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Simultan heizen, kühlen und sparen

Deutschlands erste Hybrid-VRF-Anlage

Radio 7 profitiert von Hybrid-VRF-Anlage

Das mehrgeschossige Gebäude des beliebten Senders „Radio 7“ liegt in der Ulmer Innenstadt. Im Erdgeschoss befinden sich Redaktionsräume, Programmdirektion und Aufnahme- sowie Livestudios für Moderatorinnen und Moderatoren. Die oberen Stockwerke nutzt die Verwaltung. Die Studios werden aufgrund ihrer Innenraumlage und des hohen Wärmeeintrags durch das technische Equipment klimatisiert. Bisher übernahm diese Aufgabe das zentrale Lüftungsgerät, dessen Wärmeregister von einer klassischen Kältemaschine gespeist wurde. Der Nachteil: Eine individuelle Regelung ist nicht möglich, so dass es in allen Studios entweder kalt oder warm war. 

Klimatechnologie muss

drei Bedingungen erfüllen


Neben des ausschließlich zentral steuerbaren Lüftungsgerätes gab es einen weiteren guten Grund für eine Modernisierung: „Das alte zentrale Klimagerät wurde auf der Basis des Kältemittels R22 betrieben. Notwendige Reparaturen sowie aufwendige Wartungsarbeiten konnten aufgrund des R22-Verbots nicht mehr durchgeführt werden“, erklärt Tobias Merk, Kälteanlagenbaumeister und Geschäftsführer der Erwin Merk GmbH aus Weißenhorn, der die Modernisierung geleitet und durchgeführt hat. Ein Austausch nicht nur des klimaschädlichen Kältemittels R22, sondern der gesamten Klimatechnik aus Komfort- und Sicherheitsaspekten war dringend erforderlich. Drei Bedingungen sollte die neue Klimatechnologie erfüllen: Energiesparen, einen hohen Komfort für den Anwender bieten und Räume, die von Menschen genutzt werden, frei von Kältemittel halten. 

Der sichere Lösungsweg:

Hybrid City Multi-Technologie

Diese Lösung bietet zurzeit nur ein Unternehmen am Markt an. Der Klimatechnikhersteller Mitsubishi Electric hat ein System entwickelt, welches die Vorzüge eines direktverdampfenden mit denen eines wassergeführten Systems kombiniert. Bei der so genannten Hybrid City Multi-Technologie zirkuliert das Kältemittel vom Außengerät bis zu einem Verteiler, dem sogenannten Hybrid BC-Controller, der in einem definierten Technik- oder Lagerraum untergebracht werden kann. Dort wird die Energie über speziell ausgelegte und optimierte Platten-Wärmetauscher vom Kältemittel auf Wasser als Transportmedium übertragen. Ab dem Controller wird konditioniertes Wasser zu den Innengeräten geführt, sodass im Gebäude – in den Fluren und Räumen – kein Kältemittel mehr im Rohrnetz und in den Klimageräten erforderlich ist. 

Überdurchschnittlich energieeffizient, besonders hoher Komfort für Nutzer durch individuelle Temperaturregelung und kein Kältemittel in von Menschen genutzten Räumen sind die Bedingungen, die der Hörfunksender Radio 7 an seine neue Klimaanlage gestellt hat. Mit der neuen und einzigartigen Hybrid-VRF-Technologie können diese Anforderungen erfüllt werden. Die neue Klimalösung basiert auf einem 2-Leiter-System zum simultanen Kühlen und Heizen sowie einer Energie sparenden  Wärmerückgewinnungsfunktion. Ein spezieller Kältemittelverteiler überträgt die Energie von Kältemittel auf Wasser und transportiert sie zu den Innengeräten. 

Einfache Montage

dank 2-Leiter-Systems


Die Planung und Ausführung der neuen Klimaanlage gestaltet sich ausgesprochen einfach, da der Hersteller bereits alle hydraulischen Komponenten aufeinander abgestimmt hat. Das Hybrid VRF-Sytem kommt mit nur zwei Rohrleitungen aus und ermöglicht eine einfachere Montage und sicheren Betrieb als beispielsweise ein 3-Leiter oder Kaltwassersystem mit vier Leitungen. Darüber hinaus sind keine zusätzlichen Pumpen, Tanks oder Umschaltventile erforderlich. Die Rohrleitungen selbst können nahezu gleich wie bei herkömmlichen VRF-Systemen dimensioniert werden. Der große Vorteil der Trennung von Kältemittel und Wasserkreislauf durch den Wärmetauscher im Verteiler besteht darin, dass bei einer weiteren Verschärfung der EU-Richtlinien bezüglich der Verwendung von Kältemittel alle Komponenten wie die Innengeräte, die Rohrleitungen und die Regelungstechnik weiterhin genutzt werden können, ohne auf Betriebssicherheit, Komfort und Energieeffizienz zu verzichten. 

