Inverter LWP?

Woher weis die WP dann z.B. in der Übergangszeit mit welcher Leistung sie sinnvollerweise gerade arbeiten müsste um effektiv zu sein.

Genau DIESE Frage solltest du dem Installateur stellen, der eine modulierende LWP in Kombination mit einem Heizungspuffer installieren möchte. Wenn die Heizungsanlage entsprechend geplant wird kann durchaus auf einen Puffer verzichtet werden.


Cu KyleFL

 

In den meisten Fällen JA.

Ein Puffer kann unterschiedliche Aufgaben erfüllen, aber ob diese Aufgaben in Deinem Anlagenkonzept überhaupt anfallen, das steht in den Sternen. So kann ein Puffer beispielsweise die unterschiedlichen Volumenströme zwischen WP Kreis und Heizkreis anpassen, was insbesondere bei nicht-leistungsgeregelten LWP sinnvoll ist, er kann Energie bereitstellen für den Abtauvorgang, mit entsprechender Dimensionierung könnte man auch Sperrzeiten überbrücken, er kann helfen weitere Wärmequellen mit einzubinden (Solar, Kamin o.ä.), er kann Laufzeiten während der Übergangszeit verbessern usw. usw. usw.

ABER in Deinem Fall reden wir von einem Neubau. Hier hat man noch alle Fäden in der Hand und kann das Anlagenkonzept entsprechend planen. Falls Solare Heizungsunterstützung oder wasserführender Kaminofen nicht geplant sind, dann würde ich die Anlage so auslegen, dass man auf einen Pufferspeicher verzichten kann. Zur Not lässt sich so ein Puffer immer noch nachrüsten, aber bei reinem WP Betrieb geht´s auch ohne.

d.h. ein einfacher WW-Speicher je nach Nutzergewohnheiten dimensioniert, und ansonsten arbeitet die WP direkt auf den Heizkreis. Rohrdimensionierung, Hydraulik, das wären hier die Stichworte.

Die Frage ist, woher soll sie das wissen wenn immer ein Puffer als Last am Heizkreis hängt? Gerade ein Verzicht auf den Puffer ermöglicht es der WP schneller auf Veränderungen im Heizkreis zu reagieren. Sie kann das Verhalten der FBH Kreise ja anhand der Rücklauftemperatur bzw. dem Verlauf der RL Temp. ermitteln und somit auch die Energie die vom Heizkreis abgenommen wird. Dementsprechend kann sie ihre Leistung regeln. Wie das der Regler nun genau macht, da kocht jeder Hersteller so sein eigenes Süppchen (Algorithmen).

Ich weiß zwar nicht warum es ausgerechnet eine LWP sein muss, aber ich hoffe mal, Du hast Dir darüber schon Gedanken gemacht und Alternativen untersucht. Ansonsten würde ich mir angesichts der zu erwartenden JAZ und der gestiegenen Strompreise so meine Gedanken machen. Ich kenne Oderwitz nicht, aber Google verrät mir, dass es nicht gerade in der Karibik Deutschlands liegt, und die Außentemperaturen auch mal etwas frostiger werden können. Natürlich gibt es Inverter-LWP die auch bei -15°C noch Wärme liefern, selbst bei -20°C funktioniert das noch ohne Heizstab, aber der COP ist unter diesen Bedingungen nicht gerade berauschend. Da steht dann schnell eine 1 vor dem Komma, und bei Stromkosten um die 23Ct./kWh mit WP Tarif, macht das dann nicht wirklich Spaß.

d.h. Wenn LWP gesetzt ist, dann nur Inverter-Technik und Anlagenkonzept so planen, dass es ohne Puffer arbeitet.

 

1.Eine Niedertemperatur Heizung (FBH) reagiert sehr träge auf Temperatur-Änderungen. 2h Sperrzeit wirst du da nicht spüren.

2. Der komplette Volumenstrom aus der WP muß durch die FBH durch. Daher müssen genug Kreise immer geöffnet sein/bleiben. Alternativ kann der Mindestvolumenstrom auch durch eine hydraulische Weiche sichergestellt werden (keine sehr elegante Lösung).
Die FBH muß vom Rohrdurchmesser auf das Volumen ausgelegt sein. Zu dünne Rohre sind da sehr schlecht.

