Auslegung Wärmepumpe

Diskutiere Auslegung Wärmepumpe im Heizung 1 Forum im Bereich Haustechnik; Hallo zusammen, ich stecke in einem kleinem Dilemma und kann mich nicht recht entscheiden. Es geht darum, ob wir die „8KW“ oder „11KW“ Version...

  1. SirSydom

    SirSydom

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    Hallo zusammen,

    ich stecke in einem kleinem Dilemma und kann mich nicht recht entscheiden.
    Es geht darum, ob wir die „8KW“ oder „11KW“ Version einer LWWP nehmen. Beide modulierend, Modulationsbereich bei A2W35 3-8KW bzw. 5,5-11KW.
    Arbeitsbereich bis -20° AT.

    1)
    Mit der 8er, die einen um 0,2 besseren COP hat, erreichen wir einen JAZ nach VDI 4650 von genau 4,5, heißt, wir können die 1.500€ Innovationsförderung der Bafa mitnehmen.
    Zudem ist der 8er Modell 1400€ günstiger.

    2)
    Die Heizlastberechnung nach DIN 12831 ergibt 6550W und ist bei Norm-Innentemp. gerechnet.
    Norm-AT ist -16°, wurde aber aufgrund der Gebäudemasse auf -14° gemindert.

    Bei -14° AT und VL = 35° hat die WP eine Leistung von knapp 7kW. Dazu kommt noch ein 9KW Heizstab, der im Bivalenzbetrieb aber nur max. 6kW heizen kann.

    Grafik (eigenes Werk auf Basis der Planungsunterlagen der Herstellers):
    Berechnung02.jpg

    2) Heizleistung der 8er bei 100% Modulation und W35
    3) Heizleistung der 11er bei 100% Modulation und W35
    A) fiktiver Wärmebedarf eines Beispielgebäudes (ignorieren)
    B (rot) Gebäudekennlinie (1kW WW + 6,5kW @-14AT)
    2' (grün) Heizleistung mit Heizstab

    Was erkennt man:
    - Bivalenzpunkt „8er“: ca. -13°
    - Benötigte Zusatzleistung Heizsstab bei Auslegung nach Norm: ~0,5kW
    - Mit 9kW Heizstab (bivalent nur 6kW) das sowohl die 8er und 11er Variante selbst bei -20° AT noch ausreichend Reserve haben. Die 8er 3kW, die 11er ca. 4,5kW.
    - Bei AT < -20° ist es egal ob 8er oder 11er, beide heizen da mit einem 9kW Heizstab


    GÜ und Heizungsbauer (des GÜ) raten mir beide vehement von der 8kW-Variante ab:
    „Die Praxis zeigt man braucht immer mehr Energie wie berechnet“
    „Was ist wenn Sie mal 24 RT haben wollen?“
    „Und wenn es mal wieder 3 Wochen -25° hat?“
    „Es ist eine windige Gegend und eine kalte Gegend“
    „Ich bräuchte dann einen Haftungsausschluss“


    Die Meinung hier im Forum ist ja eher, dass die Heizlastberechnung schon ausreichend Reserven hat, die man nicht noch zusätzlich vergrößern muss.
    Und dann wurde ja auch noch vor einiger Zeit ein Artikel hier diskutiert, dass ja bei sehr kalten AT gar nicht die größte Heizleistung fällig ist, da hier durchaus relevante solare Gewinne auftreten.
    Wir haben große Südfenster, die auch im Winter kaum verschattet werden.
    Einen Kaminofen oder so haben wir nicht, aber elektrische Handtuchheizkörper und ich liebäugle je nach Bedarf auch noch mit elektrischen Wandheizlüftern in den beiden Bädern. Das sind ja dann gleich nochmal 4-5kW, die man im Notfall anschmeißen kann.

    Ich tendiere stark zum 8kW Modell, bin aber verunsichert ob der Vehemenz, mit der GÜ und HB mit das ausreden wollen.
    Daher wollte ich nochmal eine unabhängige Meinung.
     
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  3. R.B.

    R.B.

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    Hast Du mal den COP bei verschiedenen AT verglichen?

