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Einbindung WP in besthendes Heizsystem mit Solar und Puffer?

10 Beiträge | 12.8. - 18.8.2019
Hallo,

ich möchte nächstes Jahr mein bestehendes Heizungssystem mit einer WP erweitern, die dann binnen 2 Jahren den vorhandenen Ölkessel komplett ablösen soll.

Folgende Ausstattung ist im Moment verbaut:

Kessel Schäfer Domomatic KTX21 Bj. 1997 +Brenner Körting Jet 4.5 Bj. 1993
Schichtenspeicher Ratiotherm 800l + Erweiterung 800l
WW-Erzeugung durch Wärmetauscher
Solarkollektoren 10m² Fa. Citrin
Steuerung UVR 1611 (selbst programmiert)
Heizkörper alle neu
KWL Zehnder Q350
PV 13,1 kWp

Im Herbst werde noch einige Heizkörper vergrößert und die Lüftungsanlage über ein Heizregister in die Heizung mit einbezogen.

Die momentane Heizkurve sieht so aus, die maximal nötige Vorlauftemperatur war 2019 43°C, 2018 47°C für wenige Tage:

Einbindung WP in besthendes Heizsystem mit Solar und Puffer?

Ölverbrauch ist momentan 2100l/a, die ST bringt rund 3000kWh/a. Dies wäre eine ungefähre Heizlast von 8 kW, auch der Brenner läuft an den kältesten Tagen nie mehr als 13h pro Tag.

 
12.8.2019 19:57
Angedacht ist eine modulierende WP wie z.B. die AI SWCV92K3. Diese wäre im Moment mein Favorit, da Kühlen möglich und Modbus-fähig.
Tiefenkollektoren, senkrechte Grabenkollektoren und auch RGK sind bereits verworfen, da der Boden ab ca. 1,50m extrem kiesig ist und der Grundwasserspiegel bei rund 2m liegt.
Hr. Berthold hat sich die RGK-Planung auch angesehen und sieht auch Probleme mit der nötigen Energieerschließung und der Bodenbeschaffenheit.
Link zum Trenchplaner:
https://grabenkollektor.waermepumpen-verbrauchsdatenbank.de/trenchplanner.html?id=UM67j2GN6e85zGTrRmOJ

Somit bin ich nun bei der Grundwassernutzung gelandet, die in unserer Siedlung auch bei einigen Häusern schon seit 20 Jahren läuft. Wassertest ist in Ordung, kein Eisen oder Mangan.

Mein Hauptproblem im Moment aber:
Wie löst man die hydraulische Einbindung?

Bestand:

Einbindung WP in besthendes Heizsystem mit Solar und Puffer?

Vorschlag für die Einbindung, noch als Erdkollektor gezeichnet:

Einbindung WP in besthendes Heizsystem mit Solar und Puffer?

Das eingezeichnete Überströmventil ist in der WP serienmäßig schon verbaut.
Das Beimischventil zum Speicher hin, die Solaranlage und der Ölkessel würden von der UVR geregelt, der Rest inkl. Heizkurve von der WP. Über Modbus würde ich mit der UVR aus der WP die gewünschte Vorlauftemperatur auslesen und dann damit die Beimischung über den Puffer regeln.

Was haltet ihr davon? Gibt es eine bessere Lösung?

Viel Text, danke fürs Lesen.
12.8.2019 23:45
Ja wichtig ist jedenfalls das du im normalen Heizbetrieb den Puffer aussen vorlässt (ausser du hast zuviel Solarleistung).
Ansonsten verschenkst du hier extrem viel Effizienz (sinkt ja erheblich mit jedem Grad mehr VL-Temp.
Bei der WP natürlich darauf schauen das es eine Saugheber-Pumpe wird (ansonsten frisst die GW-Pumpe extrem viel Strom weg).
Gerade mit deiner PV kannst du das natürlich nutzen um den Puffer bei Überstrom ordentlich zu überheizen. 
Leider fällt ja bei Sanierungen der Massenspeicher Estrich und Betonkern weg....
13.8.2019 16:33


helyx schrieb: Ja wichtig ist jedenfalls das du im normalen Heizbetrieb den Puffer aussen vorlässt (ausser du hast zuviel Solarleistung).

