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Von der LWB bis EWP m Grabenkollektor

377 Beiträge | letzte Antwort 1.2.2017 | erstellt 15.2.2015
Hallo liebe Forumsgemeinde,

ich möchte hier meinen Projektfortschritt und Entscheidungsweg darbringen.
Für mich war von Anfang an klar, dass ich mittel Wärmepumpe heizen möchte, und es wurde auch die LWP favorisiert. Aber gleich mein erster Heizi Empfehlung seitens Romberger
Hat gleich eine Tiefenbohrung vor geschlagen.
Preis ohne Bohrung
ca. 13.000 Euro,
alternativ wollte ich eine Grundwasserwp angeboten bekommen. Preis ohne Brunnen!
ca. 17.500 Euro
etwa 2 Monate später kam ich an und wollte einen Flächenkollektor.
ca. 14.500 Euro

In der Zwischenzeit wurde mir eine LWP zweier anderer Hersteller/Heizi für:
ca. € 18.000 Euro angeboten.

Anbieter C aus dem Mühlviertel mit EWP und DV sowie Hygiene Speicher:
ca. € 15.600 Euro

Ich habe mich seitdem ich hier lese ca. 18 Monate immer schon auch mit dem Grabenkollektor beschäftigt. Und komme des Preises wegen und der Technik jetzt auf folgende Lösung:
1x modulierende KNV 1155-PC 2- 6 KW(passive Kühlung hatte noch keiner der obigen Angebote dabei)
1x Hygiene Speicher (aufgrund der Effizienz und nicht des Preises wegen)
900m Kollektorrohr (1 als Ersatz mit eingelegt)
Soleverteiler sowie sämtlichen Zubehör
auf einen Preis von € 13.100, Eingestellt und Inbetriebnahme durch Heizi D. Solefüllung durch Heizi. Kollektor verlegen durch Dyarne und mich sowie 2 weiteren Helfern.
Zuzüglich Baggerkosten ca. 10h sind = 700,-

Jetzt habe ich Preisvorteil gepaart mit Effizienzvorteil.
Sogar noch Platz für einen nachträglichen Pool.

http://grabenkollektor.waermepumpen-verbrauchsdatenbank.de/canvastest.html?id=Y7hvedXUXr6TXsynkMpJ
Ich werde diesen Thread nutzen, um meinen Baufortschritt und den anschließenden Betrieb zu dokumentieren.



 
30.1.2016 12:20
Bez. Hacken sehe ich da schwarz. Um so eine interne einstellung zu modifizieren, müsste man die firmware auseinanderlegen. Da bin ich kein experte.
Selbst als sw entwickler kann ich mir etliche designs überlegen, wie so eine einstellung implementiert wäre. Funktion, look-up in tabelle, ..
Könnte man einen nibe entwickler bitten, eine test-fw zu erstellen?
30.1.2016 18:38
danke brink.

war nicht so ernst gemeint, das darf man ja gar nicht ...

ich werde einen brief ans christkind nach schweden schreiben...
30.1.2016 22:39
Danke für die tollen Infos, läuft echt super das Schätzchen

Was mir aber etwas Sorgen macht sind die Betriebsstunden, ist ja Wahnsinn was so ein Dauerläufer da sammelt. Was wird da nach 365 Tagen auf der Uhr stehen, min. 3500-4000? In 20 Jahren könntens dann 80.000h sein. Gibt es bereits Daten was man zB vom Kompressor erwarten kann?
Positiv ist, dass die Komponenten meist auf geringer Last laufen, was die Lebensdauer gegenüber Nennlast vervielfacht. Zumindest bei der Elektronik (FU) sollte das so sein.
31.1.2016 0:37
Mir ist keine Kompressorhersteller bekannt der eine garantierte Lebenszeit auf sein Produkt von. z.B. 300000 Stunden gibt. Die Produktgarantien beruhen auf Wärmepumpenherstellerzusagen mit Garantien von maximal 5 Jahren begrenzt sind. Bei nicht modulierenden Geräten sind wir da bei ca. 10000 Betriebsstunden. Hochwertige Kompressorhersteller weisen immer auf den leistungsabhängigen Einsatzbereich eines Kompressors hin. Für uns Laien vereinfacht je höher die Leistungsaufnahme des Kompressors sind, desto höher der Verschleiß und dementsprechend kürzer die Lebenserwartung der Kompressoreinheit.
Generell gibt es bei modulierenden Einheiten keine Langzeiterfahrungen von Kompressor- Invertereinheiten. Allerdings gibt es auch keine statistische Langzeiterfahrung der jetzigen Standardkompressoren, da diese Generation auch erst in den letzen 5 Jahren entwickelt wurde. Diese Situation gibt es sowohl bei Scroll wie auch bei Rollkolbenkompressoren. Die 80000 Betriebsstunden von Executer sind da schon ein gewaltige Herausforderung. Nach meinen persönlichen Einschätzungen wird das am ehestens der Inverterscroll von Copeland schaffen. Hätte gerne von Profis auch die Einschätzung dazu.
7.2.2016 17:49


