KSP-26
Lernkartei der Klasse KSP-26
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Aus welchen Funktionseinheiten besteht eine Regelstrecke zur Regelung der Raumluft-Temperatur in einer TKZ?
Magnetventil ohne Spule, Drosselorgan, (Verteiler), Verdampfer, Raumluftströmung
Aus welchen drei Funktionseinheiten besteht eine Regeleinrichtung?
Messeinrichung (Fühler), Regler, Stellantrieb (Stellmotor ,Spule, ...)
Welche zwei primäre Aufgaben hat ein Verbundregler?
- Optimale Saugdruck-Regelung: Mehrere Verdichter werden so geregelt, dass der Saugdruck für die angeschlossenen Kühlstellen genügend tief, jedoch nicht unnötig tiefer ist.
- Optimale Hochruck-Regelung: Die Verflüssigung (luft- oder flüssigkeitsgekühlt) wird so geregelt, dass der Hochdruck für alle -Drosselorgane oder für die AWN ausreicht, jedoch nicht unnötig höher ist.
Verbundregler können die Drücke stetig und unstetig regeln: Beschreiben Sie eine Variante für eine unstetige Saugdruckregelung.
Mehrere Verdichter im Verbund und ein Verdichter mit Magnetventilen zur Abschaltung von Zylinderblöcken.
z.B. Drei gleiche Verdichter, wobei Verdichter 1 mit vier unabhänig schaltbaren Zylinderblöcken => 12 Leistungsstufen
Verbundregler können die Drücke stetig und unstetig regeln: Beschreiben Sie eine Variante für eine stetige Saugdruckregelung.
Mehrere Verdichter, wobei ein Verdichter mit CRII oder FU ausgerüstet wird:
- z.B. Verdichter 1 mit CRII (1 - 10 kW), Verdichter 2 (9 kW), Verdichter 3 (18 kW)
=> Stetige Saugdruckregelung von 1 - 37 kW
- z.B. Verdichter 1 mit FU (7 kW: 25 Hz / 3.5 kW bis 70 Hz / 10 kW) Verdichter 2 (9 kW), Verdichter 3 (18 kW)
=> Stetige Saugdruckregelung von 3.5 - 37 kW
Verbundregler übernehmen nebst den primären Aufgaben je nach Fähigkeit noch weitere Funktionen: Zählen Sie fünf wichtige Sekundär-Funktionsbereiche auf.
- Erweitertes Verdichter-Management: Laufzeit-Ausgleich, etc.
- Erweiterte Hochdruckregelung: Sollwert-Schiebung, AWN-Optimierung, etc.
- Sicherheits und Schutzfunktionen: Einhaltung der Einsatzgrenzen, Einschalt-Häufigkeit (Pendelschutz) und Mindest-Laufzeiten
- Energie- und Lastmanagement: Leistungspitzen vermeiden, günstige Tarife nutzen, AWN-Priorität, etc.
- MSR-Anbindung: Zugriff lokal und mit übergeortneten Leitsystemen, Daten-Loggung
Beschreiben Sie einen einfachen, analogen, robusten Stand-Alone-Kühlstellenregler.
Thermostat mit Kapilar-Fühler und mechanischer Zweipunkt-Kontaktauslösung.
Welche Funktionen bietet ein digitaler Thermostat als Kühlstellenregler?
- Unstetige Zweipunkte- oder Dreipunkte-Temperaturregelung
- Einstellung wahlweise mit Einzel-Schaltpunkten oder via Hysterese
- Temperatur-Anzeige
- Geräte mit zwei Relais-Kontakten können auch Temperatur-Alarme ausgeben
Beschreiben Sie mögliche Varianten von stetigen, oder quasi-stetigen Kühlstellen-Temperaturregelungen.
- Sole-Luftkühler mit hydraulischem Regelventil
- Drehzahlvaiabler Verdampferlüfter
- Überhitzungsregler mit Leistungsregulier-Funktion: Viel Überhitzng = wenig Leistung
Welchen Vor- und Nachteil haben unstetige Zweipunkte-Temeratur-Regelungen via Themostat oder via einfachem Kühlstellenregler?
