5,22 5,54 5,79 6,07 6,28 6,59 7,48 3,92 4,35 4,62 4,83 5,08 5,26 5,73 6,45 3,41 3,78 4,01 4,22 4,48 4,66 5,04 5,63 2,99 3,28 3,48 3,68 3,97 4,17 4,48 4,96 2,63 2,92 3,10 3,27 3,50 3,65 4,01 4,39 2,41 2,72 2,92 3,07 3,26 3,39 3,62 3,92 2,03 2,25 2,40 2,53 2,72 2,85 3,16 3,37

3,71 4,22 4,54 4,79 5,07 5,28 5,59 6,48 2,92 3,35 3,62 3,83 4,08 4,26 4,73 5,45 2,41 2,78 3,01 3,22 3,48 3,66 4,04 4,63 1,99 2,28 2,48 2,68 2,97 3,17 3,48 3,96 1,63 1,92 2,10 2,27 2,50 2,65 3,01 3,39 1,41 1,72 1,92 2,07 2,26 2,39 2,62 2,92 1,03 1,25 1,40 1,53 1,72 1,85 2,16 2,37

Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog l 265

Leistungsdaten Geozent M 140–280 (HE) – DUO-Einheiten Typ

Geozent M 140

Vorlauf tVL Wärmequelle [C°] Medium t1 30 Sole

Wasser 35

Sole

Wasser 40

Sole

Wasser 45

Sole

Wasser 50

Sole

Wasser 55

Sole

Wasser 62

Sole

Wasser

Q [C°] [kW] -5 121,46 -2 132,57 0 139,88 2 147,00 5 157,47 7 164,51 10 185,26 15 209,38 -5 119,39 -2 130,51 0 137,79 2 144,80 5 155,02 7 161,91 10 181,06 15 203,37 -5 117,81 -2 128,13 0 135,01 2 141,88 5 152,17 7 159,03 10 176,87 15 197,35 -5 115,93 -2 125,48 0 131,97 2 138,71 5 149,08 7 155,93 10 172,68 15 191,34 -5 114,16 -2 123,69 0 130,13 2 136,75 5 146,86 7 153,55 10 168,49 15 185,33 -5 113,73 -2 121,97 0 127,76 2 134,19 5 144,50 7 151,20 10 164,30 15 179,32 -5 109,78 -2 118,37 0 124,29 2 130,60 5 140,49 7 146,98 10 158,43 15 170,90

QK [kW] 96,10 107,25 114,53 121,45 131,48 138,29 157,54 181,37 89,31 100,59 107,90 114,75 124,56 131,25 149,79 171,64 84,16 94,66 101,58 108,33 118,27 124,97 142,04 161,92 78,89 88,37 94,80 101,43 111,61 118,35 134,29 152,19 72,22 82,07 88,63 95,20 105,06 111,64 126,54 142,47 68,24 77,56 83,85 90,31 100,18 106,73 118,79 132,74 57,90 66,96 73,10 79,45 89,21 95,66 107,94 119,13

Geozent M 170 P [kW] 25,36 25,32 25,35 25,55 26,00 26,22 27,71 28,01 30,07 29,92 29,89 30,05 30,46 30,67 31,27 31,73 33,65 33,47 33,43 33,55 33,90 34,07 34,83 35,44 37,04 37,11 37,17 37,28 37,47 37,57 38,39 39,15 41,93 41,63 41,50 41,55 41,80 41,91 41,95 42,86 45,49 44,41 43,90 43,88 44,33 44,47 45,51 46,58 51,88 51,41 51,19 51,15 51,29 51,32 50,50 51,77

COP EER Q [kW] 4,79 3,79 148,01 5,24 4,24 162,45 5,52 4,52 171,90 5,75 4,75 180,97 6,06 5,06 194,16 6,27 5,27 203,06 6,69 5,69 230,81 7,47 6,47 260,68 3,97 2,97 146,47 4,36 3,36 160,49 4,61 3,61 169,63 4,82 3,82 178,35 5,09 4,09 190,99 5,28 4,28 199,54 5,79 4,79 225,51 6,41 5,41 253,70 3,50 2,50 144,31 3,83 2,83 157,87 4,04 3,04 166,78 4,23 3,23 175,43 4,49 3,49 188,11 4,67 3,67 196,65 5,08 4,08 220,21 5,57 4,57 246,71 3,13 2,13 141,18 3,38 2,38 154,31 3,55 2,55 163,06 3,72 2,72 171,81 3,98 2,98 184,94 4,15 3,15 193,69 4,50 3,50 214,92 4,89 3,89 239,73 2,72 1,72 140,61 2,97 1,97 153,28 3,14 2,14 161,66 3,29 2,29 169,89 3,51 2,51 182,07 3,66 2,66 190,23 4,02 3,02 209,62 4,32 3,32 232,74 2,50 1,50 141,04 2,75 1,75 153,16 2,91 1,91 161,12 3,06 2,06 168,85 3,26 2,26 180,20 3,40 2,40 187,83 3,61 2,61 204,33 3,85 2,85 225,76 2,12 1,12 136,17 2,30 1,30 147,78 2,43 1,43 155,51 2,55 1,55 163,24 2,74 1,74 174,81 2,86 1,86 182,53 3,14 2,14 196,91 3,30 2,30 215,98

QK [kW] 116,77 131,44 140,97 149,93 162,78 171,53 197,07 227,36 109,30 123,69 132,99 141,65 153,97 162,38 187,35 215,95 102,54 116,47 125,55 134,20 146,71 155,19 177,64 204,53 94,96 108,18 117,00 125,80 139,00 147,79 167,93 193,12 88,31 101,50 110,14 118,48 130,65 138,85 158,21 181,70 84,40 97,73 106,32 114,28 125,54 133,23 148,50 170,29 71,24 83,53 91,65 99,61 111,38 119,24 134,90 154,31

Geozent M 220 P [kW] 31,24 31,01 30,93 31,04 31,38 31,53 33,74 33,32 37,18 36,80 36,64 36,70 37,02 37,16 38,16 37,75 41,77 41,40 41,23 41,22 41,40 41,46 42,57 42,18 46,22 46,12 46,06 46,01 45,94 45,90 46,99 46,61 52,30 51,78 51,52 51,41 51,42 51,38 51,41 51,04 56,64 55,43 54,80 54,58 54,65 54,60 55,83 55,47 64,93 64,25 63,87 63,63 63,44 63,29 62,01 61,67

Q [kW] 200,15 218,03 230,03 242,22 260,69 272,96 304,38 347,46 198,25 215,37 226,84 238,46 256,04 267,72 298,27 337,05 193,62 211,17 222,87 234,58 252,15 263,86 292,17 326,65 187,48 205,62 217,71 229,81 247,95 260,04 286,07 316,24 187,10 204,31 215,70 226,93 243,60 254,76 279,97 305,84 185,66 203,39 214,87 225,62 241,01 251,46 273,87 295,43 179,27 196,08 207,11 217,76 233,35 243,84 265,33 280,87

QK [kW] 157,68 176,26 188,50 200,35 217,75 229,52 258,22 300,98 147,68 165,85 177,74 189,10 205,61 216,82 246,22 284,80 136,84 155,26 167,34 178,93 195,84 207,28 234,22 268,61 124,72 142,98 155,15 167,31 185,54 197,68 222,22 252,43 116,01 134,26 146,17 157,51 173,94 185,05 210,22 236,25 108,62 128,67 141,28 152,25 166,98 177,29 198,21 220,07 91,01 109,07 120,77 131,81 147,65 158,36 181,41 197,41

Geozent M 280 P [kW] 42,47 41,76 41,53 41,87 42,94 43,44 46,15 46,48 50,57 49,52 49,10 49,36 50,43 50,90 52,05 52,26 56,78 55,90 55,53 55,64 56,30 56,58 57,95 58,03 62,76 62,64 62,56 62,50 62,41 62,36 63,85 63,81 71,09 70,04 69,53 69,42 69,66 69,71 69,75 69,59 77,04 74,71 73,58 73,38 74,03 74,18 75,65 75,37 88,26 87,01 86,34 85,95 85,70 85,48 83,91 83,45

