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Frage zur Hysterese und Pufferspeicher

16 Beiträge | 30.4.2019 - 5.5.2019
Hallo...

Ich habe eine Frage zur Hysterese und meinem Pufferspeicher...

Ich will nicht ins Detail gehen ich möchte nur wissen ob ich das richtig verstanden hab...

Ich habe eine Ochsner Luftwasserwärmepumpe und einen Ochsner Unifresh Kombispeicher/Puffer mit 800 Litern. Im Haus sind Heizkörper verbaut..(relativ neue Heizkörper ca. 8 Jahre alt)

LWP wurde eingebaut da die Ölheizung defekt war und ich keine Ölheizung mehr möchte.

Meine LWP ist anscheinend überdimensioniert und taktet daher sehr oft. (ca. 30 - 40 Takte) durchschnittliche Laufzeit 10-15 Minuten und ca. 25 Minuten Pause dazwischen..

Ein Techniker hat die Hysterese von Standart 2K auf 4K erhöht, es hat sich aber nicht sehr viel geändert. Hydraulischer Abgleich wurde bei der Installation gemacht...

Nun zur eigentlichen Frage:

Wäre es möglich die Hysterese, sagen wir mal auf 10K zu erhöhen? Dann wären die Takte viel länger und ich denke auch die Pause inzwischen...

Da die Heizkreise zu den Heizkörpern nach dem Puffer über einen Mischer laufen wäre das ja nicht so schlimm denn der Mischer würde dann bei erhöhter Puffertemperatur den Rücklauf mehr öffnen und nur sehr wenig warmes Wasser vom Puffer zum Vorlauf beimischen...

Geregelt wird über die Heizkurve...

Hab mal gehört dass teuer aufgeheiztes Wasser durch den Mischer runtergekühlt wird.. aber das stimmt ja so nicht oder?

Würde mich über ein paar Antworten freuen..

danke!
LG Chris

 
30.4.2019 21:52
Hallo,


ohio012 schrieb: Hab mal gehört dass teuer aufgeheiztes Wasser durch den Mischer runtergekühlt wird.. aber das stimmt ja so nicht oder?


Doch, GENAU das ist das Problem. Deine LWP frisst umso mehr Strom, desto höher die Temperatur wird. Bei einer Ölheizung ist das im relevanten Temperaturbereich weitgehend egal. Wenn du danach wieder runtermischst, vernichtest du Exergie.

Beispiel:

100 Liter mit 40 Grad mischt man mit 100 Liter mit 20 Grad. Dabei kommen 200 Liter mit 30 Grad raus. Bei einer Ölheizung wäre es egal, ob man 200 Liter von 20 auf 30 Grad bringt oder 100 Liter von 20 auf 40 und die dann mit 100 Liter 20 Grad warmen Wasser mischt. Bei der Wärmepumpe ist das keineswegs so. Die verbraucht für 200 Liter 20->30 wesentlich weniger Strom als für 100 Liter 20->40.

Von daher hat ein Mischer in einer WP-Anlage nichts zu suchen. Jedes Zehntelgrad, das die WP wärmer läuft als die wärmeabgebenden Elemente (Heizkörper in deinem Fall), ist reine Energieverschwendung. Auch ein Puffer ist darum nicht zielführend... weiss aber nicht, ob das bei Heizkörpern auch ohne geht. Die meisten sinnvoll geplanten FBH kommen ohne aus.

Was für eine steinzeitliche LWP ist das denn? Die meisten modernen Geräte können modulieren, also auch ohne Takten in Teillast laufen. Oder läuft sie schon mit minimaler Leistung?

Ich vermute aber, dass deine Takterei noch an einem anderen Problem liegt: Hast du eine Heizungspumpe oder zwei? Bei einer Pumpe wird damit die ganze Anlage betrieben, bei deren zwei pumpt die eine das Wasser von der WP in den Puffer und die andere via Mischer vom Puffer in die Heizung. Wenn die erste Pumpe mehr Wasser reinpumpt als die zweite abführen kann, wird der Puffer schnell warm -> WP aus. Dann kühlt der Puffer durch die Entnahme ab -> WP wieder an. Das Verhältnis der beiden Pumpen ist die Stellschraube, mit der du die Takterei eindämmen kannst.