- Vorteil: Einfache Reglelung via Magnetventil in der Flüssigleitung
- Nachteil: Die Kühlstellen-Temperatur schwankt dauernd zwischen den eingestellten Schaltpunkten
Beschreiben Sie Effizienzsteigerungsmöglichkeiten bei einem klassischen Stand-Alone-Kühlstellenregler mit vier Relaisausgängen und zwei Fühler-Eingeängen.
- Restkältenutzung nach Kühlphase und/oder vor einer Abtauung: Nachlauf von Ventilator oder Vorlauf von Ventilator vor einer Abtauung nutzt die wesentlich tiefere Blocktemperatur zum Kühlen, ohne dass KM eingespritzt wird. Dies reduziert auch die Anzahl der Verdichterstarts bei 1:1-Anlagen.
- Nutzung von Sublimationseffekt: Der Ventilatorbetrieb bei Bedarf ohne dass KM eingespritzt wird reduziert die Eismenge im Block erhöht die Raumluftfeuchte und reduziert die nötige Wärmemenge vor einer El-Abtauung.
- Bedarfsabtaung: Auslösung der Abtauung Zunahme der Temperaturdifferenz zwischen den Fühlern (nur bei 1:1-+Anlage) oder adaptiv-zyklisch entsprechend vorgegebener aktiver Kühlzeit oder regelmässig nach Restkältenutzung.
- Autoadaptives Abtaureglement (EL oder HG) mit adptiver Berechnung der Abtau-Endtemperatur und adaptiver Leistungsregelung durch Tackten der Wärmezufuhr.
- Lastmanagement-Funktionen via digital-Eingänge wie Sollwert-Anhebung oder Absenkung, Lastabwurf, Abtauunterdrückung, oder externe Kälteanforderung
Erstellen Sie den Funktionsbeschrieb eines TK-Verdampfer zur Luftkühlung mit einem normalen Standard-Phasenverlauf.
- Normale Kühlung: => MV offen und Ventilator on
- Pump-Down: Nach Erreichung der SOLL-Temperatur => MV zu und Ventilator on (Nachlaufzeit)
- Stillstand: Nach Ablauf der Nachlaufzeit => Ventilator off
- Nach Abtau-Auslösung: => MV zu und Ventilator off und Abtaurelais ein
- Nach Erreichung der Abtau-Endtemperatur: => Abtaurelais aus und Start Abtropfzeit
- Nach Ablauf der Abtropfzeit: => Magnetventil auf und Start der Anfrierzeit
- Nach Ablauf der Anfrierzeit oder bem Erreichen der Soll-Blocktemperatur: => Ventilator on
- Normale Kühlung: wie gehabt
Nennen und Festlegen der entsprechenden Parameter zum EKC 202 von Danfoss für einen direktverdampfenden Lamellenluftkühler eines TK-Kühlraumes mit elektrischer Abtauung und folgenden Zusatz-Funktionen:
- Temperaturregelung: Maximale Regel-Temperaturschwankung um 2 K
- Begrenzung der manuellen SOLL-Wert-Einstellung auf -18° bis -25°C
- Minimale Laufzeit: 5 Minuten (Ölmanagement)
- Minimale Auszeit 5 Minuten (Pendelschutz)
- Temperaturalarm bei höher -17°C und tiefer -25°C nach 30 Minurten
- Sollwertschiebung um 2 K via Handschalter -> Digital-Eingang DI1
- Kühlstopp bei Begehung mittels Türkontakt > Digital-Eingang DI2
- Alarmauslösung bei zulanger Tür-Öffnung mittels Türkontakt > 5'
- Bedarfsabtauung da 1:1-Anlage
- Restkältenutzung durch Nachlauf des Lüfters für 5 Minuten
- r01 = 2 K Schalt-Hysterese
- r02 = -18° Begrenzung der manuellen Sollwerteinstellung
- r03 = -24° Begrenzung der manuellen Sollwerteinstellung
- r40 = 2 K Sollwertschiebung
- A03 = 30' Verzögerung Temperaturalarm
- A04 = 5' Verzögerung Türalarm
- A13 = -18° Alarmgrenze hoch
- A14 = -25° Alarmgrenze tief
- c01 = 5' Minimale Laufzeit
- c02 = 5' Pendelschutz
- d01 = 1 Abtaumethode elektrisch
- d02 = 8°C Abtau-Stopptemperatur
- d03 = 8 h Intervall zwischen Abtaustrarts
- d04 = 45' Max. Abtauungsdauer
- d06 = 3' Abtropfzeit bis MV
- d07 = 8' Anfrierzeit = 5'
- d08 = -5° Lüfter-Starttemperatur
- d09 = 0 Lüfter stop bei Abtauung
- d10 = 1 Abtaufühler S5
- d19 = 3 K Bedarfsabtauung mit S5
- F01 = yes Lüfterstop bei Kühlstopp
- F02 = 5' Lüfternachlauf nach Kühlung
- F04 = -19° Lüfterstopp bei S5 = -19°C
- o02 = 7 Auslösung der Sollwertschiebung
- o37 = 2 Türfunktion mit Kühlstopp und Alarmierung
Wodurch unterscheiden sich AWN- und WRG-Systeme?