So wäre die Regelung geplant. Das Mischventil unten wäre im Normalzustand auf Abzweig, so dass die WP und der Heizkreis einen abgeschlossenen Kreis bilden ohne den Puffer. Über das WW-Ventil oben kann die WP das obere Fünftel, aus dem sich die Frischwasserstation bedient (WW=42°C), auf Temperatur halten. Alles geregelt von der WP selbst.
Erst wenn die Temperatur in der Mitte des Puffers über der gewünschten Vorlauftemp.? (oder über der Rücklauftemp.?) liegt, wird der Rücklauf über das Mischventil durch den Puffer geleitet und der Vorlauf dadurch mit Pufferenergie angehoben. Dies würde dann die UVR erledigen.


helyx schrieb: Gerade mit deiner PV kannst du das natürlich nutzen um den Puffer bei Überstrom ordentlich zu überheizen.
Leider fällt ja bei Sanierungen der Massenspeicher Estrich und Betonkern weg

Ist aber nicht so schlimm, wenn die PV Überschuss erzeugt, macht gleichzeitig ja die Solarthermie auch warmes Wasser im Überfluss und lädt den Puffer für WW und Heizungsunterstützung. Ich denke, wenn man parallel dazu die Zeiten der WW-Erzeugung der WP auf 10 - 15 Uhr legt, holt man da schon einiges raus.


helyx schrieb: Bei der WP natürlich darauf schauen das es eine Saugheber-Pumpe wird (ansonsten frisst die GW-Pumpe extrem viel Strom weg).

Das Thema "Saugheber" und auch "frequenzgeregelte Brunnenpumpe" hab ich mir schon zu Gemüte geführt, ist auf jeden Fall ein wichtiger Baustein des Ganzen, um eine gute JAZ zu erreichen.


13.8.2019 20:24
Das mit der Solarthermie hatte ich ausgeblendet (weil das ja bei einer WP nur inkompetente Installateure dazubauen) - im Sanierungsfall ist natürlich die Ausgangslage eine ganz andere.
Was hier die PV von der Solarthermie trennt ist der sehr gute Ertrag bei sehr kalter Sonne.
Die PV Module haben dann den höchsten Wirkungsgrad und aus 2kW Sonneneinstrahlung kannst du mit der WP 8-10kW Wärmeleistung generieren.
Je nach der Bauart und Alter der thermischen Solaranlage kann diese ja erst ab höheren Aussentemperaturen wirklich sinnvolle Temperaturen erreichen.
Ebenso wird deine Solaranlage auch schon älter sein d.h. wenn die mal eingeht oder nicht mehr wirtschaftlich reparierbar ist hast du mit der PV schon einen adequaten Ersatz im Ärmel.

Heizregister der Lüftungsanlage bringt übrigens fast gar nix. 
Ausser du provozierst extreme Luftwechselraten was dir dann im Winter doppelt trockene Luft beschert.
Würd mir den Aufwand sparen (steht meines Erachtens in keinem Verhältnis) - gibt hier auch schöne Beispielrechnungen von Leitwolf im Forum.
13.8.2019 22:12
Zum Heizregister: Bei 200m3/h und 5° Erhöhung sind es rund 500W Heizleistung. Sicher nicht die Welt, eher ein weiterer kleiner Baustein auf dem Weg zu niedrigeren Vorlauftemperaturen zusammen mit den neuen Heizkörpern. Für 250€ kann man das schon mal testen. Wenn die Luft dann im kalten Winter statt mit 17°C mit 27°C einströmt, hilft das sicher auch, um die maximal nötige Vorlauftemperatur klein zu halten. Ist dann auch 1kW. Das Ziel wäre, auf maximal 40°C (bei -10°C außen) zu kommen.
Und trockene Luft ist mittlerweile auch kein Thema mehr dank Enthalpiewärmetauscher  (ohne Probleme).

Gleiches dann, wenn die passive Kühlung ins Spiel kommt, die ich sicherlich auch testen werde. Bisschen was über die KWL, einige Heizkörper mit Lüftern versehen, mal sehen...

Die ST gibt es (wie den Puffer auch) schon seit 1997 und wurde 2015 zusammen mit der PV-Montage und der neuen Heizungssteuerung "renoviert".
Aber die PV ist ja auch da, wenn es dann soweit ist, sieht man ja, wie das sinnvoll zu verknüpfen und z.b. für die WW-Überhöhung nutzbar ist.
15.8.2019 18:29
Noch weitere Anregungen/Meinungen zur Hydraulik?
16.8.2019 20:59
Hi,

zur Hydraulik nicht, aber zur WP:


passra schrieb: wie z.B. die AI SWCV92K3

 Das dürfte doch ein Gerät mit Nibe-Kälteteil sein, oder? Zumindest waren so die modulierenden AI-Geräte aufgebaut, als ich das recherchiert habe.