Die Hysterese ist dann der zweite Punkt, aber wenn du da auf 10K gehst, hast du natürlich auch entsprechend Übertemperatur = Verschwendung von Strom.

Viele Grüße,

Jan
30.4.2019 22:12
Hallo Jan! Danke für die Antwort! :)

naja meine LWP ist 5 Monate alt...

der mischer ist noch vom bestand der Ölheizung und wurde in das neue System übernommen...

ok ich verstehe was du meinst...ich könnte den Mischer mal manuell auf OFFEN einstellen und dann mit den Thermostat der Heizkörper runterregeln...die Hysterese dann halt eher klein halten?

ja hab eine Wilo Yonos Pico Umwälzpumpe zum Heizkreis die ist auf relativ kleinem Differenzdruck eingestellt...ich glaub 1,6 Maximal wäre 4 möglich...

meinst du ich sollte die Leistung erhöhen? 

Mir wurde gesagt wenn zu hoch dann saugt die Unwälzpumpe den Rücklauf aus dem Puffer an und würde so zu Kanibalisierung der Schichtung führen...

danke schon mal im Voraus für die Antwort...:)
30.4.2019 23:11
Hi,

nicht wahllos Parameter ändern. Erstmal beobachten und verstehen.


ohio012 schrieb: naja meine LWP ist 5 Monate alt...

der mischer ist noch vom bestand der Ölheizung und wurde in das neue System übernommen...


Der Heizungsbauer kennt also den Unterschied zwischen WP und Ölheizung nicht...


ohio012 schrieb: ok ich verstehe was du meinst...ich könnte den Mischer mal manuell auf OFFEN einstellen und dann mit den Thermostat der Heizkörper runterregeln...die Hysterese dann halt eher klein halten?


Nein! Das kannst du später immer noch tun. Wenn der Puffer etwa so warm ist wie der Heizkreis, wird genau das von ganz alleine passieren. Die Thermostate der Heizkörper sind nicht dazu gedacht, die Temperatur zu regeln... die sollen nur Fremdwärme wegregeln.


ohio012 schrieb: ja hab eine Wilo Yonos Pico Umwälzpumpe zum Heizkreis die ist auf relativ kleinem Differenzdruck eingestellt...ich glaub 1,6 Maximal wäre 4 möglich...

meinst du ich sollte die Leistung erhöhen? 


Du musst das ganz feinfühlig balancieren.


ohio012 schrieb: Mir wurde gesagt wenn zu hoch dann saugt die Unwälzpumpe den Rücklauf aus dem Puffer an und würde so zu Kanibalisierung der Schichtung führen...


Irgendwo im Netz gibt es dazu ein tolles Bild... IMO war das im HTD.

Grundgedanke ist: Dein Puffer ist quasi eine grosse hydraulische Weiche. Stell dir einen Eimer vor, in den die WP warmes Wasser rein und kühleres wieder rauspumpt und ebenso die Heizung warmes Wasser raus und kälteres wieder reinpumpt.

In einer idealen Welt geht genau die gleiche Menge von der WP zum Puffer wie vom Puffer zur Heizung und das am besten so, dass es ohne Vermischung den direkten Weg nimmt. Ebenso geht die gleiche kalte Menge in den Puffer wie sie zur WP weitergeht.

Wenn jetzt die WP-seitige Pumpe mehr fördert als die des Heizkreises, dann saugt die WP logischerweise nicht nur den RL der Heizung, sondern auch den eigenen Zulauf an, gemischt mit dem RL des Heizkreises. Damit verschiebst du den Arbeitspunkt ins Ungünstige. Statt z.B. 40/30 sieht die WP dann 40/35 und es wird wertvolles 40C warmes Wasser verwendet, um das Wasser von 30->35 zu bekommen.

Fördert hingegen die Pumpe des Heizkreises mehr als die der WP, dann passiert das von dir beschriebene... es wird also kalter RL zum warmen Wasser der WP gemischt und wiederum wertvolle Wärme genutzt, um sie runterzumischen.

