Pufferspeicher - DrainBack - MAG

Diskutiere Pufferspeicher - DrainBack - MAG im Heizung 2 Forum im Bereich Haustechnik; Hallo zusammen, im Zuge einer im nächsten Jahr anstehenden Altbausanierung bin ich gerade in den Überlegungen zur Heizungssystemauslegung. Bzw....

  1. #1 Frank Dengel, 10. Dezember 2013
    Frank Dengel

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    Hallo zusammen,

    im Zuge einer im nächsten Jahr anstehenden Altbausanierung bin ich gerade in den Überlegungen zur Heizungssystemauslegung. Bzw. bei ein paar grundsätzlichen Fragen am Rande angekommen.

    Geplant ist eine Sole/Wasser Wärmepumpe als Hauptwärmeerzeuger. Dazu evtl. als Ergänzung eine Solarthermieanlage mit Flachkollektoren. Ein bis zwei Pufferspeicher sollen den zentralen Knotenpunkt bilden. Durch die gegebene Altbausituation und geringe Kellerhöhe kann es leider nicht ein großer Speicher werden, sondern vermutlich 2 "kleine" mit 1250l seriell verschaltet.

    Im Haus wird es Fußboden- und Wandheizungen geben als Flächenheizungen. Vorlauftemperatur 24-25°C.

    Um das ganze System so kosteneffizient wie möglich zu halten widerstrebt es mir, alles mit Wärmetauschern (+ zusätzlichen Umwälzpumpen) an den Puffer anzubinden.
    Deswegen kam ich zu dem Schluss, die Flächenheizungen direkt aus dem Puffer zu versorgen, die Wärmepumpe ebenfalls "direkt" an den Puffer anzuschließen (mit ihrem eigenen internen Wärmetauscher), allerdings mit der Schaltoption, sie auch direkt die Flächenheizungen versorgen zu lassen.

    Solartechnisch würde ich gerne auf DrainBack setzen, ebenfalls direkt an den Puffer angebunden.
    Ich denke mit entsprechendem VE-Wasser in der Anlage sowie Mikroblasen- und Schlammabscheidern sollte das so funktionieren.

    Dazu habe ich aber noch ein paar offene Fragen:

    1. Brauche ich zwingend ein dediziertes MAG, oder ist es rechtlich/technisch ebenfalls möglich einen Teil des Puffers unbefüllt zu lassen. Dieser hätte ja rein physikalisch die gleichen eigenschaften des Druckausgleichs.... Dachte an ein Schauglas/Füllstandsanzeige im Soll-Füllbereich zur Kontrolle.

    2. Was passiert mit der Luft in dieser Blase? Vermutlich wird sich nach und nach der Sauerstoff im Wasser lösen und an anderer Stelle im System über den Mikroblasenabscheider entlüftet. Demnach sollte einerseits das Volumen abnehmen, welches kontrolliert und nachgefüllt werden muss. Ebenso sollte aber irgendwann nur noch Stickstoff und weitere Edelgase dort vorhanden sein, und der Volumenverlust langsamer werden?!

    3. Es müsste ebenso möglich sein, diesen oberen leeren Pufferbereich als DrainBack Gefäß zu nutzen, oder spricht etwas dagegen? Mal Abgesehen von dem größeren Höhenunterschied zwischen Keller und Dach statt Dachboden und Dach und der höheren Anlaufleistung der Pumpe... Bei der Volkssolaranlage ist es glaube ich ähnlich gelöst, nur mit drucklosem Speicher. Wobei der Druck oder Nichtdruck eigentlich die DrainBack funktion nicht beeinflussen sollte.

    Soweit erstmal meine Gedanken. Herzlichen Dank schon mal für euer Feedback.

    Frank
     
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  3. R.B.

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    Ich glaube da hat jemand zuviel im Internet gelesen.

    Frage 1: Wozu Solarthermie wenn bereits eine Sole-WP eingeplant ist?
    Frage 2: Wozu 2.500 Liter Puffer? Wie groß soll denn die Solaranlage werden? Dach groß genug? Ausrichtung?
    Frage 3. Wie soll das funktionieren, FBH oder Wandheizung mit 25°C?
    Frage 4: Ist überhaupt schon die Heizlast bekannt?

    Ich würde zuerst mal die Grundlagen klären, dann kann man über Details nachdenken. Bisher liest sich das für mich wie eine wahllose Zusammenstellung einiger Fachbegriffe, aber von einem Konzept ist das meilenweit entfernt.
     
  4. vOlli

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    Hör auf R.B......
     
  5. #4 Frank Dengel, 10. Dezember 2013
    Frank Dengel

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    Hallo,

    was heißt zu viel im Internet gelesen... Was 7 Jahre Bauexpertenforum und co. so anrichten :)

    Zu Frage 1: Sole-WP ist als Hauptewärmeerzeuger geplant. Solarthermie hätte halt zum jetzigen Zeitpunkt Vorteile sie mit zu installieren. Zum einen gibts aktuell noch BAFA Förderung dafür, wer weiß, wie es in ein paar Jahren aussieht. Zum anderen würde es mich nur den Materialpreis kosten. Insofern bekomme ich 27,5m² Nettofläche für 2500 Euro. Und ans Dach muss ich sowieso noch mal ran zwecks neuer Unterspannbahn und Aufdoppelung.
    Ist aktuell vermutlich nicht das aller wirtschaftlichste, hat eher was von einer "Absicherung gegen steigende Strompreise".

    Zu Frage 2: Wie in 1 beschrieben 27,5m² Nettofläche mit Flachkollektoren. Einmal am First lang eine Reihe über die ganze Dachbreite Indach. Süddach mit 15° Abweichung nach West. 50° Dachneigung. Keine Verschattung.

