Top Technik Frischwasser-Module (Friwa) – Auslegungshinweise und Technische Angaben Profitieren Sie von diesen Vorteilen Durch die hohe Zapfleistung vielfältig einsetzbar in: Ein- und Zweifamilienhäusern, Sportstätten, Seniorenheimen. Durch das Durchlauferhitzer-Prinzip ist kein Speicher-Wassererwärmer erforder- lich – immer frisches Warmwasser. Durch steckerfertige Lösung einfache Montage und Installation – Regelung und Hocheffizienz-Umwälzpumpe sind integriert und angeschlossen. Durch die kompakte Bauform einfach in die vorhandene Heizungsanlage mit Heizwasser-Pufferspeicher zu integrieren. Durch die niedrigen Rücklauftemperaturen optimal zur Einbindung in Niedertem- peratur-Heizungsanlagen und Solaranlagen geeignet. Frischwasser-Modul Mini mit Zirkulationspumpe Frischwasser-Modul Midi mit Zirkulationspumpe Frischwasser-Modul Maxi mit Zirkulationspumpe
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Frischwasser-Module (Friwa) – Auslegungshinweise und ... · PDF fileTopTechnik Friwa Midi / Friwa Maxi – Übersicht Abb. 10: Volumenstromsensor FlowSonic Friwa Midi und Friwa...
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TopTechnikFrischwasser-Module (Friwa) –
Auslegungshinweise und Technische Angaben
Profitieren Sie von diesen Vorteilen Durch die hohe Zapfleistung vielfältig einsetzbar in:
Ein- und Zweifamilienhäusern, Sportstätten, Seniorenheimen. Durch das Durchlauferhitzer-Prinzip ist kein Speicher-Wassererwärmer erforder-
lich – immer frisches Warmwasser. Durch steckerfertige Lösung einfache Montage und Installation – Regelung und
Hocheffizienz-Umwälzpumpe sind integriert und angeschlossen. Durch die kompakte Bauform einfach in die vorhandene Heizungsanlage mit
Heizwasser-Pufferspeicher zu integrieren. Durch die niedrigen Rücklauftemperaturen optimal zur Einbindung in Niedertem-
peratur-Heizungsanlagen und Solaranlagen geeignet.
Frischwasser-Modul Minimit Zirkulationspumpe
Frischwasser-Modul Midimit Zirkulationspumpe
Frischwasser-Modul Maximit Zirkulationspumpe
Produktfamilie Frischwasser-ModuleTopTechnik
Produktfamilie Frischwasser-ModuleFrischwasser-Module dienen der komfortab-len und hygienischen Trinkwassererwärmung nach dem Durchlauferhitzerprinzip. Anders als im herkömmlichen Warmwasserspeicher wird das Lebensmittel Wasser nicht zur Energie-speicherung verwendet und stunden- oder tagelang als Warmwasser gespeichert, sondern erst im Bedarfsfall mittels eines leistungsfähigen Plattenwärmetauschers erwärmt. Die Energie zur Warmwasserer-wärmung kommt aus einem Heizwasser-Pufferspeicher, der durch die unterschiedlichs-ten Systeme beheizt werden kann – durch Solarsysteme ebenso wie durch Festbrenn-stoffkessel, herkömmliche Öl-/Gasheizkessel, Wärmepumpen oder andere Systeme.
Die Frischwasser-Module sind hervorra-gend für den Einsatz in Verbindung mit einer thermischen Solaranlage geeignet. Die sehr gute Auskühlung des Heizungswassers in den Plattenwärmetauschern führt zu einer Effizi-enzsteigerung des Solarkreises, da aufgrund des kalten Rücklaufes die mittlere Temperatur des Solarkreises gesenkt werden kann.
Die Frischwasser-Module können bei großen Zapfunterschieden eine gleichbleibende Austrittstemperatur am Warmwasserhahn gewährleisten. Hocheffiziente EC-Pumpen der neuesten Generation werden von einer leistungsfähigen Regelung drehzahlgeregelt, so dass der Heizwasservolumenstrom optimal auf die aktuelle Zapfleistung eingestellt ist.