Richtig gut läuft es also nur, wenn die Mengen und die Temperaturen möglichst gut passen. Ich erinnere mich nicht mehr an alle Details des Artikels im HTD, aber da hat man wohl geraten, mit Anlegefühlern ganz genau zu messen. Du hast ja vier Rohre am Puffer - zwei zur WP und zwei zum HK. In der idealen Welt mit identischen Volumenströmen ist also das Wasser WP->Puffer exakt so warm wie das Puffer->Heizkreis und auf der anderen Seite Heizkreis->Puffer = Puffer->WP. Weichen die Temperaturen ab, musst du die Pumpenleistung vorsichtig anpassen.

Falls das dann dazu führt, dass der Mischer die Temperatur runtermischt, dann die Temperatur der WP drosseln (Heizkurve nach unten). Im Idealfall bleibt der Mischer dann komplett offen. Vielleicht geht es ja auch, wenn du ihn auf offen festsetzt, aber das ist nicht der erste Schritt.

Viele Grüße,

Jan


1.5.2019 22:42
Vielen Dank für die netten Antworten... :)

Habe mit meinem Installateur telefoniert um nachzufragen warum Mischer für das WP System eingebunden wurden und warum überhaupt ein Pufferspeicher installiert wurde...

---
Puffer deshalb, da es ein Kombi-Puffer-Speicher ist als Warmwassererhitzer (im Durchlauferhitz Prinzip) und Puffer um die Temperaturschwankungen beim zb. Abtauen zu überbrücken...

bzw. Platzmangel im Technikraum da 2 Speicher nicht passten...

Die Mischer deshalb um Temperaturschwankungen während dem pufferladen zu vermeiden...
Er erklärte mir das so:
Sobald dem Puffer-Fühler Oben zu kalt wird wird geheizt bis der Puffer-Fühler Unten die gewünschte Temperatur erreicht hat. Da es in diesem Zeitraum starke Temperaturschwankungen im Puffer gibt sind Mischer notwendig...
---

Werde auf jeden Fall die Volumenströme der WP und den HK Pumpen abgleichen und anpassen...

Mal sehen ob sich das takten dadurch reduzieren lässt...

Danke! LG
2.5.2019 16:03
Hi,

kannst du mal ein Schema malen/skizzieren, wie das alles verbunden ist? Irgendwie klingt das für mich, als wenn die WP die ganze Zeit die volle Warmwasser-Temperatur erzeugt und daraus dann per Mixer die niedrigere Temperatur für die Heizung abgeleitet wird. Oder laufen deine Heizkörper und das Warmwasser auf dem gleichen Temperaturniveau?

Wie warm ist dein WW-Puffer und mit welcher Heizkurve bzw. in etwa mit welchen VL-Temperaturen laufen deine Heizkörper?

Viele Grüße,

Jan
2.5.2019 19:44

Frage zur Hysterese und Pufferspeicher
Hallo Jan...

Hier ein Bild von der Anlage...
Heizung Vor-und Rücklauf geht dann weiter zum Mischer und Pumpe...

Die WP erzeugt 2-3 mal täglich Warmwasser und lagert es ganz oben im Puffer...Warmwasser 51 Grad...

Im Puffer ist es kühler, je nachdem wie viel Temperatur durch die Heizkurve angefordert wird..
Im Winter war das ca. 40 - 45 Grad Vorlauftemperatur für die Heizkörper und ich hatte immer angenehme 23-24 Grad Raumtemperatur...die Umwälzpumpe läuft bis zum ausschalten durch die Heizgrenze täglich 24 Stunden...

LG Chris
2.5.2019 21:20
Hi,

danke für das Bild... immerhin trifft die schlimmste Befürchtung nicht zu. 

Wie warm ist das Wasser, das die WP beim Heizen in den Puffer schiebt? Wieviel wärmer ist es als der jeweilige VL der Heizung?

2-3 mal WW... verbraucht ihr so viel? Wenn das WW im Durchlauf erwärmt wird, sind Legionellen eigentlich kein Thema und du könntest versuchen, mit der Puffertemperatur für WW runter zu gehen. 51C ist für eine WP schon recht hoch -> hoher Stromverbrauch.

Apropos Stromverbrauch... kannst du das schon im Vergleich zu den Ölkosten des Ölkessels bewerten?

