Supermarkt mit Propan-Anlage, Mainz
Nachhaltiger Supermarkt mit Propan
Nachhaltigkeit und Energieeffizienz sind heute feste Voraussetzungen in allen Anwendungen der Kälte- und Klimatechnik, ob bei Neubauten oder Sanierungen. So entschied eine große Lebensmittelmarktkette, einen Supermarkt in Mainz als Mustermarkt für ein Sanierungs-konzept mit Propan-Wärmepumpen zu nutzen, um bestehende Effizienzpotentiale zu heben und ein nachhaltigeres Konzept für weitere Märkte zu erhalten. Gerade bei der Sanierung von Lebensmittelmärkten gibt es verschiedene Modernisierungsmaßnahmen, die bei einem bestehenden Wärmerückgewinnungssystem Einsparpotentiale ermöglichen. In diesem Fall umfasste das bisherige Heiz- und Kühlkonzept des Lebensmittelmarktes eine Warmwasser- und Kaltwasserbereitstellung, die durch Schnittstellen mit der Gewerbekälteanlage verbunden war.
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Herausforderung: Verkaufsfläche klimatisieren
Die bestehende Anlage für den 1.400 m2 großen Supermarkt verfügte über keine Spitzenlastabdeckung – die Abwärme reichte aus, um den Markt während der Heizperiode ausreichend zu heizen, doch es entstanden Engpässe in der Wärmeversorgung, wenn die Wärmerückgewinnungsleistung unzureichend oder nicht vorhanden war. Auch die Klimatisierung der Verkaufsfläche über die Verbundanlage der Gewerbekälte entsprach nicht ganz den Anforderungen. Die Aufgabe bestand also darin, die Betriebssicherheit zu steigern, indem die entstehende Abwärme aus der Gewerbekälteerzeugung für die Gebäudeheizung und Brauchwassererwärmung genutzt und durch die Implementierung eines Wärmerückgewinnungssystems weitere Einsparpotentiale gehoben wurden. Dabei sollte der Umbau des vorhandenen hydraulischen Systems möglichst gering sein; der Pufferspeicher für Warm- oder Kaltwasser sollte weiterverwendet werden.
Herzstück des Konzepts: Propan-WP
Der Kunde wünschte eine Komplettlösung inklusive autarker Regelung und legte Wert darauf, dass das umweltfreundliche Kältemittel Propan (R290) zum Einsatz kam, mit förderfähigen Wärmepumpen. Die ganzjährige Bereitstellung der Kalt- und Warmwasserversorgung sollte gesichert sein, bei hoher Energieeffizienz und geringen CO2-Emissionen. Dafür entwickelte Swegon ein individuelles Konzept, das in das Bestandssystem eingebunden wurde und über eine intelligente Regelungstechnik verfügt.
Um eine hohe Energieeffizienz zu erreichen, wurden zwei TITAN Sky Hi HP-Wärmepumpen als Master- und Slave-Einheit kombiniert, die mit der systemoptimierten Regelung HYZER untereinander kommunizieren. Dies ermöglicht eine intelligente Kaskadenschaltung, so dass die Wärmepumpen je nach anfallender Last alleine oder im Parallelbetrieb gefahren werden. Auch das Abtauen der Wärmepumpe wird über die HYZER-Regelung optimiert. Da das Abtauen nur nach Bedarf geschieht, werden die Abtaufrequenzen deutlich reduziert, während gleichzeitig sowohl die Effizienz der Wärmepumpe als auch der Komfort im Verkaufsraum gesteigert werden.
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HYZER: Anpassbare Regelung
Über die bereits erwähnte Kaskadenreglung ist eine automatisierte Stör-, Redundanz- und Zeitumschaltung der Wärmepumpen sichergestellt. Das Besondere am HYZER-System ist, dass es zusätzlich die Hydraulik optimiert regelt: Verschiedene Sensoren sind mit Berechnungsalgorithmen kombiniert, und zusammen überwachen sie die vom Gebäude abgenommenen Heiz- oder Kühlleistungen. Anhand dieser Ergebnisse regelt das HYZER-System sowohl die Leistungsabgabe der Wärmepumpen als auch die Volumenströme im Hydrauliksystem – und das bedarfsgerecht. Dadurch reduziert sich die elektrische Leistungsaufnahme der eingebundenen Komponenten, wie Wärme- oder Umwälzpumpen, auf ein Minimum. Zudem wird der Energieverbrauch in Echtzeit aufgezeichnet, was eine strukturierte Datenanalyse der Energieeinsparung ermöglicht.
Effiziente Anlage, zufriedener Kunde
Der Kunde war mit dem Ergebnis des Konzepts sehr zufrieden, das System läuft deutlich energieeffizienter als die alte Anlage. Dazu trägt vor allem die HYZER-Regelung bei: Swegon lieferte eine eigenständige Regelung mit klar definierten Schnittstellen zur Gebäudeleittechnik. Somit konnte die vorhandene Hydraulik des Marktes weitgehend beibehalten werden. Lediglich eine hydraulische Weiche wurde zur Entkoppelung zwischen Primär- und Sekundärkreislauf als effizienzsteigernde Ergänzung eingebunden. Die Wärmeverteilung über Sekundär-Umluftgeräte, Türluftschleier und statische Heizflächen konnte ebenfalls bestehen bleiben.
Die Anlage hat so überzeugt, dass mittlerweile zwei weitere Märkte umgerüstet wurden; die nächsten Projekte sind bereits in Planung. Da das Konzept auf die jeweiligen Anforderungen anpassbar ist, ist die Effizienzoptimierung in jedem Fall gegeben.
