Idee zur Grundsatzdiskussion: Pufferspeicher-Erhöhung

Diskutiere Idee zur Grundsatzdiskussion: Pufferspeicher-Erhöhung im Heizung 1 Forum im Bereich Haustechnik; Möchte mal ein Gedankenspiel in die Runde zur Diskussion werfen. Eine Idee, die beim Neubau aufgekommen ist. Was ist davon zu halten?...

  1. Bughandle

    Bughandle

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    Möchte mal ein Gedankenspiel in die Runde zur Diskussion werfen.
    Eine Idee, die beim Neubau aufgekommen ist.
    Was ist davon zu halten? Angenommen die grundsätzlichen Vorraussetzungen für eine Sole-Wasser WP sind gegeben, Fussbodenaufbau und Höhe können noch geplant werden - lässt sich ein herkömmlicher Estrich in F4 oder F5 auch in stärkerer Ausführung beispielsweise 9 oder 10 cm ausführen? Der Grundgedanke war, dass man hiermit einen zusätzlichen Pufferspeicher einsparen bzw. einen wartungsfreien bekommen würde, denn es kämen immerhin pro /m2/cm Estricherhöhnung 10 Volumen-Liter Wärmespeicher hinzu, die unterschiedliche Wärmespeicherkapazität Wasser/Estrich unberücksichtigt.
    Muss der Estrich dafür anders behandelt werden, welche Zusätze? Für den Estrichunterbau könnte man weniger komprimierbare Dämmlagen z.B. PUR nehmen, Tackerplatte/Trittschallmatte müssten im Standard funktionieren.
     
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  3. R.B.

    R.B.

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    Wer eine Sole-WP plant wird sowieso ohne Pufferspeicher planen, höchstens er hat keine Ahnung von der Materie.

    Wird die WP passend zur Heizlast gewählt, dann reicht der normale Estrich und der Wasserinhalt in der FBH. Das Haus selbst, also Wände, Einrichtung usw., stellen ja auch einen gewissen Puffer dar, der Änderungen der Raumtemperatur entgegen wirkt.

    Also WP entsprechend wählen, FBH ordentlich abgleichen, Heizkurve einstellen, und man kann das Thema Puffer getrost vergessen.

    Um das Ganze noch ein bisschen mit Zahlen zu untermauern:

    Estrich hat eine spez. Wärmekapazität von etwa 0,31Wh/kg*K bis 0,36Wh/kg*K, je nachdem ob Zementestrich, Anhydrid.
    Die Dichte liegt bei ca. 2000kg/m3, ein Fließestrich kann auch bis zu 2.200kg/m3 erreichen, ein "lockerer" Zementestrich vielleicht nur 1.800kg/m3.

    Bei einem Aufbau mit FBH, 16er Rohr, 15cm VA, 45mm Überdeckung, Gesamtaufbauhöhe 61mm, hat man pro m2 Bodenfläche ein Volumen von 59,6 Liter, also grob 60 Liter, also 0,06m3.
    Somit haben wir pro m2 Bodenfläche eine Estrichmasse (Gewicht) zwischen 108kg und 132kg.
    Im besten Fall also 47,52Wh/K, im schlimmsten Fall 33,48Wh/K.
    Jetzt unterstellen wir eine max. VL Temp. von 35°C bei 5K Spreizung, also eine mittl. Temperatur von 32,5°C und eine Raumtemperatur von 21°C. Ich rechne mit der mittl. Temperatur weil der Estrich ja nicht gleichmäßig auf 35°C aufgeheizt sein dürfte. Somit komme ich auf ein dT von 11,5K.

    In meinem Estrich sind somit bestenfalls 546,48Wh/m2 gespeichert. Bei einem Haus mit 150m2 FBH wären das 81.972Wh oder grob 82kWh. Hinzu kommen noch die 1,3kWh die im Wasser enthalten sind, das sich ja in den FBH Rohren befindet.

    Man könnte jetzt weitere Fälle betrachten, beispielsweise wenn die Heizung abgeschaltet wird während der Rücklauf bereits auf VL Niveau ist und der Estrich damit höher aufgeheizt ist als ich es oben mit der mittl. Heizwassertemperatur angesetzt habe. Oder man lässt zu, dass die RT unter 20°C fallen darf (dT wird höher) usw.

    Was man aus den obigen Zahlen bereits erkennen kann:
    - Sollte die Heizlast des Gebäudes sagen wir mal 6kW betragen, dann reicht die Energie im Estrich bereits für 13,5h
    - Was soll bei 82kWh gespeicherter Energie ein zusätzlicher Pufferspeicher noch verbessern? (außer hydraulische Fehlplanung zu beseitigen?)
    - Wozu den Estrich noch dicker machen? Nur wegen 40kWh mehr? Dann wird das System noch träger, das sollte man auch beachten.
     