Viele Grüße,

Jan
2.5.2019 21:51
Hallo Jan...

Der WP Vorlauf und Rücklauf in den Puffer ist ca. 2-3 Grad höher als der Heizkreis VL und RL wenn ich das so richtig abgelesen habe...

Wir sind 4 Personen die täglich duschen bzw. baden, daher der Wasserverbrauch... :)
Hab die WW Temperatur deshalb auf 51 Grad da mit 48 Grad es für das Baden zuwenig war...

Nein, kann ich noch nicht genau sagen wie viel im Vergleich zu Öl am Jahresende rauskommt...mein Installateur meinte es ist auf jeden Fall günstiger als mit Öl....

Ich lass mich da mal überraschen... :)

LG Chris
3.5.2019 20:15
Hallo Jan...

eine kurze Frage hätte ich zu meiner Heizkreispumpe...

kann ich das so verstehen, wenn ich die Pumpe auf eine höhere Stufe stelle (sagen wir mal 2,5m dann würde diese 3 m3/h liefern) das wäre dann annähernd gleich der WP Umwälzpumpe...denn diese macht, wenn die WP läuft 52 Liter/min...

damit wären die Volumenströme fast gleich...jetzt läuft die Heizkreispumpe wie gesagt auf 1,6m...

danke! LG Chris 
3.5.2019 21:35
Hallo,

diese Angaben in Meter beschreiben den Förderdruck der Pumpe... 10 Meter ist etwa ein Bar. Wieviel Durchsatz das ist, kann niemand sagen, das kommt auf den Strömungswiderstand deiner Anlage an. Wie gesagt... ermittle das mit Anlegethermometern. Im Balancezustand geht das Wasser quasi durch, solange die Pufferhydraulik das zulässt.

52 l/min? Bist du dir da sicher? Das ist ja der reinste Wahnsinn... da kann sich im Puffer doch keinerlei Schichtung einstellen. Zudem dürfte diese Pumpe richtig viel Strom verballern.

Nur so zum Vergleich... meine Heizungspumpe mit Fußbodenheizung schafft bei Vollgas gerade einmal 26 l/min. Normal läuft sie mit etwa 12 l/min. Da hängt eine 6 KW-WP dran, allerdings modulierend.

Ich glaube, es ist zielführender und energiesparender, wenn du den Durchsatz der WP-Pumpe reduzierst. Wie weit das geht, kommt auf das Gerät an - manche mögen es nicht, wenn man zu weit drosselt. Das sollte man vorher also analysieren. Es scheint ja ein On/Off-Gerät ohne Modulation zu sein... wieviel KW hat das Teil denn?

Viele Grüße,

Jan
4.5.2019 16:06
Doch in Menü kann ich nachsehen wenn die WP läuft und da wird dieser Volumenstrom angezeigt...52,5 Liter/Minute...
Meine WP kann nicht modulieren, geht nur an und aus...

Ich hab die Pumpen nun mal erhöht, vl sehe ich in den nächsten Tag eine Veränderung...

Die WP läuft eben nur 10 Minuten da der Pufferspeicher dann wieder die gewünschte Temperatur hat, die Heizkreise entnehmen dann das warme Wasser bis die Temperatur fällt und die WP dann wieder nachlädt....

Wie ganz oben eben beschrieben...10 Minuten Laden ca. 30 Minuten Pause bis zum nächsten nachladen...daher die 30-40 Takte/Tag

Habe hier mal ein paar Daten von meiner WP...

LG Chris
Frage zur Hysterese und Pufferspeicher
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4.5.2019 16:49
Hallo,

das ist ja ein Monster von WP! Bei den aktuellen Temperaturen dürfte das 16 bis über 20 KW Heizleistung rausballern. Das erklärt auch den monströsen Durchsatz... bei 20 KW und 52,5 l/min ergibt sich eine Spreizung von 5,5K, der VL ist also 5,5K wärmer als der RL auf Seite der WP. Kann das etwa hinkommen?

Die aktuelle Leistung kannst du leicht berechnen:

Durchsatz x Spreizung x 1,163 x 60 ergibt die Heizleistung in Watt.

