Lehrsystem Wärmepumpe & Solarthermie, Schulungsstände S1-S6 Christiani Shop

Details:

Das System besteht aus sechs mobilen Schulungsständen

Schulungsstand S1: Erdwärmequelle oder Fußbodenheizung (Art.-Nr. 82125)
Schulungsstand S2 Gebläsekonvektor als Quelle oder Senke (Art.-Nr. 82126)
Schulungsstand S3 Sonnenkollektor mit Sonnensimulation (Art.-Nr. 82127)
Schulungsstand S4 Koppelbauteil mit Hydraulikweiche, Plattenwärmetauscher und Pufferspeicher (Art.-Nr. 82128)
Schulungsstand S5 Wärmepumpe (Art.-Nr. 82129)
Schulungsstand S6 Hybridkollektor mit PV-Komponenten (Art.-Nr. 85317)

nachfolgend S1 bis S6 benannt, die je nach Lehrziel unterschiedlich kombiniert werden können.
Die Schulunsstände können unter den genannten Artikel-Nummern auch einzeln bestellt werden.

Schulungsstand S1: Erdwärmequelle oder Fußbodenheizung (Art.-Nr. 82125):

Die Schulungsstände S1 und S2 können als Energiequelle oder als Energiesenke betrieben werden. Die Heizkreisumkehr wird mit den beiden Kugelventilen „1“ oder „2“ erreicht! Der Wärmemengenzähler (WMZ) von Polucom erfasst dabei die Heiz- oder Entzugsleistung für Wassermengen von ca. 1500 m³/h, die Energie, die Durchflussmenge und die Vor-, bzw. Rücklauftemperatur
Durch Befüllen mit bestimmten Wassertemperaturen lassen sich für den Solekreis einer Wärmepumpe unterschiedliche Quelltemperaturen simulieren. Der 200-Liter-Behälter kann bei Wasserbefüllung bis zu 10 kWh Wärmeenergie speichern oder abgeben. Drei Heizkreise mit unterschiedlichen Längen in diesem Wasserbehälter bieten dabei entsprechende Druckverluste die an den Tacosettern unterschiedliche Durchflussmengen verursachen und durch Drosselschrauben abgeglichen werden können.
Das System kann auch ohne Wasserbefüllung eingesetzt werden, um hierbei sehr schnell die Temperaturabsenkung in der Quellenfunktion für eine Wärmepumpe zu demonstrieren, oder in einem Heizkreis die Folgen einer verringerten Wärmeaufnahme bei einer Wärmepumpenheizung zu demonstrieren, z. B. die Hochdruckstörung.
Die Systemkreisläufe der Schulungsstände S1 und S2 sind mit einem Wasser-Glykolgemisch befüllt, so dass der Einsatz als Energiesenke oder Energiequelle gefahrlos möglich ist!
Das Befüllen und Prüfen der notwendigen Konzentration im Solekreis (Heizkreis) kann hier ebenso geübt werden wie das professionelle Anschließen der Umwälzpumpe und das Abgleichen der einzelnen Heizkreise!

Schulungsstand S2 Gebläsekonvektor als Quelle oder Senke (Art.-Nr. 82126):

Wie der Schulungsstand S1 kann der Schulungsstand S2 kann sowohl als Energiequelle als auch als Energiesenke für ein Konvektions Heizungssystem eingesetzt werden:
1) In Verbindung mit der Sole-Wärmepumpe entsteht beim Einsatz des Schulungsstandes 2 als Energiequelle eine Luft-Wärmepumpe. Der damit entstehende zusätzliche Solezwischenkreis liefert interessante Messwerte zum physikalischen Verständnis und der energetischen Bewertung eines Wärmepumpensystems.
2) In der Funktion als Gebläsekonvektor liefert der Schulungsstand Experimentalenergie an die Raumluft. Durch Messung des geförderten Luftstroms und der Differenz von Ansaug- zur Ausblas luft kann die Heizleistung bestimmt werden und mit der zugeführten Leistung am WMZ verglichen werden.
Zusätzliche elektrische Hilfsenergien für die Lüfter, die Solepumpen und die Wärmepumpe und die Kälteleistung der Quelle erlauben vielfältige energetische Berechnungen und die Erstellung von Gesamtbilanzen der beteiligten Energieflüsse. Diese elementaren Leistungs- und Energieberechnungen erschließen das energetische Verständnis für einen effi zienten Energie Einsatz in modernen Heiz- und Kühlanlagen!
Mit Hilfe dieser messtechnischen Erfassung können energetische System optimierungen durchgeführt werden, z. B. durch eine Anpassung der Soledurchsätze an die Anlagenleistung! Dies wird durch die Drosselung über die Ventile oder über die Wahl der Pumpenleistung ermöglicht! Solche Lernprozesse sind eindrucksvoll mit dem vorliegenden Experimentalsystem möglich und sollten bei keiner qualifizierten Schulung zu energetischen Prozessen fehlen!
Aus Sicherheitsgründen und wegen der universellen Einsatzmöglichkeit als Quelle und Senke werden alle Bauteile mit einem Wasser Glykolgemisch von mindestens 30 % „Tyfocor L“ betrieben. Alle Armaturen sind deshalb glykol- und kondenswasserfest!

