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Auslegung WP: Reicht eine NIBE1155-6 oder besser eine IDM 3-13?

24 Beiträge | 12.1. - 17.1.2020
Hallo,

ich möchte heuer im Frühsommer meine Ölheizung "entsorgen" und auf Grundwasser-Saugheber-WP umrüsten. Förderantrag (Deutschland) wird demnächst gestellt, Brunnenangebot ist schon vorhanden.

Momentan beschäftigt mich noch die Auslegung bzw. die Größe der WP.

Energiebedarf:
Bisher wurden rund 2100 Liter Öl verheizt, was in etwa 21000kWh entspricht. Die Solaranlage steuerte rund 3000kWh bei. Setzt man einen Wirkungsgrad von 80% beim Öler an (was sich auch durch den neu eingebauten WMZ bestätigt), wären das dann rund 17000kWh Wärmebedarf (die ST bleibt bestehen). Es existiert ein 1600Liter-Pufferspeicher, bisher für ST, FriWa und Heizung genutzt.
Normaußentemperatur ist -13,2°C.

Nach Schweizer Formel und auch über die Kessellaufzeit an kalten Tagen (der 15kW-Kessel lief maximal 13,2h) ergibt sich als Abschätzung eine maximale Heizlast von 8kW.

Der WMZ im Heizkreis wird über eine UVR mitgeloggt, ebenso hat die FriWa einen WMZ, der auch Werte an die UVR liefert.
Im Dezember und Januar ergaben die Werte einen durchschnittlichen Heizbedarf pro Tag von 100kWh, der Maximalwert war 135kWh. Als maximalen Leistungsbedarf über 10h in der kältesten Nacht (-9°C am ST-Kollektor) habe ich 6,3kW ermittelt.
Wie haben an keinem Tag in den beiden Monaten unter 4kW im Schnitt benötigt, die Hauptmenge liegt zwischen 4,5kW und 5,5 kW.
Die Vorlauftemperatur liegt an allen Tagen bei 0° AT um 40°C herum, bei -10°C AT geht sie auf 45°C, bei -20° AT wären 50°C anstehend.

WW aus der Friwa sind im Schnitt 5kWh pro Tag, also 0,2kW im Schnitt.

Das Grundwasser hatte am 1. Januar eine Temperatur von 13°C!

So, nun zur Frage: Welche WP würde man hier wählen???
2 Modelle sind in der engeren Wahl: NIBE 1155-6PC oder, wenn größer, dann IDM SW 3-13 HGL. Leider gibt es ja keine IDM SW 2-8.

Die Nibe ist mit Grundwasser mit maximal 8kW angegeben, die Nennleistung bei 10/45 liegt aber nur bei 4kW. Die WP würde also schon bei den bisherigen milden Temperaturen permanent über dem Nennbereich arbeiten.
Ist dies ein Problem für die Standzeit? Es werden ja auch noch einige kalte Tage dazukommen, somit läuft die WP sicherlich 70% ihrer Arbeitszeit im oberen Leistungsbereich und auch einige Tage (geschätzt 20) dann bei über 90% ihrer Leistung.
Wäre da nicht eine größere WP materialschonender unterwegs? Oder kann man sich mit der "Kleinen" trauen?
Die IDM hat dagegen bei Grundwasser schon eine Mindestlast von 4kW, würde als sehr schnell bei milderen Temperaturen ins Takten kommen, dafür wäre sie nicht so oft im oberen Leistungsbereich unterwegs.
Mir geht es da nicht so stark um die Kosten, wichtiger ist mir die passende technische Auslegung.

Danke fürs Lesen

 
12.1.2020 17:53
Hallo Passra,

(ich glaube, wir kennen uns aus dem PV-Forum...)


passra schrieb: die Nennleistung bei 10/45 liegt aber nur bei 4kW.