AWN: Die Abwärme eines Systems (Kältesystems) wird in einem anderen System (Warmassererwärmung) genutzt.
WRG: Die Wärme eines Systems wird für das gleiche System zurückgewonnen: Wärme der Fortluft zur Erwärmung der Zuluft.
Welche Gefahren müssen bei AWN-Systemen zur Warmwassererwärmung beachtet werden?
- Keimbildung (Legionellen)
- Verkalkung (über 60°C)
- Überhitzung
- Korrosion
Skizzieren Sie ein AWN-System mit im Speicher integrierten Glattrohrregister, mit Umgehung (3-Weg-Umschaltventil) auf in Serie geschalteten luftgekühlten Verflüssiger und allen zusätzlich nötigen Komponenten.
Ein AWN-System mit im Speicher integrierten Glattrohrregister soll gegen Überhitzung und zur Effizienzsteierung durch zwei Magnetventile umgangenwerden: Machen Sie einen Funktionsbeschrieb für eine einfache Steuerung mit einem unten im Speicher eingebauten Thermostaten.
Funktionsbeschrieb: Erreicht durch Speicherladung die Soll-Temperatur (z.B. 60°C) den Fühler des Termostaten, so schaltet dieser über einen Wechsler-Kontakt das Magnetventil Richtung Speicher ab und dafür das Magnetventil Richtung Umgehung ein. Sollte der Themostat nur über einen Schliesser verfügen, so könnte mit nur einem Signal die gleiche Wirkung mit einem NO- und einem NC-Magnetventil erreicht werden.
Welche Vor- und Nachteile hat ein AWN-System mit am Speicher angebauten Plattenwärmeübertrager?
Nachteile: Es sind zusätzliche Komponenten wie geregelte Pumpe oder Regelventil und eine entsprechende Verrohrung nötig. Erhöhte Investitionskosten und höheres Ausfall-Risiko sind auch nachteilig.
Vorteile: Durch den geregelten Ladebetrieb kann der Speicher mit der nötigen Temperatur geschichtet geladen werden.
Wozu dient die von BMS vertriebenen eXergiemaschine?
Es handelt sich um eine kompakte Wasser-Wasser-WP, welche z.B. Abwärme auf tiefem Temperaturniveau auf ein nutzbares Temperaturniveau hebt.
Wie funktioniert eine Frischwasser-Station?
Frisches Trinkwasser wird bei Bedarf in einem Wärmeübertrager auf die Nutztemperatur erwärmt. Dazu startet eine Heizungswasser-Umwälzpumpe und erwämt das Trinkewasser mit Heizungswassser, welches in einem Speicher bereitgestellt wird.
Wie ist die Wurfweite definiert?
Bei Luftkühler ist es die Distanz zum Luftkühler, wo die Luftgeschwindigkeit gerade noch 0.5 m/s beträgt.
Was ist der Unterschied zwischen einer Klimaanlage und einer Komfortkühlanlage?
Eine Klimaanlage regelt nicht nur die Raumluft-Temperatur, sondern auch die Raumluft-Feuchte.
Was versteht man ganz allgemein unter der treibenden Temperaturdifferenz?
Was kann mit einem Refraktometer gemessen werden?
Die Konzentration oder Dichte oder der Stockpunkt einer Flüssigkeit
Was bedeutet der Begriff FREE-COOLING?
Sinkt die Aussentemperatur deutlich unter die nötige Kaltwasser-Temperatur, so kann das Kaltwasser direkt via Plattenwärmetauscher durch das das Rückkühlsystem gekühlt werden, ohne dass die Kälteanlage laufen muss.