Schulungsstand S3 Sonnenkollektor mit Sonnensimulation (Art.-Nr. 82127):

Im Schulungsstand S3 wird ein handelsüblicher Flachkollektor oder ein Vakuum-Röhrenkollektor eingesetzt. Mit einem praxisnahen Anschlussset können beide Kollektorarten installiert werden. Am Elektroanschluss können die 6 x 500 Watt Halogenstrahler für die Sonnensimulation geschaltet werden und die notwendigen Verbindungen zur Regelung und zur Umwälzpumpe hergestellt werden. Die Sensorleitungen mit dem Kollektor- und Speicherfühler sind frei steckbar! Der Regler bietet einen Datenausgang mit Datenauswertungsprogramm!
In Verbindung mit dem Schulungsstand S4, der verschiedene Möglichkeiten der thermischen Speicherung und Auskopplung bietet, kann eine komplette Solarthermieanlage aufgebaut werden.
Nach dem Einbau des Kollektors kann der Kollektorkreis gespült und mit dem Wasser-Glykolgemisch befüllt werden. Die richtige Zuordnung der Sensoren wird ebenso geübt wie die Programmierung der Regelung und die Nutzung der Datenauswertung zum Verständnis der thermodynamischen Prozesse im Kollektorkreis. Damit werden vor allem viele Temperatur-Messwerte im dynamischen Verlauf erfasst und gespeichert.
Mit Hilfe des Wärmemengenzählers kann neben den Vor- und Rücklauftemperaturen vor allem der Volumenstrom, die Leistung und die Energielieferung gemessen werden.
Durch die ebenfalls messbare Einstrahlungsenergie der 6 x 500-Watt- Halogenstrahler zur Sonnensimulation können die Energieerträge der beiden Kollektorarten verglichen und beurteilt werden.
In Verbindung mit der Wärmepumpenanwendung kann der Schulungsstand 3 zur Solarthermie sowohl auf der Quellenseite als auch auf der Senkenseite eingebunden werden. Damit ergeben sich sehr wertvolle energetische Erkenntnisse für die zukünftige energetische Nutzung erneuerbarer Energien und deren energetischer Optimierung!

Schulungsstand S4 Koppelbauteil mit Hydraulikweiche, Plattenwärmetauscher und Pufferspeicher (Art.-Nr. 82128):

Mit diesem Schulungsstand können sowohl einzelne Hydraulikversuche durchgeführt als auch die Integration in ein Komplettsystem realisiert, untersucht und vermessen werden.
Zur Anpassung der Volumenströme und der energetischen Kopplung verschiedener Energiesysteme werden die Betriebsmittel dieses Schulungsstandes eingesetzt.
Mit der Hydraulikweiche können z. B. unterschiedliche Volumenströme von Wärmepumpen oder Sonnenkollektoren (Schulungsstand S3 oder S5) an ein Heizungssystem (Schulungsstand S1 oder S2) angepasst werden. Dabei durchmischen sich die Transportmedien (Wasser-Glykol) mit unterschiedlicher Temperatur bei gleichem Druck.
Mit dem Plattenwärmetauscher können Heiz- oder Kälteleistungen eines energetischen Systems auf ein anderes übertragen werden ohne Durchmischung der Trägermedien und bei unterschiedlichen Drücken. Mit diesem Bauteil kann z. B. Wärmeenergie des Sonnenkollektors vonSchulungsstand S3 in den Quell- oder Heizkreis der Wärmepumpe eingekoppelt werden.
Die energetische Auswertung liefert überraschende Ergebnisse, die bei der Planung solcher Systeme berücksichtigt werden sollten und damit hocheffi ziente Anlagen möglich machen.
Der Pufferspeicher in Schulungsstand S4 wird sowohl für die Solarthermieanlage als auch für die Wärmepumpentechnik benötigt. Dabei können diverse hydraulische Untersuchungen und messtechnische Bewertungen durchgeführt werden. In Verbindung mit der Wärmepumpe kann auch die angepasste Lösung als Reihenspeicher realisiert werden. Der emaillierte Pufferspeicher mit Opferanode garantiert den Korrosionsschutz und kann für Wartungsaufgaben an einer Revisionsöffnung geöffnet werden. Die Einschäumung des gesamten Speichers dient der energetischen Optimierung und lässt Messungen der Verlustenergie zu. Eine Tauchhülse für den Speichersensor der Solarregelung ist vorbereitet.

