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Dimensionierung Erdwärmepumpe

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  •  cludy
30.12.2014 - 7.1.2015
14 Antworten 14
14
Hallo,

mich würde eure Meinung über die Dimensionierung der Sole-WP für unsere Heizung und WW WW [Warmwasser] interessieren. Alles Fußbodenheizung und zusätzlich gibt es in einigen Räumen eine Wandheizung.

Die Heizlastberechnung nach DIN EN 12831 (ausführliches Verfahren) hat 21.284 W ergeben. Welche Leistung sollte die Wärmepumpe haben? Sollen noch Zuschläge für WW WW [Warmwasser]-Erzeugung berücksichtigt werden und wenn ja wie groß?

Geplant sind 4 Bohrungen mit ca. 113 m, wobei aber die Heizlastberechnung noch nicht bekannt war. Laut Bohrfirma können wir mit 35-38 W/m rechnen.

Karl

  •  streicher
  •   Silber-Award
30.12.2014  (#1)

zitat..
cludy schrieb: 21.284 W


Das ist ja ein Wahnsinn. Baust du ein Schloss?


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  •  hopfgarten
30.12.2014  (#2)
wer bohrt?

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  •  dyarne
  •   Gold-Award
30.12.2014  (#3)
hallo karl,
hier sollte wohl dein link herführen? ging bei mir ins nirwana ... emoji

spannendes projekt zum querdenken, aber still einmal unsere neugier ... emoji
du schrubst was von saniertem altbau plus neubau. das frag ich nur nach um die dimensionen ein bissl quantifizieren zu können.
wir sind bsplw vom 40kw öler auf eine 8kw solemaschine umgestiegen, ungewollt volley ohne dämmung im ersten winter.
bei uns paßt diese heizlast perfekt bei 350m2 auf 3 geschoßen plus keller in warmer hülle, leider noch nicht fertiggedämmt, 2-familienhütte, früh 70

also für jenseits der 20kw mußt schon ein bissl was herzeigen ... emoji

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  •  hopfgarten
30.12.2014  (#4)

zitat..
cludy schrieb: Die Heizlastberechnung nach DIN EN 12831 (ausführliches Verfahren) hat 21.284 W ergeben. Welche Leistung sollte die Wärmepumpe haben? Sollen noch Zuschläge für WW WW [Warmwasser]-Erzeugung berücksichtigt werden und wenn ja wie groß?


beim altbau würde ich trotzdem reserven einplanen, auch nach sanierung, da der fllächenbezogene wärmebedarf doch recht hoch ist. zumindest aus dem bauch heraus würde ich so antworten. bei passivhäusern sind reserven weniger wichtig, bei altbauten mit einem höhreen risiko von wärmesenken wäre ich vorsichtiger. ein alter träger dampfer brauch auch mehr reserven als ein schlanker neuer flitzer. klingt irgendwie weiblich, da irrational. aber frauen haben ja auch einen sinn, so hat man das uns zumindest am land beim religionsunterricht eingebläut. emoji emoji emoji

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  •  dyarne
  •   Gold-Award
30.12.2014  (#5)
emoji emoji emoji
endlich einmal eine vernünftige argumentation zur überdimensionierung emoji

so große anlagen haben den charme, daß man zwangsläufig flexibler bei der lösung wird, 2 kaksadierende pumpen bsplw mit 30% und 60% fielen mir da ein, die fehlenden 10% bringt die überdimensionierte quelle,

apropos, 2 x 200m bohren geht nicht? mit einfach-u-dn40?
mein bohrer kann das...

wer feig ist nimmt eine modulierende wp...

http://www.nibe.de/Produkte--Systeme/Sole-Wasser-Waermepumpen/Systeme--Systemzubehor/NIBE-F1155/

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  •  cludy
31.12.2014  (#6)
Hallo,

bevor ich auf eure Fragen eingehe, ein herzliches Danke an hopfgarten für diesen sinnigen Vergleich, wir haben sehr gelacht emoji