Zur Nibe-Steuerung gibt es hier extrem viel Wissen und sie wird allgemein als die beste im Markt gesehen. Von daher wäre es vielleicht sinnvoller, gleich die ganze Maschine von Nibe zu nehmen.

Die 1155-6 kann bis zu 7,5 KW, könnte also knapp gehen.

Wobei... ich habe doch eine Anmerkung zur Hydraulik:

Ob es wohl machbar ist, im Winter die Solarthermie als Heizungshilfe auf der KALTEN Seite einzusetzen? Das Temperaturniveau der ST ist im Winter ja quasi nicht direkt nutzbar, aber ich kann mir gut vorstellen, dass man auch im Winter da >0C rausbekommt, wenn die Sonne scheint. Das würde auf der Soleseite die Effizienz deutlich steigern, denn die Bohrung wird im Kernwinter eher in Richtung 0C - 2C im Eingang laufen. Wenn die ST da ein paar Grad drauflegen könnte...

Muss man natürlich abwägen, ob man das vernünftig gebaut bekommt... Steuerung dann über die UVR.

Viele Grüße,

Jan
16.8.2019 21:49
Ja, der Kälteteil sollte, nachdem was man so liest, identisch sein. Allerdings geht die AI im Gegensatz zur Nibe bis 9kW und hat eine gut dokumentierte Modbus/TCP-Schnittstelle, allerdings gegen happigen Aufpreis.
Eine vernünftige Schnittstelle ist für mich zur Kommunikation mit der UVR und meiner weiteren Haustechnik (Siemens Logo) wichtig.
Mit im Rennen ist auch noch eine IDM iPump 3-13, ebenfalls modulierend und mit Modbus-Schnittstelle.

Die WP-Auswahl ist ja noch nicht abgeschlossen und hängt auch davon ab, was mein Heizungsbauer mitgeht und auch, wo und bei wem man die Maschine beziehen kann. Die IDM z.b. gibt es hier bei uns bei einem alteingesessenen Großhändler mit eigenem Inbetriebnehmer vor Ort, schon auch ein Pluspunkt.

Das mit der ST-Einbindung habe ich im Haustechnikforum schon mal andiskutiert, wurde allerdings grob zerrissen    Problem wäre es steuerungstechnisch überhaupt keins, es reicht ein Parallelzweig und ein Umschaltventil, dazu ein 2. Regler für die Solarpumpe...
https://www.haustechnikdialog.de/Forum/t/208563/Gedanke-Sole-WP-im-Winter-durch-ST-unterstuetzen-mit-WT-zur-Soleerwaermung

Und da jetzt eine Grundwassernutzung mit 10°C Vorlauf im Fokus steht, wird der Nutzen noch schlechter im Vergleich zum Aufwand.
16.8.2019 23:00
Hi,


passra schrieb: und hat eine gut dokumentierte Modbus/TCP-Schnittstelle, allerdings gegen happigen Aufpreis.


Gibt es bei Nibe genauso. Kostet um die 500-600 Euro, wenn ich mich recht entsinne. Alternativ Eigenbau... dann kostet es fast nichts. Gibt einen Thread dazu.

An einer 10C warmen Quelle (das hatte ich bei der Idee mit der ST überlesen) liefert die 1155-6 laut Datenblatt bei 35C VL etwa 8,2 KW, wenn man sie auf 120 Hz freigibt. Bei deinem VL vermutlich etwas weniger.

Bzgl. Nibe: Wirf mal einen oder zwei Blicke in die Optimierungsthreads hier. Etwas vergleichbares habe ich weder für AI noch für IDM bisher irgendwo gesehen.

Viele Grüße,

Jan
18.8.2019 14:59
Falls du einen Installateur hast mit Heliotherm - hier gibts auch eine gut dokumentiert und funktionierende Modbus-Schnittstelle (RTU und TCP). 
Ansonsten ist die Software teilweise inkonsistent - es funktioniert aber soweit alles ganz gut ;).



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