Grund für Überdimensionierung der Wärmepumpe?

Liebe planfix,

Nix andere Liga, Physik bleibt Physik.
Nicht nur die Laufzeit bestimmt die Vereisung des Kollektors, sondern auch die Entzugsleistung. Wir landen also bei der Energiemenge.
Ein Kollektor der bei der errechneten Energiemenge so stark vereist, ist schlichtweg falsch dimensioniert.

Ach ja, Deine Denkweise ist für ungeregelte DV sicherlich richtig, weil hier mit längerer Laufzeit auch die entzogene Energiemenge erhöht würde. Ein Kollektor ist jedoch kein statisches System, sondern es fließt ja Energie vom umgebenden Erdreich nach. Nicht nur während der Pausen, sondern auch während die WP Energie entzieht. Hier spielt das Temperaturgefälle eine Rolle.

Unterm Strich könnte man durch Leistungsregelung auch die JAZ einer DV steigern. Warum das nicht gemacht wird? Darüber kann man nur Vermutungen anstellen. Ein Argument wäre, daß die Steigerung der JAZ in keinem sinnvollen Verhältnis zum Mehraufwand steht. Das Argument könnte ich akzeptieren.
Ein anders Argument wäre "des mache mer scho immer so".....darüber kann jeder denken wie er will.

Gruß
Ralf

 

Ne ne, mein Gudster,
das Szenario ist im Winter, darauf muß ma ja schließlich auslegen.
Jetzt hast Du im Erdreich schon fast 0°C und bläst dort mit -10°C rein, so schnell wie dort abgekühlt wird, schiebt das angrenzende Erdreich keine Energie nach, und dann gibt der Kompressor Gas und zwar kaltes, das dann auch immer noch kälter wird.
Ein kleiner Kompressor läuft dann immer länger und länger und ...länger, und das ummantelnde Erdreich liefert dann auch immer weniger Energie.
Verstanden?

 

Je höher die Temperaturdifferenz, um so mehr fließt nach. Zudem sollte man den Kollektor nicht bis auf den letzten qm auslutschen, dann klappt´s auch mit dem Entzug.
Und ob ich 1Stunde mit -10°C oder 2 Stunden mit -5°C......

Gruß
Ralf

 

...mit einfachen Zahlen, damit ich keinen Taschenrechner brauche:

Wenn eine WP 12 KW bei 0° bringt, dann ist nach einer Stunde Pause,
eine 6 KW WP muß für die gleiche Leistung aber 2 Stunden laufen, dann hat aber die Erde um den Kollektor schon keine 0°C mehr.

Außerdem:
In diesen 2 Stunden gibt das Haus doppelt so viel Energie ab wie in einer Stunde.
Wenn nach einer Stunde Pause meine 12 KW WP nachheizen muß weil im Haus eine Anforderung kommt, dann heizt die 6KW WP jetzt durch.

Weiterhin:
Dem Kollektor der 6 KW WP wird permanent Energie entzogen und es bildet sich eine Eisschicht die auch am Kollektor gar nicht mehr abgetaut werden kann, weil der immer kälter wird, da die WP mitlerweile nicht mehr im Teillastbetrieb läuft.

Maschine auf 6 KW, läuft also nach einer Stunde weiter und vereist den Kollektor noch mehr, dann ist die Leistung des Verdichters aber nicht mehr bei 6 KW, sondern bei -5°C Erdreich kannst du in den Verdichterkennlinien nur noch geringere Leistungen finden.
Ich schätze mal 5 KW.
Jetzt schwächelt diese WP schon bei dem 6 KW Bedarf und der 5 KWLeistung... wir wissen beide, dass sie nun nicht mehr ausschaltet, bis dass uns der Frühling hilft.

Die Maschine mit 12 KW hatte eine Stunde Pause und kann nun, da der Kollektor wieder erholt ist, wieder im Teillastbetrieb anlaufen.

Stunden, ... Tage später... 12 KW WP bekommt immer wieder neue Energie in den Kollektor, bei der WP mit 6 KW, ähm nein, sie hat ja nun nur noch 5 KW, oder sind es nur noch 4 KW?, reicht die zugeführt Energie nicht um den gleichzeitigen Entzug auszugleichen, der Kollektor vereist immer mehr.

Die Energie, die das Haus abgibt und dem Haus zugeführt werden muß, ist immer die gleiche, aber der Dauerläufer hat keine Zeit sich zu erholen und wird immer träger, der Sprinter legt immer wieder einen Neustart hin.

Wenn ich das noch mal erklären muß, wirds blondinentauglich.

 

Ich hab´ langsam Hunger, also jetzt nur eine Kurzform.

