Steuerung für hocheffiziente Wärmepumpe Klimafreundlich heizen in Neu- und Altbauten

Die Split-Wärmepumpen von Orange Energy müssen erst bei Außentemperaturen von unter 0 °C enteist werden.

Bild: Orange Energy
23.07.2024

Angesichts hoher Energiekosten suchen viele Verbraucher nach Alternativen zu Öl und Gas. Eine interessante Option sind Wärmepumpen: Sie nutzen regenerative Ressourcen und sorgen so für Unabhängigkeit von fossilen Brennstoffen. Der Wärmepumpenspezialist Orange Energy setzt bei der neuesten Generation seiner Produkte auf eine spezielle Regelungstechnik.

Die Abhängigkeit Deutschlands von fossilen Energieträgern hat sich in den vergangenen Monaten sehr deutlich gezeigt. Immer mehr Eigenheimbesitzer mustern deshalb ihre Öl- oder Gasheizung aus und entdecken das Prinzip der Wärmepumpe für sich. Diese Systeme entziehen Luft, Erde oder Wasser mithilfe einer Trägerflüssigkeit die in ihnen gespeicherte thermische Energie und wandeln sie in Heizwärme um. Dafür benötigen sie zwar Strom, aber nur verhältnismäßig wenig: Für die Erzeugung von 4 kWh Heizenergie verbrauchen die Anlagen durchschnittlich gerade einmal 1 kWh Strom. Der Wirkungsgrad ist also sehr hoch.

Maßgefertigte Wärmepumpen für alle Gebäudearten

Das Unternehmen Orange Energy aus dem oberbayerischen Schweitenkirchen entwickelt seit über 20 Jahren Wärmepumpen sowie moderne Energiesysteme, die eine Kombination aller verfügbaren Wärmequellen ermöglichen. Die Anlagen verteilen die zur Verfügung stehende Energie zielgerichtet im Gebäude, sodass keine Wärmeverluste auftreten. Alle Produkte werden in Handarbeit gefertigt und auf die kundenspezifischen Anforderungen abgestimmt. Die Systeme „Made in Germany“ sind seit vielen Jahren sowohl in Einfamilienhäusern als auch in größeren Objekten im Einsatz.

Patentierte Abtau-Technologie

Vor kurzem hat Orange Energy die neueste Generation seiner Sole/Wasser-Luft-Wärmepumpen auf den Markt gebracht, die sich unter anderem durch eine für Luftwasser-Wärmepumpen besonders hohe Vorlauftemperatur von bis zu 65 °C auszeichnet. Die Wärmepumpen können deshalb auch in Bestandsgebäuden beziehungsweise Altbauten eingesetzt werden, in denen meist noch Heizkörper (Wandradiatoren) verbaut sind. Diese benötigen aufgrund ihrer geringen Oberfläche eine relativ hohe Vorlauftemperatur um die gewünschte Heizwirkung zu erzielen.

Die neue Split-Wärmepumpen-Serie hat gegenüber herkömmlichen Systemen aber noch einen weiteren Vorteil: Sie muss dank ihrer patentierten Abtau-Technologie erst bei Außentemperaturen von unter 0 °C enteist werden. Bei Wärmepumpen anderer Hersteller ist ein Abtauen dagegen bereits ab Umgebungstemperaturen von <+10 °C nötig. Anwender von Orange Energy-Wärmepumpen sparen also Energie, weil weniger Abtauvorgänge erforderlich sind als bei Wettbewerbsprodukten.

Vereisung kann die Leistungsfähigkeit reduzieren

Dass Wärmepumpen überhaupt abgetaut werden müssen, hängt mit ihrer Funktionsweise zusammen: Eine mit Frostschutz versetzte Flüssigkeit (meist Sole) entzieht der Umgebungsluft im sogenannten Verdampfer Wärme und überträgt diese in einem Wärmetauscher an einen zweiten Kreislauf. In ihm zirkuliert ein Kältemittel, das die Wärme wiederum an den Heizkreislauf des Gebäudes abgibt. Da der Luft Wärme entzogen wird, kühlt sie ab. Wird dabei ihr Taupunkt unterschritten, kondensiert die in der Luft enthaltene Feuchtigkeit an den Lamellen des Wärmetauschers. Bei entsprechend niedrigen Außentemperaturen kann es deshalb zu einer Vereisung der Wärmepumpe kommen, die dann nicht mehr richtig arbeitet.

Steuerung ermöglicht Fernzugriff

Für die Steuerung seiner Energiesysteme verwendet Orange Energy die übergeordnete Smart-Home-Steuerung EB7000, die von Axxeron Hesch electronics eigens für diese Anwendung konzipiert wurde. Der Basisregler EB7000 kann sowohl vor Ort per Touchpad als auch von unterwegs per Smartphone oder Tablet bedient werden. Seine intelligente Mikroprozessorstruktur ermöglicht eine leichte Anpassung und Parametrierung der gesamten Anlage. Durch den modularen Aufbau lässt sich die Steuerung zudem leicht auf- beziehungsweise umrüsten.