Schloss?
Von wegen, ein altes frei stehendes Bauernhaus, erbaut Ende
19. Jh., ein Dreikanter und auf Grund der U-Form jede Menge Außenfläche (1.500 m²). Das Haus ist bis auf einen 14 m² Erdkeller nicht unterkellert. Etwas über ein Drittel des Gebäudes - Wohntrakt und ein Teil des Stadels - aus Mischmauerwerk bleibt erhalten. Der Teil mit den Ställen wird abgetragen und neu aufgebaut, weil auch aus Mischmauerwerk und bei der notwendigen Dämmung der Innenraum zu klein wird. Der Stadel wird etwas nach hinten erweitert und es wird ein OG für Gästezimmer eingebaut. Das sind dann so etwa 380 m² Wohnfläche. Am Ende soll es aussehen wie zuvor, denn wir wollen den Charakter des Hauses nicht ändern. Dazu kommt ein Anbau mit Technikraum, Werkstätte und Garage, ca. 100 m².

Wer bohrt?
Bohren wird KDS, das ist sicher. Besonders gut finden wir, dass KDS einen Sonden-Response Test durchführt und wir damit die tatsächliche Leistung der Sonden kennen.
Ich überlege auch, ob wir die Sonden nicht doch besser mit Wasser statt Sole füllen sollten. Um wie viel tiefer müssten wir dann bohren, 30%?
Wir werden KDS fragen, wie tief sie bohren können...

Dämmung
Hier nur ein kurzer Auszug. Das Mischmauerwerk (50-65 cm) wird außen mit 20 cm WDVS WDVS [Wärmedämmverbundsystem] Steinwolle gedämmt. Die Außenwand des neuen Wohngebäudes besteht aus 30 cm HLZ Wienerberger Plan ebenfalls mit 20 cm WDVS WDVS [Wärmedämmverbundsystem] Steinwolle. Der Boden ist eine 20 cm Stahlbetonplatte, die auf 30-40 cm Glasschaumschotter liegt, darauf 2-lagige EKV5 Isolierung, 10 cm Blähglas gebunden und 6,5 cm Heizestrich. Natürlich kommen alle Fenster und Türen neu.

Heizlastberechnung
Die Heizlastberechnung hat IBO in DE durchgeführt, die wir auch mit der Berechnung und Planung der FBH FBH [Fußbodenheizung] (tabellarisch u. grafisch)sowie dem hydraulischem Abgleich beauftragt haben.
http://www.ibo-plan.de/

Dabei haben wir feststellen, dass wir uns absolut am Limit einer NUR Fußboden- und Wandheizung bewegen. Es hat noch einiger Nachbesserungen bedurft, damit wir wie geplant das Haus nur mit einer FBH FBH [Fußbodenheizung] beheizen können.

Wärmepumpe
Ich habe z.B. an eine Waterkotte DS 5050 T gedacht. Eine Pumpe mit zwei Kompressoren, das könnte auch Sinn machen.
Natürlich habe ich auch reflexartig an eine modulierende Wärmepumpe gedacht, aber in diesem Leistungsbereich gibt es eh kaum welche. Ist nicht auch die NIBE knapp bemessen?

Welche Leistung sollte auf Grund dieser Heizlastberechnung nun die Wärmepumpe eurer Meinung nach haben?

Karl


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  •  hopfgarten
31.12.2014  (#7)

zitat..
cludy schrieb: Wer bohrt?
Bohren wird KDS, das ist sicher. Besonders gut finden wir, dass KDS einen Sonden-Response Test durchführt und wir damit die tatsächliche Leistung der Sonden kennen.
Ich überlege auch, ob wir die Sonden nicht doch besser mit Wasser statt Sole füllen sollten. Um wie viel tiefer müssten wir dann bohren, 30%?
Wir werden KDS fragen, wie tief sie bohren können...


dann werden wir uns ja beruflich bedingt bald kennenlernen.gruß an herrn dissauer, wir haben momentan eine gemeinsame baustelle und auch bei mir privat wird die kds bohren. gute wahl. auch wenn ich nicht ganz objektiv bin.