266 l Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog

Q [kW] 242,91 265,13 279,76 294,00 314,95 329,02 370,51 418,76 238,77 261,02 275,59 289,60 310,04 323,82 362,13 406,73 235,61 256,26 270,02 283,75 304,34 318,06 353,75 394,71 231,85 250,96 263,94 277,42 298,17 311,86 345,36 382,68 228,31 247,39 260,27 273,50 293,72 307,10 336,98 370,66 227,45 243,93 255,51 268,37 289,00 302,40 328,60 358,63 219,55 236,74 248,57 261,20 280,98 293,95 316,87 341,80

QK [kW] 192,19 214,50 229,06 242,90 262,95 276,57 315,09 362,73 178,63 201,18 215,81 229,51 249,11 262,49 299,58 343,28 168,32 189,31 203,16 216,65 236,53 249,93 284,08 323,83 157,78 176,74 189,59 202,86 223,22 236,71 268,58 304,38 144,45 164,13 177,27 190,40 210,11 223,29 253,08 284,93 136,47 155,11 167,71 180,62 200,35 213,46 237,58 265,48 115,80 133,91 146,19 158,90 178,41 191,31 215,87 238,25

P [kW] 50,72 50,64 50,71 51,10 52,00 52,45 55,42 56,03 60,14 59,84 59,78 60,10 60,93 61,33 62,54 63,45 67,29 66,95 66,85 67,10 67,80 68,13 69,66 70,88 74,07 74,22 74,35 74,56 74,94 75,15 76,78 78,30 83,87 83,26 83,00 83,10 83,61 83,82 83,90 85,73 90,98 88,82 87,81 87,75 88,65 88,94 91,02 93,15 103,76 102,83 102,38 102,30 102,57 102,64 100,99 103,55

COP 4,79 5,24 5,52 5,75 6,06 6,27 6,69 7,47 3,97 4,36 4,61 4,82 5,09 5,28 5,79 6,41 3,50 3,83 4,04 4,23 4,49 4,67 5,08 5,57 3,13 3,38 3,55 3,72 3,98 4,15 4,50 4,89 2,72 2,97 3,14 3,29 3,51 3,66 4,02 4,32 2,50 2,75 2,91 3,06 3,26 3,40 3,61 3,85 2,12 2,30 2,43 2,55 2,74 2,86 3,14 3,30

Produktdatenblatt Wärmepumpen-Typ

Geozent M 55

Geozent M 70

Geozent M 85

Ausstattungsvariante

Wärmeträger

Sole-Wasser

Parameter

Klimazone

kalt mittel warm Raumheizungskalt Energieeffizienz ηs [%] mittel warm SCOP kalt mittel warm Wärmenennleistung Prated [kW] kalt mittel warm kalt jährlicher Energieverbrauch QHE [kWh] mittel warm Innenraum Schallleistungspegel LWA [dB(a)] 2) im Freien Klasse für RaumheizungsEnergieeffizienz [-] 1)

35 °C

55 °C

35 °C

55 °C

35 °C

55 °C

A++ A++ A++ 190 183 187 4,95 4,77 4,87 58 58 58 28.839 25.062 15.895 57 n.a.

A++ A++ A++ 141 133 135 3,71 3,54 3,59 53 53 53 34.832 30.664 19.571 57 n.a.

A++ A++ A++ 189 182 186 4,94 4,75 4,86 73 73 73 36.539 31.812 20.152 56 n.a.

A++ A++ A++ 137 133 135 3,63 3,53 3,59 70 70 70 47.566 41.018 26.089 56 n.a.

187 181 184 4,88 4,73 4,81 85 85 85 42.827 37.064 23.562 57 n.a.

143 138 140 3,78 3,66 3,71 81 81 81 52.552 45.520 29.061 57 n.a.

Wärmepumpen-Typ

Geozent M 110

Geozent M 140

Ausstattungsvariante

Wärmeträger Parameter

Sole-Wasser Klimazone

Sole-Wasser

35 °C

55 °C

35 °C

55 °C

185 179 182 4,82 4,67 4,75 113 113 113 58.046 50.193 31.920 64 n.a.

137 134 135 3,63 3,54 3,59 107 107 107 72.785 62.632 40.022 64 n.a.

187 180 184 4,87 4,70 4,79 138 138 138 69.799 60.545 38.432 64 n.a.

140 136 138 3,71 3,60 3,65 128 128 128 84.932 73.306 46.751 64 n.a.

1) Es wird keine Energieeffizienzklasse ausgewiesen, da für Wärmepumpen mit einer Nennleistung > 70 kW (bei Hochtemperaturanwendung und mittlerer Klimazone) laut EU-Verordnung Nr. 811/2013 zur Energiekennzeichnung von Raumheizgeräten und Kombiheizgeräten keine Vorschriften festgelegt sind. Für diese Wärmepumpen wird kein Energielabel ausgestellt. 2) Schallleistungspegel bei Volllast nach EN 12102

Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog l 267

Zent-Frenger Airzent M – Luft/WasserWärmepumpe für die Außenaufstellung Systembeschreibung/Einsatzbereiche

Zent-Frenger Airzent M – Wärmepumpenanlagen für den Einsatz im Wohnungsbau

Zent-Frenger Airzent M Wärmepumpen sind kompakte Luftwärmepumpe für die Außenaufstellung. Die Bedienung erfolgt über den abgesetzten Wandschrank, der im Gebäude installiert wird. Standardmäßig kann geheizt, gekühlt und die Warmwasserbereitung durchgeführt werden. Die Airzent M Wärmepumpen arbeiten mit zwei Verdichtern und zwei getrennten Kältekreisen. Dadurch kann eine leistungsabhängige Stufenschaltung der beiden Verdichter durchgeführt werden. Während ein Kältekreis im Heizbetrieb arbeitet, kann der zweite Kältekreis die Abtauung durchführen. Zusätzlich gewährleisten die zwei getrennten Kältekreise höchste Betriebssicherheit. Eine Vielzahl an gesetzten SRS-Maßnahmen (Schallreduktionsmaßnahmen) gewährleistet geringe Schallwerte.

Zent-Frenger Airzent M • Leistungsbereich von 60 – 180 kW • Reversible Luft/Wasser-Wärmepumpe für die Außenaufstellung • Vorlauftemperaturen bis 62 °C (bei bis zu -20 °C Außentemperatur) durch Verdichter mit KältemittelZwischeneinspritzung • Hohe Betriebssicherheit durch zwei getrennte, redundante Kältekreisläufe • SRS (Schallreduktionsmaßnahmen) gewährleisten geringe Schallemissionen • Sicherheitskältemittel R410A

268 l Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog

Beschreibung Airzent M 60

Beschreibung Airzent M 32

Die Airzent M 60 Wärmepumpe ist eine kompakte Luftwärmepumpe für die Außenaufstellung. Die Bedienung erfolgt über den abgesetzten Wandschrank, der im Gebäude installiert wird. Standardmäßig kann geheizt, gekühlt und die Warmwasserbereitung durchgeführt werden.

Bei der Airzent M 32 handelt es sich um eine kompakte Luft/Wasser-Wärmepumpe mit zwei sauggasgekühlten Scroll-Kapselverdichtern mit großzügig dimensionierten, mehrreihigem Al/Cu-Lamellenrohrverdampfer.

Die Airzent M 60 Wärmepumpe arbeitet mit zwei Verdichtern und zwei getrennten Kältekreisen. Dadurch kann eine leistungsabhängige Stufenschaltung der beiden Verdichter durchgeführt werden. Während ein Kältekreis im Heizbetrieb arbeitet, kann der zweite Kältekreis die Abtauung durchführen. Zusätzlich gewährleisten die zwei getrennten Kältekreise höchste Betriebssicherheit. Eine Vielzahl an gesetzten SRS-Maßnahmen (Schallreduktionsmaßnahmen) gewährleistet geringe Schallwerte.

