WP mit thermisch oder PV koppeln

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WP mit thermisch oder PV koppeln

Hallo,

wir sind gerade dabei uns Angebote fuer unser Haus einzuholen. Unsere Wohnflaeche wird 140m2 betragen, bei der Daemmung werden wir auf eine EKZ von ca. 40 kommen oder 32 wenn wir in mehr Daemmung investieren - das ist noch offen.
Bei der Energietechnik tendieren wir zu WP WP [Wärmepumpe] - im speziellen eigentlich zu einer LWWP LWWP [Luft-Wasser-Würmepumpe]. Unser Baugrund hat SW Lage und keinerlei Abschattung.
Die grosze Frage ist nun: Welche Kombination ist besser? WP mit PV oder WP WP [Wärmepumpe] mit Buffer und thermischer Solaranlage?
Ich bin schon etwas ratlos, auf was wir uns festlegen soll(t)en..
Danke fuer alle Ratschlaege/Hinweise schon mal im Vorraus

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score 1 · Answer 1 · 2012-10-24T15:13:17Z

PVDie LWWP LWWP [Luft-Wasser-Würmepumpe] und die therm Solaranlage sind beide im Sommer am Effizientesten und erzeugen eigentlich Wärme. Und von der Wärme hat man ja im Sommer eh genug.
Die PV ist zwar auch im Sommer am Effektivsten, jedoch kann man den Strom nicht nur zur WW WW [Warmwasser]-Bereitung nutzen. z.B. unter Tags mit der LWWP LWWP [Luft-Wasser-Würmepumpe] das Wasser erwärmen und im Anschluss den Strom für die Waschmaschine nutzen.

Mit der therm. Solaranlage würde auch die LWWP LWWP [Luft-Wasser-Würmepumpe] ein halbes Jahr nix tun, obwohl diese im Sommer eben sehr Effizient ist.
Rein vom System her ergänzen sich LWWP LWWP [Luft-Wasser-Würmepumpe] und PV viel besser als LWWP LWWP [Luft-Wasser-Würmepumpe] mit therm. Solaranlage.

score 1 · Answer 2 · 2012-10-24T21:28:09Z

Ok danke - das war im Grunde auch mein Gedankengang, jedoch gibt es doch viele Stimmen gegen PV und für thermische Solaranlage, da die PV noch einen geringen Wirkungsgrad hat.
Ist es eigentlich korrekt, wenn man den Wirkungsgrad der PV mit dem COP der WP WP [Wärmepumpe] multipliziert? Ich bekomme aus 1kWh Strom ja die x-fache Menge Wärmeenergie...

Reicht aber hier dann ein 300L Warmwasserspeicher für einen 3 - oder doch mal 4 - Personenhaushalt? Oder sollte man hier besser in einen größeren Bufferspeicher mit Warmwasserdurchlauferhitzung investieren?

score 1 · Answer 3 · 2012-10-24T22:34:25Z

Wirkungsgrad - Hallo,
die Frage ist halt, ob dir der bessere Wirkungsgrad der therm. Solaranlage einen Vorteil bringt? Im Sommer kann man das ganze warme Wasser gar nicht gebrauchen. Den Strom der PV kann jeder verwenden und geht somit nicht verloren.

Je kWp kWp [kWpeak, Spitzenleistung] der PV erhält man in einem Jahr ca. 1000 kWh Strom. Rein theoretisch könnte eine WP WP [Wärmepumpe] mit einem COP von 4 4000 kW Wärme zur Verfügung stellen. Jedoch liefert die PV ja nur unter Tags den Strom und die WP WP [Wärmepumpe] wird durchaus auch in der Nacht laufen.
Mit einer PV ist es sinnvoll, wenn man soviel wie möglich des PV-Stromes selber verwendet (z.B. Geschirrspüler läuft nicht am Abend sondern am Vormittag) der Fantasie sind keine Grenzen gesetzt. Es ist irgendwie ein gutes Gefühl, wenn man für viele elektrische Geräte den Strom vom Dach verwenden kann.

Eine PV muss nicht gewartet werden und hat auch keine beweglichen Teile, undicht kann der Solarkollektor der PV auch nicht werden. Dies waren alles Gründe warum wir uns für eine PV entschieden haben.

