Die Kaskadierung der Außengeräte bietet gegenüber einem Einzelgerät mit größerer Leistung mehrere Vorteile, zum Beispiel können alle vier Einheiten einer Kaskade gleichzeitig im Teillastbetrieb arbeiten. Das ist effizienter als ein Modul im Volllastbetrieb laufen zu lassen, während die anderen sich im Stand-by-Modus befinden. Die Regelung übernehmen zwei Master-Steuereinheiten, die unter anderem für eine automatische Laufzeitoptimierung und hohe Jahresarbeitszahlen sorgen. „Ein Vorteil dieser Strategie ist, dass alle Geräte gleichmäßig genutzt werden können und in etwa die gleiche Laufzeit haben. Zudem ergibt sich durch die Redundanzfunktion ein Sicherheitsaspekt. Sollte sich ein Modul im Off-Modus befinden, gewährleisten die anderen Geräte die Versorgung“, so Hoidis weiter.
Eine spezielle Regelung ermittelt in Abhängigkeit der Leistungsaufnahme der Außengeräte, der momentanen Heizleistung und der Außentemperatur den maximal erreichbaren COP (Peak-COP) und steuert die Anlage entsprechend. Diese Anlage ist auf einen berechneten COP von 4,5 ausgelegt. Um die Wärmeversorgung auch bei Außentemperaturen im Minusbereich sicherzustellen, sind die Außengeräte zusätzlich mit der „Zubadan Inverter“-Technologie ausgestattet. Die „Zubadan“-Technologie trägt einen wesentlichen Teil zur hohen Energieeffizienz bei. Die Außengeräte verfügen über eine optimierte Abtaufunktion und sorgen für absolute Funktionssicherheit auch bei extremen Außentemperaturen. Der Heizbetrieb ist bis zu einer Außentemperatur von -28 °C gewährleistet und bietet die volle Heizleistung bis zu einer Temperatur von -15 °C.
Zentrale Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung
Der zweite Teil des energieeffizienten Anlagenkonzepts ist die zentrale Lüftungsanlage. Alle Büro- und Besprechungsräume im Gebäude werden über die raumlufttechnische Anlage kontinuierlich mit Außenluft versorgt. Die kontrollierte Be- und Entlüftung der Innenräume erfolgt als Induktionslüftung. Bei der Induktionslüftung gelangt die Zuluft mit hoher Geschwindigkeit über waagerecht ausblasende Tellerventile in der Decke in den Raum. Über entsprechende Deckeninnengeräte wird die Luft wieder abgeführt. Durch den Einsatz verschiedener Luftauslässe und die Anbringung von Überströmöffnungen können Räume unterschiedlich durchströmt werden.
Auf diese Weise kann das System der Induktionslüftung auf unterschiedliche Nutzungsanforderungen reagieren. „Grundsätzlich arbeitet die zentrale Lüftungstechnik mit Wärmerückgewinnung, so dass hier eine sehr hohe Effizienz bezüglich der Energienutzung erreicht werden kann“, erklärt Schiffmann dazu. Bei Bedarf kann die Raumluft auch gekühlt oder erwärmt werden. Dafür wird die in das Gebäude einzubringende Außenluft der zentralen Lüftungsanlage durch Klima-Außengeräte der „Mr. Slim“-Serie von Mitsubishi Electric vorkonditioniert. Die Konditionierung der Außenluft auf einen Standardfestwert zum Kühlen und Heizen folgt einem Energiekonzept, bei dem über die Lüftungsanlage keine Raumlasten abgefahren werden und keine überschüssige Wärme oder Kälte in das Gebäude eingebracht wird.
Wie auch in dem anderen Anlagenteil wird die zu erbringende Leistung der Außeneinheiten über eine Kaskade abgebildet. Die sechs kaskadierten Außengeräte verfügen über eine Wärmepumpenfunktion und ermöglichen so wahlweise oder je nach Jahreszeit das Kühlen oder Heizen. Mit ihrer modulierenden Betriebsweise und einer Heiz- bzw. Kälteleistung von 27 bzw. 22 kW je Außeneinheit stellt die Kaskade Leistungsanforderungen in einer Bandbreite von 8 bis zu 162 kW zur Verfügung. Durch die Modulation können die Einheiten gleichzeitig im Teillastbetrieb arbeiten. Bei Servicearbeiten wird der fortlaufende Betrieb durch die anderen Außengeräte gewährleistet.
Die reibungslose Kommunikation zwischen den Wärmepumpen der „Mr. Slim“-Serie und den bauseitigen Wärmeübertragern der Lüftungsgeräte erfolgt über Anschlusskits vom Typ „PAC-IF013B-E“. Die Anschlusskits (je eines pro Außengerät) übernehmen die Funktion der Schnittstelle und stimmen die Verdichter exakt auf die Leistungsanforderung der Zentrallüftung ab. Mit den neuen Interfaceplatinen „PAC-IF 013B-E“ können die Außengeräte der „Mr. Slim“-Baureihe zu sehr großen Leistungen als Kaskade zusammengeführt werden. Somit können auch große zentrale Lüftungsanlagen ideal mit „Mr. Slim“-Geräten kombiniert werden.
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