Durch einen großzügig ausgelegten, speziellen drehzahlgeregelten Axialventilator können bei geringen Drehzahlen große Volumenströme erreicht werden. Als Kondensator wird ein kupfergelöteter Edelstahlplattenwärmetauscher verwendet. Der Strömungswächter wird inkl. Messing-T-Stück geliefert und in den Wärmepumpenrücklauf eingebaut. Dort überwacht er den Durchfluss auf der Heizungsseite. Der Rahmen der Maschine besteht aus einem starken Metallprofil. Die Abdeckpaneele des Kälteteils sind perfekt isoliert. Dadurch ist das Gehäuse frei von Kältebrücken und weist beste Schallwerte vor.

Die speziellen Verdichter arbeiten mit einer KältemittelZwischeneinspritzung. Dadurch können auch bei sehr tiefen Außentemperaturen (bis -20 °C) Vorlauftemperaturen von 62 °C erreicht werden. Das Regelprogramm des eingebauten M Controls ist auf den effizienten Wärmepumpeneinsatz abgestimmt. Die gesamte Wärmepumpenanlage wird bedarfsgerecht angesteuert und ist mit einer Vielzahl an Überwachungs-, Sicherheits- und Meldefunktionen ausgestattet.

Der eigens entwickelte Wärmepumpenregler (M Control) bietet eine Vielzahl von Zusatzanwendungen, wie z. B. Smart Grid, Remote Control oder die Bedienung über ein Smartphone.

Standardmäßig kann ein Heizkreis bewirtschaftet werden. Mittels Erweiterungsplatinen können bis zu 6 Heizkreise geregelt werden.

Einsatzbereich und Verwendungzweck

Die Airzent M 60 ist werkseitig mit dem Sicherheitskältemittel R410A gefüllt. Der M Control verfügt über eine interne Wärmemengenerfassung, es sind keine Durchflusszähler mehr erforderlich.

Je niedriger die maximale Vorlauftemperatur ausgelegt wird, umso höher wird die Arbeitszahl der Wärmepumpe!

Die Wärmepumpe ist in Kompaktbauweise ausgeführt. Verdampfer und Kälteteil sind nebeneinander platziert. Die Wärmepumpe ist mit Kältemittel befüllt und bereits im Werk auf ihre einwandfreie Funktion überprüft worden.

Die Wärmepumpe eignet sich für die monovalente Beheizung und Kühlung von Großobjekten in entsprechend geeigneten klimatischen Verhältnissen. Dabei sollte das Großobjekt mit Niedrigtemperatursystemen wie Fußboden-, Decken-, Wandheizung oder Niedertemperatur-Heizkörpern ausgestattet sein. Die Wärmepumpe darf nur für den häuslichen und nicht für den rein gewerblichen Betrieb verwendet werden, z. B. Produktion von Prozesswärme. Airzent M Wärmepumpen arbeiten mit dem Sicherheitskältemittel R410A, das bei ordungsgemäßer Montage und Inbetriebnahme in zwei geschlossenen Kreisläufen zirkuliert und somit praktisch keine Umweltbelastung darstellt.

Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog l 269

Lieferumfang Airzent M 60

Lieferumfang Airzent M 32

• • • • • • • • • • • • • • •

• Wärmepumpenaggregat mit 2 St. sauggasgekühlten Scroll-Kapselverdichtern • kupfergelöteter Edelstahlplattenwärmetauscher als Kondensator • Lamellenrohr Al/Cu Verdampferpaket • drehzahlgeregelter Axialventilator • 2 St. Anlaufstrombegrenzer mit Drehfeldüberwachung • Kältemittelsammler und -trockner • Flüssigkeitsabscheider • 2 St. elektronische Expansionsventile • Kältemittelschauglas • Drucksensoren zur Hoch- und Niederdrucküberwachung • Patronendruckschalter zur Hochdrucküberwachung • eingebautes Umschaltventil für Kühlung oder Abtauung • Verkleidung, wärme- und schallisoliert • Kondensatsammelwanne mit Ablaufschlauch • Kondensatablaufheizung • 2 St. Verdichterheizungen • 2 St. flexible Anschlussschläuche • Fühlerpaket (für einen Heizkreis, Systempufferspeicher, Wärme- und Kältespeicher, Außentemperatur) • Strömungswächter inkl. T-Stück (lose mitgeliefert) • Netzwerkbuchse

2 St. sauggasgekühlte Scroll-Kapselverdichter 2 St. elektronische Expansionsventile 2 St. großzügig dimensionierte Lamellenrohrverdampfer 2 St. drehzahlgeregelte Axialventilatoren kupfergelöteter Edelstahlplattentauscher als Kondensator Umschaltventil für Abtau- und Kühlbetrieb 2 St. Anlaufstrombegrenzer 2 St. Kurbelwannenheizungen 2 St. Kondensatsammelwannen 2 St. Kondensatablaufschläuche (1,5 m) 2 St. Kondensatablaufheizungen optimal wärme- und schallisoliertes Gehäuse Fühlerpaket (lose mitgeliefert) Strömungswächter (lose mitgeliefert) Wandschrank mit M Control-Regelung und Bedieneinheit

Zubehör Weiteres Zubehör finden Sie in der zugehörigen Preisliste.

270 l Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog

Abmessungen Airzent M 60

Seitenansicht

1500

Frontansicht (Ausblasseite)

3272 895 Rückseite (Ansaugseite)

Amessungen HxBxT

[mm] 1.500 x 3.272 x 895

Gewicht gesamt [kg] Kälteteilseite [kg] Verdampferseite [kg]

880 570 310

536 570 kg

310 kg

Abmessungen Airzent M 32

925

(1923)

(897)

1399

1950

Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog l 271

600

180

Abmessungen Wandschrank

560

Leistungsdaten Leistungsdaten nach EN14511

Einheit

Klasse für Raumheizungsenergieeffizienz Energylabel 1

M60 A+

M32 A+

A++

35 °C 55 °C

Heizleistung bei A2/W35 Heizleistung bei A7/W35 Heizleistung bei A-7/W35 Heizleistung bei A2/W45 Heizleistung bei A-7/W55 Heizleistung bei A2/W35 (1 Verdichter) Heizleistung bei A7/W35 (1 Verdichter)

[kW] [kW] [kW] [kW] [kW] [kW] [kW]

58,25 74,75 48,49 56,60 43,20 29,03 37,27

31,56 38,51 26,88 30,97 24,24 18,55 20,52

Leistungsaufnahme bei A2/W35 Leistungsaufnahme bei A7/W35 Leistungsaufnahme bei A-7/W35 Leistungsaufnahme bei A2/W45 Leistungsaufnahme bei A-7/W55 Leistungsaufnahme bei A2/W35 (1 Verdichter) Leistungsaufnahme bei A7/W35 (1 Verdichter)

[kW] [kW] [kW] [kW] [kW] [kW] [kW]

16,55 16,87 16,84 20,66 21,82 8,29 8,45

7,87 7,99 8,02 9,41 11,12 4,07 3,88

3,52 4,43 2,88 2,74 1,98 3,50 4,41

4,01 4,82 3,35 3,29 2,18 4,56 5,29

70,52 49,20 35,05

45,00 30,94 24,58

COP bei A2/W35 COP bei A7/W35 COP bei A-7/W35 COP bei A2/W45 COP bei A-7/W55 COP bei A2/W35 (1 Verdichter) COP bei A7/W35 (1 Verdichter) Kühlleistung bei A35/W18 Kühlleistung bei A35/W7 Kühlleistung bei A35/W18 (1 Verdichter)

[kW] [kW] [kW]

A++

35 °C 55 °C

272 l Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog

Leistungsdaten nach EN14511

Einheit

M60

[kW] [kW] [kW]

35 °C 55 °C 21,31 20,85 10,65

35 °C 55 °C 11,80 10,76 5,04

3,31 2,36 3,29

3,81 2,88 4,88

M 60

M 32

Klasse für Raumheizungsenergieeffizienz Energylabel 1 Leistungsaufnahme bei A35/W18 Leistungsaufnahme bei A35/W7 Leistungsaufnahme bei A35/W18 (1 Verdichter)

A+

EER bei A35/W18 EER bei A35/W7 EER bei A35/W18 (1 Verdichter) 1

M32 A+

A++

Detaillierte Angaben zur Energieeffizienz finden sich im Anhang.