Wir haben für 4 Personen auch einen 300l Speicher. Ob das passt kann ich noch nicht sagen, da wir noch zu zweit sind...

score 1 · Answer 4 · 2012-10-25T08:05:33Z

..
Jedoch liefert die PV ja nur unter Tags den Strom und die WP WP [Wärmepumpe] wird durchaus auch in der Nacht laufen.

Warum sollte das so sein.
Ist eine Einstellungssache.
Wenn der Wärmepumpe gesagt wird, das sie nur am Tag zu laufen hat, wird sie das auch tun.

score 1 · Answer 5 · 2012-10-25T08:20:06Z

@New_Project: Dafuer brauche ich dann wohl aber einen groszen Bufferspeicher, der mir diese Waerme fuer die FBH FBH [Fußbodenheizung] zwischenspeichert und in der Nacht/am Abend entnommen werden kann.
An diese Variante habe ich schon gedacht. Ein derartiger Buffer ( ca. 1000l ? ) ist sicher erheblich teurer als ein kleiner "dummer" 300l Warmwasserspeicher. Hygienisch waere der Vorteil dass ich mein Warmwasser mit einer Art Durchlauferhitzung erwaermen kann und so keine groszen stehenden Warmwassermengen habe. Sehe ich das richtig?
Jedoch stellt sich mir die Frage, ob sich diese auch rechnet?

score 1 · Answer 6 · 2012-10-25T10:08:00Z

Luftwärmepumpen - Luftwärmepumpen erreichen ihre maximale Arbeitszahl bei einer Lufttemperatur von ca. 10 Grad Celsius. Darüber und darunter fällt die Arbeitszahl näherungsweise parabolisch. Luftwärmepumpen sind somit im Hochsommer sogar ineffizienter als Erdreichwärmepumpen. Deshalb ist auch eine Kombination mit Solarthermie möglich.

score 1 · Answer 7 · 2012-10-25T11:05:21Z

Leistungsdiagramm der LWWP LWWP [Luft-Wasser-Würmepumpe] - @ gus-heiztechnik
dass eine Luftwärmepumpe bei 10 Grad Außentemperatur effizienter Arbeitet als bei 20 Grad würde den Naturgesetzen widersprechen. Ich würde dies unter "Märchen" einordnen.
Luft mit 20 Grad enthält mehr Energie als Luft mit 10 Grad, somit kann man bei 20 Grad mehr Energie "rausholen".

@New_Projekt
Im Sommer wenn man nur WW WW [Warmwasser] benötigt kann man das in der Tat so einstellen. Im Winter beim Heizbetrieb ist es dann nicht mehr so sinnvoll.

Für die WP WP [Wärmepumpe] benötigt man ja sowieso Strom aus dem Netz, da ja im Winter die PV (sowie die therm. Anlage) zu wenig "Leistung" bringt um alles abzudecken. Ob die WP WP [Wärmepumpe] im Heizbetrieb in der Nacht oder am Tag läuft wird im Geldbörserl keinen großen Unterschied machen (hängt aber auch mit der Tagesenergie der PV zusammen).

Ob ein großer Pufferspeicher mit einer WP WP [Wärmepumpe] einen Sinn ergibt stelle ich mal in Frage. Hängt aber sich auch von der Dimension der WP WP [Wärmepumpe] und der benötigten Wärmeenergie ab.

score 1 · Answer 8 · 2012-10-25T11:30:15Z

Es muss nicht unbeding sein, das es im Winter weniger sinnvoll ist die Wp ausschliesslich bei Tag arbeiten zu lassen.
In Verbindung mit einer PV Anlage würde ich sogar behaupten, das das durchaus sinnvoll sein kann.

Ich mache es z.b. so, das ich am Tag im Normalbetrieb den Estich mit PV Strom um 1 Grad überheize, sodas dieser in der Nacht als Puffer funktioniert.
In der Nacht geht meine WP WP [Wärmepumpe] dann natürlich in den ECO Betrieb.
Zusätzlich habe ich in der Nacht auch noch eine EVU Sperre eingerichtet.