Executer schrieb: Was mir aber etwas Sorgen macht sind die Betriebsstunden, ist ja Wahnsinn was so ein Dauerläufer da sammelt. Was wird da nach 365 Tagen auf der Uhr stehen, min. 3500-4000?

eine on/off wird auf 2000h pro jahr ausgelegt, da kommen in 20 jahren durchschnittlich 40.000 betriebsstunden zusammen.

trotzdem gilt die anzahl der starts als entscheidender faktor der lebensdauer.

wie beim auto: 200km autobahn sind viiiel schonender als 100km stadt

20hz kannst du dir von den drehzahlen (kolbenkilometern) und drücken so vorstellen wie 60km/h im 5-ten gang.

on/off ist wie 130km/h im fünften gang.

60° ist wie 200km/h im fünften gang.

wenn du die betriebsstunden auf kolbenkilometer umrechnest macht richards maschine weniger als eine 5 oder 6kw on/off...


klima2020 schrieb: Die 80000 Betriebsstunden von Executer sind da schon ein gewaltige Herausforderung...

wie gesagt, wenn man es auf drücke, temperaturen und drehzahlen umlegt ist die belastung potentiell geringer als bei einer on/off...


klima2020 schrieb: Für uns Laien vereinfacht je höher die Leistungsaufnahme des Kompressors sind, desto höher der Verschleiß und dementsprechend kürzer die Lebenserwartung der Kompressoreinheit...

genau.
den belastungsunterschied kann man zwischen heizen und ww-erzeugung auch hören.
eben 130km/h oder 200km/h ...

noch ein argument für warme quelle und niedrige senke...
12.2.2016 16:21
so die nächste testphase war den unteren modulationsbereich einzuschränken. wir haben nur mehr 50hz als untere modulationsgrenze zugelassen.

damit verhält sich die wp jetzt wie eine 3,5kw on/off maschine,

bei 5-7° außentemperatur ist sie auch mit freier unterer modulationsgrenze nicht mehr durchgelaufen (20hz -> 1,5-2kw).

limitiert auf >50hz tut sie das auch bei 0° nicht mehr.

Von der LWB bis EWP m Grabenkollektor

sehr schön zu sehen ist wie die leistungsanpassung an die außentemperatur (rote linie) per 'pulsweitenmodulation' erfolgt.
das verhältnis ein- zu auszeit des verdichters regelt die leistung passend zum bedarf...

temperaturen von quelle und senke sind nach wie vor sehr sehr erfreulich...

Von der LWB bis EWP m Grabenkollektor

die blauen zacken nach oben sind die ww-takte. ansonsten folgt der vl (blau) exakt dem berechneten vl (ocker) - modulation machts möglich.

die zacken der raumtemperatur (rot) sind die fensterlüftung...
1.3.2016 11:08
Sodale aktuelle MAZ Februar: 5,35

Seit heute 07:30 machen wir auf einen Einrohrkollektor. Schön kühle Verhältnisse auf halber Heizlast werden erwartet. Bei uns schneid es heute bei rund 1°. Mal gucken was der Kollektor mit halber Tauscherfläche, dafür ständig turbulenter Durchfluss kann.
1.3.2016 15:58


Richard3007 schrieb: Seit heute 07:30 machen wir auf einen Einrohrkollektor.