Das kannst du ignorieren. Diese Nennleistung ist nur für irgendwelche Normen gedacht, die keine modulierenden WP kennen. Die Nennleistung ist die Leistung, die sie bei 50 Hz Kompressorbetrieb bringt. Der Umrichter kann aber zwischen 20 und 120 Hz modulieren, wobei Nibe normal aus Geräuschgründen nur bis 90 Hz freigibt. Freischalten bis 120 kann man selbst und es gibt in der Doku keine damit verbundene Einschränkung der Gewährleistung. Bei 120 Hz liefert sie bei 0C Sole und 35C VL 7,5 KW. An deiner warmen Quelle würde sie vermutlich eher in Richtung 8,5 oder noch mehr KW gehen.

Von daher passt die Nibe bei dir ganz prima - vor allem kann sie auch gut nach unten modulieren. Bei 20 Hz und 10C Quelle bist du so bei 2,2 KW (siehe Diagramme im Installhandbuch). 


passra schrieb: Wäre da nicht eine größere WP materialschonender unterwegs?



Hier im Forum heizen viele mit der 1155-6 Häuser, die eigentlich deutlich jenseits von 6 KW Heizlast liegen - ohne jedes Problem.

In jedem Fall ist das Überdimensionieren einer Heizung nicht zielführend.

Viele Grüße,

Jan

Viele Grüße,

Jan
12.1.2020 18:10


JanRi schrieb: Hallo Passra,

(ich glaube, wir kennen uns aus dem PV-Forum...)

 Yep, wo passra draufsteht, ist auch passra drin

Überdimensionieren will ich die WP natürlich nicht, aber halt auch nicht zu klein auslegen, das wäre genauso schlecht und könnte für Unruhe im Haus sorgen Und das Teil soll ja auch möglichst lange halten.
12.1.2020 18:31
Hi,


passra schrieb: aber halt auch nicht zu klein auslegen


Keine Sorge:


passra schrieb: Als maximalen Leistungsbedarf über 10h in der kältesten Nacht (-9°C am ST-Kollektor) habe ich 6,3kW ermittelt.


Dafür muss die 1155 an einer so warmen GW-Quelle noch nicht einmal Vollgas geben. Schau dir das Leistungsdiagramm an... bei 75% (das sind 90 Hz) bei 10C Quelle hast du etwa 6,8 KW.

Ganz nebenbei... sollte es wider Erwarten dazu kommen, dass es viel, viel, viel kälter wird und selbst die Freigabe bis 120 Hz (8,2 KW bei 10 C Quelle) nicht ausreicht, dann kannst du (für diese kurze Zeit) doch immer noch den Zuheizer dazunehmen. Der hat bis zu 6,5 KW... also zusammen mit der auf 120 Hz laufenden WP sind das dann 14,7 KW. Das sollte reichen, damit sich niemand beschwert.

Die Dinger sterben wohl eher an der Takterei als am langen vor sich hin laufen, aber ganz genau weiss man das für die heute produzierten Geräte wohl erst in 20 Jahren.

Das Ding mit 4 KW Minimum würde sich bei dir 3/4 der Zeit tottakten.

Viele Grüße,

Jan


12.1.2020 19:47


passra schrieb: Die Vorlauftemperatur liegt an allen Tagen bei 0° AT um 40°C herum, bei -10°C AT geht sie auf 45°C, bei -20° AT wären 50°C anstehend.



JanRi schrieb: Bei 120 Hz liefert sie bei 0C Sole und 35C VL 7,5 KW. An deiner warmen Quelle würde sie vermutlich eher in Richtung 8,5 oder noch mehr KW gehen.

der hub ist aber höher als bei B0W35.
ich würde vermuten, daß es geht; aber eher knapp.
ob das dann materialschonend ist... ? und genau das war ja auch passras frage.
3-13 wäre aber untenrum zu viel, das stimmt.
die 6er bei über 90hz ist aber auch nicht mehr als leise zu bezeichnen.