Wie kann mit einem Flüssigkeitsthermometer die aktuelle Luftfeuchtigkeit gemessen werden?
- Mit dem trockenen Termometer wird die Lufttemperatur gemessen.
- Der Fühler des Thermometers wird mit einem feuchten Papier/Tuch umwickelt und damit die Feuchtekugel-Temperatur gemessen.
- Im h-x-Diagramm wird vom Feuchtekugel-Punkt adiabatisch auf die Lufttemperatur gefahren und dort die relative Luftfeuchtigkeit augelesen.
Was ist ein Kaltwassersatz?
Ein Kaltwassersatz ist eine kompakte Kältemaschine zur Erzeugung und Kühlung von Kaltwaser, welches für die Klimatisierung oder in industriellen Prozessen gebraucht wird.
Wie nennt man ein Druckmessgerät, das beim Evakuieren einer Anlage eingesetzt wird?
Torrmeter, Vakuummessgerät, Micronmeter
Beschreiben Sie was der Taupunkt ist?
Wird feuchte Luft ohne Befeuchtung abgekühlt, so erreicht diese bei der Taupunkt-Temperatur 100% relative Feuchte und beginnt Wasser in flüssiger Form (Tröpfen) auszuscheiden: Es entsteht Nebel.
Woran erkennen Sie in einem Log(p)-h-Diagramm, dass das Kältemittel einen Temperaturgleit hat?
Innerhalb der Nassdampfkurve verlaufen die Isothermen nicht genau horizontal.
Wie lautet für alle Stoffe gültig die Formel für die Bestimmung der Wärmezu- oder Abfuhr?
Q = m * Δh
Nennen Sie fünf unterschiedlich funkionierende Thermometer.
Flüssigkeits-, Gasdruck-, Binetall-, Infrarot-, Widerstands- und Thermoelement-Thermometer
Nennen Sie die drei Hauptsätze der Wärmelehre.
Wärme ist eine Form von Energie
Wärme fliesst spontan immer von „warm“ nach „kalt".
Es gibt einen absoluten Nullpunkt.
Warum muss man den Druckverlust der Flüssigleitung bestimmen? Nennen Sie zwei wesentliche Gründe.
- Um die nötige Unterkühlung zu bestimmen (vermeiden von Flashgas).
- Für die Auslegung vom Drosselorgan.
Beschreiben Sie den Joule-Thomson Effekt und seine technische Anwendung?
Der Joule-Thomson-Effekt beschreibt die Temperaturänderung eines Gases oder Gasgemisches durch Drosselung (=Druckabsenkung). Viele, aber nicht alle Stoffe kühlen sich dabei ab. Grundlage bei der Kompressionskältetechnik oder bei der Luftverflüssigung.
Was ist ein Rücksystem?
Das Rückkühlsystem ist dazu da, bei wassergekühlten Verflüssigern das Kühlwasser wieder auf die nötige Eintrittstemperatur zu bringen.
Ein Kältesystem wird im Winter bei -5°C mit 15 bar abgedrückt. Welchen Druck muss das Manometer im Frühjahr bei +20°C anzeigen, wenn das System dicht ist?
16.49 bar
Wie gross ist die Volumenänderung eines Quecksilbertropfens von 3 mm3, wenn die Temperatur von 10°C auf 40°C ändert?
0.01638 mm3 oder 0.546%
Nennen Sie drei Gasgesetze und ihre spezifische Anwendung in der Kältetechnik.
Gesetz von Boyle/Mariotte: Zustandsänderung bei gleichbleibender Temperatur
- Berechnung der Anzahl benötigter Stickstoffflaschen zum abdrücken eines Systems.
Gesetz von Amontos: Zustandsänderung bei gleichem Volumen
- Druckanstieg in KM-Flasche, Unterdruck im TKR, Langzeit-Dichtheitskontrolle mit Stickstofffüllung
Gesetz von Gay Lussac: Zustandsänderung bei gleichem Druck
- Menge an nachströmender Luft durch Druckausgleichsklappe
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Lernkarten
Welche Funktionen bietet ein digitaler Thermostat als Kühlstellenregler?
