Heizungsanlagen mit Wärmepumpen erfreuen sich immer größerer Beliebtheit. Sie sind nicht nur umweltfreundlicher und werden durch den Staat gefördert, sondern arbeiten effizienter und sind wartungsärmer als herkömmliche Heizsysteme, die mit fossilen Brennstoffen heizen. Mit der Inbetriebnahme sind hingegen viele Pflichten und gesetzliche Vorgaben für Betreiber und Fachkräfte verbunden. Einige Fachbetriebe sind von den Herstellern der Wärmepumpenanlagen, die sie vermarkten, dazu autorisiert, mit eigenem Personal die Inbetriebnahme der Anlagen und den Wartungs – und Reparaturservice zu erbringen.
Wer sich dieses Geschäftsfeld neu erschließen möchte, sollte die rechtlichen Vorgaben kennen und wissen, worauf bei der Inbetriebnahme und Wartung von Wärmepumpenheizungen zu achten ist. Testo bietet dafür das nötige Know-how, Zertifizierungen und Messtechnik.
Trend zur Wärmepumpenheizung H2>
Funktionsweise einer Wärmepumpe vereinfacht erklärt H2>
Effizientes Heizen von Raum und Wasser H2>
Neben dem guten Gefühl etwas für die Umwelt zu tun, ist ein weiterer großer Vorteil die relativ hohe Effizienz von Wärmepumpen. So hat eine Wärmepumpe, abhängig von Wärmequelle und Gebäude, etwa eine Jahresarbeitszahl (JAZ) von 3,5 - 5. Das bedeutet, dass man bei einem Einsatz von 1 kWh Stromleistung eine Heizleistung von 3,5 bis 5 kWh herausbekommt. Sofern die Strompreise niedriger sind als die für Öl oder Gas, amortisieren sich Wärmepumpen bereits nach kurzer Zeit für den Betreiber. Zudem gibt es seitens des Staates eine Förderung für Wärmepumpen, wenn diese einen Mindest-JAZ-Wert erreicht.
Obwohl die Inbetriebnahme einer Wärmepumpe mit relativ hohen einmaligen Anschaffungskosten verbunden ist, gelten Wärmepumpen als kosteneffizient. Das liegt zum Beispiel daran, dass Wärmepumpenheizungen im Gegensatz zu herkömmlichen Heizarten die Wärme nicht durch Verbrennungen produziert. Dadurch entstehen keine Rußablagerungen oder Verschmutzungen, weshalb Wärmepumpen viel seltener gewartet werden müssen. Somit entfällt auch die gesetzlich verbindliche Pflicht, die eine Abgasanlage in einem Wartungsintervall von zwei Jahren durch einen Schornsteinfeger abnehmen und inspizieren zu lassen.
Wer darf Wartungsarbeiten an Wärmepumpen durchführen? H2>
Da bei einigen Modellen die Kontrolle des Kältemittelkreislaufs vorgeschrieben ist, gelten für die Wartung und Inspektion von Wärmepumpen besondere gesetzliche Richtlinien.
Hier die Bundesverband-Empfehlungen
Der Bundesverband der Deutschen Heizungsindustrie (BDH) und der Bundesverband Wärmepumpe e.V. (BWP) empfehlen die Wartungsarbeiten an Wärmepumpen durch Fachpersonal durchführen zu lassen. Da in den meisten Wärmepumpen die Kühlmittel R 134A, R 404A, R 407C oder R 410A eingesetzt werden, beschreibt die EU-Verordnung Nr. 517/2014 wie mit diesen Kältemitteln umzugehen ist. Aufgrund der in den Wärmepumpen eingesetzten Kühlmittel gelten für die Wartung, Inspektion und Instandsetzung von Wärmepumpenheizungen besondere Vorschriften, wie zum Beispiel die Chemikalien-Klimaschutzverordnung (ChemKlimaschutzV). Die EU-Verordnung Nr. 517/2014 legt die Rahmenbedingungen zur Wartung, Kennzeichnung von Anlagen und Komponenten und auch Qualifizierung von entsprechendem Fachpersonal fest. Die Wartungs- und Inspektionsarbeiten beinhalten unter anderem eine regelmäßige Dichtheitsprüfung der Anlage. Dadurch soll verhindert werden, dass unbeabsichtigt größere Mengen an flourierten Treibhausgasen freigesetzt werden. Der Betreiber einer solchen Anlage muss sicherstellen, dass die geforderten Prüfungen durch eine zertifizierte Fachkraft erfolgen.