Die Regelung erhält die notwendigen Infor-mationen zum Ausregeln des Systems von einem neu entwickelten Ultraschall-Volu-menstromsensor (Friwa Midi und Maxi) und extrem schnellen Temperatursensoren, die schon kleine Temperaturabweichungen sofort erkennen.Unterschiedliche Zirkulationsmodi sorgen für bedarfsgerechtes, schnelles Warmwasser an der Zapfstelle. Die in den Friwa-Modulen eingesetzten Zirkulationspumpen entsprechen der ab 2015 geltenden EuP/ErP-Richtlinie.
Die Zirkulationsrücklauftemperatur lässtsich bei der Inbetriebnahme individuell andas Zirkulationssystem anpassen, so dassprotokollier- und nachvollziehbar die Forderung nach einer maximalen Auskühlung der Zirkula-tion um 5 K entsprochen werden kann. Natürlich sind die Frischwasser-Module auf die neuesten Anforderungen der Trinkwas-serverordnung (TrinkwV) abgestimmt. Die geforderten beflammbaren Probeentnahme-ventile lassen sich bei Bedarf direkt in die Frischwasser-Module einbauen (nur Midi und Maxi), so dass keine externen Entnahmestel-len vorgesehen werden müssen. Die Frischwasser-Module bieten so einen perfekten Komfort, optimale Hygiene und einen zukunftsweisenden energiesparenden Betrieb.
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Abb. 1 Friwa Mini Abb. 2 Friwa Midi
Abb. 3 Friwa Maxi
Abb. 4 Prinzipielle Systemeinbindung eines Frischwasser-Moduls (hier Friwa Midi und Maxi)
Produktfamilie Frischwasser-Module
Friwa Mini – ÜbersichtTopTechnik
Abb. 6: Temperatur- und Volumenstromsensor
Friwa Mini
Zur Temperatur- und Volumenstrommessung ist in der Friwa Mini ein sogenannter Grundfos Direct Sensors VFS (2-40 l/min) eingebaut, welcher aus einer Messstrecke, einem Messelement und einem dreiecksförmigen Verwirbelungselement besteht. Dieser Sensor erfasst die Temperatur sowie den Volumen-strom in nur einem Messelement.
Vorteile Keine beweglichen Teile – kein mechani-
scher Verschleiß Schnelle, präzise Messung durch direkten
Fluidkontakt Unempfindlich gegen Verschmutzung Ein Sensor, zwei Messgrößen
In dem Friwa Midi und in der Friwa Maxi ist zur Volumenstrommessung ein Ultraschall-sensor (FlowSonic 1-80 l/min) eingebaut. Mit diesem Sensor wird die Geschwindigkeit des strömenden Mediums mit Hilfe akustischer Wellen bestimmt.
Vorteile Großer Messbereich Geringer Druckverlust Unempfindlich gegen Druck- und
Alle drei Baureihen der Frischwasser-Module (Mini, Midi und Maxi) arbeiten für die Trink-wassererwärmung nach dem Durchlaufer-hitzerprinzip. Die Energiequelle ist bei allen Systemen ein Heizwasser-Pufferspeicher. Das Warmwasser wird im Bedarfsfall mittels leistungsfähigen Plattenwärmetauscher ent-sprechend der Anforderung erwärmt.
Bauartenunterschiede: Friwa Mini: Zur Temperatur- und Volumenstromerfassung auf der Sekundärseite wird der Grundfos Direct Sensor (2-40 l/min) verwendet. Die Zirkulationspumpe ist außerhalb der Wärme-dämmung wahlweise seitlich oder oberhalb montierbar. Friwa Midi:Bei dem Friwa Midi wird zur Volumen-stromerfassung auf der Sekundärseite der Ultraschallsensor Flowsonic eingesetzt. Zur Temperaturerfassung ist ein weiterer Tempe-ratursensor (PT1000) integriert. Die Zirku-lationspumpe befindet sich optional in der Wärmedämmung der Frischwasserstation. Friwa Maxi:Das Friwa Maxi ist technisch analog zum Friwa Midi aufgebaut, nur entsprechend für größere Zapfleistungen konstruiert. Weiterhin ist in dem Friwa Maxi auf der Primärseite ein Bypassventil integriert, das z. B. bei kleinen Zapfmengen und hohen Pufferspeichertem-peraturen Temperaturschwankungen mittels Volumenstromregelung entgegenwirkt.