3. Temperaturverlauf:
WP läuft und beschickt die FBH mit Wärme. Dazu nimmt Sie dass Wasser aus dem RL der Heizung und pumpt es auf ein 5-7 Grad höheres Niveau. In der FBH kühlt dieses Wasser wieder ab und fliesst zurück zur WP. Sobald der Estrich genug Temperatur aufgenommen hat, fängt die RLT an zu steigen und damit steigt auch die VLT die von der WP kommt im gleichen Maße mit. Dies geht solange, bis die RLT den in der Steuerung eingestellten Wert (+Hysterese) erreicht hat. Danach schaltet die WP ab.
Der Estrich und das Heizungswasser geben nun die gespeicherte Wärme an den Raum ab, die Umwälzpumpe der WP pumpt in bestimmten Zeitabständen das Heizungswasser um, um zu sehen, ob die RLT unter den eingestellten Wert (-Hysterese) gefallen ist -- ist dies der Fall geht das Spiel von vorne los und die WP startet wieder.


Cu KyleFL

 

Dann überlegen wir mal logisch. Nehmen wir mal an das Haus hat eine Heizast von 6kW (typ. EFH eben) und Du hättest einen Puffer von 500 Litern. Dieser wäre auch zufällig zum Einsetzen der Sperrzeit voll durchgeladen (was eher unwahrscheinlich ist). Dann könnte man um die Heizleistung konstant zu halten ein dT von 5K nutzen. Das wären stolze 2,9kWh. Die Überbrückungszeit wäre somit im Idealfall etwa 30 Minuten von sagen wir mal 2 oder 3h Sperrzeit. Dafür schleppst Du im Normalbetrieb, also die meiste Zeit des Jahres, die 500 Liter als zusätzlichen Ballast mit Dir rum.

Das Takten ist ein Argument, bzw. war mal ein Argument. Früher hat man Wärmeerzeuger gnadenlos überdimensioniert, Energie war ja billig. Da waren 30kW Wärmeerzeuger für Häuser mit einer Heizlast von 10kW keine Seltenheit. Das hat man dann auf Wärmepumpen übertragen, frei nach dem Motto, was für einen Ölkessel gut ist kann für eine WP nicht schlecht sein. DENKFEHLER Nr. 1!
Zudem hat man gerne mit höheren Heizwassertemperaturen gearbeitet, selbst FBH wurden auf hohe Temperaturen ausgelegt. Auslegungen mit 45°C VL oder 50°C VL waren keine Seltenheit, war ja immer noch weniger als die 70°C die man für Heizkörper angesetzt hat. DENKFEHLER Nr. 2!

Heute legt man eine FBH auf 35°C aus, man regelt anhand einer Heizkurve, man gleicht hydraulisch ab, so dass Raumthermostate kaum noch was zu tun haben. Somit ist auch ein ständiger Volumenstrom in den Heizflächen sichergestellt. Raumthermostate wirken nur noch als Notbremse. Man heizt nicht mehr nach dem Motto, viel rein und dann abschalten und warten bis es kalt wird, sondern man heizt beständig auf möglichst niedrigem Energieniveau.

Zudem setzt man bei LWP schon seit langer Zeit leistungsgeregelte Kompressoren ein (Inverter) die ihre Leistung über einen weiten Bereich anpassen können. Dadurch wird sichergestellt, dass der Wärmeerzeuger nur die Energie erzeugt die auch zum Heizen notwendig ist. Theoretisch startet der Kompressor zum Beginn der Heizsaison und läuft durch bis die Heizsaison vorüber ist. Während dieser Zeit passt er die Leistungsabgabe immer dem Bedarf der Heizflächen entsprechend an.
Ein Takten tritt erst dann auf, wenn die Heizlast des Gebäudes aufgrund hoher Außentemperaturen unter die Minimalleistung der WP fällt.

Jetzt muss man sich aber fragen, wie hoch der Unterschied zwischen Minimalleistung und Heizlast ist, und was für Folgen das hat. Takten im 30 Minutentakt? Wo ist das Problem? Ein Kühlschrank taktet öfter, und der lebt Jahrzehnte.

Takten war kritisch bei Öl und Gaskesseln weil diese beim Start der Verbrennung einen unterirdischen Wirkungsgrad hatten bis sich die Verbrennung stabilisiert hatte. Das ist heute auch nicht mehr so kritisch. Bei Wärmepumpen war takten ein Problem wenn dies im Minutentakt erfolgte, früher wurde der Kompressor hart geschaltet, das reduzierte seine Lebensdauer. Hat das Ding dann mehrere hundert Mal pro Tag ein und ausgeschaltet, dann musste man damit rechnen, dass der Kompressor in ein paar Jahren das Zeitliche segnet.

