Heizen und kühlen mit Lufterhitzern

Das Heiztechnik-Unternehmen Wolf hat sein Lufterhitzer-Programm erweitert und bietet die TopWing-Serie nun auch mit Kühlfunktion an. Parallel dazu wurde ein Feldbus (eBus)-fähiges Lufterhitzer-Management entwickelt, auf das sich bis zu 32 Lüftungsgeräte oder maximal 40 untergeordnete Teilnehmer aufschalten lassen. Durch eine LON-Schnittstelle kann das Regelsystem in übergeordnete Automations- und Gebäudemanagementsysteme eingebunden werden.

Bild 1: Die stärkere Orientierung an aktuellen Design- und Farbtrends hat dazu beigetragen, dass Lufterhitzer heute vermehrt auch für anspruchsvollere Bereiche genutzt werden, beispielsweise in Verkaufsräumen.

Der Warmwasser betriebene Lufterhitzer konnte in den letzten Jahren seine Marktposition als Hallenheizsystem gegenüber anderen Bauarten weiter festigen. Das hängt zum einen mit der verbesserten Luftführung durch Induktionsjalousien mit neu entwickeltem Sekundärluftkonus zusammen. Zum anderen ergeben sich durch das umfassende Zubehörsortiment der Anbieter, wie beispielsweise verschiedene Ausblasvarianten, aber auch Mischluft-, Umluft-, Außenluft- und Filterkästen sowie komplette Sets für die Wand- oder Deckenmontage, neue Einsatzgebiete. Zudem hat die stärkere Orientierung an aktuellen Design- und Farbtrends dazu beigetragen, dass die ursprünglich für den industriellen Einsatz entwickelten Lufterhitzer heute vermehrt für anspruchsvollere Bereiche genutzt werden, beispielsweise in Verkaufsräumen, Showrooms oder in Autohäusern.

Bild 2: Rein äußerlich unterscheidet sich der Lufterhitzer mit Kühlfunktion nur durch den zusätzlichen Kondensatablauf in der Bodenplatte (bei freiem Ablauf) bzw. durch einen unauffälligen Kondensatstutzen in der Höhe des oberen Wärmeaustauscheranschlusses (Ausführung mit Kondensatpumpe).

Aufgrund architektonischer Trends sowie der zunehmenden Bereitschaft von Bauherren, mehr in Raumkomfort zu investieren, ist in den vergangenen Jahren der Wunsch nach zusätzlicher Kühlung im Sommer weiter gestiegen. Wolf hat darauf mit der Markteinführung der Lufterhitzer-Serie TopWing-TLHD reagiert, die unlängst durch die TopWing-Serie TLHK ergänzt wurde. Rein äußerlich unterscheidet sich dieser Lufterhitzer mit Kühlfunktion von der vorhandenen Baureihe nur durch den zusätzlichen Kondensatablauf in der Bodenplatte (bei freiem Ablauf) bzw. durch einen unauffälligen Kondensatstutzen in der Höhe des oberen Wärmeaustauscheranschlusses (bei Ausführung mit Kondensatpumpe). Kondensatpumpe, Schwimmerschalter und Steuergerät mit Alarmschalter sind komplett verdrahtet und Platz sparend im Inneren des Gerätes untergebracht. Ein zusätzlicher Klemmenkasten entfällt.

Bild 3: Gesamtkonzept der DigiPro-Lufterhitzerregelung.

DigiPro-Bedienteil mit LON- und ISDN-Schnittstelle

Mit der Forderung der Kunden nach mehr Raumkomfort und hier insbesondere nach der Option Raumkühlung wächst auch der Wunsch nach einer höherwertigeren Regelung. Entsprechend der Entwicklung in der Gebäudeautomation wird heute mehr und mehr die Einbindung von Einzellösungen in ein Gesamtsystem gefordert, wobei die Schnittstellen zu übergeordneten Automations- und Managementebenen international üblichen Standards genügen müssen.

Wolf hat sich bei der Konzeption der neuen DigiPro-Lufterhitzerregelung für eine wirtschaftlich orientierte Lösung entschieden: Zu den übergeordneten Automations- und Managementsystemen steht eine LON-Schnittstelle zur Verfügung, die die Einbindung sowohl in die heute üblichen Gebäudemanagementsysteme garantiert, als auch eine Vernetzung mit weiteren Systemen, beispielsweise Sonnenschutz- oder Lichtsteuerungen, ermöglicht. Durch eine vorkonfigurierte ISDN-Schnittstelle ist sowohl eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung im Rahmen eines Fernmanagements gegeben, als auch die Einwahl in das Internet und damit eine Verbindung zur gesamten IT-Welt. Somit sind alle Vorkehrungen getroffen, um das Regelsystem bei Bedarf auch über das Internet-Protokoll TCP/IP bedienen zu können.

Bild 4: Gruppenschaltung mit Komplettabschaltung bei Störung.

Für die interne regelungstechnische Verknüpfung zwischen dem wandmontierten Bedienteil der Regelung, dem auf dem Lufterhitzer platzierten Leistungsteil sowie den so genannten "externen Teilnehmern", wie Funkfernbedienung, Funkuhrmodul, Kesselansteuerung etc., wurde der preiswertere und einfach zu installierende eBus gewählt, der bereits im gesamten Heiztechniksystem des Unternehmens eingesetzt wird. Verbunden werden diese Komponenten mit einem in Zweidrahttechnik ausgeführten Bus. Der eBus wird als Plug & Play-Version eingesetzt. Auf jedes Bedienteil der DigiPro-Lufterhitzerregelung können bis zu maximal 32 Geräte aufgeschaltet und gemanagt werden.

