VRF und Lüftungstechnik perfekt kombiniert
Eine effiziente Alternative zu Kaltwassersätzen – gerade bei großen Gebäuden
Beim Planertag Klimatechnik (s. Bericht in der KKA 4/2022) hatte Christoph Lichtblau, Akademietrainer LG Air Solution, die Kombination von VRF und Lüftungstechnik vorgestellt. Das folgende Interview fasst die Inhalte dieses Vortrags zusammen und beleuchtet die Vorteiler einer solchen Lösung.
KKA: Wenn es darum geht, Gewerbegebäude zu kühlen, kommt häufig ein Kaltwassersatz zum Einsatz. Eine andere Möglichkeit ist die Kombination einer VRF-Anlage mit Lüftungstechnik – welche Vorteile bietet diese Option aus Ihrer Sicht?
Lichtblau: Die Vorteile sind vielfältig. Die modulare Bauweise, wie sie LG anbietet, erlaubt zum Beispiel unendliche Kombinationsmöglichkeiten von Außengeräten, Verdampfern und Wärmerückgewinnungsmodulen. Das bedeutet, dass diese Lösung für jeden Anwendungsfall und jeden Kundenwunsch optimiert werden kann. Die Aufstellmöglichkeiten sind außerdem im Gegensatz zum Kaltwassersatz sehr variabel und dank der modularen Bauweise kommt es nicht zu einem Betriebsausfall, sollte ein Modul ausfallen.
Da VRF-Systeme ohne Wasser als Übertragungsmedium auskommen, wird außerdem sehr viel Gewicht auf dem Dach eingespart – ein hohes Gewicht kann unter Umständen das k.o.-Kriterium gegen ein Klimasystem sein. Beim Kaltwassersatz müssen zudem Zusätze wie Glykol beigemischt werden, sodass die Anlage im Winter frostsicher ist. Das ist nicht nur teuer, sondern auch umweltschädlich. Ein VRF-System wie unsere Multi V kombiniert mit Lüftungstechnik benötigt kein Glykol, da es such um ein Direktverdampfungssystem handelt. Darüber hinaus wird eine kontinuierliche Heizfunktion gewährleistet, es kommt also nicht zu Heizpausen durch Abtauvorgänge.
Ferner ist die Anbindung an alle erdenklichen Gebäudeleittechniksysteme gegeben und erprobt. Auch ist Multi V sehr energieeffizient beim Kühlen, belegt durch den guten SEER-Wert (Seasonal Energy Efficiency Ratio), und beim Heizen, was der SCOP-Wert (Seasonal Coefficient of Performance) zeigt. Grundsätzlich ist eine Kombination aus VRF-System mit Lüftungstechnik für große Gebäude perfekt geeignet – LG hat bereits zahlreiche Projekte mit sehr großen Lüftungsanlagen erfolgreich realisiert. Bei kleineren Hallen bieten aber auch Kaltwassersätze gute Leistungen.
KKA: Welche Geräte werden dabei benötigt?
Lichtblau: Um ein Gebäude auf diese Weise zu kühlen, zu heizen und zu belüften, werden VRF-Außengeräte, ein Air Handling Unit-Kit (AHU) mit elektronischen Expansionsventilen (EEV) – diese spielen eine ganz wesentliche Rolle – sowie eine Lüftungsanlage mit Verdampfer benötigt. Ein Verdampferpaket fungiert als Schnittstelle zwischen dem VRF-System und der Lüftungsanlage. Es muss exakt zur VRF-Anlage passen und daher sehr genau geplant werden. Bei acht Außeneinheiten ist zum Beispiel eine Kombination aus vier Einzelverdampfern mit einer Gesamtleistung von 360 Kilowatt denkbar. LG bietet Komplettlösungen mit Lüftungsanlagen, Multi-V-Systeme können aber auch mit Lüftungsanlagen anderer Anbieter kombiniert werden.
KKA: Warum betonen Sie die elektronischen Expansionsventile?