Damit alle gesetzlichen Spielregeln eingehalten werden und die Betreiber nicht vergessen die Inspektion von Fachpersonal durchführen zu lassen, werden oft Wartungsverträge direkt mit den Herstellern der Wärmepumpen geschlossen. Aber gerade hier liegt das Potential des neuen Geschäftsfeldes fürs Heizungshandwerk.
Viele Heizungsbauer können nach dem Einbau der Wärmepumpe und der Vermittlung des Wartungsvertrages mit dem Hersteller nämlich keine weiteren Dienstleistungen anbieten, da ihnen die nötige Qualifizierung und Zertifizierungen fehlen.
Zertifizierungen mit der Testo Akademie
Mit der Testo Akademie als Wissens- und Schulungszentrum können Heizungsbauer ihr Know-how in den Bereichen Klima- und Kältetechnik aber auch in Thermografie oder Recht vertiefen. Hierzu wird ein vielfältiges Angebot an E-Learning-Angeboten, Webinaren und Seminaren – speziell auch um sich für Wartungsarbeiten an Wärmepumpen zertifizieren zu lassen.
Der Bezug zur Praxis liegt der Akademie besonders am Herzen, daher sind möglichst viele Praxisübungen in die Weiterbildungsinhalte integriert. Die themenspezifische Fachkompetenz wird von Referenten und Spezialisten mit entsprechender Expertise auf ihrem Gebiet an die Schulungsteilnehmer weitergegeben. Die Zertifizierungen für die Wartung an Wärmepumpen ist Herr Frank Zunft verantwortlich. Als staatlich geprüfter Techniker SHK und Heizungs- und Sanitärmeister leitet er die Seminare „Kleiner Kälteschein“ Kategorie 2 und „Großer Kälteschein“ Kategorie 1.
Für wen eignet sich der Kleiner Kälteschein - Kategorie 2?
Für wen eignet sich der Großer Kälteschein - Kategorie 1?
Wer auf Nummer sichergehen will, entscheidet sich für das Seminar „Großer Kälteschein“ Kategorie 1. Damit sind Absolventen qualifiziert für die Wartung, Instandsetzung, Rückgewinnung und Installation von Wärmepumpen mit mehr als 3 Kilogramm flourierten Treibhausgasen. Dieses umfasst zum Beispiel die Leckprüfung an Wärmepumpenheizungen mit Eingriff in den Kältekreislauf. Voraussetzung hierfür ist eine abgeschlossene Gesellenprüfung in einem Elektro-, Versorgungstechnik- oder Metallberuf und mindestens zwei Jahre praktische Berufserfahrung in der Kälte- und Klimatechnik.
Weitere Kälte- und Klima-Seminare der Testo Akademie:
Welche Arbeiten müssen bei der Wartung einer Wärmepumpe durchgeführt werden?
Um einen energieeffizienten Betrieb und die Langlebigkeit einer Wärmepumpenheizung aufrechtzuerhalten, müssen regelmäßige Kontrollen und Wartungsarbeiten an ihr durchgeführt werden. Die Tätigkeiten zur Wartung und Inspektion von Wärmepumpen lassen sich in zwei Bereiche aufteilen. Einen allgemeinen Teil mit Wartungs- und Überprüfungsarbeiten und einen spezifischen Teil der sich je nach Wärmepumpen-Typen speziell mit der Wärmepumpe beschäftigt.
Im Nachfolgenden wird lediglich über die allgemeinen Wartungsaufgaben an Heizungsanlagen mit Wärmepumpe aufklärt.
Mechanische Bauteile
Kältemittelkreislauf
Leckageprüfung
Reinigung Heizkreisfilter
Reinigung Verdampfer
Prüfung der Sicherheitsventile
Überprüfung Reglereinstellung und Stromaufnahme
Welche Messungen sind an einer Wärmepumpe nötig?