Schalldaten Schalldaten Airzent M Schallleistungspegel Volllast nach EN 12102 Schalldruckpegel in 5 m (an Fassade) Schalldruckpegel in 10 m (an Fassade)

dB(A) dB(A) dB(A)

80 61 55

76 57 51

Schallleistungspegel Teillast nach EN 12102 Schalldruckpegel in 5 m 1-stufig (an Fassade) Schalldruckpegel in 10 m 1-stufig (an Fassade)

dB(A) dB(A) dB(A)

77 58 52

69 54 48

Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog l 273

Hydraulische und kältetechnische Daten Einheit

M 60

M32

Maximale Vorlauftemperatur Nenndurchfluss Heizungswasser (A7/W35 5K∆T) Durchfluss Heizungswasser (A7/W55 8K∆T) Druckverlust Kondensator bei Nenndurchfluss max. Betriebsdruck Heizungsseite Vor-/Rücklaufanschluss Heizung Eingebauter Kondensatablauf Eingebauter Ventilator

[°C] [m³/h] [m³/h] [kPa] [bar] [R] [R]

62 6,60 3,85 11,9 3 6/4“ AG 1“ AG Axialventilator

Nennluftmenge Leistungsaufnahme Ventilator

[m³/h] [w]

62 12,90 7,30 6,0 3 2“ AG 1“ AG 2 x EulenflügelAxialventilator 2 x 11.000 2 x 60

[kg] [t] [lt.]

R410A (GWP1 2088) 2 2 2 x 14,8 2 x 30,9 2 x 3,3

Verwendetes Kältemittel Kältekreise Verdichterstufen Kältemittelfüllmenge CO2 Äquivalent 2 Verdichterölfüllmenge

11000 520

1 2 14,8 30,9 3,8

1 Airzent M Wärmepumpen arbeiten mit dem vom Kyoto-Protokoll erfassten Sicherheitskältemittel R410A. Dieses Kältemittel hat ein Treibhauspotential (GWP) von 2088. 2 CO2 äquivalenten Füllmenge (GWP x Kältemittelfüllmenge)

Elektrische Daten

Anschluss Verdichter/Heizelement/Ventilator Elektrischer Anschluss Steuerung Anlaufstrom einer Verdichterstufe Betriebsstrom Verdichter Betriebsstrom Ventilator (Maximalwert) Leistungsaufnahme Ventilatoren (Gesamt) Sicherung Hauptstrom Sicherung Steuerstrom Sicherung Heizelement (bis 9 kW) Empfohlener Fehlerstromschutzschalter Verdichter

Einheit [V/Hz] [A] [A] [A] [A] [W] [A] [A] [A] [mA]

M 60 3~ 400/50 1~ 230/50 54,40 2 x 21,61 2 x 1,45 2 x 620 63 gL/gG B 13 B 13 B 30

M32 3+N 400/50 1x230/50 32,50 2 x 12,00

Einheit

M 60 1500 x 3272 x 895 880

M32 1399 x 1950 x 925 590

1,45 / 430 C 32 B 13 B 13 B 30

Abmessungen

Abmessungen HxBxT Gewicht

[kg]

274 l Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog

Leistungsdaten Airzent M Heizleistungen bei verschiedenen Vorlauftemperaturen und Volllast Airzent M 60 100

Heizleistung [kW]

20 W35 W45

W55 0 -20

W62 -15

-10

-5

Außentemperatur [°C]

Heizleistungen bei verschiedenen Vorlauftemperaturen und Teillast Airzent M 60 60

Heizleistung [kW]

W35 W45 W55

0 -20

W62 -15

-10

-5

Außentemperatur [°C] Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog l 275

Heizleistungen bei verschiedenen Vorlauftemperaturen und Volllast Airzent M 32 45

Heizleistung [kW]

W35 W45

0 -20

W55 -15

-10

-5

Außentemperatur [°C]

Heizleistungen bei Vorlauftemperaturen von 35 °C und Teillast Airzent M 32 30

Heizleistung [kW]

M32

5 0

Außentemperatur [°C] 276 l Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog

Einsatzgrenzen Airzent M 60 Einsatzgrenzen Heizen 65 60

Heizleistung [kW]

55 50 45 40 35 30 25

R410A

20 15 10 -25

-20

-15

-10

-5

Außentemperatur [°C] Einsatzgrenzen Kühlen 20 18

Heizleistung [kW]

16 14 12 10 8 6

R410A

4 2 0 0

Außentemperatur [°C]

Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog l 277

Einsatzgrenzen Airzent M 32 Einsatzgrenzen Heizen 65 60

Heizleistung [kW]

55 50

Nur einstufiger Betrieb

Einstufiger und zweistufiger Betrieb

Nur zweistufiger Betrieb

35 30

R410A 25 20 15 -25

-20

-15

-10

-5

Außentemperatur [°C] Einsatzgrenzen Kühlen

20 18

Heizleistung [kW]

16 14 12 10 8 6

R410A

4 2 0 0

Außentemperatur [°C]

278 l Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog

Aufstellung Airzent M Aufstellungshinweise

Kondensatablauf

Die Airzent M ist nur für eine Außenaufstellung geeignet. Dadurch müssen besondere Maßnahmen zur Frostsicherung getroffen werden.

Luftwärmepumpen erzeugen im Betrieb Kondenswasser. Das kann pro Abtauzyklus, d. h. innerhalb von 2 Minuten, bis zu 15 Liter Kondensat pro Kältekreis betragen. Hier muss in jedem Fall gewährleistet sein, dass dieses ordnungsgemäß abgeführt wird oder versickert.

Trotz der Drehzahlabsenkung sollte die Wärmepumpe nicht an ein Wohn- oder Schlafzimmer angrenzen. Es sind die geltenden Aufstellungsrichtlinien z. B. nach EN 378 zu beachten. Bauseitige Vorbereitungen Untergrund Der Untergrund muss eben und fest sein. Es können bauseitige Sockel oder andere entsprechende Unterlagen vorgesehen werden. Die jeweiligen Sockel oder Unterlagen müssen die notwendige Tragkraft für die jeweiligen Wärmepumpen mit sich bringen. Die Luftwärmepumpe sollte gegenüber unmittelbaren Geländeformen etwas erhöht aufgestellt werden, empfohlen werden mindestens 200 mm. Um Körperschall zu vermeiden, muss die Wärmepumpe auf jeden Fall vom Gebäude entkoppelt werden, z. B. bei Aufstellung am Flachdach. Ist der Sockel niedriger als die zu erwartende Schneehöhe, muss die Ansaugseite schneefrei gehalten werden. Raumfreiheit Die Wärmepumpe muss so angeordnet werden, dass genügend Platz für Luftansaug- und Luftausblasöffnung vorgesehen wird (siehe Mindestabstände). Die Ansaugund Ausblasöffnungen dürfen nicht durch Schnee, Laub etc. verstopft werden können. Die Aufstellung in Nischen ist zu vermeiden.

Hinweis Um Schäden durch Tiere wie z. B. Nager oder Insekten zu vermeiden, müssen sämtliche Leitungsdurchführungen ordentlich verschlossen werden.

Die Kondensatleitungen müssen so ausgeführt werden, dass das Wasser auch bei Außentemperaturen unter 0 °C abfließen kann. Dies kann mit den vormontierten elektrischen Begleitheizbändern, welche über die M Control angesteuert werden, gewährleistet werden. Heizungsseitiger Anschluss Der heizungsseitige Anschluss wird mit zwei flexiblen Schläuchen ausgeführt. Diese sind als Zubehör erhältlich und werkseitig vorgedämmt. Generell gilt, dass alle Leitungen im Freien möglichst kurz gehalten werden. Alle Rohrleitungen und Mauerdurchführungen müssen fachmännisch wärmegedämmt und frostsicher (z. B. Fernleitungen) montiert werden. Luftauslass Auf der Seite des Luftauslasses besteht erhöhte Frostgefahr. Dachrinnen, wasserführende Leitungen und wasserbeinhaltende Behälter dürfen nicht in unmittelbarer Nähe des Luftauslasses liegen. Schalltechnische Beurteilung Schallleistung Die Schallleistung ist die Schallenergie, die von der Wärmepumpe pro Sekunde abgestrahlt (emittiert) wird, und ist eine schallquellenspezifische, abstands- und richtungsunabhängige Kenngröße, die einen einfachen schalltechnischen Vergleich von Wärmepumpen ermöglicht. Die Schallleistung kann zwar nicht direkt gemessen werden, aber entweder nach den internationalen Normen der Reihe ISO 3740, die auf Schalldruckmessungen basieren, sowie der Norm ISO 9614, welche auf Intensitätsmessungen beruht, ermittelt werden. Der Schallleistungspegel kann den technischen Daten entnommen werden.