    Die Große dürfte mehr Zeit im Teillasbereich verbringe, und im Teillastbetrieb ist der COP oftmals besser. Bei min. 5,5kW Heizleistung sehe ich aber ein Problem, da das Gebäude die meiste Zeit des Jahres eine geringere Heizlast aufweisen wird. d.h. die meiste Zeit des Jahres kann die WP nicht im Teillastbetrieb arbeiten, sondern muss takten.

    Selbstverständlich kann es auch mal Tage geben mit Temperaturen unter -14°C, aber wieviele Tage? Meist reden wir doch eher von Stunden, da tagsüber die Außentemperaturen wieder steigen. Selbst wenn ein paar Stunden im Jahr der Heizstab einspringen müsste, es würde sehr lange dauern, bis allein schon der Preisvorteil von 1.400,- € verheizt ist. Dafür gibt´s im WP Tarif mal locker 7.000kWh. Bei 6kW wären das 1.166h mit voller Leistung.

    Das Argument mit der höheren Raumtemperatur ist korrekt. Andererseits, die WP hat die meiste Zeit des Jahres überschüssige Leistung. Es wäre also kein Problem an diesen Tagen ein paar Watt mehr zu investieren um beispielsweise 21°C RT zu erzeugen. Ob es wirklich sinnvoll ist den worst case mit 24°C in allen Räumen zu betrachten? Zudem ist der Luftwechsel für ein EFH großzügig angesetzt, praktisch geht´s vermutlich auch mit weniger. Das spart auch wieder Heizleistung.

    Sollte tatsächlich das worst case Szenario eintreffen, sprich viele Tage mit dauerhaft -20°C AT, dann reicht die Leistung weiterhin aus, selbst für WW. Der Heizstab muss dann natürlich zufeuern.

    d.h. mit beiden Varianten ist eine sichere Versorgung des Gebäudes selbst unter Extrembedingungen sichergestellt. Die 11kW Variante wird die meiste Zeit des Jahres nicht optimal arbeiten können, weil die untere Modulationsgrenze unterschritten wird. Bei der Kleinen kann man zumindest davon ausgehen, dass die Hälfte des Jahresbedarfs im Teillastbetrieb gedeckt werden kann.

    Für mich wäre die 8kW Variante die erste Wahl, auch wenn ich im Extremfall ein paar Euro an Stromkosten durch den Heizstab hätte. Die meiste Zeit des Jahres passt sie einfach besser.

    Dieses Argument zieht in meinen Augen nicht, denn auch die 8kW Variante kann die Heizlast gem. Berechnung abdecken, und bivalanter Betrieb für den Extremfall ist kein Grund für einen Haftungsausschluss.
     
  4. sarkas

    sarkas

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    Zustimm!

    Ein weiteres Argument dafür ist die höhere Grundlast (Laufzeit).
    Das heißt, wenn nicht so viel getaktet werden muss, hält das Teil imho länger.
     
  5. planfix

    planfix Gast

    üblicher weise haben luft WP einen puffer als hydraulische weiche. damit kannst du das ganze modulationsgedöhns vernachlässigen.
    WP geht auf puffer und wenns nicht reicht, geht der heizstab rein.
    mit der größeren wp ist der puffer schneller aufgeheizt, du hast kürzere laufzeiten, solange es warm genug ist.
    wenn es kalt wird schafft die größere WP mehr, der heizstab kommt später zum einsatz, du verbrennst weniger strom im 1:1 modus über den heizstab und sparst darurch beim strom.

    ein weiterer vorteil der großen WP ist, dass dein außengerät im heizbetrieb ruhezeiten hat und dadurch nicht so stark vereist, was ebenfalls effektiver ist.

    aus meiner sicht: LWP immer größer wählen als nach heizlast notwendig!
    ich arbeite viel mit kälteanlagenbauern zusammen, die anlagen aufstellen und warten. die sind ebenfalls dieser meinung.
    es gibt auch LWP, die ganz ohne heizstab auskommen, die werden dann eben noch größer dimensioniert.

    taktung ist das kleiner übel in der haltbarkeit der anlagen. kompressoren haben betriebsstunden eher als limit.
     
  6. R.B.

    R.B.