Bei einer heutigen Inverter LWP sieht das völlig anders aus. Aufgrund der Leistungsregelung kann sie ihre Leistung anpassen und somit die Schalthäufigkeit drastisch reduzieren. Gleichzeitig wird der Kompressor über eine Art "Sanftanlauf" gestartet was dessen Belastung ebenso minimiert.

Das Minimalvolumen ist von der Leistung abhängig die man übertragen muss. Da gibt es keine pauschalen Werte, denn das ergibt sich aus der Anlagenplanung. Bei 1.000l/h kann man bei 5K Spreizung problemlos eine Leistung von 6kW übertragen. Zudem sind die 5K nicht in Stein gemeißelt. Es gibt ausreichend Untersuchungen die belegen, dass eine WP auch bei einer höheren Spreizung noch lange nicht ineffizient wird. Ein dT von 8K ist auch noch kein Beinbruch, vor allen Dingen bei niedrigen Heizwassertemperaturen.

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Der Volumenstrom wird nicht angepasst so lange da keine geregelte Heizkreispumpe mitwirkt. Eine geregelte Heizkreispumpe ist bei WP nicht die erste Wahl, vor allen Dingen dann nicht, wenn sie nicht von der WP gesteuert werden kann.
Der Temperaturverlauf ist ganz einfach. Die WP bekommt Heizwasser (Heizkreis-Rücklauf) von sagen wir mal 25°C. Auf diese 25°C sattelt sie noch einmal 5K drauf (je nach Leistung der WP, Volumenstrom etc.), das Wasser verlässt die WP also mit 30°C und fließt als Vorlauf in die FBH. Dort kühlt das Wasser wieder ab auf von mir aus 25°C und der Kreislauf beginnt von vorne. Nehmen die Heizflächen keine Energie ab, dann steigt die Rücklauftemperatur. Die WP sattelt weiterhin 5K drauf. Das Wasser kommt also beispielsweise mit 26°C in die WP rein und verlässt diese mit 31°C. So steigt die Temperatur langsam bis der Regler sagt, der Sollwert ist erreicht, jetzt schalten wir ab. Bei einer leistungsgeregelten WP wird der Regler entscheiden die Leistung zu reduzieren. Die WP sattelt dann keine 5K mehr drauf sondern vielleicht nur noch 4K.

Entscheidend für ein Funktionieren der WP ist eine ordentliche Planung. Man plant die Heizleistung anhand der Heizlast und legt die Heizflächen entsprechend aus. Dann stellt man sicher, dass die Kiste immer ausreichend Heizwasser bewegen kann. Wird das alles richtig gemacht, dann braucht kein Mensch einen Puffer.

 

Fraunhofer Institut hat eine Menge Feldtest durch geführt mit Pufferspeicher zwischen FBH und WP und ohne.

Ohne Pufferspeicher (zwischen WP und FBH) war die JAZ deutlich besser. Also wenn die LWP richtig aus gelegt ist, dann kann man auf Pufferspeicer verzichten.

Die meisten Installateur nehmen gerne einen Pufferspeicher. So weit ich das verstanden habe ... ist wohl einfacher.

ps: muss mal google ich finde den Link nicht mehr.

 

Ist nicht nur einfacher sondern auch toleranter. Man hat damit die WP völlig von den FBH Kreisen entkoppelt. Die WP läuft, egal was die FBH Kreise machen, notfalls beschäftigt sie sich halt selbst indem sie Wasser durch den Puffer schiebt. Das läuft dann unter Betriebssicherheit.

 

Oder unter Unfähigkeit (des Errichters).
Man sollte wegen der Anlage statt bei einem Heizi auch mal bei einem Kühli anfragen!
Die kennen sich damit meist deutlich besser aus.
Heizi macht dann nur noch den Rest (Heizflächen etc.).

 

...egal wie Du es nachher machst, schau auf jeden Fall das Brauchwasserspeicher vom Heizspeicher getrennt ist. Damit habe ich eine Bauchlandung gemacht, das beim Schichtenspeicher sich die unterschiedlichen Temperaturzonen ständig verwirbelt haben und die WP somit immer in einem hohen Leistungsniveau laufen musste. Erst seitdem ich die Speicher richtig von einander getrennt habe, ist ruhe.

Viele Grüße
Sindbad

 

Richtig (auch wenn Du natürlich den Trinkwasserspeicher meinst).
Sofern überhaupt ein Heizungspuffer nötig ist. Wenn möglich, lieber ein Konzept OHNE solchen nehmen. Das hat die beste Effizienz.