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  •  dyarne
  •   Gold-Award
1.1.2015  (#8)
hallo karl,

ich kopier mal die beiden anderen relevanten fäden hier rein, die infos sind sonst aufgesplittet, ich hab mich jetzt beim nachlesen erst wieder an deine sanierung erinnert...
http://www.energiesparhaus.at/forum/36500
http://www.energiesparhaus.at/forum/36621

sehr spannendes projekt, sanierung hat immer meinen größten respekt, vor allem wenn sie substanzschonend und integrierend verlauft...

zitat..
cludy schrieb: Die Heizlastberechnung hat IBO in DE durchgeführt...

sehr gute wahl!

ein paar fragen hab ich schon, vieleicht kannst du sie beantworten, oder miraculum liest mit...

angesichts deiner gesamthaften energetischen sanierung (ich nehm an das dach wird auch dabei sein) erscheinen die 20kw doch enorm. da käme man bei 2000 vollaststunden auf 40.000 kwh/a bzw einen spez heizwärmebedarf (energiekennzahl) der am 3-stelligen kratzt.
mein beispiel steht oben, hier noch ein großhaus-sanierer aus kärnten, 450m2 mit 10kw sole-wp und grabenkollektor...
http://www.haustechnikdialog.de/Forum/t/131685/10KW-fuer-450qm-soll-ich-mich-trauen-

deine dämm-maßnahmen find ich dabei sehr ordentlich

zitat..
cludy schrieb: mit 20 cm WDVS WDVS [Wärmedämmverbundsystem] Steinwolle...

, mit 5cm mehr bauen andere passivhäuser, da scheint eine diskrepanz...

zitat..
cludy schrieb: dass wir uns absolut am Limit einer NUR Fußboden- und Wandheizung bewegen...

das finde ich auch interessant angesichts DER dämmung, es sind ja keine außergewöhnlichen raumhöhen vorhanden, oder? welche systemtemperaturen kommen raus? 35/30 ?

wie teilt sich transmissionsheizlast und lüftungsheizlast auf?

wirds eine kwl geben?

wieviele leute sollen dort wohnen?

was für ein gesamtvolumenstrom der fbh kommt raus?

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  •  dyarne
  •   Gold-Award
1.1.2015  (#9)
zur auslegung der wp...

hier geht es ja nicht um eine statische dimensionierung oder eine abdichtung wo es nur funktion oder versagen gibt. was ist das risiko einer knapp ausgelegten heizung?

nicht mehr als daß wenn der auslegungsfall eintritt (ein mehrjähriges ereignis), und das über mehrere tage die raumtemperatur ganz langsam absinkt - nicht mehr und nicht weniger. bts hat vor kurzem hier den test gemacht, seine temperatur (also die seines hauses) sank ohne innere gewinne (!) um weniger als 1K pro tag - kein passivhaus!
http://www.energiesparhaus.at/forum/36850

die auslegungstemperatur ist ja auch nur eine willkürliche grenze (2-jähriges ereignis), wenn eine 10-jährige sibirische woche daher kommt mit 4 tagen bei -20° dann werden in der hälfte der häuser die leute einen pullover mehr anziehen müssen ... emoji


warum wp nicht mit sicherheitszuschlag auslegen:

man tauscht reserven für 0,5% der tage gegen einen ungünstigeren betrieb der wp an 99,5% der tage ein. hier gehts nicht nur um den verbrauch, sondern auch um den arbeitspunkt der wp.

am 'typischen' winterheiztag läuft diese bsplw gut 50% der zeit, den rest steht sie weil die heizlast eben nur die hälfte ihrer leistung beträgt.

die frage ist jetzt ganz einfach, schau ich mehr auf die 99,5% der betriebszeit, oder die 0,5% ...

ww-zuschläge würde ich bei so einer leistung keinesfalls ansetzen (bei einer typischen belegungszahl), diese monster-wp macht das www wohl in einer halben stunde, die ist immer vorhanden.

wenn die 20kw stehen hätt ich vor der nibe überhaupt keine angst, bei 4° sole hat die schon wieder die 20kw überschritten.