@ mabu
Ein grosser Puffer ist nicht erforderlich, wie oben schon geschrieben ist der Estrich im Haus mehr als genug Puffer.
Bei einer Wp solltest auf jeden Fall darauf achten, das das Warmwassser immer frisch erzeugt wird.
Der Grund ist die Legionellengefahr, da du mit einer Wp nicht auf so hohe Temperaturen aufheizen kannst, das diese abgetötet werden.
Ob du das mit Frischwassermodul, oder einem Trivalentspeicher machst ist egal.

score 1 · Answer 9 · 2012-10-25T14:41:41Z

@New_Project: Danke genau darauf wollte ich eben mit diesem Buffer hinaus bzw war das mein Hintergedanke dabei.

Dass man die Temperatur nicht so hoch kriegt, wusste ich noch nicht... Bei Fertighaeusern-Angeboten waren bisher fast immer 300L Warmwasserspeicher in Kombi mit einer LWWP LWWP [Luft-Wasser-Würmepumpe] angefuehrt.
Hab ich bei der LWWP LWWP [Luft-Wasser-Würmepumpe] dann ueberhaupt einen Bufferspeicher?

score 1 · Answer 10 · 2012-10-25T17:14:25Z

Bei einer Kombination von Warmwasserspeicher und Wärmepumpe(egal ob Luft oder Erde), ist dann meistens ein E Heizstab mit dabei.
Dieser E Heizstab heizt dann halt mal z.b. einmal die Woche den Boiler auf über 60 Grad auf, was als Legionellenschutz durchgeht.

score 1 · Answer 11 · 2012-10-27T01:07:00Z

An P****: - Sie liegen richtig, aber in der Praxis zeigt eine Luftwärmepumpe ihr Optimum bei 10°C Außentemperarur. Sehen Sie sich die Leistungsgrafik in dieser Messreihe an:
http://www.agenda-energie-lahr.de/Ph2_LuftWP-LRR.html

Der Grund ist schön erläutert im Text darunter.

score 1 · Answer 12 · 2012-10-29T21:18:06Z

@gus-heiztechnik - Da muß man aber vorsichtig sein.
Das Problem bei LWP LWP [Luftwärmepumpe] ist der Temperaturhub, der überwindet werden muß.

Der ist grad bei WW WW [Warmwasser] sehr hoch (ca. 40 k, von ca. 10 Grad Kaltwassertemperatur auf z.b. 50 Grad).

Die Aussage, dass eine LWWP LWWP [Luft-Wasser-Würmepumpe] ihr Optimum bei 10 Grad AT AT [Außentemperatur] am optimalsten arbeitet, ist aber falsch.

Der Grund ist, dass im Sommer der hohe Temperaturhub überwunden werden muß.
Im Winter überwiegt aber in der JAZ JAZ [Jahresarbeitszahl] Berechnung der Anteil der Heizenergie für die FBH FBH [Fußbodenheizung], weil dort einfach mehr Energie reingepulvert wird.

Wenn z.b. die LWWP LWWP [Luft-Wasser-Würmepumpe] nur für WW WW [Warmwasser] verwendet werden würde, wär sie natürlich bei +30 Grad AT AT [Außentemperatur] am effektivsten.

score 1 · Answer 13 · 2012-10-30T09:47:00Z

An Gdfde: - Die Aussage ist nicht falsch, wir sind einfach von Unterschiedlichen Grundlagen ausgegangen. Mich interessieren eher Messreihen im alltäglichen Betrieb, die Laborwerte der COPs sollten für den Endkunden nicht entscheidend sein, da hier keine Einheitlichkeit punkto Bestimmung jener herrscht.

Die JAZ JAZ [Jahresarbeitszahl] als Funktion der Außentemperatur zeigt das Optimum bei ca. 10°C, diese Aussage ist korrekt. Oder wenn Sie so wollen und es allgemeiner formulieren, liegt das Optimum ca. bei der Heizgrenze des Hauses.

Mit Ihrer Erläuterung liegen Sie fast richtig, das steht auch so in der Messreihe meines verlinkten Objektes. Fast deswegen, da die Effizienz nicht linear mit der Außenemperatur steigt. Der Grund liegt in der möglichen Änderung des Aggregatzustandes des Kältemittels. Die Funktionskurve des COPs anhand der Außentemperatur tendiert parabolisch gegen einen Schwellwert, der meist bei 15-20°C liegt. Deshalb fällt die JAZ JAZ [Jahresarbeitszahl] Kurve in der Agenda Lahr bei steigender Außentemperatur. Wäre nur der Hub ausschlaggebend, müsste die Kurve nach oben hin flach werden, tut sie aber nicht.