Schulungsstand S5 Wärmepumpe (Art.-Nr. 82129):

Solewärmepumpe mit allen hydraulischen und elektrischen Anschlüssen, Temperatur- und Druckanzeigen im Kälte- und Heizkreis
Die klassische Solewärmepumpe ist mit hochwertigen Betriebsmitteln wie einem Scrollverdichter, Plattenwärmetauschern, Expansionsventil und weiteren Bauteilen aufgebaut.
Als Kältemittel wird R 407 c verwendet.
Zur messtechnischen Bewertung zeigen zwei Manometer den Druck im Hoch- und Niederdruckteil an. Auf der Druckskala ist zusätzlich die entsprechende Verdampfungstemperatur für R 407 c ablesbar. Am Schaltund Messbord sind neben dem Hauptschalter zusätzliche Schalter für die Sole- und Heizkreisumwälzpumpe und die Anschlussbuchsen dazu angeordnet.
Zur Sicherheitsüberwachung zeigen Kontrolllampen Störungen der Presostaten und der Thermostaten im Heiz- und Kältekreis an. Die Temperaturen im Kältekreis werden mit digitalen Temperaturanzeigen mit zusätzlicher Min/Max-Anzeige registriert.
Alle Anschlüsse am Kältequellen- und Heizkreis werden über selbst dichtende Schnellkupplungen hergestellt. Zum Spülen und Befüllen der Kreise sind entsprechen de Armaturen mit Schnellkupplungen angebracht.
Mit dem Schulungsstand Wärmepumpe können alle Servicearbeiten, Prüf- und Betriebsaufgaben zu Wärmepumpen in Verbindung mit den anderen Schulungsständen realisiert werden. Das gesamte Schulungssystem entstand aus einer 20-jährigen Bildungserfahrung zu heizungstechnischen Anlagen unter Aspekten der Energieeffizienz.
Mit den praxisnahen Anwendungsbeispielen des Wärmepumpensystems wird in kurzer Schulungszeit ein Höchstmaß an Know how-Transfer und Qualifizierungserfolg für diesen erneuerbaren Energiebereich erreicht.

Schulungsstand S6 Hybridkollektor (Art.-Nr. 85317):

Mit diesem Schulungsstand wird das Lehrsystem um eine weitere Schlüsseltechnologie – der Photovoltaik – ergänzt. Außerdem kann damit ein solides Grundlagenwissen zu Hybridkollektoren aufgebaut und erweitert werden. So können Wärmepumpen-Anlagenkonzepte mit Photovoltaik und Hybridkollektoren entwickelt und getestet werden. Der Prozess der Systemintegration als Lösungsweg mit vielen Vorteilen wird somit überzeugend erfahrbar!
Im Gegensatz zum herkömmlichen Thermiekollektor ist der Hybridkollektor nicht gedämmt, sondern wird von der Umgebungsluft "umspült". Dies bedeutet, dass der Hybridkollektor nicht nur die Strahlungsenergie an der Kollektorfläche sondern zusätzlich auch die Energie aus der umgebenen Luft aufnimmt. Auf diese Weise liefert der Kollektor selbst bei Dunkelheit noch Energie. Für die klassische Nutzung zur bei direkter Ankopplung an die Heizungsanlage wäre diese Energie freilich nicht nutzbar, aber als Wärmequelle für die Wärmepumpe ergeben sich erstaunliche Ergebnisse.
In der Kombination S6 + S5 + S1 kann über Messungen nachgewiesen werden, dass die aufgenommene (d.h. effektiv genutzte) Umgebungswärme ein vielfaches der aufgenommenen Strahlungswärme beträgt. Außerdem ergibt sich bei diesem Anlagenkonzept eine aktive Kühlung des Kollektors, was wiederum den Wirkungsgrad der Photovoltaik erheblich steigert.
Über derartige Versuche mit dem Hybridkollektor können Anlagekonzepte mit modernster Technologie getestet und vergleichend ausgewertet werden.

Sanitär, Heizung, Klima