die lösung wäre vielleicht ein paar größere heizkörper oder etwas flächenheizung dazu um die maximal nötig VL ein wenig runter zu bekommen.
12.1.2020 20:15
An größeren Heizkörpern und auch an der Einbindung der KWL per Heizregister bin ich dran, das ändert aber erst mal nicht an der Heizlast, nur am Vorlauf.
Im Herbst gibt es wahrscheinlich noch ein wenig Kellerdeckendämmung, allerdings erst mal nur auf 45m2 von 70 Grundfläche mit 5cm Dämmplatten. Wird nicht sooo viel Heizlast einsparen, denke ich. 500W vielleicht?
12.1.2020 20:22


cacer schrieb:
...
ich würde vermuten, daß es geht; aber eher knapp.
ob das dann materialschonend ist... ? und genau das war ja auch passras frage.
3-13 wäre aber untenrum zu viel, das stimmt.
die 6er bei über 90hz ist aber auch nicht mehr als leise zu bezeichnen.

Genau da liegt mein Dilemma, ideal wäre eine IDM 2-8, die gibt es aber leider nur als I-Pump mit integriertem Speicher, den ich aber nicht brauche 
Und bei über 100Hz an einem Asynnchronmotor fühle ich mich als Elektro-Ing. seeehr unwohl...
12.1.2020 20:44
Hi,

das mit den VL-Temperaturen hatte ich übersehen...

Halte ich aber trotzdem für unkritisch. Laut Datenblatt ist die Normheizleistung (also bei 50 Hz) bei 10/45 höher als bei 0/35 - knapp 4 KW gegen 3,15 KW. Auch der COP ist recht ähnlich. Es gibt leider keine sinnvolle Kurve im Datenblatt für 45 oder 50C VL.

Aus obigen würde ich aber schon folgern, dass die Heizleistung bei Vollgas bei 10/45 nicht schlechter als bei 0/35 ist. Das wären dann immer noch 7,8 KW bei 120 Hz laut Diagramm.

Auslegungstemperatur ist -13,2, also wären wir dann so bei etwa 48C für den VL. Wenn sie bei 10/45 noch auf 7,8 KW kommen würde, dann dürfte sie bei 48 auch noch die geforderten 6,3 schaffen. Bei -20 könnte es dann knapp werden, aber notfalls muss der ZH mit 500W für ein paar Stunden mitlaufen (der lässt sich feingranular in 500W-Schritten freigeben).


cacer schrieb: ob das dann materialschonend ist... ?

 
Ich denke schon. Es geht ja nur um wenige Tage, die mit so hohen Leistungen gefahren werden. Den größeren Teil des Jahres ist die Anlage zwischen 2 und 4 KW unterwegs. Vermutlich werden die 0815-Anlagen da wesentlich mehr gestresst, wenn sie nämlich x-mal am Tag WW machen und wegen knapper Einstellungen dann jedes Mal mit ordentlich Leistung Aufholheizen machen (siehe das Gerät von querty).



passra schrieb: ideal wäre eine IDM 2-8


Hmm... ich sehe den Unterschied da nicht wirklich. Im Datenblatt der 2-8 mit integriertem Speicher steht: 

"Heizleistung bei S0°C/W35°C (Sole) bei Maximaldrehzahl kW 7,85"

Bei 0/35 schafft die 1155 bei 120 Hz ziemlich genau diesen Wert, vielleicht ein paar Watt weniger.



passra schrieb: nur am Vorlauf


Was die Sache aber schon besser macht. Je geringer der VL, desto besser passt das.



passra schrieb: Im Herbst gibt es wahrscheinlich noch ein wenig Kellerdeckendämmung, allerdings erst mal nur auf 45m2 von 70 Grundfläche mit 5cm Dämmplatten. Wird nicht sooo viel Heizlast einsparen, denke ich.


Kann man ja ausrechnen, aber dazu müsste man den übrigen Aufbau kennen. u-wert.net kennst du? Damit den U-Wert der "alten" Decke ausrechnen, dann den der neuen und über das Delta-T oben/unten berechnen, wieviel Wärme da durch geht.



cacer schrieb: die 6er bei über 90hz ist aber auch nicht mehr als leise zu bezeichnen.