Um sicherzustellen, dass eine Anlage funktionsfähig ist, muss sich der Techniker stets die Frage nach den entsprechenden Drücken, Temperaturen des Kältemittels und speziell nach der Überhitzung und Unterkühlung des Systems stellen. Aus diesen Parametern kann der Betriebspunkt ermittelt und eine Aussage über die Sicherheit und Effizienz einer Anlage abgeleitet werden.
• Dichtheitsprüfung (nur bei Erst-Inbetriebnahme– vor Kältemitteleinführung)
• Evakuieren (nur bei Erst-Inbetriebnahme)
• Druck / Temperatur - Überhitzung / Unterkühlung
• Leckageortung
Wichtige Parameter erfassen und bewerten
Für eine allumfassende Anlagenbewertung und eine korrekte Einregulierung einer Wärmepumpe sind exakte Messwerte und Fachwissen die Basis. Nur so ist es möglich, entscheidende Betriebszustände bzw. Parameter zu erfassen und zu evaluieren. Wichtige zu prüfende Parameter sind u. a.:
• Die Verdampferüberhitzung: für die optimale Verdampferfüllung
• Die Saugdampfüberhitzung: für einen Betrieb des Verdichters im Rahmen seines Einsatzdiagramms, um z. B. die Saugdampfkühlung der Verdichter sicherzustellen und damit eine mögliche Ölverkokung zu vermeiden.
• Die Arbeitsweise eines internen Flüssigkeits-/Saugdampf-Wärmeübertragers: um zu überprüfen, wie groß die zusätzliche Unterkühlung und die Überhitzung durch den Einsatz eines solchen Wärmeübertragers sind.
• Die sogenannte treibende Temperaturdifferenz am Wärmeübertrager: um die Effizienz der Wärmeüberträger zu verbessern oder neu zu bewerten.
Unterkühlung
Prinzipiell lässt sich die Unterkühlung des flüssigen Kältemittels vor dem Expansionsorgan am besten ermitteln. Die Berechnungen der Unterkühlung nach dem Verflüssiger oder nach dem (stehenden) Sammler sind ausschließlich für die Betrachtung von Teilabschnitten relevant. Entscheidend ist jedoch, welchen Zustand das Kältemittel vor dem Expansionsorgan hat.
Die Unterkühlung ist eine sehr wichtige Beurteilungsgröße für die Effizienz der Wärmepumpenanlage. Wenn eine zusätzliche Unterkühlung (z. B. durch einen externen Unterkühler) später im Kältemittelkreislauf vorhanden ist, müssen alle Rohrleitungskomponenten in der Flüssigkeitsleitung überprüft bzw. nachgerechnet werden.
Zum einen führt die Unterkühlung zu einem Enthalpie-Gewinn und erhöht somit die Wärmemenge, welche vom Verdampfer aufgenommen werden kann. Zum anderen ist sie notwendig, um die Druckabfälle in der Flüssigkeitsleitung ohne Vorverdampfung überwinden zu können
Überhitzung
Ebenso wie die Unterkühlung ist die Überhitzung eine der wichtigsten Kenngrößen zur Beurteilung der aktuellen Anlageneffizienz. Prinzipiell muss dabei unterschieden werden, an welcher Stelle im Kältemittelkreislauf die Berechnung der Überhitzung erfolgen soll:
• Verdampferüberhitzung
• Überhitzung in der Saugleitung
• Saugstutzen-Überhitzung
• Überhitzung im Verdichter
Wichtig bei Inbetriebnahme von Wärmepumpen
Werden sie in Betrieb genommen, bleiben die im Zuge der Inbetriebnahme getätigten Einstellungen oft über eine längere Zeit unverändert. Eine falsche oder ungenaue Überhitzungseinstellung könnte somit dem Verdichter schaden.
• Zu geringe Überhitzungswerte führen zur Auswaschung von Lagern, können zum Wicklungsschluss oder zum Aufschäumen des Öls führen.
