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WP & Puffer: Liebe oder Hass?

206 Beiträge | letzte Antwort 16.1.2017 | erstellt 24.11.2015
WP & Puffer: Liebe oder Hass?

braucht eine wp einen puffer?
verträgt eine wp überhaupt einen puffer?
warum wir wp mit puffer so oft angeboten?

viele diskussionen gibts rund um dieses thema. allzugern werden von heizungsbauern puffer zwischen wp und flächenheizung geklemmt.
das argument ist dann die notwendige laufzeitverlängerung um der wp ein takten zu ersparen.

was dabei leider übersehen wird:
eine wp funktioniert ganz anders als klassische kesselheizungen.

schauen wir uns einmal so eine klassische heizung an:

ich kann den wärmeeintrag weder in höhe noch in zeit steuern. wenn ein öler, ein holzofen oder eine solaranlage läuft dann gibt es wärme UND temperatur im überangebot. unsere alte heizung musste mindestens auf 70° aufheizen um nicht zu versotten.

damit kann man unmöglich direkt in heizkreise gehen, also wird ‚gepuffert’.
ein wassergefüllter topf mit bsplw 500l wird durchgeladen; bei solarthermie kann das bis 100° gehen.

dort holt sich eine heizkreis-umwälzpumpe die wärme ab, fürs richtige temperaturniveau sorgt ein mischer, der auf bsplw 30° runtermischt, dann geht’s in die heizkreise.

so eine externe umwälzpumpe läuft dann rund um die uhr 24/7 die ganze heizsaison durch. da kommen rund 4000-5000 stunden zusammen.

eine wp funktioniert völlig anders.

hier habe ich volle kontrolle wieviel energie ich wann reinschiebe. die wärme kommt quasi von unten, nicht von oben. der rücklauf der heizkrise hat bsplw 22° und wird im durchlauf solange erwärmt bis die berechnete vl-temperatur erreicht wurde.

dann stoppt die wp, der aufgeladene estrich strahlt in die räume und gibt die geladene wärme ab. sobald er unter das einschaltkriterium abgekühlt ist beginnt das spiel von vorne.
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24.11.2015 20:22
vergleichen wir einmal die möglichen speicherkapazitäten von puffer und estrich.

im gegensatz zu einer hochtemperaturheizung kann ein wasserpuffer bei einer wp fast nichts speichern. es ist völlig unsinnig mit einer wp auf vorrat hochzuheizen, weil bereits 4° höhere temperatur 10% schlechtere arbeitszahl bedeuten.

also bleibt von den 500l mit 80° (delta-T zum heizkreis 50°) bloß ein zehntel an kapazität übrig (delta-T zum heizkreis 5°).
das ist nichts.

zur laufzeitverlängerung:
im gegensatz zu hochtemperaturheizungen laufen wärmepumpen mit geringer übertemperatur aber zum ausgleich hohem volumenstrom.

so kommen sie auf dieselbe leistung wie eine hochtemperaturheizung.

eine typische 8kw-wp hat einen nennvolumenstrom von 1400 l/h
das bedeutet dass sie den oa puffer in 20 minuten einmal komplett durchgesprudelt hat.

ein haus mit 140m² hat rund 10m³ estrich, das sind 10.000l speichermasse, in der zusätzlich noch 200l heizungswasser ‚liegen’.

zusätzlich hat der heizestrich keine puffer-, durchmischungs- oder transportverluste. jedes watt dass er abstrahlt kommt der raumwärme zugute.

wie gut so eine fbh als puffer funktioniert sieht man an folgender kurve:

...


der berechnete vl liegt außentemperaturgeführt bei 25°. das türkise ist der rl aus der fbh mit 24°. er ist immer ein abbild der estrichtemperatur.

auf diesen rl packt die wp ihre leistung als spreizung drauf, hier hebt sie den rl um 6k von 24° auf 30°. dies ist der ockerfarbene vl.

man sieht wie gering, kaum wahrnehmbar die schwankung der rl-temperatur ist. diese pendelt gerade um 1°.
das ist die minimale hysterese mit der der estrich ge- und entladen wird.

ein perfektes system - effizienter geht’s nicht.