In irgendeinem Thread stand mal, dass Nibe die 1155 deswegen als 6-KW-Maschine mit 90Hz verkauft, weil sie so die leiseste Maschine in diesem Segment ist. Wenn das Ding im Keller steht, stört das aber niemanden.

Dyarne hat in seinen zahlreichen Übersichten zur 1155 auch mehrere Beispiele von Altbauten mit Heizkörpern und entsprechend hohen VL-Temperaturen. Eventuell mal da nach den Parametern der funktionierenden Projekte suchen. Vielleicht schaut er ja auch zufällig mal rein... 

Viele Grüße,

Jan
12.1.2020 20:49
Machma halt mal einen Aufruf @dyarne 
12.1.2020 21:11
Hab mal die Kellerdecke eingegeben:
U-Wert vorher 0,56 W/m2*K; nachher 0,26 W/m2*K. Deutlich besser, aber...
bei 8K (23° zu 15°) und 45m2 wären das gerade mal 108W Einsparung, hab ich das richtig gerechnet??
12.1.2020 21:21
Hi,


passra schrieb: hab ich das richtig gerechnet??

 
Hast du.

Was mir noch eingefallen ist: Falls du Heizkörper hast, die dafür geeignet sind, könnte man sie mit Ventilatoren "tunen". Es würde ja reichen, wenn diese bei extremer Kälte laufen, denn das würde die nötigen VL-Temperaturen für die gleiche Heizleistung deutlich senken.

Viele Grüße,

Jan
12.1.2020 22:10
Ja, ein solches Lüfterssystem habe ich vor 3 Jahren zum testen mal gekauft und möchte mir einige Stück selbst nachbauen, vor allem auch um die Kühlleistung der Heizkörper zu tunen. Die passenden leisen Lüfter hab ich mir schon rausgesucht. Das selbe Konstrukt würde natürlich auch für das Heiztuning funktionieren.
12.1.2020 22:46
Mit dieser stabilen Quelle, Puffer und Heizkörpern könnte man auch mal über ne fixed speed nachdenken. 
Da gibt es solide Geräte mit passender Leistung. 
12.1.2020 23:00
Ungern, die WP soll den Heizkreis direkt bedienen, der Puffer wird dann nur noch für die FriWa und für die Solaranlage benutzt. Die Beimischung eventueller Überschusse im Puffer in den Heizkreis regle ich separat.
Der Öler im Schema sollte ursprünglich noch ein wenig als Backup bleiben, kommt jetzt aber weg, da auch die Entsorgung vor allem der Tanks mit 45% gefördert wird.


http://www.prokosch.org/files/forum/Schema_neu_V2.jpg
Bildquelle:http://www.prokosch.org/files/forum/Schema_neu_V2.jpg
12.1.2020 23:32
verstehe, dann vergessen wir das wieder ;)

also: die 6er könnte genau passen und gelegentlich am anschlag laufen.
ein bisschen dämmung kommt noch und getunete heizkörper kämen infrage. 

wenn du noch irgendwo ein bisschen dämmung auf dauer planst und für den worstcase einzelne heizkörper gegen großflächigere tauschen könntest, sollte das risiko überschaubar sein.
ein bisschen heizstab wenn dir im akutfall dauerhöchstleistung zu ungeheuer für die kleine ist, wäre als sofortmaßnahme immer möglich.

eventuell stellt sich sogar heraus, daß im normalwinter max 90hz ausreicht.

dann sollte takterei nur ganz kurz in der übergangszeit nötig sein und die maschine im großteil der heizperiode im besten arbeitsbereich laufen.

auf mein urteil kann man sich nicht verlassen (weil zu wenig erfahrung) aber ich glaub ich würds probieren.
jan ist ja auch zuversichtlich...
ein planer, der auf nummer sicher gehen muss und haftbar ist, würde sicher die größere nehmen ;)
16.1.2020 19:36
Servus,


passra schrieb: Normaußentemperatur ist -13,2°C.

du wohnst doch irgendwo in der Landshuter Gegend?
Wie kommst du auf diese Normaußentemperatur?



passra schrieb: Genau da liegt mein Dilemma, ideal wäre eine IDM 2-8

Finde ich auch sehr schade das iDM diese Variante nicht anbietet!
Auch die sehr strenge Gebietsaufteilung in D bei iDM versteh ich auch nicht, mein zuständiger nächster Händler ist 150km weit entfernt!