Das Unternehmen ist auf die Entwicklung kundenspezifischer elektronischer Geräte, Systeme und Anlagen sowie der zugehörigen Software spezialisiert. Das Unternehmen hat zudem eine mehr als 45-jährige Expertise im Bereich der Regelung und Steuerung thermischer Prozesse. Die Elektronik-Profis aus dem niedersächsischen Neustadt erarbeiten für ihre Kunden individuelle Lösungen, die ihnen ein Alleinstellungsmerkmal im Markt bieten. Eine intensive fachtechnische Beratung gehört ebenso zu den Serviceleistungen wie das Systemdesign, das Leiterplattenlayout, die Hard- und Software-Entwicklung, die mechanische Konstruktion sowie der Prototypenbau, das Projektmanagement und die Serienfertigung.

Enge Zusammenarbeit mit dem Kunden

„Wir arbeiten seit über 20 Jahren vertrauensvoll mit Axxeron Hesch zusammen und schätzen den direkten Kontakt zu den Mitarbeitern und der Geschäftsleitung sehr“, berichtet Josef Heckmeier, Gründer und Inhaber von Orange Energy. Der Wärmepumpen-Spezialist ist mit der Kooperation sehr zufrieden: „HESCH findet für alle unsere Wünsche immer eine Lösung.“

Neben der Systemsteuerung EB7000 hat Axxeron Hesch für Orange Energy auch den Regler EB4000 für die neue Wärmepumpen-Generation entwickelt. Mit dem EB4000 wird nicht nur die Wärme-/Kälteerzeugung der Anlage gesteuert, sondern auch der Lüfter, der die Umgebungsluft ansaugt und durch den Wärmetauscher „drückt“. Darüber hinaus steuert der EB4000 den Abtauvorgang und die Regeneration der Anlage.

Bei der Konzeption des Reglers arbeiteten Orange Energy und der Automatisierungsspezialist eng zusammen. „Wir haben vom Kunden eine Liste der zu erfassenden Signale und der anzusteuernden Aktoren bekommen und auf dieser Basis die passende Schaltungstechnik erstellt“, erinnert sich Axxeron-Hesch-Geschäftsführer Werner Brandis. Auch die mechanische Konstruktion hinsichtlich der Abmessungen, Kabelwege und der Einbaulage des Gehäuses übernahm Axxeron Hesch.

Entwicklung und Fertigung aus einer Hand

Die Elektronik-Experten betreuen jedes Projekt mit einem Team aus Konstrukteuren, Ingenieuren, Layoutern, Prüftechnikern und Software-Spezialisten, die gemeinsam die passende Lösung für die jeweilige Anwendung finden. Sie informieren die Kunden in monatlichen Berichten über den Fortschritt ihrer Arbeit, die sich streng an den jeweils gültigen nationalen Industriestandards und an Qualitätsmanagement-Normen orientiert (unter anderem ISO 9001:2015). Da das Unternehmen über eine eigene Elektronikfertigung verfügt, können zudem sämtliche Komponenten inhouse produziert werden.

Hocheffizienter Betrieb bei allen Vorlauftemperaturen

Die neue Wärmepumpen-Generation von Orange Energy bietet sowohl Endverbrauchern als auch Heizungsbauern Vorteile gegenüber vergleichbaren Systemen. Handwerker sparen Zeit bei der Wartung, da sich nur der Lüfter und der Wärmetauscher im Freien befinden und der Kältekreislauf der Wärmepumpen in einem separaten Gehäuse im Gebäude aufgestellt ist. Eigenheimbesitzer freuen sich über einen hohen Wirkungsgrad der Anlagen: „Die Pumpen sind die einzigen am Markt, die auch bei hohen Vorlauftemperaturen noch effizient arbeiten“, berichtet Axxeron-Hesch-Entwicklungsingenieur Marcus Brehe. Er hat seit anderthalb Jahren ebenfalls ein Hybrid-Heizsystem von Orange Energy in Betrieb.

Bildergalerie

  • Der Kältekreislauf der Wärmepumpen von Orange Energy befindet sich separat vom Lüfter und Wärmetauscher im Inneren des Gebäudes.

    Der Kältekreislauf der Wärmepumpen von Orange Energy befindet sich separat vom Lüfter und Wärmetauscher im Inneren des Gebäudes.

    Bild: Orange Energy

  • Der Kältekreislauf der Wärmepumpen von Orange Energy befindet sich separat vom Lüfter und Wärmetauscher im Inneren des Gebäudes.

    Der Kältekreislauf der Wärmepumpen von Orange Energy befindet sich separat vom Lüfter und Wärmetauscher im Inneren des Gebäudes.

    Bild: Orange Energy

  • Die Experten entwickeln individuelle Steuerungslösungen für eine Vielzahl von Anwendungen.

    Die Experten entwickeln individuelle Steuerungslösungen für eine Vielzahl von Anwendungen.

    Bild: Axxeron Hesch electronics

  •  Auch die Fertigung erfolgt bei AXXERON HESCH inhouse – auf modernsten Bestückungsautomaten von FUJI.

    Auch die Fertigung erfolgt bei AXXERON HESCH inhouse – auf modernsten Bestückungsautomaten von FUJI.

    Bild: Axxeron Hesch electronics

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