der wasserpuffer würde dagegen den puffer aus obigem beispiel in 20 minuten bereits um 6° erhöht haben. genauso schnell ist er wieder entladen. das allein kostet 10-15% effizienz bei schlechteren betriebsbedingunen für die wp.

eine wp ist völlig ungeeignet um damit einen wasserpuffer auf vorrat zu laden. sie kann aber jederzeit genau diejenige menge wärme auf genau der benötigten temperatur ins system schieben – direkt in die flächenheizung.

ich habe eine alte einrohrheizung mit gußheizkörpern. auch dort funktioniert die direktheizung perfekt. die wassermenge im umlauf ist ausreichend, sodaß man die taktanzahl pro tag wie gewünscht per schalthysterese (temperaturhysterese oder energieintegral) einstellen kann.

Zitat

24.11.2015 20:30
Wieder mal ein super Beitrag. Danke Arne

Zitat

24.11.2015 20:34
was ist nun eine 'gesunde' anzahl an takten:

bei einer erd-wp rund 10-15 takte.

wenn man deutlich weniger einstellt wird die quelle durch sehr lange zyklen tiefer entladen und auf der anderen seite die fbh höher überladen.

12 takte pro tag bedeuten eine dauer einer periode von 2 stunden:

- in der übergangszeit bsplw eine halbe stunde ein und 1,5h aus
- im hauptbetrieb um 0° außentemp 1 stunde ein, 1 stunde aus
- bei vollast (auslegungstemperatur) dann dauerbetrieb.

voraussetzung dass das so einfach und rund läuft:

- eine passend dimensionierte wp
- eine korrekt ausgelegte fbh (beide sollten logischerweise auch auf die gleiche leistung, die heizlast des gebäudes ausgelegt sein)
- ein hydraulischer abgleich, damit der gesamte estrich ohne kurzschlüsse genutzt wird…

eine wp bei der jedes grad höhere temperatur rund 2,5% cop kostet erst überheizen und hinterher wieder runterzumischen ist einfach technischer unfug.

einen puffer braucht nur wer zusätzlich zur wp einen zweiten wärmeerzeuger wie holzofen oder solarthermie einsetzt.

sehr ungünstig und völlig unnötig ist jedoch dann auch die wp auf den puffer arbeiten zu lassen, viel besser ist sie einfach alternativ zum puffer per 3-wegeventil direkt auf die fbh loszulassen.

insgesamt ist von ‚ergänzung’ der wp durch solche systeme abzuraten, es gibt kaum synergien. der betrieb ist problematisch und wirtschaftlich sinnlos.

ein luftgeführter ofen ist da viel simpler. aber auch hier lassen leistungsüberschuß des ofens und wärmeverteilung im haus nur ein enges fenster zu…

abschließend noch ein aktuelles bild einer heizung, die ab inbetriebnahme mit unpackbaren 100 starts (takten) pro tag glänzt.

...


der ausschnitt zeigt gerade einen halben tag.

und das mit puffer ...

Zitat

24.11.2015 22:10
Arnepedia wächst und wächst

Zitat

24.11.2015 22:37

Zitat:
dyarne schrieb: der ausschnitt zeigt gerade einen halben tag.
und das mit puffer ...



und der Kundendienst von Alpha Innotec sagt das sei normal.... (ich kenn den Thread aus dem HTD)

Zitat

25.11.2015 10:30
Danke! und noch ein super Beitrag von Dir.
Bzgl. der Takte hab ich eine generelle Frage.

Takte bedeutet praktisch wie oft sich die WP am Tag einschaltet oder?
Wenn ich jetzt praktisch nur 8 Takte habe. WP schaltet sich 8x am Tag ein, dann bedeutet das, dass mein Energieintegral zu hoch eingestellt ist?

Zitat

25.11.2015 11:15
@dyarne Top, große Klasse.
Solche Infos sind "unbezahlbar".

Als Heizpuffer verwendet man den Estrich (inkl. Leitungen).
Wie sieht es nun aber beim Warmwasser aus? Ist ein Pufferspeicher für das Warmwasser erforderlich?

