·Grundwissen
· WP & Puffer: Liebe oder Hass? teil II
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mythos 1, puffer laden/entladen nicht umsonst gilt der warmwassertakt als weniger effizienter bruder des heiztaktes. dort müssen wir einen speicher laden. beim heizen würde erst dann 1tag wärmebedarf einegspeichert werden wenn wir um 40K überheizen. aber wir wollen nichtmal um 4K überheizen, weil bereits das 10% weniger COP bedeutet bzw über 10% mehr strombedarf. in technikräumen steht oft ein 1000l pufferspeicher. gleichzeitig haben diese häuser 10.000l estrich und/oder 30.000l betondecken  der richtige speicher für eine wärmepumpe ist also das gebäude selber. dies hat den vorteil das keine übertemperatur benötigt wird und die verluste zugleich die heizung des gebäudes sind. wenn eine wärmepumpe technische speicher benötigt gehören diese auf die kalte seite (anergie), als bohrsonde, RingGrabenKollektor oder eisspeicher. diese sind verlustfrei. wenn man eigene energie aus der parzelle ernten & speichern will geht das am besten über erdwärme und photovoltaik. den strom speichert man am besten in batterien und nicht thermisch in wassertöpfen. hier ein beispiel zum speichern des heizwärmebedarfs für eine saison auf der warmen seite. das sonnenhaus des Schweizer solarpioniers Josef Jenni...  hier der vergleich mit erdwärme als saisonspeicher...  funktioniert auch im sommerlichen kühlfall...  erdwärme ist eine speicherquelle - das wird künftig noch sehr wichtig zum sektorkoppeln...
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mythos 2, laufzeitverlängerung nachdem die wärmepumpe bedarfsgeführt läuft braucht sie keine zwischenspeicherung. wichtig ist nur die dimensionierung, das angebot muß zum bedarf passen. es gibt auch keine plötzlichen wärmeanforderungen oder ein plötzliches ende der wärmeanforderung das scotty an die brücke meldet. wenn es das gibt ist frühling und wir haben es geschafft... 😉 die wärmepumpe fährt stets 24/7 der außentemperaturgeführten heizkurve nach. das ist ein gleitender betrieb. er setzt bei der (gefilterten) heizgrenze ein. diese liegt im neubau typisch bei 11-13°C. modulierende, richtig dimensionierte wärmepumpen die direkt in die heizkreise arbeiten dürfen können wochenlang durchlaufen, solange ihre mindestleistung gefordert ist. man nennt das in der auslegung den inverterpunkt. es gibt hier im forum genug beispiele von heiztakten die namen bekommen weil sie so lange gehen. 👉 eine modulierende luftwärmepumpe sollte 1 tag durchlaufen können. 👉 on/off wärmepumpen takten idealerweise 6-12 mal pro tag. dies läßt sich über die ein-/ausschalthysterese einstellen. am kältesten wintertag sollten sie durchlaufen. puffer parallel als weiche:  hier gibt es 3 szenarien: 👉 blau: der sekundäre volumenstrom ist größer als der primäre: der heizkreis kann nicht alles zur wärmepumpe zurück drücken, ein teil des volumenstroms geht im puffer vom rücklauf zum vorlauf. der puffer wirkt wie ein mischer. wertvoller vorlauf wird heruntergemischt. die wärmepumpe muß ihrerseits höher raufdrücken als es die heizkreise eigentlich benötigen. 4K kosten 10% COP, 10K kosten 25% COP. unten zeige ich eine anlage bei der der puffer um 15K runtermischt 👉 rot: der primäre volumenstrom ist höher als der sekundäre: die wärmepumpe kann nicht alles in die heizkreise drücken, ein teil des volumenstroms geht im puffer von vorlauf zu rücklauf. die wärmepumpe frißt ihren eigenen vorlauf als rücklauf und schaltet ab (rücklaufanhebung). sie taktet. und die ursache statt der lösung ist der puffer. dieser fall ist der mit abstand häufigste, wei die wp sehr starke umwälzpumpen eingebaut haben. sie können 3-4-5 km lange flächenheizkreise bedienen. der puffer ist ein 2m langes rohr mit 50cm durchmesser. der hat keinen widerstand. 👉 grün: die volumenströme primär/sekundär sind abgeglichen. das funktioniert nur mit festen pumpeneinstellungen bzw bei on/off wärmepumpen mit einem betriebspunkt. bei vollmodulation sind sie nie gleich. hinten sitzt eine starre heizkreispumpe, vorne sitzt eine von der wp geregelte modulierende umwälzpumpe. selbst bei abgeglichenen volumenströmen durchmischt sich der puffer, weil wärmepumpen high-flow geräte sind. sie ersetzen übertemperatur durch volumenstrom und fahren 2-4-mal so hohe volumenströme wie heizkessel. siehe die fluidsimulation im ersten post.  puffer als mischer: rot ist der primäre vorlauf, grün/grau der sekundäre. in der mitte wurde die hydraulik von parallespeicher auf reihenspeicher umgebaut. für die gleiche vorlauftemperatur muß die wärmepumpe statt über 50° nur mehr knapp 40° leisten...  puffer als rücklaufanhebung: eine kaskade von 3 wärmepumpen auf einen parallelen pufferspeicher, der primäre volumenstrom ist derart viel höher daß der rücklauf zur wärmepumpe sogar höher ist als der vorlauf in die heizkreise...
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mythos 3, lastausgleich/entkopplung oft hört man die wärmepumpe fährt ja einen anderen volumenstrom als das gebäude abnimmt, darum braucht man eine entkopplung, eine hydraulische weiche bzw einen trennspeicher. eine hydraulische weiche ist auch eine thermische weiche, die wärme biegt falsch ab. ein trennspeicher trennt die wärmepumpe vom erfolg, der lieferung in die heizkreise. warum ist der parallelpuffer so beliebt? ganz einfach, er ersetzt die planung...  wenn ich keine ahnung habe was mein gebäude braucht und keine ahnung habe welchen volumenstrom die hydraulik schafft, dann kommt der puffer als blackbox ins spiel. er trennt die wärmepumpe vom gebäude. die wp würde nicht einmal eine störung auswerfen wenn vergessen wird hinten das haus anzuschließen. sie läuft dann mehr oder weniger im eigenen saft, schaltet ein & aus, spielt sich mit sich selber, denn der pufferspeicher nimmt ihr keine wärme ab: er ist kein heizkörper, keine wärmesenke. darum werden pufferspeicher parallel so oft von herstellern mündlich an ihre installateure empfohlen, weil sie die wärmepumpe vor dem anlagenerrichter schützen wollen. aber auf kosten der effizienz. darum ist in den herstellerschemen auch immer die direktheizung, die direkte heizkreisbeladung vorne... wie ist der richtige ansatz? ganz einfach , die planung ersetzt den puffer...  wenn ich den tatsächlichen bedarf des gebäudes kenne/ermittle kann ich die richtig dimensionierte wärmepumpe auswählen. die paßt automatisch zum haus, denn ihre leistung ist passend zur last des gebäudes. P = v x delta-T x c gilt auf beiden seiten, wenn P gleichgroß ist muß auch v gleich groß sein. volumenstrom der wärmepumpe paßt nicht zum gebäude bedeutet immer die wärmepumpe paßt nicht zum gebäude. feldstudien zeigen daß diese um typisch 80% überdimensioniert sind. der weitverbreitete puffer ist die behandlung dieses symptoms.  aus dem Stiebel-Eltron planungshandbuch... 
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