Deine Heizung braucht aktuell dann etwa 5 KW... ist das ein mehr oder weniger ungedämmter Altbau?


ohio012 schrieb: Ich hab die Pumpen nun mal erhöht, vl sehe ich in den nächsten Tag eine Veränderung...


BEIDE hochdrehen wird keinen Effekt haben, ausser dass du noch mehr Strom verballerst. Du musst schauen, dass die Takte länger werden.

Vermutlich solltest du aber mit wirklichen Optimierungen warten, bis jemand was schreibt, der von Anlagen mit Heizkörpern in Zusammenspiel mit Puffern Ahnung hat. Das behaupte ich von mir nicht... meine Betriebserfahrungen beschränken sich auf unsere modulierende WP an eine FBH ohne Puffer. Ist also quasi das genau Gegenstück.

Bei einer FBH würde man dir raten, ohne Puffer direkt zu heizen. Dann puffert die FBH und bei passender Hysterese werden die Takte deutlich länger. Deine Heizkörper haben aber bei weitem nicht das Speichervermögen von 10-15 Tonnen Estrich, wie das bei einer FBH der Fall wäre.

Von daher... ich hoffe, es meldet sich auch noch einer derer, die mit HK arbeiten...

Viele Grüße,

Jan
4.5.2019 17:20
Hallo Jan...

ja, ich werde mich mal umsehen ob vielleicht ein anderer Installateur meine Anlage überprüft...

mit beide Pumpen meinte ich die EG und OG Pumpen...die Leistung der WP-Umwälzpumpe kann ich nicht verändern, dazu müsste ich die Analge auseinander bauen und ich habe gehört dass diese Umwälzpumpe verplombt wurde bei der Inbetriebnahme...

Ja, diese Heizleistung brauche ich..es sind zwei Wohnebenen mit ja 210 m2 Wohnfläche und überall Heizkörper (ca. 8 Jahre)
Das Haus wurde 2012 gedämmt, neues Dach mit Kaltdach und 3 Fach verglaste Fenster...im Winter brauche ich die Leistung der Pumpe...

Die Spreizung liegt ca. bei 5 Grad, ja das stimmt...

Die vielen Takte nerven mich halt sehr und es soll für den Kompressor glaube ich auch nicht unbedingt gut sein...

Danke nochmal für deine Antworten die haben mir sehr geholfen...
LG chris
4.5.2019 19:46
Hab die Hysterese nun mal von Standard 2K auf 7 K erhöht nun ist die Laufzeit schon mal 20min und die Pause zwischen neuerlichen aufheizen 1 Stunde... :)
Das sollte das takten nun fast halbieren...sollte ich es noch mehr erhöhen?

Die Mischer sind nun nach dem ausschalten der WP fast komplett geschlossen und öffnen sich langsam bis zum auskühlen des Puffers...

Ob sich das nun negativ auf die JAZ ausübt? Aber immer noch besser als das ständige takten das eventuell die Lebensdauer des Kompressors verkürzt...

Danke
4.5.2019 21:40
Hi,


ohio012 schrieb: Die Mischer sind nun nach dem ausschalten der WP fast komplett geschlossen und öffnen sich langsam bis zum auskühlen des Puffers...


Das kostet definitiv AZ!


ohio012 schrieb: Aber immer noch besser als das ständige takten das eventuell die Lebensdauer des Kompressors verkürzt...


Ist halt ein Kompromiss...

Vermutlich musst du versuchen, den besten Kompromiss zwischen Takten, AZ und Komfort zu finden. Da deine HK kaum Speicherkapazität besitzen, wird sich ein Betrieb mit eher schwankenden Temperaturen vermutlich schnell auf den Komfort durchschlagen. Probieren könnte man das aber mal.

Wie gesagt... ich habe keine Erfahrungen mit HK und WP, aber hier mal eine Idee zum Diskutieren:

HK-Pumpe(n) deutlich runter. WP-Temperatur (Heizkurve?) auch ein Stück runter. Mischer komplett auf und so festsetzen.

In dem Betriebszustand sehen die HK schwankende Temperaturen, und zwar im Rahmen der Hysterese der WP. Das merkt man vermutlich, aber ob es wirklich stört, müsste man austesten. Gegenüber dem Mischerbetrieb ziehst du deutlich mehr Wasser aus dem Puffer, so dass der sich schneller entladen dürfte. Das konterst du aber mit einer Reduzierung der Pumpenleistung, was ja auch wieder Strom spart.