Zitat

25.11.2015 11:21

Zitat:
TheBoss schrieb: Ist ein Pufferspeicher für das Warmwasser erforderlich?



Bin zwar auch kein Experte, aber ja Warmwasser musst du puffern, um es kostengünstig zu bekommen. Es gibt leider noch keine Durchlauferhitzer mit einer Arbeitszahl jenseits der 4.
Je nach Familiensituation sollte man meiner Meinung nach zwischen 170 - 400l puffern. Ich habe mich für 300L Warmwasser entschieden. Meine Mädels baden gerne. Und bei 3 Badewannen ist auch dieser leer. Obwohl er sich mitten drunter wieder auflädt.
Anderes Szenario, oben wird gebadet unten wird geduscht, da kann schnell mal knapp mit dem WW werden, wenn es nur 170L sind. Man muss das für sich selbst wissen. Wie die Familiengewohnheiten sind.

Oder noch ein schrecklicheres Szenario als Vater. Meine Töchter lassen Ihre Freunde bei uns übernachten Dann wird eventuell 6x am Abend geduscht....

Zitat

25.11.2015 12:16
Super Beitrag.
Danke Arne

Zitat

25.11.2015 12:21
danke wieder einmal euch allen fürs nette feedback.

schön wenn solche doch sehr technischen themen hier auf so ein interesse stoßen...

Zitat

25.11.2015 12:24

Zitat:
2moose schrieb: Arnepedia wächst und wächst

merci...

jetzt hab ich aber meine themen schon ausgespielt.
also beide ...

Zitat:
rainer1977 schrieb: und der Kundendienst von Alpha Innotec sagt das sei normal...

unglaublich nicht?

im htd-forum hats schon öfter kommentare von wp-hersteller-hotlines oder sogar technikern übermittelt gegeben daß dir der mund offen stehen bleibt...

Zitat

25.11.2015 12:32

Zitat:
topstyling schrieb: Takte bedeutet praktisch wie oft sich die WP am Tag einschaltet oder?

ja genau.

ein takt ist ein zyklus (periode) der aus ein- und auszeit besteht. ein sehr guter wert ist hier wie erwähnt ~ 2 stunden.

das verhältnis von ein- zu aus-anteil in diesen 2 stunden ist die leistungsanpassung der wp an den aktuellen bedarf (außentemperatur)

Zitat:
topstyling schrieb: WP schaltet sich 8x am Tag ein, dann bedeutet das, dass mein Energieintegral zu hoch eingestellt ist?

wenns eine erd-wp ist würde ich ein paar takte mehr einstellen, bei einer luft-wp ists egal, da dort die quelle luft nicht durch lange takte runtergezogen wird.

da ist das problem bei zu wenigen und dafür langen takten eher das stärkere überheizen und eine schwankende temperatur im haus...

ja, das energieintegral ist deine schalthysterese. wenn du die einschaltschwelle von bsplw -120 °minuten auf -100°minuten setzt bekommst du mehr, dafür kürzerer takte.

abgeschalten wird immer bei 0 °minuten...

Zitat

25.11.2015 12:39
Ja ist eine Erd-WP. Ah ok. Dann werde ich das jetzt mal die nächsten Tage mit den Takten im Auge behalten. Derzeit ist der Energieintegral bei -170° was vermutlich zu lange ist. Das wurde damals so vom Anlagentechniker empfohlen.
Wie lange sollte die WP denn bei aktuellen -4° durchschn. Aussentemperatur je Takt laufen theoretisch? Danke!

Zitat

25.11.2015 12:41

Zitat:
dyarne schrieb: ein haus mit 140m² hat rund 10m³ estrich


10 m3 / 140 m2 = 0,0714 m, d.h. ca. 7 cm Estrich.
Wäre es vom Vorteil wenn man den Estrich höher baut? z.B. auf 8 cm.
Man hätte dann theoretisch mehr Puffer/Speichermasse.

Zitat:
dyarne schrieb: eine typische 8kw-wp hat einen nennvolumenstrom von 1400 l/h


8000 W / 140 m2 = 57,14 W/m2
Ist das ein guter Wert?
Sind diese 8kW nur für das Heizen oder auch inkl. Warmwasser erforderlich?