*1 Sensor optional für Rücklaufeinschichtung über Temperaturdifferenz zwischen S4 und S5 ohne Sensor S5: Rücklaufeinschichtung thermostatisch z.B. Temperatur S4 > 30 °C -> Umschaltung R2
Frischwasser-Module Grundsysteme
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Regler
Anzeige Vollgrafikdisplay
Bedienung 7 Drucktaster
Relaisausgänge 3 x 230 V, Halbleiterrelais1 x potentialfreies Schaltrelais4 x PWM-Signal zur Drehzahlregelung
Fühlereingänge 10 x PT1000
Volumenstromsensoren ja
Wärmemenge ja
Zirkulation(temperatur-/zeitgesteuert)
ja
Rücklaufverteilung ja
Thermische Desinfektion ja
Abb. 13: Übersicht Reglerfunktionen
Abb. 14: Friwa-Regelung BX-Plus
Friwa-Regler BX-Plus für Frischwasser-stationen:Der Friwa-Regler BX-Plus regelt die Warm-wassertemperatur der Frischwasserstation durch Drehzahlstellung der Primärpumpe. Ein systemspezifischer, optimierter Algorithmus passt die Regelfunktionen den gegebenen Anlagenverhältnissen an. Als Zusatzfunktio-nen kann der Regler die Zirkulationssteuerung und das Schalten des Rücklauf-Verteilventils übernehmen.
Es stehen unterschiedliche Zirkulationsmodi zur Verfügung, die indi viduell an die Erfor-dernisse des Systems angepasst werden können. Die Pumpen werden über ein PWM-Signal angesteuert. Für das Schalten des Rücklauf-Verteil ventils steht ein Schaltaus-gang zur Verfügung.
Das intuitiv zu bedienende Vollgrafikdisplay zeigt alle relevanten Informationen an und bietet einen hohen Komfort.
Abb. 15: SD-KarteDer Regler BX-Plus verfügt über einen SD-Karteneinschub für handelsübliche SD-Karten.Folgende Funktionen können mit einer SD-Karte ausgeführt werden:
Mess- und Bilanzwerte im CSV-Format aufzeichnen. Nach der Übertragung in einen Computer können die gespeicherten Werte beispielsweise mit einem Tabel-lenkalkulationsprogramm geöffnet und visualisiert werden.
Einstellungen und Parametrisierungen auf der SD-Karte sichern und gegebenenfalls wiederherstellen.
Firmware-Updates auf den Regler auf-spielen.
Funktionsübersicht Regler
Frischwassertechnik
TopTechnik Rücklaufverteilung
Die Rücklaufverteilung dient im Zirkulations-betrieb der Temperatureinschichtung und schützt vor Durchmischung. In der Regel ist das Ventil dann auf den wärmeren Heizwas-ser-Pufferbereich umgeschaltet. Alle drei Frischwasser-Module bieten hierzu zwei aus-wählbare Modi: Der Standardmodus über den Sensor S4 ist „thermostatisch“ (Lieferumfang Frischwasser-Module). Optional kann der Modus Temperaturdifferenz zwischen Sensor S4 und S5 (Zubehör) gewählt werden. Friwa Midi/Maxi
Friwa Modul
Friwa Mini
Abb. 16: Rücklaufverteilung Mini / Midi / Maxi
Abb. 17: Aufbau Friwa Kaskade
Friwa„Master“
Um den Zapfvolumenstrom zu erhöhen, besteht die Möglichkeit maximal zwei gleiche Frischwasser-Module (Midi/Midi oder Maxi/Maxi) miteinander zu einer Kaskade zu ver-schalten.Die Grafik zeigt den prinzipiellen Aufbau der Kaskade.