• Zu hohe Überhitzungswerte führen u.a. zu Leistungsverlusten, zu einer stärkeren Vereisung am Verdampfer und damit zu längeren Abtauzeiten. Die Anlageneffizienz und die Ökobilanz werden deutlich schlechter, der Kunde ist unzufrieden und unnötige Serviceeinsätze sind die Folge.
Wichtig im Servicefall von Wärmepumpen
Im Servicefall ist es oft entscheidend, dass der Monteur vor allem schnell die wichtigsten Anlagenparameter erhält. Die sogenannte Monteurhilfe ist das wichtigste Messgerät für den Monteur. Allerdings ist dieses unverzichtbare Messgerät häufig mechanischen und thermischen Belastungen im Fahrzeug und auf der Baustelle ausgesetzt.
Die analoge Ausführung, also ein Manometer mit mechanischen Zeigern, ist besonders anfällig dafür, aufgrund von Belastungen ungenaue Messwerte zu liefern.
Außerdem ist es nicht möglich, entscheidende Werte wie Überhitzung und Unterkühlung direkt abzulesen. Bei der manuellen Berechnung der genannten Werte besteht immer das Risiko, dass neben dem Parallaxenfehler auch mathematische Fehler auftreten.
Anders bei der digitalen Monteurhilfe. Hier können die Drücke der Anlage und die dazugehörigen Temperaturen parallel und sehr genau für die Ermittlung der Überhitzung und Unterkühlung erfasst werden. Eine Parallaxe wie auch ein mathematischer Fehler sind unmöglich. Die Anzeigenbeleuchtung, der Abgleich des Umgebungsdruckes wie auch die Messdatenspeicherung sind nützliche Ergänzungen, damit der Serviceeinsatz schnell und effizient erfolgen kann.
Messgeräte für die Inbetriebnahme und Service an Wärmepumpen H2>
Digitale Monteurhilfen werden allen täglichen Anforderungen gerecht – damit werden verschiedene Betriebsparameter mit nur einem Gerät erfasst. So lassen sich schnell und einfach sowohl Druck- als auch Temperaturwerte messen. Des Weiteren gewährleisten in der Regel zwei Temperatureingänge eine gleichzeitige Berechnung der Überhitzung und Unterkühlung des Systems.
Viele digitale Monteurhilfen unterstützten überdies mit Hilfe einer integrierten Vakuummessung die Evakuierung der Anlage. Die Durchführung einer temperaturkompensierten Dichtheitsprüfung ist ebenfalls möglich. Außerdem sind nahezu alle gängigen Kältemittel standardmäßig im Gerät hinterlegt. Modernere Geräte ermöglichen gar die Datenspeicherung und -auswertung am PC mittels spezieller Software oder den Ausdruck des Messprotokolls direkt vor Ort beim Kunden. Die Multifunktionalität digitaler Monteurhilfen verschafft somit erhebliche Vorteile in der Handhabung und ermöglicht dadurch ein schnelles und effizientes Arbeiten vor Ort.
Mit einer digitalen Monteurhilfe führt der Techniker schnell und sicher den Service an Wärmepumpen durch. Die Testo Kälte-App sorgt dabei für mehr Komfort bei Inbetriebnahme und Wartung.
• Hochpräzise Messungen im Handumdrehen durchführen
• Dichtheit der Wärmepumpenanlage sicherstellen
• Effizienz der Anlage prüfen und optimieren
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Weitere Messgeräte für den Service rund um Wärmepumpenheizung finden Sie hier.
Checkliste: Wartung von Wärmepumpen – das sollten Sie beachten
- Wartungsarbeiten der Heizungsanlage mit Wärmepumpe wird in Allgemeine Wartungs- und Überprüfungsaufgaben und Anlagenspezifische Aufgaben aufgeteilt
- Gerätekomponenten auf Beschädigung und Verschmutzung Prüfen
- Befestigungen und Wasserführenden Teile auf Leckagen kontrollieren
- Leckagen an Kältemittelleitungen sind durch erhöhten Kältemittelverbrauch oder Ölspuren leicht zu erkennen
- Dichtheitsprüfung des Kältekreises
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- Heizkreisfiltern
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