Zitat

25.11.2015 12:57

Zitat:
TheBoss schrieb: Wie sieht es nun aber beim Warmwasser aus? Ist ein Pufferspeicher für das Warmwasser erforderlich?

ja, fürs warmwasser braucht man einen speicher.

die wp kann das ww nicht als durchlauferhitzer erzeugen, dafür bräuchte man eine x-fache leistung:

beispiel: die heizung hebt das ww im durchlauf um 5k spreizung an.
das ww aus der dusche benötigt man nur mit dem halben volumenstrom der in der heizung zirkuliert, also kommt man dabei auf eine spreizung von 10k.

jetzt hat man aber 10° kaltwaser am eingang und will 40° unter der dusche, das sind 30k spreizung.

also müßte die wp 3-mal so stark sein um das ww im durchlauf zu erhitzen, also bsplw 20-30kw haben; samt quelle...

daher wird ww auf vorrat gespeichert.

dieses thema ist eigentlich viel komplexer als das heizthema, welches recht simpel ist.
ganz kurz ein paar varianten:

- der klassische ww-speicher: das simpelste sytsem, in einem großen topf wird trinkwasser auf vorrat erwärmt (bsplw durch eine rohrschlange die im topf liegt in der heißes heizungswasser von der wp zirkuliert)

nicht zu groß dimensionieren, weil aus hygienischen gründen der ww-inhalt alle 1-2 tage umgewälzt werden sollte

- der hygienespeicher: hier ist alles umgekehrt, im topf wird nicht trink- sondern heizungswasser gespeichert. im wellrohr ist jetzt das kaltwasser, daß erst im moment des zapfens durch das wellrohr gejagt und erwärmt wird.

- die frischwasserstation: hier ist auch heizungswaser im topf, aber das trinkwasser wird extern durch einen effizienteren wärmetauscher im durchlauf erwärmt.

für haustechniker ist ww-bereitung mit den eckpfeilern hygiene und effizienz und bedarf DAS große zukunftsthema. hier gibt es noch recht unentwickelte systeme und viel potential in zukunft...

wen das wirklich in aller technischen tiefe interessiert, es ist das große aktuelle thema im htd-forum nach der entwicklung des grabenkollektors. vielleicht kommt von dort in ein paar jahren das perfekte effiziente, flexible, hygienische ww-speicherkonzept für wp ...
http://www.haustechnikdialog.de/Forum/t/180097/Welchen-Hygienespeicher-fe-

die bisherigen konzepte kommen eher von der solarschiene und sind (noch) nicht wp optimiert

und auch bei den wp gibt es sehr große unterschiede wie gut diese für ww-erzeugung geeignet sind...

Zitat

25.11.2015 13:15

Zitat:
topstyling schrieb: Ja ist eine Erd-WP.

vaillant oder knv/nibe?
energieintegral haben ja nur gaaaanz wenige...

Zitat:
topstyling schrieb: Derzeit ist der Energieintegral bei -170° was vermutlich zu lange ist. Das wurde damals so vom Anlagentechniker empfohlen.

generell kann man das ja gar nicht vorher sagen, kommt immer auf die individuelle anlage (dimensionierung, fbh, hydraulik, abgleich) an...
probier einmal -140°minuten.

Zitat:
topstyling schrieb: Wie lange sollte die WP denn bei aktuellen -4° durchschn. Aussentemperatur je Takt laufen theoretisch?

sehr gute frage!

so kann man die passende dimensionierung abschätzen.

die heizlast ist ja eine funktion der differenz innen-/außentemperatur:

beispiel:
- innen 20°
- normaußentemperatur -14°

gibt eine differenz von 34k. bei der halben differenz hätte man halbe heizlast.

also bei +3° mittel(!)temperatur

da würde eine ideal ausgelegte wp 50% der zeit laufen, also bsplw 1h ein, 1 h aus

eine um 100% überdimensionierte würde eine halbe stunde laufen und 1,5 h stehen

bei -4° mitteltemperatur hätte man in obigem beispiel 24k differenz innen/außen, also 24/34 -> 70% heizlast

also sollte eine passend ausgelegte wp 2/3 laufen und 1/3 stehen.

bei einem 2h-zyklus wären das 80 minuten lauf und 40 minuten stillstand...