Gruß


16.1.2020 19:42


Vego75 schrieb: Servus,
__________________
Auch die sehr strenge Gebietsaufteilung in D bei iDM versteh ich auch nicht, mein zuständiger nächster Händler ist 150km weit entfernt!

 Soweit ich mich erinnern kann, sind solche Gebietszuweisungen innerhalb der EU nicht zulässig, da es eine Einschränkung des Wettbewerbs und somit zum Nachteil des Kunden ist. Natürlich hält das erst mal nicht davon ab dagegen zu verstoßen.
16.1.2020 20:42


Vego75 schrieb: Servus,

du wohnst doch irgendwo in der Landshuter Gegend?
Wie kommst du auf diese Normaußentemperatur?

Durch diese Klimakarte:

https://www.waermepumpe.de/normen-technik/klimakarte/


16.1.2020 20:47
Servus,


Brombaer schrieb: Soweit ich mich erinnern kann, sind solche Gebietszuweisungen innerhalb der EU nicht zulässig

möglich, aber manche könnens halt scheinbar machen! Ich hätte einen sehr sympathischen iDM Händler in ca. 50km Entfernung - er darf mir aber leider nichts verkaufen so seine Ausssage, der Vertrieb des Herstellers hat das so festgelegt...so muß ich halt notgedrungen bei der Konkurrenz KNV/Nibe einkaufen...

Grüße
17.1.2020 4:59


passra schrieb: Durch diese Klimakarte:


des is ja interessant: das sind ja doch nicht unerhebliche Diskrepanzen zwischen "deiner" neueren Klimakarte zu anderen Datensätzen.
Ich hatte meine Daten mal im trenchplanner gerechnet:
https://grabenkollektor.waermepumpen-verbrauchsdatenbank.de/trenchplanner.html


passra schrieb: Das Grundwasser hatte am 1. Januar eine Temperatur von 13°C!


weißt du evtl. ob die o.g. iDM-Wp auch bei so tollen Sole Ein Temperaturen bis auf 3kW runtermodulieren kann?


17.1.2020 7:26
Hi,


Vego75 schrieb: weißt du evtl. ob die o.g. iDM-Wp auch bei so tollen Sole Ein Temperaturen bis auf 3kW runtermodulieren kann?


Physik gilt für alle...

Wenn man sich die IDM 3-13 anschaut, so hat sie bei 0/35 eine Maximale Leistung von 13,28 und eine Nennleistung (also bei 50 Hz) von 6,6.

An Grundwasser mit 10/35 liegt die Maximalleistung sogar etwas niedriger (13,25), so dass da vermutlich der Wärmetauscher die Grenze ist. Bei Nennleistung hingegen sind es 8,7 kW, denn da ist der Wärmetauscher sicher nicht das Problem.

Von daher wird sie bei Mindestdrehzahl an so warmer Sole sicher nicht bis 3 KW runterkommen.

Viele Grüße,

Jan
17.1.2020 13:14
wenn die winter sich weiter so entwickeln, wäre die 3-13 ein großer fehler.
wenn die 6er ganz knapp nicht reichen würde, wäre das nur im auslegungsfall ein kleines problem, was für die paar tage alle paar jahre mit dem heizstab weggebügelt werden kann.

die 3-13 wäre aber im vergleich immer zu groß und würde nur in den paar kalten tagen alle paar jahre mal wirklich im besten arbeitsbereich laufen.

edit:
jetzt habe ich vego75 mit passra verwechselt bezüglich der heizlast.



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