Der Mischerbetrieb mischt ja die Spitzentemperaturen weg, so dass die nie am HK ankommen. Das vernichtet Exergie und kostet AZ. Beim obigen Setting sehen die HK die maximale Temperatur der WP direkt, so dass man hoffen könnte, das ganze etwas nach unten in der Temperatur zu verschieben, was die AZ erhöht. 

Ziel muss sein, möglichst viel Energie aus dem Puffer zu ziehen, denn genau das definiert die Taktzeit.

Rechnen wir mal... Wenn ich das Bild weiter oben richtig verstehe, ist etwa 1/3 des Puffers der Heizungspuffer, richtig? Rechnen wir mal mit 250 Liter.

Wenn deine Monster-WP mit 20 KW da reinbrät, dann bringt sie in 20 Minuten 6,66 KWh in den Puffer ein. Damit kann man 250 Liter Wasser um 23K erwärmen (23*1,163*250). Wir können das auch anders rechnen... bei ca. 50 l/min hat sie in 5 Minuten den Pufferbereich einmal durchgesaugt und um 5,5K erwärmt. In 20 Minuten sind das 4 Umläufe, also etwa 22K. Kommt das in etwa hin während eines Taktes?

Deine Heizung zieht genau diese Energie innerhalb von 80 Minuten wieder raus. 1/4 davon passiert während des Ladens, so dass der Ladehub vermutlich etwas geringer sein wird als die oben genannten 22-23K.

Hmmm... das ist schon ziemlich viel... du hattest oben von 45C geschrieben, also spielt der Puffer im Bereich 25-45C. Da kommt man kaum noch tiefer...

Der schlaueste Ansatz wäre vermutlich - aber, wie gesagt, ich bin kein Experte! - mit einem deutlich größeren gut gedämmten Puffer zu arbeiten. Damit könnte man den Temperaturhub senken (AZ steigt!) und/oder die Taktzeiten vergrößern. Dein Problem ist ja, dass du nicht weisst, wo du mit der Heizleistung der Monster-WP hingehst, wenn nur Teillast gefordert ist.

Wenn der Puffer 1000 statt 250 Liter hätte, könntest du bei gleichem Hub mit einem Viertel der Takte auskommen oder bei etwas geringerem Hub (so dass die HK noch ausreichend heizen) mit immer noch weniger Takten als jetzt, dafür aber besserer AZ.

Vielleicht solltest du aber auch erstmal nichts gross ändern (außer vorsichtigen Versuchen mit der Hysterese und den Pumpen) und erst einmal abwarten, wie die AZ wirklich aussieht.

Hat das Teil einen Wärmemengenzähler und einen eigenen Zähler? Dann könntest du ja problemlos Tagesarbeitszahlen erfassen und deine Maßnahmen bewerten. Noch cooler wäre ein Smartmeter mit Leistungsanzeige, denn dann siehst du, wieviel elektrische Leistung reingeht. Die Wärmeleistung kannst du aus dem Volumenstrom und der Spreizung ja jederzeit ausrechnen.

Beispiel: Ich habe aktuell gerade eine Spreizung von 1,8K bei 12,5l/min. Das sind dann 12.5*1.163*60*1.8=1570W. Die Leistungsaufnahme beträgt 199W Kompressor + 25W Pumpen und Steuerung, also haben wir eine AZ von 7,88 für den Kompressor und 7 für das Gesamtsystem (da kämen bei dir auch noch die etagenweisen Pumpen dazu).

Ich hoffe, die etwas wirr aufgeschriebenen Gedanken helfen.

Viele Grüße,

Jan
5.5.2019 18:37
Danke Jan für deine ausführlichen Tipps und Ideen... :) :)

ich werde alles zusammenfassen und mit meinem Installateur besprechen...

eine AZ wie mit einer Fußbodenheizung werde ich wohl nie erreichen aber wenn ich ein wenig besser aussteige als mit der Ölheizung bin ich mehr als zufrieden...

danke!
LG Chris 



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