in so einer normheizlastberechnung sind große reserven drinnen, miraculix hat schon öfter berichtet, daß es gar nicht so leicht ist bei der auslegung mit 35° systemtemperatur hinzukommen, in der praxis kann man jedoch lesen wieviele moderne häuser mit vl unter 30° und ultraflachen heizkurven auskommen; oft reichen die unteren einstellwerte von wp-regelungen da gar nicht mehr aus...

solare gewinne, innere gewinne durch die personen und abwärme von elektrogeräten scheinen auch nicht auf. insofern wär natürlich sehr spannend was bei einem so großen projekt wie deinem nach phpp rauskäme - dort wird versucht den tatsächlichen bedarf nachzubilden.

so eine 2 kompressorlösung, bsplw mit 8 und 12kw hätte viel charme, weil man dann über weite bereiche mit eben 8kw, 12kw bzw 20kw sehr günstige arbeitspunkte hätte. problematisch wär die steuerung für einen nicht regeltechniker ... emoji

den charme der nibe seh ich bsplw darin, daß sogar die quell- u senkenpumpe auf spreizung geregelt werden, da könnte man die gewaltigen quellen auch bei teillast gut nutzen...

apropos quelle: alleine durch konsequente umsetzung einer turbulenten strömung würde man die nibe wohl auf 20kw pushen durch die höhere sole-temp... emoji

zuguterletzt eine anekdote um die angst vor passend dimensionierten wp zu nehmen...
in unserem ersten winter mit der nagelneuen 8kw wp (vorher 40kw öler) saßen wir ohne dämmaßnahme da - ungeplant natürlich. trotz einer heizlast von 17kw vor sanierung kamen wir wunderbar durch den winter - es war immer warm; auch unser quelle hielt durch (dank günstiger bedingungen) bei enormen 3500 betriebsstunden - die heizung lief den winter quasi durch - was übrigens der ideale wp betrieb wäre ... emoji

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  •  cludy
1.1.2015  (#10)
@ dyarne,
vielen Dank für deine ausführliche Antwort!
Wir kommen erst morgen Freitag nach Hause zurück und ich werde am Samstag deine Fragen gerne beantworten.

@ hopfgarten

zitat..
dann werden wir uns ja beruflich bedingt bald kennenlernen.


Nun bin ich aber etwas verwirrt, aber vielleicht ist eine Aufklärung per PN möglich. Gerne werde ich Herrn Dissauer grüssen. Ich denke wir werden in den nächsten Woche einen Termin haben.

Allen noch ein gutes Neus Jahr!

Karl

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  •  cludy
3.1.2015  (#11)
Hallo dyarne, da haben sich ja einige Fragen angesammelt:

zitat..
dyarne schrieb: angesichts deiner gesamthaften energetischen sanierung (ich nehm an das dach wird auch dabei sein)


Ja, alle Dächer kommen neu. Beim „alten“ Teil haben wir ein wärmegdämmtes Schrägdach mit 30 cm Best Sparren + Sparrenverstärkung, dazwischen Hanfdämmplatten und Diffutec SD, 2 x GKF-Platten 1,5 IE60, 7 cm Installationshohlraum und GKB 1,25. Im Kaltdach besteht der Fußboden aus 2,4 cm OSB Platten, 8+10 cm Hanfdämmplatten 0,04 W/m²K, Dampfsperre GV 45 und einer 20 cm Stahlbetonplatte.

zitat..
dyarne schrieb: es sind ja keine außergewöhnlichen raumhöhen vorhanden, oder?


Jein, im „alten“ Teil ist die Wohnküche (80 m²), oder neudeutsch Family-Center, hier nehmen wir bis auf ca. 15 m² die Decke raus und haben dann 5,7 m Raumhöhe (240,8 m³). Sonst ist die Raumhöhe überall ca. 2,9 m.

zitat..
dyarne schrieb: welche systemtemperaturen kommen raus?


Die Systemtemperatur ist mit 35 °C berechnet.

zitat..
dyarne schrieb: wie teilt sich transmissionsheizlast und lüftungsheizlast auf?