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    Das ist korrekt, wobei die heutigen Verdichter fast schon eine Ewigkeit funktionieren (müssten) so lange das Teil nicht im Minutentakt an und aus geht. Trotzdem sind gerade bei LWP lange Laufzeiten von Vorteil, denn man kann Luft in beliebiger Menge herbeischaffen, man muss also nicht mit einem Absinken der Quellentemperatur rechnen, wie das bei Tiefenbohrungen oder anderen Erdkollektoren der Fall ist.
     
  7. R.B.

    R.B.

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    Wenn die Heizflächen zur WP passen kann er sich den Puffer sparen, gerade wenn die WP bis auf 3kW runter kann. Keep it simple.

    Eine WP die selbst bei -10°C AT noch takten muss ergibt keinen Sinn.
     
  8. planfix

    planfix Gast

    dann muß der TE mal das anlagenschema einstellen, damit man/frau das bewerten kann.
    üblicherweise werden da ja nun doch meist puffer eingebaut, schon allein wegen der "schuldschnittstelle" von den herstellern so vorgesehen.

    ein vereistes außengerät auch nicht. ... ich weiß, die gibts auch mit abtauvorrichtung. ;) da kenn ich sogar richtig schöne (die mit den besten Prüfergebnissen in der schweiz kommt aus bayern).
     
  9. R.B.

    R.B.

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    Jedes Außenteil vereist, vor allen Dingen wenn der Luft-WT a bisserl knapp dimensioniert ist. Dann wird eben abgetaut, je nach Regler und Wetterbedingungen entweder nur mit Gebläse, oder man nimmt ein paar Liter Heizwasser dafür. Bei etwa 234m² FBH sollte das gar kein Problem sein. Die Kiste kommt mit ca. 1,3m²/h problemlos klar, Mindestvolumenstrom wird wohl unter 1m³/h liegen, das sind gerade mal um die 17Liter/Minute. Allein in der FBH hat er geschätzt 250Liter. Da braucht er keinen Puffer mehr.
     
  10. driver55

    driver55

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    Lass uns in 2 Jahren über die JAZ reden. Wenn das Teil ein Jahr im Einsatz war.
     
  11. SirSydom

    SirSydom

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    Ich hab mich natürlich mit dem COP bei anderen Betriebspunkten beschäftigt.
    Hier sind die Diagramme:
    8er:
    cop_8er.JPG
    11er:
    cop_11er.JPG


    Beim wohl wichtigsten Kennwert, A2W35, liegt die 8er mit 4,23 vor der 11er mit 4,05. Beides bei 60% Inverterleistung. Natürlich würde die 11er an diesem Betriebspunkt weiter runtermodulieren müssen wie die 8er. Ob dass dann den COP wieder so weit anhebt?

    Der HB will auf jeden Fall einen Pufferspeicher einsetzen, der hat aber nur 50l.
    schema.JPG


    @driver
    die JAZ nach VDI 4650 ist eine abstrakte Berechnungsmethode, die das Nutzerverhalten ausblendet. Für die reale JAZ kann die höchstens eine Tendenz geben... und nicht zuletzt hat das Wetter großen Einfluss.
    Dieses Jahr hatten wir genau 1 Woche Dauerfrost, und es sieht nicht danach aus, dass es nochmal eine geben wird...
     
  12. mastehr

    mastehr

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    Hier läuft eine GBWT, die seit über zwei Jahren per Software auf 3,5 kW beschränkt ist. Das Haus hat eine geschätzte Heizlast von 6 kW.

    Bisherige Beobachtung:

    Bei Temperaturen um -5 °C und bedecktem Himmel reicht die Leistung nicht mehr aus, um die Soll-VL zu erreichen, der Brenner läuft permanent. Es bleibt trotzdem noch angenehm im Haus, obwohl die 22 °C nicht mehr ganz gehalten werden können.

    Kommt die Sonne raus, wird in einzelnen Räumen schnell die Soll-Temperatur erreicht, die ERR schaltet die Räume ab -> Heizlast sinkt -> Soll-VL wird erreicht -> auch in den anderen Räumen steigt die Temperatur auf das Soll.

    Das soll nur mal als Denkansatz dienen. Praktisch könnte ich die Leistung der Therme in fünf Minuten problemlos auch auf 14 kW bringen.
     
  13. R.B.

    R.B.

