BMS-Projektleiter Markus Adzic über die neue eXm max
Markus Adzic ist Projektleiter bei dem Schweizer Unternehmen BMS-Energietechnik AG, das mit dem deutschen Partner varmeco die eXergiemaschine entwickelt hat. Im Interview stellt er das neueste und größte Modell der Serie vor: die eXm-max.
Markus, bisher gab es eXergiemaschinen mit maximalen Leistungen von 3, 5, 10, 20 und 40 kW. Was gab den Anstoß, eine noch größere Maschine mit 100 Kilowatt thermischer Leistung zu bauen?
Den Anstoß gab unser Entwicklungspartner varmeco in Deutschland: varmeco hatte viele Anfragen für Projekte, bei denen große Mengen Abwärme auf höhere, gut nutzbare Temperaturen gebracht werden sollen, zum Beispiel bei größeren Bäckereien und Hotels. Dadurch kamen wir dann zur Entwicklung der 100-kW-Maschine eXm-max.
Die eXm-max ist ja, wie die kleineren Modelle, ein Wärme-Booster, besser gesagt ein Temperatur-Booster. Für welche Einsatzbedingungen ist sie konzipiert?
Die eXm-max arbeitet sehr gut mit Quellentemperaturen ab 25 bis 55 °C, kann aber gelegentlich auch bis zu 60 °C Quellentemperatur nutzen. Ausgelegt ist sie für einen Temperaturhub von maximal 50 Kelvin zwischen Vor- und Rücklauf. So kann zum Beispiel Abwärme, die bei 30 oder 35 °C anfällt, leicht auf ein gut nutzbares Temperaturniveau von 65 oder 75 °C angehoben werden. Und das bei einen COP von ungefähr fünf.
Die Abwärmenutzung ist aber nur eines von vielen Einsatzgebieten für die eXm-max, nicht wahr?
Ja, genau. Wie die kleineren Maschinen lässt sich die eXm-max als Temperatur-Booster für Abwärme, als Nacherhitzer für die Warmwasserbereitung in Wohngebäuden oder zum Beispiel zum Absenken der Rücklauftemperatur in Fernwärmeanlagen nutzen. Im Wohnungsbau müssten die Objekte aber schon etliche zig Wohneinheiten haben, damit so viel Leistung erforderlich ist. Daher sehe ich die Anwendung der eXm-max eher in Industrie und Gewerbe, Hotels oder in Großobjekten wie einem Krankenhaus oder einer Pflegeeinrichtung.
Viele eXm werden im Bestand eingesetzt und müssen nachträglich in Technikräume eingebracht werden. Gelingt das auch mit der größeren eXm-max? Sie passt ja nicht mehr in das kühlschrankgroße Gehäuse der kleineren Pro-Modelle [Standgeräte mit 10 bis 40 kW].
Bei der Größe galt für uns: so groß wie nötig, so klein wie möglich. Die Standfläche der 100-kW-Maschine ist etwas kleiner als eine Europalette [800 x 1200 mm]. Daher passt sie auch durch eine normal breite Türe. Das war uns sehr wichtig, das vermeidet Probleme beim Transport oder bei der Einbringung.
Unterscheidet sich der Kältekreis oder die Steuerung der eXm-max von den Pro- und Compact-Modellen?
Ja, es gibt tatsächlich einen Unterschied. Bei der eXm-max ist nicht nur ein größerer Kältekreis eingebaut, sondern sie hat auch einen Frequenzumformer [FU]. Der FU-Einsatz erlaubt es uns, den Verdichter und die beiden Pumpen für den Hoch- und Niedertemperaturkreis stufenlos zu regeln.
Welche Vorteile bietet die stufenlose Leistungsregelung?
Zum einen kann die eXm max mit dieser feinen Regelung der Last besser folgen, zum Beispiel wenn die Menge an Abwärme, deren Temperatur sie anheben soll, schwankt. Das führt dazu, dass sich die eXm max weniger oft ein- und ausschalten muss. Und sie kann einen sanften Anlauf vornehmen, was einerseits die eXm schont und andererseits Strom-Lastspitzen vermeidet. Außerdem lassen sich aufgrund der Leistungsregelung ungünstige Betriebszustände, zum Beispiel ein Überschwingen nach dem Start, besser vermeiden.
Die wichtigsten Merkmale der eXergiemaschine-max
- Wasser-Wasser-Wärmepumpe für Quellentemperaturen bis 55 °C (ggf. bis 60°C)
- Temperaturhub bis zu 50 Kelvin möglich
- 100 kW maximale thermische Leistung
- Stufenlose Leistungsregelung mit Frequenzumformer
- Passt durch Türrahmen mit 80 cm Durchgangsbreite
- Ideal für Abwärmenutzung im Gewerbe oder Warmwassererzeuger in großen Objekten
So funktioniert die eXergiemaschine
Die eXergiemaschine ist eine elektrisch betriebene, spezielle Wasser-Wasser-Wärmepumpe für hohe Quellentemperaturen bis ca. 55 °C und Temperaturhübe bis 50 Kelvin. Es gibt sie als
- Wandgerät mit 3 oder 5 kW max. thermischer Leistung und
- Standgerät mit 5, 10, 20, 40 oder 100 kW.
Die eXergiemaschine wird in Kombination mit einem Heizungspufferspeicher (auch Heizspeicher oder Wärmespeicher genannt) betrieben und stellt in einem Speicher eine optimierte Temperaturschichtung her. Im Betrieb entnimmt die eXm über zwei Kreisläufe Wasser aus der Speichermitte (dem warmen Speicherbereich). Ein Kreislauf leitet das Wasser zum Kondensator der eXergiemaschine, wo es erhitzt wird, bevor es in den heißen, oberen Teil des Speichers gelangt; der andere Kreislauf führt das Wasser über den Verdampfer und kühlt es, bevor es in den kühlsten Speicherbereich fließt. Einsatzgebiete sind:
- Erhöhen der Vorlauftemperatur bei Wärmepumpen, PVT-Kollektoren oder Abwärmenutzung
- Senken der Rücklauftemperatur für einen effizienteren Betrieb von Wärmequellen oder das Einhalten von Fernwärme-Anschlussbedingungen
- Verlängern der Schaltzyklen zur Schonung von Wärmepumpen und Blockheizkraftwerken