Eine typische COP-Kurve sieht so aus:

Bildquelle: http://www.pooldoktor.at/images/anleitungen/heizung/cop1.jpg

Um wieder zu Thema zu kommen: darum ist es sinnvoll auch Wärmepumpen mit einer Warmwassersolarthermie zu koppeln. Ineffiziente Betriebszustände können so vermieden werden.

score 1 · Answer 14 · 2012-10-30T11:49:50Z

@gus-heiztechnik - ok, andersrum.

nimm z.b. eine LWWP LWWP [Luft-Wasser-Würmepumpe] nur für Brauchwassererwärmung her.
Wann ist die am effizientesten?
Richtig, im Hochsommer, sieht man ja eh an deinem Diagramm.

Bei der Agenda Lahr Studie sollte man auch genau durchlesen, wie die getestet haben.

Wenn während der Urlaubszeit, wo keine Warmwasserabnahme stattfindet, der Boiler auf Temperatur gehalten wird, ist es logisch, dass die JAZ JAZ [Jahresarbeitszahl] sinkt.

Aber wer macht das?
Wenn ich 3 Wochen auf Urlaub fahre, dreh ich die Heizung ab.

Es ist überhaupt nicht sinnvoll, eine WP WP [Wärmepumpe] mit einer Solarthermie zu koppeln...
Wie soll sich das jemals rechnen, wenn im Sommer unter normalen Bedingungen COPs > 5 erreicht werden.

Die Solaranlage hätte übrigens auch einen miserablen Wirkungsgrad, wenn man im Urlaub kein Wasser entnimmt

score 1 · Answer 15 · 2012-10-30T13:39:31Z

An Gdfde: -

..
Unter dieser Bandbreite nehmen die Arbeitszahlen wegen der zunehmenden Temperaturdifferenz zwischen der Umgebungsluft und der Vorlauftemperatur der Fußbodenheizung ab. Und darüber -in der Nicht-Heizperiode- ebenfalls wegen der hohen Warmwasserspeicher-Temperatur und des höheren Anteils der Speicherverluste bei geringem bis fehlendem Warmwasserverbrauch, insbesondere in der Urlaubszeit.
In die Graphik ist noch der sogenannte COP eingetragen. Das ist die Abkürzung für Coefficient of Performance, zu deutsch: Leistungszahl. Sie gibt ähnlich wie die Erzeuger-Jahresarbeitszahl EJAZ das Verhältnis von Wärme am Ausgang einer Wärmepumpe zum Strom an deren Eingang an. Der entscheidende Unterschied: Der COP wird auf dem Teststand im Labor ermittelt und die EJAZ unter realistischen Betriebsbedingungen über ein Jahr beim dem Betreiber "im Feld".
Die Datenblätter geben oft nur den COP an, und zwar bei Luft-Wärmepumpen immer weniger bei einer Lufteinlass-Temperatur von 2 °C, sondern zunehmend bei 7 °C! Klar, dadurch erhöht sich der COP von 4,2 auf sagenhafte 4,9 (siehe schwarze Gerade oben).
In der Praxis liegen die Arbeitszahlen jedoch mehr oder weniger deutlich darunter. Die Differenz „Teststand“ (schwarze Gerade) minus "Feld" (rote Kurve) beträgt in diesem Fall unter Berück- sichtigung der Abtauenergie des Lamellenverdampfers zwischen 1,0 und 1,2 - Arbeitszahlpunk- ten; bei der Mehrzahl der Wärmepumpen sind aber die Verluste deutlich höher. Die Gründe: Takten der Wärmepumpe (häufiges Ein- und Ausschalten), Planungs- und Einbaufehler, zu gro- ßer Heizungspufferspeicher (bei variabler Verdichterleistung nicht notwendig), Radiatorheizkör- per statt Fußbodenheizung, undichte Ventile, Heizkurve zu hoch eingestellt und Fehlen der Rohrdämmung und des hydraulischen Abgleichs. Solche Fehler führen dazu, dass manche Luft- Wärmepumpen nur auf eine Jahresarbeitszahl von etwa 1,5 kommen (siehe Bericht zu den Wär- mepumpennummern 2103 und 2104). Das sind dann schon fast Stromheizungen !