Zitat

25.11.2015 13:23
- Vaillant 8kW bei ca. 180m2 beheizter Fläche (ich denke etwas überdimensioniert von meinem Gefühl her)
- ok also rein theoretisch (wenn meine Anlage zum Haus passt) sollte die 80minuten aktuell am Stück laufen und 40m stehen.
- vorausgesetzt alles ist korrekt eingestellt (hydraulischer abgleich usw. siehe meine Frage im Parallelthread von dir)

Zitat

25.11.2015 13:26

Zitat:
TheBoss schrieb: Wäre es vom Vorteil wenn man den Estrich höher baut? z.B. auf 8 cm.

ist gar nicht nötig.

der estrich ist ein extrem großzügiger speicher. du siehst ja im obigen logdiagramm ist die schwankung der rl-temperatur knapp 1k. das ist ja gar nix...

man muß den puffer estrich nur richtig nutzen:
- fbh planung
- hydraulischer abgleich

Zitat:
TheBoss schrieb: Ist das ein guter Wert?

ein sehr schlechter. hab ich nur als beispiel wegen der runden zahlen genommen.

ein neues efh nach aktuellem standard wird zu 90% zwischen 3 und 5kw heizlast haben. ab 6kw hört die plausibilitätsgrenze für 'normale' efh auf.

ich habe 350m² sanierten altbau von anfang '70 mit 2 getrennten wohneinheiten und habe bei -16° normaußentemperatur rund 7kw heizlast.
theoretisch und praktisch ...

Zitat:
TheBoss schrieb: Sind diese 8kW nur für das Heizen oder auch inkl. Warmwasser erforderlich?

sehr gute frage!

nachdem die auslegungstemperatur nur an 1% der heiztage auftritt hat eine knapp dimensionierte wp an 99% der heiztage reservezeiten und kann in diesen das ww bereiten (typisch 1h pro tag).

also ist ein ww-zuschlag nicht nötig, weil in der heizlastberechnung ohnehin schon viele reserven stecken (keine solaren und inneren gewinne, hohe lüftungsverluste)

Zitat

25.11.2015 13:31

Zitat:
topstyling schrieb: sollte die 80minuten aktuell am Stück laufen und 40m stehen.

ja, oder halt 60/30 oder 100/50

anhand der laufzeiten bei bestimmten temperaturen oder der gesamtlaufzeit (~ 2000h pro winter) siehst du wie die dimensionierung paßt...

Zitat

25.11.2015 14:39
merci @dyarne, du bist da beste...

Kosten Wärmepumpe EFH: 10k
Kosten EFH: 300k
Fachberatung @dyarne: UNBEZAHLBAR

Zitat

25.11.2015 20:43

Zitat:
dyarne schrieb: jetzt hab ich aber meine themen schon ausgespielt.
also beide ...



Und wer soll das glauben, du bist ein Freak...
lt. Wikipedia:
Ein Freak [fɹi:k] (aus dem Englischen freak: „Krüppel, Verrückter, Unnormaler“ bzw. freak of nature: „Laune der Natur“, aber auch „Begeisterter“) ist in der heutigen Umgangssprache meist eine Person, die eine bestimmte Sache, zum Beispiel ihr Hobby, exzessiv bzw. über ein „normales“ Maß hinaus betreibt, diese Sache zum Lebensinhalt macht oder sich zumindest mehr als andere darin auskennt (beispielsweise ein Computerfreak). Lebensweise und Lebensführung eines Freaks können sich von der eines Durchschnittsbürgers unterscheiden und bewusst individuell, unangepasst, anders oder „flippig“ sein. Das dazugehörige Adjektiv ist freakig, weit verbreitet ist auch freaky.

Und wir alle hier sind froh darüber

Zitat:
dyarne schrieb: für haustechniker ist ww-bereitung mit den eckpfeilern hygiene und effizienz und bedarf DAS große zukunftsthema. hier gibt es noch recht unentwickelte systeme und viel potential in zukunft...



Mehr sag ich jetzt gar nicht......

Zitat

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