- Unstetige Zweipunkte- oder Dreipunkte-Temperaturregelung
- Einstellung wahlweise mit Einzel-Schaltpunkten oder via Hysterese
- Temperatur-Anzeige
- Geräte mit zwei Relais-Kontakten können auch Temperatur-Alarme ausgeben
Beschreiben Sie mögliche Varianten von stetigen, oder quasi-stetigen Kühlstellen-Temperaturregelungen.
- Sole-Luftkühler mit hydraulischem Regelventil
- Drehzahlvaiabler Verdampferlüfter
- Überhitzungsregler mit Leistungsregulier-Funktion: Viel Überhitzng = wenig Leistung
Welchen Vor- und Nachteil haben unstetige Zweipunkte-Temeratur-Regelungen via Themostat oder via einfachem Kühlstellenregler?
- Vorteil: Einfache Reglelung via Magnetventil in der Flüssigleitung
- Nachteil: Die Kühlstellen-Temperatur schwankt dauernd zwischen den eingestellten Schaltpunkten
Beschreiben Sie Effizienzsteigerungsmöglichkeiten bei einem klassischen Stand-Alone-Kühlstellenregler mit vier Relaisausgängen und zwei Fühler-Eingeängen.
- Restkältenutzung nach Kühlphase und/oder vor einer Abtauung: Nachlauf von Ventilator oder Vorlauf von Ventilator vor einer Abtauung nutzt die wesentlich tiefere Blocktemperatur zum Kühlen, ohne dass KM eingespritzt wird. Dies reduziert auch die Anzahl der Verdichterstarts bei 1:1-Anlagen.
- Nutzung von Sublimationseffekt: Der Ventilatorbetrieb bei Bedarf ohne dass KM eingespritzt wird reduziert die Eismenge im Block erhöht die Raumluftfeuchte und reduziert die nötige Wärmemenge vor einer El-Abtauung.
- Bedarfsabtaung: Auslösung der Abtauung Zunahme der Temperaturdifferenz zwischen den Fühlern (nur bei 1:1-+Anlage) oder adaptiv-zyklisch entsprechend vorgegebener aktiver Kühlzeit oder regelmässig nach Restkältenutzung.
- Autoadaptives Abtaureglement (EL oder HG) mit adptiver Berechnung der Abtau-Endtemperatur und adaptiver Leistungsregelung durch Tackten der Wärmezufuhr.
- Lastmanagement-Funktionen via digital-Eingänge wie Sollwert-Anhebung oder Absenkung, Lastabwurf, Abtauunterdrückung, oder externe Kälteanforderung
Erstellen Sie den Funktionsbeschrieb eines TK-Verdampfer zur Luftkühlung mit einem normalen Standard-Phasenverlauf.
- Normale Kühlung: => MV offen und Ventilator on
- Pump-Down: Nach Erreichung der SOLL-Temperatur => MV zu und Ventilator on (Nachlaufzeit)
- Stillstand: Nach Ablauf der Nachlaufzeit => Ventilator off
- Nach Abtau-Auslösung: => MV zu und Ventilator off und Abtaurelais ein
- Nach Erreichung der Abtau-Endtemperatur: => Abtaurelais aus und Start Abtropfzeit
- Nach Ablauf der Abtropfzeit: => Magnetventil auf und Start der Anfrierzeit
- Nach Ablauf der Anfrierzeit oder bem Erreichen der Soll-Blocktemperatur: => Ventilator on
- Normale Kühlung: wie gehabt
Nennen und Festlegen der entsprechenden Parameter zum EKC 202 von Danfoss für einen direktverdampfenden Lamellenluftkühler eines TK-Kühlraumes mit elektrischer Abtauung und folgenden Zusatz-Funktionen:
- Temperaturregelung: Maximale Regel-Temperaturschwankung um 2 K
- Begrenzung der manuellen SOLL-Wert-Einstellung auf -18° bis -25°C
- Minimale Laufzeit: 5 Minuten (Ölmanagement)
- Minimale Auszeit 5 Minuten (Pendelschutz)
- Temperaturalarm bei höher -17°C und tiefer -25°C nach 30 Minurten
- Sollwertschiebung um 2 K via Handschalter -> Digital-Eingang DI1
- Kühlstopp bei Begehung mittels Türkontakt > Digital-Eingang DI2