Du unterstellst bei Deinem Vergleich, daß der Kollektor bei der 6kW auch kleiner dimensioniert wurde. Wir reden aber nicht von 6kW WP oder 12kW WP sondern von einer 12kW die auf 6kW leistungsgeregelt wird. d.h. die 6kW arbeitet auf einen überdimensionierten Kollektor.
Vielleicht reden wir deswegen aneinander vorbei.

Um´s zu verdeutlichen.
Boden hat als Ausgangspunkt 5°C. Die 12kW kühlen den Boden nach 1 Stunde auf 0°C ab. Entzogene Energiemenge = 12kWh.
Bei 6kW nach 1h aber erst auf 2,5°C und nach 2 Stunden dann auch auf 0°C. (2 x 6kWh = 12kWh)
Das ist jetzt stark vereinfacht ausgedrückt.

Genauer betrachtet kommt jetzt der Wärmeübertrag vom umgebenden Erdreich hinzu. Die Temperaturleitfähigkeit und die Wärmeleitfähigkeit (nicht miteinander verwechseln) spielen hier eine Rolle.

Jetzt wird´s kritisch wenn ich eine überdimensionierte WP auf einen (dann zu gering dimensionierten) Kollektor arbeiten lasse. Dann macht mir das hohe dT und die Temperaturleitfähigkeit einen Strich durch die Rechnung und der Kollektor vereist extrem. Das Problem tritt ja teilweise bei den Kompaktkollektoren auf.

Mal schauen ob ich am Wochenende eine Beispielrechnung mache.

Gruß
Ralf

 

Na klar! Es geht ja hier in der Fragestellung darum, warum die Anlage größer ausgelegt wird. Dazu gehören nun mal alle Kompnenten.

Ja, richtig gedacht. Von nun an erreicht die 6 KW WP aber nicht mehr die angegebene Leistung... der Kollektor wird zu kalt, die JAZ geht in den Keller.
... und da mach weiter, nach 3 Sunden, nach 4...?
Wo ist dann das Erdreich?
Was sagt die Leistungskurve vom Kompressor?
Wie ist die JAZ bei -5°?
Wie lange dauert es bis dann der Boden wieder taut?
Ist mit Frostschäden zu rechnen?

Du kannst den Erdkollektor auf den Wärmebedarf des Hauses auslegen, nur auf eine realistische Erdreichtemperatur, denn da muß die Energie reichen!
Die Kompressorgröße ist abhängig von der Kollektorgröße, kompensiert nur die Laufzeit.
Damit hast Du stellenweise eine etwas schlechtere JAZ bei der größeren WP, aber die JAZ rennt nicht in den Keller weil der Kollektor vereist.

In der Bilanz ist die Anlage sicherer, günstiger im Verbrauch und effektiver in der JAZ.

... jetzt gefressen?


noch mal zurück zu "denkedrans" Ansatz:

Es gibt dann 1 h mit einer JAZ von eventuell 5 bei 12 KW Leistung und ca. 2,1 KW/h Kompressoraufnahme an Strom im Verhältnis zu 2h mit einer JAZ von 5,5 und einer Aufnahmeleistung von 1,38 kW/h.
also:
1 x 2,10 = 2,10 kW/h
2 x 1,38 = 2,76 kW/h
... die kleine WP wird schlechter damit steigt der Stromverbrauch
aber das lassen wir mal außer betracht. jetzt nehmen wir die Differenz von 0,66 kW/h : 2 (weil wir ja oben 2 Stunden vergleichen) x 2000 Heizstunden/a = 660kW/h/a

...also spare ich mit der größeren Variante auch noch Strom und Geld.

Das mit der JAZ macht ja auch nur Spass, wenn man das mit anderen Systemen vergleicht. Wenn Du in die DV einsteigst, ist die JAZ nur noch da um zu sagen wie gut man ist.
Das ist wie mit einem Auto, dass Du, für im Schnitt 50ct auf 100km fahren kannst, Dich interessiert der Verbrauch nicht mehr, wenns 55ct waren, dann lags vielleicht an der Fahrweise oder es ging berauf, bei 45ct isses schön.

 

Dann lass doch die kleinere WP bzw. die WP bei Teillast auf den großen Kollektor laufen. Was passiert dann? Siehste?

Das Szenario mit den Frostschäden zieht nur wenn der Kollektor falsch dimensioniert ist (Bsp.: Kompaktkollies). Bei DV besteht das Risiko auch, weil ja immer gerne so argumentiert wird, daß man bei DV den Kollektor ruhig kleiner aulegen kann. Würde man den Kollektor großzügiger dimensionieren, dann hätte man nicht nur gute Leistungszahlen, sondern auch Null Risiko.