*1 Sensor optional für Rücklaufeinschichtung über Temperaturdifferenz zwischen S4 und S5
Vereinfachte Beschreibung:Standard: Thermostatisch über S4 – wenn Temperatur an S4 > z.B. 30 °C
–> Umschaltung R2Optional: Temperaturdifferenz über S4 und S5 – wenn Temperatur an S4 > S5
–> Umschaltung R2
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Auslegung FriwaDie Leistungsfähigkeit der Friwa wird in erster Linie von der Temperatur im Heizwasser-Pufferspeicher bestimmt, der die Energie zur Erwärmung des Warmwassers beinhaltet.Der Bedarf an Warmwasser hängt von der
Wohneinheiten 70 °C / 60 °C / 10 °C * 60 °C / 45 °C / 10 °C * 52 °C / 45 °C / 10 °C *
Einfamilienhaus Friwa Mini Friwa Mini Friwa Mini
Zweifamilienhaus Friwa Midi Friwa Midi Friwa Midi
3 Friwa Midi Friwa Midi Friwa Midi
4 Friwa Midi Friwa Midi Friwa Midi
5 Friwa Midi Friwa Midi Friwa Midi
6 Friwa Midi Friwa Midi Friwa Midi
7 Friwa Midi Friwa Midi Friwa Midi
8 Friwa Midi Friwa Midi Friwa Midi
9 Friwa Midi Friwa Midi Friwa Midi
10 Friwa Midi Friwa Midi Friwa Midi
15 Friwa Midi Friwa Midi Friwa Maxi
20 Friwa Midi Friwa Midi Friwa Maxi
30 Friwa Midi Friwa Maxi Friwa Maxi
* Eine projektbezogene Auslegung/Planung ist immer erforderlich.
Anzahl und der Durchflussmenge der Ver-braucher ab. In größeren Wohnhäusern lässt sich eine gewisse statistische Verteilung der Zapfungen beobachten. Die nachfolgende Ta-belle gibt einen groben Überblick über den Einsatzbereich der unterschiedlichen Friwa.
Abb. 18 Mögliche Einsatzbereiche
70 °C/60 °C/10 °C: Heizwasser-Vorlauftemperatur 70 °C / Trinkwassertemperatur 60 °C / Trinkwassertemperatur 10 °C Berechnungsgrundlage ist der TWW-Bedarf von max. 12 l/min und der Gleichzeitigkeitsfaktor nach DIN 4708
Auslegung
TopTechnik Schüttleistung Friwa MiniH
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bei 10 °C Zulauf (Kaltwasser-Temperatur) – maximale Zapfmenge* am Mischventil bei
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40 °C 45 °C 50 °C 55 °C
45 °C 40 °C 19 l/min 39 kW 1,5 Liter / / / / 25 °C
50 °C40 °C 26 l/min 54 kW 1,1 Liter / / / / 22 °C
45 °C 18 l/min 44 kW 1,6 Liter 20 l/min / / / 28 °C
55 °C40 °C 32 l/min 67 kW 0,9 Liter / / / / 21 °C
45 °C 24 l/min 59 kW 1,2 Liter 28 l/min / / / 25 °C50 °C 17 l/min 48 kW 1,7 Liter 23 l/min 19 l/min / / 31 °C
* die maximale Zapfmenge ist abhängig von der Länge und Isolierung der Rohrleitungen** maximaler Volumenstrom: 38 l/min, Druckverlust des Friwa dabei 1000 mbar (höhere Werte hydraulisch nur bedingt möglich, Messgrenze des
Volumenstromsensors ~ 42 l/min)
Lesebeispiel: 65 °C im Heizungsspeicher (Primär) und 50 °C am Regler eingestellte Warmwasser-Temperatur (sekundär):- bei 65 °C im Heizwasser-Pufferspeicher der Heizungsanlage können max. 28 Liter Trinkwasser/Minute auf 50 °C erwärmt werden- diese Entnahme entspricht einer Leistung von 78 kW- um 1 Liter Warmwasser von 50 °C zu erzeugen, müssen im Heizwasser-Pufferspeicher 1 Liter mit 65 °C zur Verfügung stehen- diese 28 Liter Warmwasser/Minute mit 50 °C können am Wasserhahn (Mischventil) mit kaltem Wasser (10 °C) auf 32 Liter/Minute (mit 45 °C) „gestreckt“ werden