  4. Bughandle

    Bughandle

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    Hallo Ralf, sehr ausführliche und verständliche Antwort. In der Tat war der Antrieb bei der Sole-Wasser-WP, die Schaltzyklen des Verdichters weiter zu minimieren.
    Ein zusätzlicher Puffer wird schon recht oft vorgeschlagen auch von Fachplanern, wohl aus diesem Grund, ich glaube aber inzwischen auch, dass es marketinggetrieben ist.
    Natürlich korreliert das mit der Trägheit der Anlage, ich hätte an der Stelle auch Vergleiche zur Betonkernaktivierung rangezogen. Aber die Zahlen sind eindeutig.
    Nochmal danke für die Mühe!
     
  5. Zellstoff

    Zellstoff

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    hat mal was vernünftiges gelernt
    Und vor allem eins nicht vergessen.
    Die Estrichmasse ist nur ein Bruchteil der Gesamtmasse des Hause bei einem Massivbau mit Betondecken, Massivinnenwänden etc.
    DA steckt die Energie drin.
    Ganz einfacher Überschlag: Estrich 100kg/m² bei 6cm. bei 170m² Heizestrich = 17to. Hausmasse gesamt gerne 250 to und mehr....
     
  6. Bughandle

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    Klar, den Effekt kennt jeder beim Stoßlüften im Winter, Temperatursturz im Raum um einige Grad, nach dem Schließen der Fenster innerhalb kurzer Zeit nahezu gleiches Temperaturniveau.
    Nur werden die Strömungsverhältnisse und Konvektion in Bauteilen sehr differenziert zu betrachten sein, sonst würde doch die Betonkernaktivierung nicht funktionieren.
     
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  8. R.B.

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    Der Puffer wird oftmals von den Herstellern vorgeschlagen, und von Planern ungesehen übernommen. Für den Verkäufer und Installateur hat das ja nur Vorteile, und der Planer braucht sich auch keine Gedanken mehr machen. Die Hauptfunktion des Puffers besteht dann aber nicht darin mehr Masse in´s System zu bringen, um Sperrzeiten o.ä. zu überbrücken (wie auch bei den paar Litern), sondern er dient ganz allein der Zuverlässigkeit der Anlage.

    Der Puffer kommt dann in den Vor- oder Rücklauf, Überströmventil dazu, fertig. Oder man hängt ihn parallel zur WP und entkoppelt diese damit von den FBH Kreisen. Vorteil, egal was die Heizkreise veranstalten, die WP hat immer ein paar Liter mit denen sie spielen kann. Zur Not heizt sie halt nur den Puffer auf, Hauptsache sie geht nicht auf Störung.

    Bei Konzepten ohne Puffer muss halt immer sichergestellt sein, dass die WP ihren Mindestdurchfluss hinbekommt. Das erfordert eine sorgfältigere Planung und Ausführung der Anlage. Man kann also nicht einfach mit 40°C in die FBH fahren und die ERR wird die Kreise schon abwürgen, das geht in die Hose.
    Man sollte auch bei der Auswahl des Wärmeerzeugers nachdenken, und nicht einfach nach dem Motto "na, da machen wir mal 15kW rein, wird schon passen" handeln. Es gibt leider immer noch zu viele "Experten" die lieber den dicken Daumen auspacken (Hauptsache es wird warm) anstatt richtig zu planen.

    Wenn man heutzutage eine WP plant, dann sollte man daran denken, dass sich das Bauen in den letzten 40 Jahren enorm verändert hat. Neubauten haben meist eine Heizlast in der 6kW Klasse, selten mehr, oftmals auch weniger. Durch die gute Wärmedämmung ist es auch nicht mehr nötig die Heizung einzuschalten, nur weil mal ein paar Wolken vor der Sonne stehen. Meist beginnt die "Heizsaison" wenn die mittl. AT unter 12°C fällt, je nach Gebäude auch erst unter 10°C.
    Die Heizlast über die AT aufgetragen ergibt eine Gerade die relativ flach verläuft, im Vergleich zu früher. Eine WP die nach Heizlast ausgelegt ist, hat somit bei Heizbeginn schon Laufzeiten von bis zu 20 Minuten, vorausgesetzt die Heizflächen und die Hydraulik wurden entsprechend geplant.

    Das oftmals gefürchtete "Takten" ist bei so einer Anlage gar kein Thema mehr. Bei beispielsweise 20 Minuten Laufzeit und 40 Minuten Pause kann man nicht mehr von "takten" reden.
     
  9. GControl

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    Lese sehr gerne mit und bedanke mich an dieser Stelle für die ausführlichen Infos :D
     
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