Diese Fachausdrücke! Meinst du Transmissionswärmeverlust (=16670 W) und Lüftungswärmeverlust (=4614 W)?

zitat..
dyarne schrieb: wirds eine kwl geben?


Nein, definitiv nicht!!

zitat..
dyarne schrieb: wieviele leute sollen dort wohnen?


Grundsätzlich 2, öfter 3-4

zitat..
dyarne schrieb: was für ein gesamtvolumenstrom der fbh kommt raus?


Wenn ich die IBO-Planung der FBH FBH [Fußbodenheizung] richtig lese, dann 3.381,7 l/h im EG und 909,3 l/h im OG, gesamt 4.291 l/h.

An der NIBE F1155 könnte ich schon Gefallen finden, sofern sie nur reicht. Grundsätzlich denke ich dass sie das tut und so wie du das an den Beispielen beschreibst stimmt mich das zuversichtlich.

Dann schaue ich mir die FBH FBH [Fußbodenheizung]-Auslegung von IBO an, nach der wir in einigen Räumen, auch im völlig neu gebauten Teil Heizleistungsfehlbeträge haben und mir kommen Zweifel. So z.B. das Büro, ok 3 Außenwände und 4 (kleine) Fenster dreifachverglast, da fehlen 477 W (=32%). Da sollte uns noch etwas einfallen…

Aber vielleicht muss ich das auseinanderhalten, die Heizleistung und die Heizflächen und dann gibt es ja noch zwei Heizkamine, die jeweils 5-7 KW Leistung haben emoji

Karl



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  •  hopfgarten
4.1.2015  (#12)
@cludy: ich habe den nachvollziehbaren verteilerplan bekommen, die gebäudeform mit vielen außenflächen im verhältnis zum volumen (alter bauernhof) und die bausubstanz bedingen einfach die hohe heizlast laut berechnung gemäß EN 12836 H 7500.
außerdem wollen sie ja 22°C haben, wohlige altherrentemperatur für den ruhestand emoji ich kann das nachvollziehen. eine wärmepumpe mit 2 stufen oder eine modulierende wp, die sich dem bedarf anpasst, wäre deshalb von vorteil, weil man bei ihren bedingungen den wirklichen bedarf schwer ganz genau prognostizieren kann. ihr bedarf schwankt stärker. bei neubatten ist der bedarf ziemlich gut zu kalkulieren. bei ihnen ist man schon in der heizlastberechnung mit konservativen ansätzen reingegangen, weil auch die HKLS planung weiß, dass es einfach mehr unsicherheiten gibt.

mein rat:

1.) so gut wie möglich dämmen (wände, decken, boden). bei ihnen ist ja fast alles nicht unterkellert. ich kenne das, ich bin in einem 300 jahre alten bauernhof augewachsen, wenn der ofen aus war, kriecht die kälte über die böden und steinmauern ins haus.

2.) heizleistung wp > heizlast. modulierend oder 2 stufen (=2 kompressoren). sie brauchen mehr reserven, die sie theoretisch ausschöpfen können . bei der modulierenden wp gibt es keine überdimensionierung, da diese ja nach bedarf produziert. sie haben auch viele verluste durch die langen leitungen, das heißt, ein eher träges system und brauchen somit reserven.

3.) quelle (erdwärmesonden) sollte großzügig ausgelegt sein. die mehrkosten für ein paar bohrmeter mehr fallen kaum ins gewicht, wenn man die gesamte heiztechnik monetär bewertet. was nützt eine modulierende wp, wenn die bohrungen das nadelöhr im system darstellen?

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  •  dyarne
  •   Gold-Award
6.1.2015  (#13)
hallo karl,

zitat..
cludy schrieb: hier nehmen wir bis auf ca. 15 m² die Decke raus und haben dann 5,7 m Raumhöhe...

ah ok, das erklärt die höhere last auf der fbh...

zitat..
cludy schrieb: Meinst du Transmissionswärmeverlust (=16670 W) und Lüftungswärmeverlust (=4614 W)?

ja, genau ... emoji
die knapp 5kw lüftungswärmeverlust würde dir eine kwl um fast 90% zurückstutzen, wobei du auch so weniger haben wirst, weil erfahrungsgemäß fensterlüfter immer unter dem normativen luftwechsel bleiben, und ihr ja wenig personen seid...