- die primäre Rücklauftemperatur bei Entnahme von 28 Litern Warmwasser/Minute beträgt 25 °C
Abb. 19: Schüttleistung Friwa Mini
12/13Schüttleistung Friwa Midi
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bei 10 °C Zulauf (Kaltwasser-Temperatur) – maximale Zapfmenge* am Mischventil bei
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40 °C 45 °C 50 °C 55 °C
45 °C 40 °C 34 l/min 71 kW 1,2 Liter / / / / 20 °C
50 °C40 °C 44 l/min 92 kW 0,9 Liter / / / / 18 °C
45 °C 32 l/min 79 kW 1,3 Liter 37 l/min / / / 22 °C
55 °C40 °C 53 l/min 111 kW 0,8 Liter / / / / 16 °C
45 °C 42 l/min 102 kW 1,0 Liter 48 l/min / / / 19 °C50 °C 31 l/min 87 kW 1,3 Liter 41 l/min 35 l/min / / 24 °C
* die maximale Zapfmenge ist abhängig von der Länge und Isolierung der Rohrleitungen** maximaler Volumenstrom: 65 l/min, Druckverlust des Friwa dabei 1000 mbar (höhere Werte hydraulisch nur bedingt möglich,
Messgrenze des Volumenstromsensors ~ 133 l/min)
Lesebeispiel: 65 °C im Heizungsspeicher (Primär) und 50 °C am Regler eingestellte Warmwasser-Temperatur (sekundär):- bei 65 °C im Heizwasser-Pufferspeicher der Heizungsanlage können max. 47 Liter Trinkwasser/Minute auf 50 °C erwärmt werden- diese Entnahme entspricht einer Leistung von 131 kW- um 1 Liter Warmwasser von 50 °C zu erzeugen, müssen im Heizwasser-Pufferspeicher 0,9 Liter mit 65 °C zur Verfügung stehen- diese 47 Liter Warmwasser/Minute mit 50 °C können am Wasserhahn (Mischventil) mit kaltem Wasser (10 °C) auf 53 Liter/Minute (mit 45 °C) „gestreckt“ werden
- die primäre Rücklauftemperatur bei Entnahme von 47 Litern Warmwasser/Minute beträgt 19 °C
Abb. 20: Schüttleistung Friwa Midi
TopTechnik Schüttleistung Friwa MaxiH
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bei 10 °C Zulauf (Kaltwasser-Temperatur) – maximale Zapfmenge* am Mischventil bei
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40 °C 45 °C 50 °C 55 °C
45 °C 40 °C 46 l/min 96 kW 1,2 Liter / / / / 20 °C
50 °C40 °C 60 l/min 125 kW 0,9 Liter / / / / 17 °C
45 °C 44 l/min 108 kW 1,2 Liter 51 l/min / / / 22 °C
55 °C40 °C 72 l/min 150 kW 0,8 Liter / / / / 15 °C
45 °C 57 l/min 138 kW 1,0 Liter 66 l/min / / / 18 °C50 °C 43 l/min 119 kW 1,3 Liter 56 l/min 48 l/min / / 23 °C
* die maximale Zapfmenge ist abhängig von der Länge und Isolierung der Rohrleitungen** maximaler Volumenstrom: 88 l/min, Druckverlust des Friwa dabei 1000 mbar (höhere Werte hydraulisch nur bedingt möglich, Messgrenze des
Volumenstromsensors ~ 133 l/min)
Lesebeispiel: 65 °C im Heizungsspeicher (Primär) und 50 °C am Regler eingestellte Warmwasser-Temperatur (sekundär):- bei 65 °C im Heizwasser-Pufferspeicher der Heizunganlage können max. 64 Liter Trinkwasser/Minute auf 50 °C erwärmt werden- diese Entnahme entspricht einer Leistung von 177 kW- um 1 Liter Warmwasser von 50 °C zu erzeugen, müssen im Heizwasser-Pufferspeicher 0,9 Liter mit 65 °C zur Verfügung stehen- diese 64 Liter Warmwasser/Minute mit 50 °C können am Wasserhahn (Mischventil) mit kaltem Wasser (10 °C) auf 72 Liter/Minute (mit 45 °C) „gestreckt“ werden
- die primäre Rücklauftemperatur bei Entnahme von 64 Litern Warmwasser/Minute beträgt 18 °C