Ansaugluft Die Ansaugluft muss frei von Verunreinigungen wie Sand und aggressiven Stoffen wie z. B. Ammoniak, Schwefel, Chlor etc. sein.

Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog l 279

Schalldruck Beim Schalldruck handelt es sich hingegen um einen messtechnisch erfassbaren Pegel, der durch eine Schallquelle in einem bestimmten Abstand verursacht wird. Der gemessene Schalldruckpegel ist immer abhängig von der Entfernung zur Schallquelle und den örtlichen Gegebenheiten. Da der Schalldruckpegel ein Maß für die vom Menschen empfundene Lautstärke eines Geräusches ist, setzt die Gesetzgebung hier an und gibt einen bestimmten Immissionspegel vor, dessen Einhaltung zu gewährleisten ist. Schallausbreitung Die Schallleistung verteilt sich mit zunehmendem Abstand von der Schallquelle auf eine größer werdende Fläche. Daraus folgt eine kontinuierliche Abnahme des Schalldruckpegels mit zunehmendem Abstand von der Schallquelle. Eine Verdopplung des Abstandes bedeutet eine Abnahme des Schalldruckpegels von 6 dB(A). Neben der Entfernung zum Aufstellungsort der Wärmepumpe wird der auftretende Schalldruckpegel am maßgeblichen Immissionsort, aber auch durch die Aufstellsituation sowie die örtlichen Gegebenheiten beeinflusst. Wesentliche Einflussfaktoren sind: • Abschattung durch massive Hindernisse, z. B. Gebäude, Mauern oder Geländeformationen • Reflexion an schallharten Oberflächen, z. B. Putz- oder Glasfassaden, Böden, Steinoberflächen • Minderung durch schallabsorbierende Flächen wie z. B. Rindenmulch, Rasen • Verstärkung/Minderung durch Wind/Windrichtung Lärmemission Die von einer Lärmquelle an einem bestimmten Ort hervorgerufene Lärmbelastung nennt man Immission, den zugehörigen Schalldruckpegel Immissionspegel. Der Schalldruckpegel am maßgeblichen Immissionsort kann entweder durch eine Messung oder im Stadium der Planung auch durch eine Berechnung, z. B. das Prognoseverfahren gemäß TA Lärm, ermittelt werden.

L Aeq(sm) = LWAeq + DC – 20 · log (sm) – 11 dB

LWAeq sm DC

= mittlerer A-bewertete Schallleistungspegel der Schallquelle [dB] = der Abstand des Immissionsortes vom Zentrum der Quelle [m] = Richtcharakteristik-Korrektur [-]

Die Berechnung des Schalldruckpegels soll mit den nachfolgenden Beispielen für typische Aufstellsituationen von Wärmepumpen veranschaulicht werden. Variante 1: Abstrahlung in den Halbraum

Q=2

Variante 2: Abstrahlung in den Viertelraum

Q=4

Variante 3: Abstrahlung in den Achtelraum

Auf Basis dieses Verfahrens wird der zu erwartende Schalldruckpegel aus dem Schallleistungspegel der Wärmepumpe, der Entfernung zur Wärmepumpe und Aufstellsituation (Richtcharakteristik Dc) für den maßgeblichen Immissionsort mit folgender Formel berechnet:

Q=8

280 l Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog

Immissionsort Zu ermitteln sind die maßgeblichen Schallimmissionen 0,5 m vor der Mitte des geöffneten Fensters (außerhalb des Gebäudes) des vom Geräusch am stärksten betroffenen, schutzbedürftigen Raumes. Schutzbedürftige Räume nach DIN 4109:1989 sind: • Wohn- und Schlafräume • Kinderzimmer • Arbeitsräume/Büros • Unterrichts- und Seminarräume Beurteilungspegel Lr Der Beurteilungspegel entspricht dem auf einen bestimmten Zeitraum bezogenen energieäquivalenten Dauerschallpegel. Der Beurteilungspegel wird für die Beurteilungszeiten Tag (06:00–22:00 Uhr) und Nacht (22:00–06:00 Uhr) getrennt ermittelt. Die Betriebsdauer der Wärmepumpe hat wesentlichen Einfluss auf den resultierenden energieäquivalenten Dauerschallpegel. Ist die Wärmepumpe im Vergleich zum Dauerbetrieb von 16 nur 4 Stunden am Tag in Betrieb, so reduziert sich der Beurteilungspegel um 6 dB. Der energieäquivalente Dauerschallpegel allein ist aber nicht ausreichend, um die Störwirkung eines Geräusches zu charakterisieren. Üblicherweise wird Lärm als besonders störend empfunden, wenn einzelne Töne hervortreten oder das Geräusch sehr unregelmäßig (impulshaltig) ist. Für jede dieser beiden Eigenschaften eines Geräusches vergibt man deshalb bei Bedarf einen Zuschlag. Zusätzlich werden Tageszeiten mit erhöhter Empfindlichkeit berücksichtigt. In der TA Lärm sind folgende Zuschläge vorgesehen: Ton- und Informationshaltigkeit Impulshaltigkeit Tageszeiten mit erhöhter Empfindlichkeit

3 oder 6 dB 0,3 oder 6 dB 6 dB

Addiert man die notwendigen Zuschläge auf den Immissionspegel der jeweiligen Teilzeigen, so erhält man den Beurteilungspegel Lr. Der ermittelte Beurteilungspegel kann schließlich mit den gesetzlichen Richtwerten (z. B. der TA Lärm) verglichen werden. Immissionswerte (IRW) für Immissionsorte außerhalb von Gebäuden: Gebietseinstufung Industriegebiet Gewerbegebiet Kern-, Dorf- und Mischgebiet Wohn- und Klein-Siedlungsgebiet Wohngebiet Kurgebiet

IRW-Tag 70 dB (A) 65 dB (A) 60 dB (A) 55 dB (A) 50 dB (A) 45 dB (A)

IRW-Nacht 70 dB (A) 50 dB (A) 45 dB (A) 40 dB (A) 35 dB (A) 35 dB (A)

Bei Geräuschübertragungen innerhalb von Gebäuden oder bei Körperschallübertragungen betragen die Immissionsrichtwerte für den Beurteilungspegel für betriebsfremde schutzbedürftige Räume: IRW - Tag: 35 dB(A) IRW - Nacht: 25 dB(A) Tipps für die Aufstellung von Wärmepumpen • Die Reflexionsflächen so gering wie möglich halten • Aufstellung auf schallharten Bodenflächen und in Geländesenken vermeiden • Entfernung von Immissionsort so weit wie möglich • Ausblasen der Luft unmittelbar zum Nachbarn bzw. zum lärmempfindlichen Bereich vermeiden • Direktes Anblasen von Wänden oder Mauern vermeiden (Schallreflexion)

Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog l 281

Heizungsseitiger Anschluss Airzent M Airzent M mit Pufferspeicher Heizen Hinweis Die Airzent M dient nur zur Heizung. Warmwasserbereitung wird keine benötigt. Die Wärmepumpe selbst befindet sich außerhalb des Gebäudes, alle anderen Komponenten (Schaltschrank, Ladepumpe, Sicherheitsgruppe ...) befinden sich im Gebäude. Standardmäßig kann ein Heizkreis gesteuert werden, für weitere Heizkreise muss ein Erweiterungsmodul installiert werden.

Die hydraulischen Verbindungsleitungen sollen so kurz wie möglich gehalten werden. Die maximale Länge darf 35 m in eine Richtung nicht überschreiten. Die Ladepumpe ist entsprechend auszulegen. Die hydraulischen Verbindungsleitungen (Fernleitungen) müssen gut isoliert sein und unter der Frostgrenze verlegt werden.

Im Wärmepumpenrücklauf muss der mitgelieferte Strömungswächter eingebaut werden.