Warum das? Hast ja drei vergraben.
1.3.2016 17:22
Nö hab dann doch nur 2 vergraben. Und jetzt gucken wir uns an ob ich mit einem Rohr effizienter bin.
1.3.2016 18:19
Bei dn32 mit deutlich erhöhtem druckverlust..
Was sagt die wq pumpe %?
1.3.2016 19:06
Von 2% auf 21% bei 20hz Betrieb.
1.3.2016 20:59
Richard hats eh oben gesagt, wir geben 50% der Tauscherfläche her, kriegen dafür auch im untersten Modulationsbereich bei 20Hz turbulente Strömung.

So würde man den Kollektor für eine 3kw WP auslegen. Passt im Übergangsbereich auf Richards Maschine.

Der nächste Test wird dann 2 Rohre und turbulent. Dazu müssen wir die Solepumpe aus der Modulation nehmen und manuell höher drehen...

Jugend forscht ...

Auch ein Beispiel um zu zeigen wieviele Reserven der Ringgrabenkollektor hat. Wenn einer von zwei Kreisen ausfällt gibt es trotzdem keine Probleme. Dank der redundanten Auslegung bloß eine etwas höhere Spreizung.
1.3.2016 21:40


Richard3007 schrieb: 21% bei 20hz


beeindruckend, ist eh voll im grünen bereich!
1.3.2016 21:41
welche tests werde ich machen können. mit einem rohr bleiben nicht viele möglichkeiten. fad. ;)
2.3.2016 8:22
DU wirst das Maß der Dinge.

Die ANDEREN werden dann testen müssen ...
2.3.2016 20:38
so, erste bilder vom neuen test...

im unteren leistungsbereich bis ca. halbgas schnurrt die wp mit dem halbierten kollektor perfekt dahin.

bloß kommt sie mit schlanker regelhysteres die wir derzeit fahren bei aktuellem wetter (frostige nächte und warme tage) auf einen sehr asymmetrischen betrieb.
in der nacht moduliert sie auf, tagsüber schaltet sie ab.

mit der extrem fetten hysterese (niedriger gradminutenschwelle) die wir im jänner ausprobiert haben würde sie hier durchlaufen.

mittlerweile bevorzugeich das gar nicht mehr, weil der aktuelle betrieb eigentlich am netzdienlichsten ist:
in der nacht fett einlagern, am tag pausieren.

in diese richtung wird das dann auch mit der externen smartgrid steuerung der wp gehen...

Von der LWB bis EWP m Grabenkollektor

wenn sie dann in der nacht richtig gas gibt merkt man die einschränkung mit nur einem kreis und die sole geht in die knie.

Von der LWB bis EWP m Grabenkollektor

links 2 kreise, rechts 1 kreis...
2.3.2016 20:42
so zur auflockerung ein kleines bilderrätsel:

ich hab hier 2 sole-logs von 2 anlagen von gestern, einmal von richard mit 1155 an seinem ringgrabenkolli, einmal von hrn köttl dem ceo von knv mit seiner 1155 an einer tiefensonde:

spannendes match ...

Von der LWB bis EWP m Grabenkollektor

Von der LWB bis EWP m Grabenkollektor
2.3.2016 21:41
Ich schätze mal der erste ist von richard
2.3.2016 21:44
Ich spiel mit..
In vorherigen bildern, hast du bilder gepostet, die die innentemp anzeigen. Nun 2 bilder, eines mit innentemp, eines ohne. Ich tippe das mit innentempanzeige ist richards. :)
14.3.2016 10:32
Auflösung ich habe eine höhere Sole Temp. bei mir wird die Innenraumtemp angezeigt.

Sodale kurzes Update. Test Einrohrkollektor wurde gestern beendet, nun schnurrt meine Pumpe wieder mit 2 Kreisen im laminaren Bereich. Mein Fazit ist ich könnte das Haus auch mit halber Tauscherfläche effektiv heizen. Zumindest wenn es nicht zu kalt wird. Denn bei 60/70 HZ erreicht die Solepumpe Ihre Einsatzgrenze mit 100%. Also ist bei 4-5KW Schluss über die Spreizung kann die WP sogar bis 80HZ liefern, wird aber inneffektiv da die Sole Temperatur auf -3,8 grad fällt wenn Sole ein grad noch positiv 1x sogar auf -0,2 grad. Im 20 HZ Bereich schnurrt sie bei 20% Pumpenleistung ebenso auf 4° dahin.
Zum Vergleich bei doppelter Tauscherfläche hatten wir schon wieder 5,6° Sole ein bei 2% Solepumpenleistung.
Ich könnte somit die Pumpe in einem Leistungsbereich sperren, und nur mehr von 20 - 70HZ arbeiten lassen. Bei Feintuning WW und Heizbetrieb denke ich eine brutto JAZ von 5 erreichen zu können. Netto Richtung 4,6 (inkl. aller Pumpen, also das was die meisten zu Ihrer JAZ nicht rechnen etc..)