Lichtblau: Das EEV ist als Einspritzorgan im Kältemittelkreislauf eine wichtige Komponente in der Kälteanlage – es sorgt für die Verdampfbarkeit des Kältemittels. Die Herausforderung, vor allem bei Anlagen mit sehr großer Leistung, besteht in der optimalen Verdampferfüllung selbst bei starken Belastungsschwankungen. Einfache thermostatische Bauteile können diesen Anforderungen nicht gerecht werden. Elektronische Expansionsventile sind hierfür jedoch hervorragend geeignet, denn diese wirken deutlich genauer und ermöglichen einen jederzeit zuverlässigen Betrieb sowie erhebliche Energieeinsparungen. Verdampferkits mit EEV sind bei LG mit Leistungen von bis zu 112kW (rückluftgeregelt) pro Kreis beziehungsweise 168kW (zuluftgeregelt) verfügbar. Rückluftgeregelte Verdampferkits können sogar mit weiteren Innengeräten kombiniert werden. Die leistungsstarken Kits machen die Kombination von VRF mit sehr großen Lüftungsanlagen überhaupt erst möglich – anderenfalls müssten viel mehr Außengeräte betrieben werden, was sich aufgrund des großen Aufwands nicht rentieren würde. Beide Varianten sind für eine lokale, eine analoge 0-10V-Regelung oder eine übergeordnete Modbus-Regelung geeignet – alle Funktionen können außerdem mit dem Standardmodul umgesetzt werden.
KKA: Wodurch zeichnen sich die von LG angebotenen Außeneinheiten aus?
Lichtblau: Die neueste Generation des Multi-V-Systems, Multi V 5, bietet maximale Energieeffizienz bei geringen Betriebskosten. Multi V 5 ist mit einem Flüssigkeitskeitsunterkühler und einer Dampfeinspritzung ausgestattet. Durch den Unterkühler wird Flashgas vermieden und sichergestellt, dass auch weiter entfernte Inneneinheiten im Kühlmodus mit flüssigem Kältemittel versorgt werden. Im Heizmodus sorgt die Dampfeinspritzung dafür, dass der Kompressor bei tiefen Außentemperaturen effizienter arbeitet. Dies ermöglicht einen stabilen Heizbetrieb sogar bei -25 Grad Celsius.
Durch den Einsatz der verbesserten Technologien Dual Sensing Control und Partial Defrost vereist der Wärmetauscher außerdem wesentlich langsamer, sodass ein längerer Heizbetrieb und somit jederzeit ein hoher Raumkomfort gewährleistet wird. Der intelligente Abtau-Algorithmus der Multi-V-Lösungen reduziert außerdem die Anzahl der Abtauvorgänge und erhöht so die Heizbetriebsstunden. Ein zuverlässiger R1-Kompressor sorgt für geräuscharmen Betrieb, sodass die Anlage auch in lärmempfindlichen Bereichen eingesetzt werden kann. Das System ist aufgrund der modularen Bauweise, der kompakten Größe und eines im Vergleich zum Vorgängermodell reduzierten Gewichts einfach und flexibel zu installieren.
Ein weiterer Vorteil: Das VRF-System kann auch in Küstenlandstrichen mit hohem Salzgehalt in der Luft oder in Industriestädten mit hoher Belastung durch Fabrikdämpfe eingesetzt werden, denn die spezielle „Ocean-Black Fin“-Beschichtung schützt den Wärmeübertrager vor korrosiven Umgebungsbedingungen.
Darüber hinaus erleichtert ein benutzerfreundliches Service-Tool die Inbetriebnahme sowie Wartungen und Reparaturen erheblich. Dies ist vor allem bei VRF-Systemen mit einer Vielzahl von Anlagenkomponenten von großer Bedeutung. Mit LG Monitoring View (LGMV) können alle Betriebswerte schnell und einfach ausgelesen und kontrolliert werden. Zur energetischen Optimierung des VRF-Systems steht zudem eine ausführliche Dokumentation sowie eine gute Auslegungssoftware zur Verfügung. Auf Wunsch unterstützt das LG-Vertriebsteam gern bei der Auslegungsplanung. Auf diese Weise sorgt das VRF-System in Kombination mit einer Lüftungsanlage für verbesserte Effizienz, Leistungsfähigkeit, Flexibilität, Komfort und Steuerung.