AIRZENT M

Schaltschrank

ZF Puffer H

282 l Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog

Airzent M mit Pufferspeicher Heizen, Systempufferspeicher und Frischwasserstation

Hinweis Die hydraulischen Verbindungsleitungen sollen so kurz wie möglich gehalten werden. Die maximale Länge darf 35 m in eine Richtung nicht überschreiten. Die Ladepumpe ist entsprechend auszulegen.

Für die Warmwasserbereitung muss ein eigener Systempufferspeicher ohne Schichttrennplatte eingesetzt werden. Ein Systempufferspeicher mit Schichttrennplatte ist für diese Leistungsgrößen nicht geeignet.

Für die Warmwasserbereitung muss zwischen Vorrangventil und Systempufferspeicher ein Drosselventil eingebaut werden. Der Durchfluss muss so begrenzt werden, dass die Ladepumpe mit einer Drehzahl von 25 % die Vorrangladetemperatur erreicht.

Im Wärmepumpenvorlauf muss vor dem Vorrangventil der Fühler B45 platziert werden. Standardmäßig kann ein Heizkreis gesteuert werden, für weitere Heizkreise muss ein Erweiterungsmodul installiert werden. Im Wärmepumpenrücklauf muss der mitgelieferte Strömungswächter eingebaut werden.

AIRZENT M

Schaltschrank

ZF Puffer H

SystemPufferSpeicher

WW KW

Bei diesem Schema handelt es sich um einen unverbindlichen Vorschlag zur Einbindung einer Zent-Frenger Wärmepumpe in das Heizsystem. Dieses Schema dient lediglich zur Veranschaulichung und ersetzt keine fachgerechte Planung der ausführenden Firmen. Seitens der Zent-Frenger GmbH kann keine Haftung für das Funktionieren des Gesamtsystems übernommen werden.

Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog l 283

Airzent M mit Pufferspeicher Heizen und Kühlen Hinweis Airzent M Wärmepumpen sind standardmäßig auch für den Kühlbetrieb geeignet. Es ist ein getrennter Heizungs- bzw. Kältespeicher zu verwenden.

Bei Kühlung mit der Airzent M muss ein Kühlpuffer eingesetzt werden. Zur Taupunktüberwachung sind ein Raumfeuchtesensor und ein Taupunktschalter einzubauen. Zur Überwachung des Durchflusses muss im Wärmepumpenrücklauf der mitgelieferte Strömungswächter (B14) eingebaut werden.

Aus Sicherheitsgründen müssen ein Feuchtesensor und ein Taupunktwächter installiert werden. Standardmäßig kann ein Heizkreis gesteuert werden, für weitere Heizkreise muss ein Erweiterungsmodul installiert werden. Im Wärmepumpenrücklauf muss der mitgelieferte Strömungswächter eingebaut werden.

AIRZENT M

Schaltschrank

ZF Puffer H

ZF Puffer K

Bei diesem Schema handelt es sich um einen unverbindlichen Vorschlag zur Einbindung einer Zent-Frenger Wärmepumpe in das Heizsystem. Dieses Schema dient lediglich zur Veranschaulichung und ersetzt keine fachgerechte Planung der ausführenden Firmen. Seitens der Zent-Frenger GmbH kann keine Haftung für das Funktionieren des Gesamtsystems übernommen werden.

284 l Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog

Airzent M Kaskade mit Pufferspeicher Heizen Die Wärmepumpeanlage wird nur zur Heizung eingesetzt. Im Wärmepumpenrücklauf muss jeweils ein Strömungswächter pro Wärmepumpe eingebaut werden.

AIRZENT M

Standardmäßig können zwei Heizkreise gesteuert werden, für Slave und Master jeweils ein Heizkreis. Für weitere Heizkreise muss ein Erweiterungsmodul installiert werden.

ZF Puffer H

Airzent M Hydraulik-Modul

Bei diesem Schema handelt es sich um einen unverbindlichen Vorschlag zur Einbindung einer Zent-Frenger Wärmepumpe in das Heizsystem. Dieses Schema dient lediglich zur Veranschaulichung und ersetzt keine fachgerechte Planung der ausführenden Firmen. Seitens der Zent-Frenger GmbH kann keine Haftung für das Funktionieren des Gesamtsystems übernommen werden.

Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog l 285

Airzent M Kaskade mit Pufferspeicher Heizen, Systempufferspeicher und Frischwarmwasserstation Die Slave-Wärmepumpe wird nur zur Heizung eingesetzt. Die Master-Wärmepumpe wird zur Heizung und zur Warmwasserbereitung eingesetzt. Im Wärmepumpenvorlauf der Master-Wärmepumpe muss vor dem Vorrangventil der Fühler B45 platziert werden. Im Wärmepumpenrücklauf muss jeweils ein Strömungswächter pro Wärmepumpe eingebaut werden.

AIRZENT M

Standardmäßig können zwei Heizkreise gesteuert werden, für Slave und Master jeweils ein Heizkreis. Für weitere Heizkreise muss ein Erweiterungsmodul installiert werden.

Frischwasserstation

AIRZENT M

ZF Puffer H

SystemPufferSpeicher

WW KW

Airzent M Hydraulik-Modul

Bei diesem Schema handelt es sich um einen unverbindlichen Vorschlag zur Einbindung einer Zent-Frenger Wärmepumpe in das Heizsystem. Dieses Schema dient lediglich zur Veranschaulichung und ersetzt keine fachgerechte Planung der ausführenden Firmen. Seitens der Zent-Frenger GmbH kann keine Haftung für das Funktionieren des Gesamtsystems übernommen werden.

286 l Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog

M Controls Die Wärmepumpe wird über M Controls betrieben. Die M Controls besteht aus der Zentraleinheit und dem Bediengerät. Zusätzlich können je nach Bedarf ein internes Heizkreiserweiterungsmodul für zwei zusätzliche Heizkreise sowie ein externes Heizkreiserweiterungsmodul für drei weitere Heizkreise angeschlossen werden. Die Zentraleinheit verfügt des Weiteren über eine Schnittstelle für ein EIB/ KNX-Modul, LAN-Anbindung, Solarplatine sowie Modbus TCP. Auf der SD-Karte der M Controls Hauptplatine wird eine Datenaufzeichnung durchgeführt.

EIB/KNX-Anbindung Mit einem zusätzlichen EIB-KNX-Modul kann die Wärmepumpe über diese Schnittstellen mit anderen EIB-KNXGeräten wie Sensoren und Aktoren kommunizieren sowie in eine übergeordnete Gebäudeleittechnik oder ein Energiemanagementsystem eingebunden werden. Dadurch können Daten wie Temperaturen, Betriebszustände usw. zwischen den Geräten ausgetauscht und verarbeitet werden. Modbus TCP

Zusatzmodule für M Controls Um die Funktionalität der M Controls zu erweitern, können verschiedene Zusatzmodule als Zubehör bezogen und an der Hauptplatine angeschlossen werden. Dabei handelt es sich unter anderem um folgende Zusatzmodule: Heizkreis-Erweiterungsmodul intern Das Erweiterungsmodul intern ermöglicht die Regelung von zwei zusätzlichen Heiz- und/oder Kühlkreisen über die M Controls. Auf der Erweiterungsplatine können zwei Mischer sowie die jeweiligen Vorlauffühler, das Raumgerät und die Heizkreispumpe direkt angeschlossen werden.

Über den M Controls kann eine MODBUS-TCP-Anbindung realisiert werden. Dazu wird ein Anschluss der Wärmepumpe an einem LAN-Netzwerk benötigt. Kaskadensteuerung Mit der M Controls ist eine Kaskadensteuerung möglich. Dabei ermöglicht die M Controls die bedarfsgerechte, stufenweise Ansteuerung von bis zu 5 Wärmepumpen. Die Wärmepumpen werden über einen CAN-Bus miteinander verbunden. Es sind bis zu 6 Heizkreise pro Wärmepumpe und eine Kombination von Wärmepumpen mit und ohne HE-Technologie, bei ent sprechender hydraulischer Auslegung, möglich.