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    Schema gefällt mir nicht. Ich würde den Puffer nicht durchströmen wenn nicht notwendig, und die Mischer an den beiden FBH Kreisen (oder sollen da noch Heizkörper dazu?) würde ich mir auch gut überlegen. Da muss die WP immer mit Übertemperatur in den Puffer damit man später wieder runter mischen kann. Da kannst Du Deine obigen Berechnungen mit 35°C VL vergessen, denn die WP muss auf jeden Fall mehr machen, sonst funktioniert das Mischen nicht.
    Ich möchte nicht wissen was da der Regler veranstaltet, also nicht wundern wenn die Leistungsregelung ab und zu neben der Spur läuft.

    Das macht man höchstens wenn die Volumenströme nicht passen. Bei einer WP die sowieso eine Menge auf der Heizkreisseite bewegen soll, wäre das Mischen nicht sinnvoll....höchstens da kam einer auf die Idee und wollte noch Heizkörper mit Hochtemperatur dran hängen.
     
  14. sunday

    sunday

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    Hi SirSydom,

    mein 8KW Inverter bringt bei A2 mit Minimummodulation schon fast 8KW. Bei deiner Heizlast und den beiden vorgeschlagenene LWP wirst du bei A2 wohl eher keine 60% Leistung brauchen. Ich würde mich freuen, wenn meine LWP bei den Temperaturen auch weniger Leistung abgeben könnte.

    Lg
    Frank
     
  15. SirSydom

    SirSydom

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    Hab nochmal mit dem HB gesprochen. Ja, es kommt ein 50l Reihenpuffer zum Einsatz.
    Es wird aber nur einen ungemischten Heizkreis geben (FBH).

    Grund für den Puffer laut HB:
    Man müsste dann mindestens einen ungeregelten FBH-Bereich machen, der dann auch z.B. im Sommer bei der WW-Bereitung durchströmt werden könnte.
    Anlagen mit Puffer laufen seiner Erfahrung nach besser, haben weniger Hochdruckstörungen, weniger Starts etc..
     
  16. planfix

    planfix Gast

    @RB
    was macht die ERR?
    wenn ERR nur wenige kreise offen hat, kann sich die maschiene blöd takten.
    ein nur 50l puffer lindert die schmerzen, beseitgt das problem aber auch nicht zu 100%.

    @ TE
    Frag mal was ein 200l Puffer mehr kostet, wenn der Platz dafür da ist.
     
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    R.B.

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    Du meinst wohl Parallelpuffer, nicht in Reihe. Sonst braucht´s wieder ein Überströmventil.

    Dann soll er aber zumindest mit dem Vorlauf nicht durch den Puffer fahren. Hochdruckstörungen sind ein Argument, bei Dir hängen aber 230m² FBH dran, da sollte man mit entsprechendem Abgleich vermeiden können, dass der Mindestvolumenstrom unterschritten wird. Wenn dann noch auf niedrige Heizwassertemperatur hin dimensioniert wird, was bei WP sowieso sinnvoll ist, dann kann ich mir nur schwer vorstellen, woher Hochdruckstörungen kommen sollten.
    Weniger Starts bei einem 50 Liter Puffer? 300Wh, das macht die WP in weniger als 3 Minuten. Wenn der Regler das schnell genug bemerkt und rasant die Leistung reduzieren kann, dann vielleicht 1 oder 2 Minuten mehr.....mit viel Glück.

    Na ja, der Puffer kann zumindest keinen großen Schaden anrichten. Lass Dir zumindest eine Absperrmöglichkeit vorsehen. Also mit VL am Puffer vorbei, und zwischen T-Stück und Puffer eine Absperrmöglichkeit vorsehen, so dass man den Eimer lahm legen kann.

    Ein einziger ungemischter Kreis ist gut, dann stimmt aber der Hydraulikplan nicht.
     
  19. R.B.

    R.B.

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    Wozu brauchst Du eine ERR? und selbst wenn, dann wird die niemals alle Kreise gleichzeitig schließen. Bedenke, da liegen 250 Liter Wasser in der FBH, vorsichtig geschätzt > 20 FBH Kreise. Die gehen niemals alle gleichzeitig zu. Die WP kann auf 3kW runter, dafür reichen grob 4-5 offene Kreise im Haus.
    Der kleine Eimer bewirkt da gar nichts.
     
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