Ganz nach Bedarf

individuell anpassbar

Mit dieser Technologie lassen sich Komplettanlagen für die Beheizung, Kühlung und Warmwasserversorgung auf Basis erneuerbarer Energieträger in einem System mit Kälteleistungen von 22,0 bis 28,0 kW und Heizleistungen zwischen 25,0 und 31,5 kW realisieren. Ein invertergeregelter Kompressor im Außengerät verfügt über eine nahezu stufenlose Leistungsregelung und stellt nur die tatsächlich im Gebäude benötigte Leistung zur Verfügung. Das gleiche gilt für die invertergeregelten Pumpen im Hybrid BC-Controller, die die umlaufende Wassermenge je nach Leistungsbedarf individuell anpassen. Dies ermöglicht einen Betrieb ohne zusätzliches Vorhaltespeichersystem und stellt den angeschlossenen Endgeräten die benötigte Energiemenge zur Verfügung. 

 

Bei Radio 7 kommen ein Außengerät aus der R2-Serie, ein Hybrid BC-Controller (Verteiler) mit acht Anschlüssen und acht Kanaleinbaugeräte zum Einsatz. Das hier installierte Außengerät vom Typ PURY-EP200YLM-A mit 22,4 kW Kälte- und 25,0 kW Heizleistung überzeugt durch seinen hohen Wirkungsgrad, der im Kühlbetrieb (SEER) unter Berücksichtigung saisonaler Messkriterien bei über sechs (6,24) liegt. Es steht im Heizungskeller und ersetzt eine alte Kältemaschine, die noch mit dem klimaschädlichem Kältemittel R22 betrieben wurde. „Der Aufstellort ist den geringen Platzverhältnissen im Außenbereich geschuldet. Grundsätzlich können Klima-Außengeräte auch im Gebäude aufgestellt werden. Es sind dann entsprechende Maßnahmen bezüglich der geordneten Luftführung umzusetzen“, so Merk. Im Keller von Radio 7 erfolgt die Luftansaugung über einen stillgelegten Kamin und der Luftausblas über einen neu installierten Luftkanal. 

Hoher Komfort 


mit Wärmerückgewinnung


Die Kanaleinbaugeräte konditionieren die Zuluft zu den Aufnahmestudios vor. Sie sind in der Zwischendecke des Flures untergebracht und für servicerelevante Arbeiten leicht erreichbar. Je nach Wunsch der Nutzer kühlen oder erwärmen sie das jeweilige Studio über kompakt ausgeführte Luftgitter. Die Einstellung erfolgt über je eine Kabelfernbedienung vom Typ PAR 31 MAA mit der die Temperatur von der jeweiligen Moderatorin oder dem Moderator individuell nach den eigenen Bedürfnissen eingestellt werden kann. Hierin liegt der große Vorteil des R2-Sytems. Jedes einzelne Innengerät kann unabhängig im Heiz- und Kühlbetrieb betrieben werden. Wärme, die den zu kühlenden Räumen entzogen wird, wird zum Beheizen der Räume mit Wärmebedarf verwendet. Die Wärme wird so nicht ungenutzt über die Außengeräte an die Umwelt abgegeben, sondern verbleibt im geschlossenen System. 

Große Einsparungen und


spürbarer Komfortgewinn


Der Gesamtwirkungsgrad des R2-System ist durch den großen Anteil der Wärmerückgewinnung wesentlich höher als bei konventionellen Systemen und lässt sich durch die Realisierung einer Komplettklimatisierung sowie über eine optimierte Anlagen- und Regelungstechnik noch erheblich steigern. Er liegt bei ca. 30-40 Prozent im Vergleich zu herkömmlichen Systemen ohne Wärmerückgewinnung. Während die hohen Einsparungen sicherlich für den Betreiber von Interesse sind, überwiegt bei den Mitarbeitern dennoch der spürbare Komfortgewinn. „Es ist schon sehr angenehm, wenn jeder in seinem Studio die Temperatur wählen kann, bei der er oder sie am leistungsfähigsten seinen Job machen kann und dies dann auch noch Energie einspart“, bringt es Programmdirektor Mike Wagner auf den Punkt.

Fazit

Bei Radio 7 in Ulm werden die Sende- und Aufnahmestudios aufgrund ihrer Innenraumlage und des Wärmeeintrags durch technisches Equipment klimatisiert. Bisher übernahm dies ein Zentrallüftungsgerät und eine Kältemaschine, die noch mit dem nicht mehr erhältlichem Kältemittel R22 betrieben wurde. Der Nachteil des alten Systems war, dass alle Aufnahmestudios nur einheitlich entweder mit Wärme oder mit Kälte versorgt werden konnten. Deshalb haben die Betreiber eine Investitionsentscheidung getroffen, die drei Anforderungen erfüllen musste: Die neue Klimatechnologie soll Energie sparen, einen hohen Komfort für den Anwender bieten und von Menschen genutzte Räume frei von Kältemittel halten. 


Das neue Hybrid VRF-System kombiniert die Vorzüge eines direktverdampfenden mit denen eines wassergeführten Systems, ohne auf Betriebssicherheit, Komfort und Energieeffizienz zu verzichten. Die Technologie basiert auf dem VRF R2-Wärmepumpensystem von Mitsubishi Electric und besteht aus einem R2-Außengerät der City Multi-Serie, dem neuen Hybrid BC-Controller, der die Verbindung von Kältemittel und Wasser als Wärmeträger ermöglicht sowie Innengeräten, die mit einem speziellen Wasserregister ausgestattet sind. Die höhere Energieeffizienz durch Wärmerückgewinnung ermöglicht Energieeinsparungen von bis zu 40 % im Vergleich zu einem Kaltwassersatz.