- Alarmauslösung bei zulanger Tür-Öffnung mittels Türkontakt > 5'
- Bedarfsabtauung da 1:1-Anlage
- Restkältenutzung durch Nachlauf des Lüfters für 5 Minuten
- r01 = 2 K Schalt-Hysterese
- r02 = -18° Begrenzung der manuellen Sollwerteinstellung
- r03 = -24° Begrenzung der manuellen Sollwerteinstellung
- r40 = 2 K Sollwertschiebung
- A03 = 30' Verzögerung Temperaturalarm
- A04 = 5' Verzögerung Türalarm
- A13 = -18° Alarmgrenze hoch
- A14 = -25° Alarmgrenze tief
- c01 = 5' Minimale Laufzeit
- c02 = 5' Pendelschutz
- d01 = 1 Abtaumethode elektrisch
- d02 = 8°C Abtau-Stopptemperatur
- d03 = 8 h Intervall zwischen Abtaustrarts
- d04 = 45' Max. Abtauungsdauer
- d06 = 3' Abtropfzeit bis MV
- d07 = 8' Anfrierzeit = 5'
- d08 = -5° Lüfter-Starttemperatur
- d09 = 0 Lüfter stop bei Abtauung
- d10 = 1 Abtaufühler S5
- d19 = 3 K Bedarfsabtauung mit S5
- F01 = yes Lüfterstop bei Kühlstopp
- F02 = 5' Lüfternachlauf nach Kühlung
- F04 = -19° Lüfterstopp bei S5 = -19°C
- o02 = 7 Auslösung der Sollwertschiebung
- o37 = 2 Türfunktion mit Kühlstopp und Alarmierung
Wodurch unterscheiden sich AWN- und WRG-Systeme?
AWN: Die Abwärme eines Systems (Kältesystems) wird in einem anderen System (Warmassererwärmung) genutzt.
WRG: Die Wärme eines Systems wird für das gleiche System zurückgewonnen: Wärme der Fortluft zur Erwärmung der Zuluft.
Welche Gefahren müssen bei AWN-Systemen zur Warmwassererwärmung beachtet werden?
- Keimbildung (Legionellen)
- Verkalkung (über 60°C)
- Überhitzung
- Korrosion
Skizzieren Sie ein AWN-System mit im Speicher integrierten Glattrohrregister, mit Umgehung (3-Weg-Umschaltventil) auf in Serie geschalteten luftgekühlten Verflüssiger und allen zusätzlich nötigen Komponenten.
Ein AWN-System mit im Speicher integrierten Glattrohrregister soll gegen Überhitzung und zur Effizienzsteierung durch zwei Magnetventile umgangenwerden: Machen Sie einen Funktionsbeschrieb für eine einfache Steuerung mit einem unten im Speicher eingebauten Thermostaten.
Funktionsbeschrieb: Erreicht durch Speicherladung die Soll-Temperatur (z.B. 60°C) den Fühler des Termostaten, so schaltet dieser über einen Wechsler-Kontakt das Magnetventil Richtung Speicher ab und dafür das Magnetventil Richtung Umgehung ein. Sollte der Themostat nur über einen Schliesser verfügen, so könnte mit nur einem Signal die gleiche Wirkung mit einem NO- und einem NC-Magnetventil erreicht werden.
Welche Vor- und Nachteile hat ein AWN-System mit am Speicher angebauten Plattenwärmeübertrager?
Nachteile: Es sind zusätzliche Komponenten wie geregelte Pumpe oder Regelventil und eine entsprechende Verrohrung nötig. Erhöhte Investitionskosten und höheres Ausfall-Risiko sind auch nachteilig.
Vorteile: Durch den geregelten Ladebetrieb kann der Speicher mit der nötigen Temperatur geschichtet geladen werden.
Wozu dient die von BMS vertriebenen eXergiemaschine?
Es handelt sich um eine kompakte Wasser-Wasser-WP, welche z.B. Abwärme auf tiefem Temperaturniveau auf ein nutzbares Temperaturniveau hebt.
Wie funktioniert eine Frischwasser-Station?
Frisches Trinkwasser wird bei Bedarf in einem Wärmeübertrager auf die Nutztemperatur erwärmt. Dazu startet eine Heizungswasser-Umwälzpumpe und erwämt das Trinkewasser mit Heizungswassser, welches in einem Speicher bereitgestellt wird.