Dann sage ich auch DIR, daß es kWh heisst und nicht kW/h

Und zudem machst Du einen kleinen Rechenfehler.

1h JAZ 5 bei 12kW = macht etwa 1 x 2,4kWh = 2,4kWh
2h JAZ 5,5 bei 6kW = macht 2 x 1,09kWh = 2,18kWh

So leicht darf man es sich aber nicht machen, denn die Leistungszahl wird über die Laufzeit variieren. Dabei wird die größere WP aufgrund der höheren Entzugsleistung und den damit verbunden schneller sinkenden Temperaturen des Kollektors, schlechter abschneiden.

Gruß
Ralf

 

damit künftig noch jemand folgen kann:
du unterstellst immer noch gleich grosse kolliflächen - egal. ob grossse oder
kleine WP. richtig?

beim takten e. grösseren WP entspricht der temp.verlauf am kolli etwa
einer sinusfunktion.
im bereich der temp.berge läuft die kiste besser, im bereich der temp.täler
schlechter, als bei nonstopbetrieb einer kleineren WP mit etwa gleichmässiger
temp. am kolli.
warum sollen sich da bei e. grösseren WP die pos./neg.-effekte nicht
gegenseitig ausgleichen?

 

Tja ... da sind die wieder die Knieschüsse ...

Ein Erdkollektor sollte nicht nach der eingesetzten WP ausgelegt werden sondern nach der zu erbringenden Jahresheizarbeit ...deswegen ist ein Kollektor für 1800 Betriebsstunden auch anders auszulegen als einer für 2400 Betriebsstunden.

Wenn ich aus irgendwelchen vermeindlichen Eingebungen heraus die WP bewusst unterdimensioniere dann hat dieses Blitzideeresultat am Erdkollektor nichts zu suchen ... ausser ich will mir satt die Krätze einfangen.

Warum am Erdkollektor oder der Sonde so gerne geklemmt wird ist wohl auch klar ... teueres Bauteil da macht *klemmen* richtig was aus und die 20%-auf-alles-Fraktion mit dem $-Zeichen im Auge springt auf nichts mehr an als auf ein vermeindlich kleveres Schnäppchen ... egal wieviel Galle einem danach irgendwann begegnet.

Gruß
Achim Kaiser

 

Jepp. Deswegen hatte ich oben auch den Teilleistungsbetrieb genauer ausgeführt.

Meine Rede seit......

Die Qualität einer WP-Anlage steht und fällt mit der Quelle, denn bei der Senke (Heizflächen) habe ich irgendwann keinen Spielraum mehr, sonst bleibt die Hütte kalt.

Das Problem zeigt sich bei LWP (vorzugsweise Split bei denen der WT zu "klein" ist) genau so wie bei Sole und DV.

Oben hatte ich die "Kompaktabsorber" erwähnt. Genau so ein Unding. Da wird versucht mit allen mehr oder weniger sinnvollen Mitteln, dem Erdreich noch eni paar kWh mehr zu entlocken, und man nimmt dabei in Kauf, daß irgendwann der komplette Kollektor für den Müll ist.

Gruß
Ralf

 

hallooooo
das ist doch alles voneinander abhängig.
aber achim, die JAZ ist der wert übers gesamte jahr. wenn du nicht mit puffer arbeitest und in die DV gehst, dann wird nach der spitze ausgelegt, die JAZ ist bei den DV ein angenehmer nebeneffekt, aber nicht für die dimensionierung brauchbar.

die diemesionierung erfolgt nach der kompressorkennline und arbeitsmittelwahl.
das hat auch nix mit x-beliebigen industriell gefertigten WP zu tun. da ist diese auswahl vorgegeben. wenn man in die DV einsteigt, spielen aber diese auswahlkriterien eine rolle.


für alle:
vergleiche:
1 topf voll wasser
1 topf voll öl
1 topf voll spiritus

ich muß unterschiedlich viel energie rein bringen, bis das zeug kocht, es gibt verschiedene siedepunkte. außerdem spielt auch der der luftdruck eine rolle.

wir vergleichen hier jedoch auch zusätzlich verschiedene herdleistungen.
eine platte mit 1 kWh mit einer platte mit 2 kWh z.b.

achim kocht nur mit wasser

und RB will immer den gleichen luftdruck

 

Muss ich das verstehen? Oder machen wir jetzt auch noch ein 4. Fass auf?

Gruß
Ralf

 

vergleiche sind immer gaaaaanz schwierig

 

Isa,

es ist wurscht mit was ich den Erdkollektor betreibe ... es folgt immer dem gleichen Gundprinzip.

Gruß
Achim Kaiser