Der Testbetrieb ergab eine AZ vom 01.03 - 13.03. von 4,79/netto AZ 4,29.

Messung 01.03. - 03.03.
AZ 5,29/netto AZ 4,74 01.03. 07:30 Start Versuch 1 Rohr Kollektor

Messung 03.03. - 07.03.
AZ 4,74/netto AZ 4,24 07.03. 14:30 Gradminuten auf -500 gestellt.

Messung 07.03. - 10.03. Gradminuten Verstellung wirkt sich negativ aus da die Pumpe zuerst eine lange Pause macht, und dann versucht auf zu holen.

AZ 4,26/netto AZ 3,82

Messung 10.03. - 13.03.

AZ 5,16/netto AZ 4,61

Das ergibt den obigen Durchschnitt. Am 13.03. wurde wieder auf 2 Solerohre gestellt. Man sieht ganz deutlich das die Verstellung der Gradminuten zuerst die AZ runter gezogen hat, sich danach aber wieder gefangen hat. Vermutlich braucht die Pumpe etwas um sich auf die neue Situation ein zu stellen.

Unterschied brutto netto AZ beträgt ca. 10%. Bei Gradminuten eng gestellt (-120 Gradminuten Verdicher Start), verbraucht die Regelung etwas mehr Strom zur gewonnen Wärmemenge (geht Richtung 11%, da der Verdichter Stillstandzeiten hat.
Bei weit gestellten Gradminuten -500 Verdichterstart, steht die Pumpe nicht mehr oder maximal 1x am Tag und somit beläuft sich der Regelstromanteil Richtung 9%. Aber wir reden hier von nicht viel Effizienz die verloren geht.
Zum Vergleich mit 2 Solerohren liege ich bei 6-7% Regelstromanteil! Also 40% weniger. Das sind schon der eine oder andere Euro im Monat.
Morgen werde ich die AZ wieder messen, und sehen wie sich der 2 Rohrbetrieb nach Umstellung Auswirkt. In ein paar Tagen wird wieder gemessen.
14.3.2016 13:09
ich habe noch nicht ganz durchschaut, wie die ergebnisse des tests verwertet werden sollen bez. AZ.
100% tauscherfläche laminar vs 50% tauscherfläche turbulent + 200% druckverlust ist irgendwie "kein vergleich".
den test finde ich super, weil man sieht, dass man notfalls bei wenig kWs auch mit einem rohr durchkommt, es limitiert dann der druckverlust der 300m länge.
AZs zu vergleichen .. naja.
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ich habe auch darüber nachgedacht, bei welchem bodenverhältnissen tendenziell turbulenz besser wäre. ich denke bei sehr guter wärmeleitfähigkeit des bodes - pickiger, lehmiger boden oder sehr wassergesättigter boden (w/w wp) - ist turbulenz von vorteil, weil sich der wärmetrichter gut und schnell ausbilden kann.
bei sandigen oder trockenen böden bringt turbulenz wenig, da die wärme aufs rohr nicht in der schnelle passiert und nur rundums kollektorrohr ein sehr "kurzer" wärmetrichter entsteht.
bei erdnahen kollektoren muss man ja zwangsweise mit beiden zuständen rechnen.
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was am besten hilft ist die überdimensionierung der tauscherfläche und der erschlossenen fläche. ich habe in meinem thread schon ziemlich früh, wie ich über die rohrlängen siniert habe, "das gefühl" bekommen, dass ich meinen kollektor nie turbulent betreiben werde, weil die wq pumpe nicht so hochdrehen wird, dass es zu turbulenten strömungsverhältnissen kommt. eben, weil ich so viel erdreich erschließe.
könnte man also frecherweise meinen: den kollektor solle man so groß (erdvolumen, rohrtauscherfläche) dimensionieren, dass es nie zur turbulenz kommen müsse?


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