Während die Leistungsteile der Lufterhitzer/Luftkühler entsprechend den jeweiligen Anforderungen an die Regelungs- und Steuerungsfunktionen ausgewählt werden, ist die Bedieneinheit für alle Anwendungen gleich. Die Anlagenkonfiguration wird individuell im Bedienteil ab Werk eingestellt, um eine einfache Inbetriebnahme vor Ort zu ermöglichen. In der Bedieneinheit ist ein Raumfühler integriert, der je nach Montageort aktiviert oder deaktiviert werden kann. Weitere Betriebsoptionen lassen sich durch zusätzliche Eingänge, beispielsweise für einen externen Raumfühler, einen Außenfühler zur energieoptimierten freien Kühlung oder für einen externen Anlagenstart, realisieren.

Bild 5: Gruppenschaltung mit Einzelabschaltung bei Störung.

Bustechnologie ersetzt Relaisschaltungen

Die Vorteile der Bustechnik werden besonders deutlich, wenn mehrere Lufterhitzer/Luftkühler zentral bedient bzw. geregelt werden sollen. Besonders gravierend war früher der verdrahtungsseitige Aufwand, wenn mehrere Lufterhitzer mit Induktionsjalousie und Mischluftklappenantrieb in Reihe geschaltet werden sollten. Durch den Einsatz einer modernen busbasierten Regelung sind solche Gruppenschaltungen heute auf einfache Weise realisierbar. Der Vorteil einer solchen Lösung besteht darin, dass nur ein Leistungsteil mit Basis- und Leistungsplatine für maximal fünf Geräte gebraucht wird. Nachteil ist der verhältnismäßig hohe Verdrahtungsaufwand zwischen den Geräten zur Steuerung der Lufterhitzerfunktionen. Da alle Gerätefunktionen gesamthaft erfasst werden, fällt bei einer Störung, beispielsweise bei Ansprechen der Frostschutzsicherung, die gesamte Lufterhitzergruppe aus (Bild 4). Wegen der Sammelstörmeldung ist eine Stördiagnose nur begrenzt möglich. Eine Gruppenschaltung über nur einen Leistungsteil lohnt sich deshalb nur bei einer geringen Gerätezahl.

Bild 6: Die Vorteile des digitalen Lufterhitzermanagements kommen dann zum Tragen, wenn verschiedene Temperaturzonen vorliegen und die Lufterhitzer mit unterschiedlichen Zusatzfunktionen ausgestattet sind, beispielsweise mit Außenluftansaugung, Misch- bzw. Umlufteinrichtungen oder unterschiedlichen Ausblasvarianten. Ein Bedienteil kann bis zu acht Temperaturzonen separat ansteuern und überwachen.

Eine elegantere Gruppenschaltung lässt sich durch den Einsatz eines Leistungsteils, bestehend aus Basisplatine und Leistungsplatine sowie einem Gruppenmodul in jedem Lufterhitzer/Luftkühler, verwirklichen. Durch die Busverbindung zwischen dem Leistungsteil und den Gruppenmodulen entfällt die klassische Gruppenverdrahtung. Bei Gerätestörungen, z.B. beim Ansprechen des Frostschutzes, fällt immer nur der jeweilige Lufterhitzer aus (Bild 5). Da jedem Lufterhitzer ein Gruppenmodul zugeordnet ist, können Störungen am jeweiligen Gerät genau erfasst und am Bedienteil visualisiert werden.

Bild 7: Externe Anschlussmöglichkeiten.

Die eigentlichen Vorteile des digitalen Lufterhitzermanagements kommen dann zum Tragen, wenn verschiedene Temperaturzonen vorliegen und die Lufterhitzer mit unterschiedlichen Zusatzfunktionen ausgestattet sind, beispielsweise mit Außenluftansaugung, Misch- bzw. Umlufteinrichtungen oder unterschiedlichen Ausblasvarianten. Ein Bedienteil ist in der Lage, bis zu acht Temperaturzonen separat anzusteuern und zu überwachen. Jede Zone benötigt ein Leistungsteil als Führungsmodul; für alle anderen Lufterhitzer einer Zone genügt ein Gruppenmodul. Bei dieser Anordnung empfiehlt es sich, am jeweiligen Leistungsteil einen Sollwertgeber zu installieren. Damit kann jede Zone auch manuell vor Ort geregelt werden. Als typische Anwendung für eine zonenweise Lufterhitzerregelung bietet sich beispielsweise ein Autohaus mit Werkstatt, Lager sowie Verkaufs- und Ausstellungsräumen an (Bild 6).

Bild 8: Bedienfeld der neuen DigiPro-Lufterhitzerregelung.

Damit die Funktionen der Regelung nicht unbeabsichtigt von übergeordneten Automations- und Managementsystemen beeinflusst werden, können externe Eingriffe und Änderungen über den übergeordneten LON-Bus im DigiPro-Regler in Abstimmung mit dem Kunden festgelegt werden. Durch eine solche Zugangskontrolle wird vermieden, dass individuell vorgegebene Funktionalitäten im Bereich der eBus-Anbindungen durch übergeordnete Systeme verändert werden. Ähnliches gilt auch für die ISDN-Anbindung in das Festnetz bzw. in die Mobilfunknetze.

Internetinformationen:
www.wolf-heiztechnik.de

* B i l d e r : Wolf Heiztechnik, Mainburg

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