Ja, Sie haben recht, man sollte sich das genau durchlesen, denn so kommt man auf die Erkenntnis, dass es sehr wohl sinnvoll ist trotz steigendem COP bei wärmeren Außentemperaturen eine Solarthermie einzusetzen. Die Urlaubszeit hat nur geringfügig Einfluss (ein Messpunkt!) auf die JAZ JAZ [Jahresarbeitszahl] über den Sommer und somit auf die Grafik oben (der Urlaubsmesspunkt ist der letzte Messpunkt ganz rechts unten).

Der Wirkungsgrad der Solaranlage verändert sich nicht während Stagnationszeiten, der Jahresnutzungsgrad sinkt jedoch. Dies ist in Anbetracht dessen, dass heutige thermische Solaranlagen 70% des Warmwasserverbrauches decken, irrelevant. Es können somit alle Betriebszustände oberhalb von ca. 10°C vermieden werden, was sich sehr positiv auf die JAZ JAZ [Jahresarbeitszahl] auswirkt. Ob es monetär sinnvoll ist, steht auf einem ganz anderen Blatt.

score 1 · Answer 16 · 2012-10-30T14:29:04Z

typische COP-Kurve - @ gus-heiztechnik
Zur Graphik "COP Wirkungsgrade bei unterschiedlichen Temperaturen":
Der COP bei 10° Außentemperatur liegt zwischen 3,5 und 4,8 ( je nachdem wie warm man das WW WW [Warmwasser] braucht).
Bei 35° Außentemperatur liegt der COP bei 5,8 bis 7,8.
Somit ist die WP WP [Wärmepumpe] bei höheren Außentemperaturen effizienter.
Umso wärmer das WW WW [Warmwasser] sein soll, umso kleiner wird der COP, aber diesen Umstand kann man auch aus der Graphik herauslesen.
Oder habe ich da jetzt was falsch interpretiert...

score 1 · Answer 17 · 2012-10-30T14:59:30Z

COP unendlich? - Das Diagram versteh ich nicht ganz: Was ist die Wassertemperatur in dem Diagramm? Die Vorlauf-Temperatur?

Wenn ja, dann ist die gegenüberstellung von 35° Lufttemperatur zu 10° Wassertemperatur wohl nur begrenzt sinnvoll, hier ist ja der Hub negativ...

Außerdem könnt ich ja einen Kübel mit 10° kaltem Wasser in die Sonne stellen, und habe ganz ohne Wärmepumpe nach 2 Stunden auch 20°, mit einem COP unendlich

score 1 · Answer 18 · 2012-10-31T00:32:00Z

An Benji: - Das ist die Hub-Temperatur. Ist etwas falsch übersetzt. Der COP kann nicht unendlich werden, da er gegen einen Schwellwert tendiert, siehe wie oben beschrieben.

An Peter:
Nein, Sie haben richtig interpretiert. Die COPs sind Laborwerte, die haben leider mit der Realität nicht viel gemein.

score 1 · Answer 19 · 2012-10-31T03:30:55Z

Aha, klar.

trotzdem möchte ich das nochmal hinterfragen: Nehmen wir den Punkt ganz rechts oben: Außentemperatur 35°C (ich nehme an das ist die Temperatur der WQ für die LWP LWP [Luftwärmepumpe]?) Hub-Temperatur 10°, COP annähernd 8. Was konkret heisst Hub hier? Delta von Wärmesenke zu Wärmequelle? D.h. die WP WP [Wärmepumpe] liefert 45°?

score 1 · Answer 20 · 2012-10-31T09:21:00Z

An Benji: - Richtig.

score 1 · Answer 21 · 2012-11-06T15:15:04Z

Möchte nur so nebenbei bemerken, dass die EKZ schwächelt! - Mit kontrollierter Lüftung wird diese deutlich besser und damit die ganze JAZ JAZ [Jahresarbeitszahl] COP Geschichte verbessert.

Energieeffizienz steigt.
www.probewohnen.at ?