Heizkreis-Erweiterungsmodul extern Das Heizkreisregelmodul extern ermöglicht die Regelung von drei zusätzlichen Heiz- und/oder Kühlkreisen über die M Controls. Am Heizkreisregelmodul extern können drei Mischerkreise mit den jeweiligen Heizkreispumpen, Vorlauffühlern sowie den Raumgeräten angeschlossen werden. Die Kommunikation mit der M Controls erfolgt über eine CAN-Bus Verbindung. Dadurch kann es bis zu 300 m von der M Controls abgesetzt werden.

Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog l 287

Weitere technische Informationen Airzent M Leistungsdaten Airzent M 60 2-stufig AT [°C] 20 15 12 10 7 2 -7 -15 -20

W35 Qh [kW] 100,05 91,61 86,25 81,83 74,75 58,25 48,49 39,92 37,86

P [kW] 18,19 17,82 17,53 17,34 16,87 16,55 16,84 17,06 16,98

COP 5,50 5,14 4,92 4,72 4,43 3,52 2,88 2,34 2,23

W45 Qh [kW] 91,86 85,39 80,91 77,81 71,66 56,60 46,59 37,84 36,70

P [kW] 21,56 21,45 21,26 21,09 21,20 20,66 19,91 19,51 20,39

COP 4,26 3,98 3,81 3,69 3,38 2,74 2,34 1,94 1,80

W55 Qh [kW] 84,83 78,61 75,47 73,06 67,70 53,98 43,20 37,10 36,20

P [kW] 24,91 24,08 24,13 24,03 23,51 22,31 21,82 21,82 23,35

W55 Qh [kW] 42,31 39,20 37,64 36,43 33,75 26,89 21,50 18,45 18,00

P [kW] 12,50 12,08 12,11 12,06 11,80 11,20 10,97 10,98 11,76

W55 Qh [kW] 41,73 40,17 38,41 35,78 30,02 24,24 -

P [kW] 12,40 12,25 12,16 12,01 11,55 11,12 -

W55 Qh [kW] 22,54 21,30 20,56 20,06 19,07 17,65 14,25 -

P [kW] 6,01 5,90 5,83 5,78 5,83 5,97 5,75 -

COP 3,40 3,26 3,13 3,04 2,88 2,42 1,98 1,70 1,55

W62 Qh [kW] 80,61 74,47 71,06 68,40 64,00 49,80 40,14 37,60 37,39

P [kW] 26,30 25,44 25,47 25,33 25,10 24,41 23,61 24,26 26,90

W62 Qh [kW] 40,20 37,14 35,43 34,10 31,90 24,80 19,97 18,70 18,60

P [kW] 13,20 12,77 12,79 12,72 12,61 12,28 11,89 12,22 13,57

W62 Qh [kW] 40,68 39,68 37,98 35,44 29,40 -

P [kW] 14,45 14,48 14,50 14,53 14,14 -

W62 Qh [kW] 22,19 21,01 20,31 19,84 18,89 17,28 -

P [kW] 6,84 6,87 6,89 6,90 7,05 7,31 -

COP 3,06 2,93 2,79 2,70 2,55 2,04 1,70 1,55 1,39

Airzent M 60 1-stufig AT [°C] 20 15 12 10 7 2 -7 -15 -20

W35 Qh [kW] 49,92 45,71 43,02 40,81 37,27 29,03 24,15 19,86 18,83

P [kW] 9,11 8,93 8,78 8,68 8,45 8,29 8,44 8,56 8,52

COP 5,48 5,12 4,90 4,70 4,41 3,50 2,86 2,32 2,21

W45 Qh [kW] 45,83 42,60 40,36 38,81 35,73 28,20 23,20 18,82 18,25

P [kW]

COP

10,81 10,76 10,66 10,57 10,63 10,37 10,00 9,40 10,25

4,24 3,96 3,79 3,67 3,36 2,72 2,32 1,92 1,78

W45 Qh [kW] 43,67 41,43 39,38 36,30 30,97 25,27 20,09 16,39

P [kW] 9,86 9,73 9,65 9,53 9,41 9,39 9,57 9,69

COP

W45 Qh [kW] 23,75 22,16 21,20 20,56 19,34 18,20 14,85 11,81 9,64

P [kW] 4,78 4,69 4,63 4,59 4,63 4,87 4,86 4,95 5,01

COP 3,38 3,24 3,11 3,02 2,86 2,40 1,96 1,68 1,53

COP 3,04 2,91 2,77 2,68 2,53 2,02 1,68 1,53 1,37

Airzent M 32 2-stufig AT [°C] 15 12 10 7 2 -7 -15 -20

W35 Qh [kW] 46,94 44,41 42,05 38,51 31,56 26,88 21,71 18,02

P [kW] 8,33 8,20 8,12 7,99 7,87 8,02 8,01 8,00

COP 5,63 5,41 5,18 4,82 4,01 3,35 2,71 2,25

4,43 4,26 4,08 3,81 3,29 2,69 2,10 1,69

COP 3,36 3,28 3,16 2,98 2,60 2,18 -

COP 2,82 2,74 2,62 2,44 2,08 -

Airzent M 32 1-stufig AT [°C] 20 15 12 10 7 2 -7 -15 -20

W35 Qh [kW] 25,29 23,69 22,73 21,96 20,52 18,55 15,80 12,76 10,59

P [kW] 3,95 3,92 3,90 3,86 3,88 4,07 4,15 4,14 4,14

COP 6,40 6,04 5,83 5,69 5,29 4,56 3,81 3,08 2,56

COP 4,97 4,73 4,58 4,48 4,18 3,74 3,06 2,39 1,92

COP 3,75 3,61 3,53 3,47 3,27 2,96 2,48 -

288 l Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog

COP 3,24 3,06 2,95 2,88 2,68 2,37 -

Produktdatenblatt Energylabel Wärmepumpen-Typ Wärmeträger Parameter Klasse für RaumheizungsEnergieeffizienz [-] 1) RaumheizungsEnergieeffizienz ηs [%] SCOP

Wärmenennleistung Prated [kW] jährlicher Energieverbrauch QHE [kWh] Schallleistungspegel LWA [dB(a)] 2)

Klimazone kalt mittel warm kalt mittel warm kalt mittel warm kalt mittel warm kalt mittel warm Innenraum im Freien

Airzent M 60 Luft-Wasser 35 °C A A+ A++ 118 136 165 3,02 3,47 4,20 47 55 54 38.411 32.619 17.209 n.a. 80

55 °C A A+ A++ 94 112 133 2,43 2,87 3,39 47 54 51 47.882 39.036 20.027 n.a. 80

Airzent M 32 Luft-Wasser 35 °C A+ A++ A++ 150 172 213 3,82 4,38 5,40 33 34 32 21.589 16.173 7.745 n.a. 76

55 °C A+ A++ A++ 120 136 164 3,08 3,46 4,17 28 35 30 22.292 20.987 9.569 n.a. 76

1) Energieeffizienzklasse nach EU-Verordnung Nr. 811/2013 Heizen, bei Vorlauftemperatur: 35 °C/55 °C 2) Schallleistungspegel bei Volllast nach EN 12102

Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog l 289

Zent-Frenger Airzent M Hydraulikmodul

Die Airzent M Wärmepumpe ist aufgrund der angebotenen Leistungsgrößen für die Bereitstellung von Heizwärme, Klimakälte und Warmwasser für große Immobilien im Handel und Gewerbe sowie Wohnanlagen und Hotels geeignet.

Wärmepumpe Airzent M 60 Airzent M 120 Airzent M 180

Passend zu jeder Leistungsstufe der Airzent M Wärmepumpen gibt es ein Airzent M Hydraulik-Modul, siehe nachfolgende Tabelle.

Hydraulik-Modul –* Airzent M 120 Hydraulik-Modul Airzent M 180 Hydraulik-Modul

Ausführung –* 2 Leiternetz / 4 Leiternetz 2 Leiternetz / 4 Leiternetz

* Airzent M Hydraulik-Module werden nur bei Wärmepumpen-Kaskaden verwendet.

Die hydraulische Kopplung von Airzent M Wärmepumpen-Kaskaden im Airzent M Hydraulik-Modul bietet durch die integrierten Hydraulik-Komponenten eine anschlussfertige Lösung, die eine wesentliche Reduzierung des Verrohrungsaufwands mit sich bringt.