zitat..
cludy schrieb: ...gesamt 4.291 l/h...

paßt perfekt zur 20kw wp, wie bei einer sauberen planung nicht anders zu erwarten - ideale voraussetzungen für eine direktheizung wp -> fbh

zitat..
cludy schrieb: und dann gibt es ja noch zwei Heizkamine, die jeweils 5-7 KW Leistung haben...

dh du gehts auf das sanierte knusperhäuschen mit jenseits der 30kw systemleistung los - na serwas ... emoji
ich denk da eher an die übergangszeit, sag ma 5° -> ca. 50% heizlast, wenn ich die ganzen sicherheiten wegrechne, rund 7-8kw; die nibe könnte so weit runter modulieren; hier muß man bei der wp auswahl wirklich aufpaßen daß sich die maschine nicht tottaktet wenn so ein weites leistungsspektrum abgedeckt werden muß.

bei 2-4 personen brauchen wir über ww-zuschlag wenigstens nicht weiterreden ... emoji

wie hopfgarten würd ich dir auch empfehlen auf saubere ausführung der dämm-maßnahmen zu achten, gerade bei sanierungen erlebt man einen besonders legeren zugang der handwerker; wenn du selber mit der branche nicht so viel am hut hast würde ich dir dringend einen externen experten empfehlen, der die ausführungsdetails mit den firmen klärt und die abschnitte abnimmt. in der heizlastberechnung ist wahrscheinlich eine fette pauschale für wärmebrücken drinnen, wenn du details gut planst und ausführst kannst du hier auch wesentlich günstiger landen. beispiel verbundarbeit fenster/fassade -> hier würde sich anbieten die fenster in blindstöcken in die dämmebene zu setzen, dadurch können sie völlig wärmebrückenfrei eingebaut werden (passivhausstandard).

zur reinwassersonde, meines wissens sind dazu meist überdimensionierungen im bereich 30-50% nötig -> den bohrer fragen...
4 kurze duplex seh ich hydraulisch schon kritisch, besser wären 2-3 lange einfach-U sonden; im ersten fall würde sich der volumenstrom auf 8 parallele kreise aufteilen -> den bohrer fragen und unbedingt turbulente strömung nachweisen lassen - gibt ein formblatt dafür.
symmetrische gleich lange anbindungen zwischen den sonden wären wichtig für eine gleichmäßige durchströmung...


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  •  cludy
7.1.2015  (#14)
Hallo dyarne,

danke für die Informationen!

@ Raumhöhe
Ich musste sehr grinsen, wie du wegen der Raumhöhe gefragt hast. Der Profi hatte da schon einen Verdacht, sozusagen den Braten gerochen – RESPEKT!

@ Heizkamine
Na gut, sollten mehr das romantische Feuerchen sein als eine notwendige Zusatzheizung, aber wenn muss, dann kann emoji

@ Lüftung
Meine Frau „liebt“ Stoßlüften, ich nenne es „Schocklüften“. 
In Wien verwende ich eine nettes Gadget, die Netatmo-Wetterstation, die neben der Temperatur den CO2 Gehalt misst und falls notwendig mittels App warnt.
https://www.netatmo.com/

@ Wärmepumpe
Das ist eine wirklich gute Nachricht! Wir behalten die NIBE im Auge und sind gespannt, was die diversen HB anbieten werden. Wenn die Angebote vorliegen werde ich das posten um eure Meinung zu hören.

@ Dämmung / Fenster
Danke für den Hinweis die Fenster in Blindstöcke einzubauen, eine sehr gute Idee!
Grundsätzlich werden wir von sehr erfahrenen Planern, die auch die Bauleitung machen unterstützt.

@ Bohrung / Sonde
Hier hat auch hopfgarten schon sehr hilfreich geantwortet, zumal er die Bohrfirma kennt. Auf jeden Fall werden wir deinem und dem Rat von hopfgarten folgen und die Quelle großzügig auslegen!

Karl

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