290 l Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog

Hydraulik-Komponenten Die Wärmepumpe stellt grundsätzlich nur einen Teil des Heizungssystems dar. Um die von der Wärmpumpe erzeugte Wärme bzw. Kälte bedarfsgerecht an die Pufferspeicher bzw. das Heiz- und Kühlnetz zu verteilen, ist ein fachgerecht geplantes und passend dimensioniertes Rohrnetz nötig. Dieses Rohrnetz mit den zugehörigen Hydraulikkomponenten wird üblicherweise bauseits im Technikraum installiert. In kompakter Bauweise erfüllt das Airzent M HydraulikModul die Funktionen dieses Rohrnetzes und beinhaltet alle essentiellen Hydraulikkomponenten. Somit reduziert sich bei Verwendung des Airzent M Hydraulik-Moduls der Planungsund Installationsaufwand der bauseits zu installierenden Verrohrung erheblich. Das Hydraulik-Modul verfügt über Anschlüsse für das Heiznetz, Kühlnetz und das Wärmepumpenaggregat. Das bauseits zu installierende Rohrnetz wird somit auf die Rohrverbindungen zwischen HydraulikModul und Pufferspeicher sowie Hydraulik-Modul und Wärmepumpenaggregat dezimiert.

Folgende Komponenten sind im Airzent M Hydraulik-Modul integriert: • Rundrohrverteiler • Ladepumpe • Schlammabscheider • Absperrklappen inkl. Stellantrieb (4 Leiternetz) • Handabsperrklappen (2 Leiternetz) • Sicherheitsbaugruppe (MAG, Manometer, Sicherheitsventil) • Rückschlagklappen, KFE-Hähne • Temperatursensoren, Strömungswächter • Elektroheizstab mit einer Anschlussleistung von 18 kW (optional) Ein stabiler Grundrahmen aus eloxierten Aluminiumprofilen dient zur Aufnahme aller o. g. Komponenten in einer modularen Bauweise. Der innere, gewichtsoptimierte Aufbau zur Aufnahme der Hydraulikverrohrung begünstigt trotz hoher Tragkraft zusätzlich die Gewichtsreduzierung. Der Grundrahmen wird schließlich mit Polypropylen-Platten zur weiteren Schalldämmung verschlossen.

Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog l 291

Unmittelbar vor und nach der Pumpe befinden sich Absperrklappen, so dass die Pumpen im Schadensfall ausgetauscht werden können ohne, den Heiz- und Kühlkreislauf entleeren zu müssen. Zudem befindet sich vor der Pumpe ein Schlammabscheider, der durch einen abnehmbaren, externen Magneten eine schnelle und kontinuierliche Entfernung ferromagnetischer und nicht magnetischer Schmutz- und Schlammpartikel aus dem Heiz- und Kühlkreislauf ermöglicht.

Die Basis des Airzent M Hydraulik-Moduls stellen zwei Rundrohrverteiler dar. An diesen Verteilern werden die Pumpengruppen des jeweiligen Wärmepumpenaggregats angeschlossen. Optional lässt sich ein Elektroheizstab mit einer elektrischen Anschlussleistung von 18 kW im Vorlauf-Verteiler integrieren. Im Falle einer Einzelmaschine (Airzent M 60) kann der Elektroheizstab im Pufferspeicher Heizen integriert werden. Die angeschlossenen Pumpengruppen bestehen aus einer Umwälzpumpe, Rückschlagklappe, zwei Absperrklappen und einem Schlammabscheider. Die im Airzent M Hydraulik-Modul verbauten Umwälzpumpen sind Hocheffizienz-Nassläuferpumpen (Magna3 50-100). Die elektronische Regelung der Pumpe ermöglicht die Regelungsarten: (i) Konstant-Druck, (ii) Festdrehzahl, (iii) Propor tionaldruck oder (iv) Konstant-Temperatur.

HydraulikModul

Airzent M 120 Airzent M 180

Ausführung

2 Leiternetz / 4 Leiternetz 2 Leiternetz / 4 Leiternetz

Um die Funktion des Hydraulik-Moduls zu überwachen, sind darin Strömungswächter und Temperatursensoren integriert. Alle Sensoren und Aktoren werden im Hydraulik-Modul mit der Wärmepumpenregelung M Controls verdrahtet. Zusammenfassend sind in nachstehender Tabelle die Maße, Volumenströme, freie Restdrücke der Pumpen, Anschlüsse und Anschlussdimensionen der einzelnen Hydraulik-Module aufgeführt.

Tiefe/Höhe/Breite Umwälzmenge [mm] [m³/h] Heizung Kühlung

Freier Restdruck Pumpen [kPa] Heizung Kühlung

1075/1500/1985

25,8

24,2

1075/1500/1985

38,7

36,3

Hydraulischer Anschluss

Heizung/ Kühlung DN100

Außeneinheit DN50/2“ IG

DN100

DN50/2“ IG

292 l Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog

Abmessungen Airzent M Hydraulikmodul Airzent M 120 Hydraulik-Modul 2 Leiternetz Vorderansicht

Rückansicht

815

1550

488

Draufsicht

1552

1327

1102

1985

877

Seitenansichten

3 843

4 511

1202

977

1075

1 Von WP 2 Zu WP 3 VL zum Warm- oder Kaltpuffer DN100 PN10 4 RL vom Warm- oder Kaltpuffer DN100 PN10

Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog l 293

Airzent M 120 Hydraulik-Modul 4 Leiternetz Vorderansicht

Rückansicht

815

1550

488

1552

1327

1102

Draufsicht

877

0 1985

Seitenansichten

843

511

1202

977

559

334

1075

1 Von WP 2 Zu WP 3 VL zum Warm- oder Kaltpuffer DN100 PN10 4 RL vom Warm- oder Kaltpuffer DN100 PN10

294 l Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog

Airzent M 180 Hydraulik-Modul 2 Leiternetz Vorderansicht

Rückansicht

815

1550

488

Draufsicht

1552

1327

1102

877

652

1985

427

Seitenansichten

3 843

4 511

1652

1427

1075

1 Von WP 2 Zu WP 3 VL zum Warm- oder Kaltpuffer DN100 PN10 4 RL vom Warm- oder Kaltpuffer DN100 PN10

Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog l 295

Airzent M 180 Hydraulik-Modul 4 Leiternetz Vorderansicht

Rückansicht

815

1550

488

Draufsicht

1552

1327

1102

877

652

427

1985

Seitenansichten

843

511

1652

1427

559

334

1075

1 Von WP 2 Zu WP 3 VL zum Puffer DN100 PN10 4 RL vom Puffer DN100 PN10

296 l Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog

Weitere technische Daten Airzent M Hydraulikmodul Airzent M 120 Hydraulik-Modul 2 Leiternetz

TT TT xxBx)*

Medium gem. VDI2035

D A

MAG

Pufferbehälter

el. Heizstab optional

P1.1

P1.2

PI MAG

Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog l 297

Airzent M 120 Hydraulik-Modul 4 Leiternetz

PI PSL MAG

PI TT

TT TT

xxBx)*

Medium gem. VDI2035 Medium gem VDI2035

PI TT

PSL PI

Pufferbehälter warm

Pufferbehälter kalt

MAG

Auf

el. Heizstab optional

P1.1

P1.2

PI MAG

298 l Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog

Airzent M 180 Hydraulik-Modul 2 Leiternetz

TT TT xxBx)*

Medium gem. VDI2035

D A

PI MAG

Pufferbehälter

el. Heizstab optional

P1.1

P1.2

P1.3

PI MAG

Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog l 299

Airzent M 180 Hydraulik-Modul 4 Leiternetz

PI PSL MAG

PI TT

TT TT

xxBx)*

Medium gem. VDI2035 Medium gem. VDI2035

PSL PI

Pufferbehälter warm

Pufferbehälter kalt

MAG

Auf

el. Heizstab optional

P1.1

P1.2

P1.3

PI MAG

300 l Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog

Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog l 301

302 l Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog

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304 l Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog

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306 l Zent-Frenger – Energiebereitstellung mit Zent-Frenger Wärmepumpen – Technischer Gesamtkatalog

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