    Zu Frage 3: Da überall neuer Estrich reinkommt und auch der Putz komplett neu gemacht wird, werden direkt überall Rohre mit eingebaut. Gut 500m² Heizfläche. Somit reicht eine VL-Temperatur von 2-3K über Wunsch Raumtemperatur.

    Zu Frage 4: Heizlast ist bekannt. Sowohl pauschal durch die EnEV Berechnung als auch wirklich für die Heizung raumweise berechnet. Wobei sich Wärmepumpen zwischen 5 und 10kW preislich nur marginal unterscheiden.

    Das es wie eine wahllose Zusammenstellung wirkt, liegt vielleicht an der ausschnittsweisen Erläuterung um meine Ausgangsfragestellungen herum. Ich wollte nicht 10 Seiten drumherumerzählen...
    Der Kern des Konzeptes bzw. die Basis ist nach wie vor die Wärmpumpe, welche ganz alleine auch funktionieren würde. Da ich jedoch bei der Sanierung die Möglichkeit habe manche Dinge direkt mit zu installieren und umzusetzen, was sich nachträglich entweder gar nicht oder nicht mehr rentabel umsetzten lässt, wirkt es vermutlich wie ein Rundumschlag oder eine wilde Best-Of Kombination :-)
     
  6. vOlli

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    Und VIER Beiträge? Aber ich will nicht so schnippig sein, hehe.....

    Aber warum willst Du unbedingt Solartherme und Wärmepumpe? Da brauchst Du nen Pufferspeicher, der Dir die Effizienz raubt. Ich persönlich würde das nicht mehr tun.

    Habe mal ausgerechnet, dass ich im Sommer für ca. 50 Cent warmes Wasser mache. Optimistisch gerechnet kannst Du Dir das an 180 Sonnentagen im Jahr sparen ==> 90 € / Jahr.

    Du gibst 2500 € für die Solartherme aus, und packst schöngerechnet noch 1500 € in den Pufferspeicher und die Hydraulik.

    4000 € Ausgaben, die Du mit 100 € Ersparnis jährlich erkaufst, Amortisationszeit mind. 40 Jahre und höhere Komplexität und Fehleranfälligkeit.

    Meine Meinung diesbezüglich steht fest. Sein lassen.

    Ich bin aber gespannt, was andere schreiben und ich finde Dein Vorgehen nicht das schlechteste!

    Viel Erfolg bei der Umsetzung!
     
  7. R.B.

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    27,5m2 für 2.500,- € geht in die Hose, da hast Du die Hälfte vergessen, selbst wenn wir nur von Materialkosten reden. Montage, Speicher, Pumpen, der ganze "Kleinkram" wird schon so viel Kosten, von Kollies ganz zu schweigen.

    Ohne Kenntnisse der Heizlast und des WW Bedarfs ist es sowieso fraglich ob die Fläche überhaupt was bringt. Bestenfalls 3.000kWh für die Heizungsunterstützung pro Jahr und noch einmal das Gleiche für die WW-Erzeugung. Dafür geht die Anlage im Sommer in Stagnation, trotz steilem Aufstellwinkel. Mit ewas tuning kann man den Gesamtertrag vielleicht noch in Richtung 7.000kWh p.a. steigern, aber dann geht dem Konzept die Puste aus.

    Wer sagt das ? Du schreibst oben von 24-25°C VL, das bedeutet eine mittlere Heizwassertemperatur irgendwas um 23°C, bei 21°C RT, wobei die vermutlich gar nicht erreicht werden, reden wir hier von vielleicht 10W/m2. Gleichzeitig schreibst Du von einem Altbau, möchtest aber Heizflächen einbauen die bestenfalls noch bei einem Passivhaus funktionieren.

    Das stimmt nur bedingt, denn letztendlich darf man nicht nur die Maschine und deren Preis betrachten. Man braucht auch noch eine zuverlässige Quelle, und da macht es schon einen Unterschied ob ich für 5kW oder 10kW dimensionieren muss.

    Aber Du schreibst von 500m2 und gleichzeitig 10kW? Also doch Passivhaus? Das wären nur 20W/m2, was schon niedrig ist, für ein PH aber zu hoch, aber oben willst Du Heizflächen mit 10W/m2 verbauen. Das passt nicht.

    Also noch einmal, wie hoch ist die Heizlast nach EN12831?
    Wie hoch ist der WW Bedarf?

    Ohne diese grundlegenden Daten können wir nur ein Ratespiel veranstalten.

    Gruß
    Ralf
     
  8. #7 Frank Dengel, 12. Dezember 2013
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    Die Vorbereitung für den Kollektoranschluss wird so oder so gemacht. Insofern kommen nur die Kosten für die Kollektoren und die Solarkreispumpe oben drauf. Die 2.500 Euro waren schon mit abgezogener Förderung. Alles in allem sollte es dann so bei ca. 3.000 Euro landen.
    Den ersten Pufferspeicher gibt's quasi durch die Wärmpumpenförderung (500 Euro Pufferbonus).

    Wie ich am Anfang schon schrieb, steht das mit der Solarunterstützung noch nicht fest. Das muss ich noch mal in Ruhe durchsimulieren. Ab 4.000 bis 5.000 kWh Heizenergieersparnis ist es aber durchaus eine Überlegung wert. Ganz unabhängig vom Komfortgewinn und den indirekten Einsparungen (weniger Belastung der Wärmequelle etc.)

    Simulation der Heizflächenbauteile bei u-wert.net. Letztendlich tragen nur die Fenster und Türen in den Räumen nicht aktiv zur Beheizung des Raumes bei. Die 23° mittlere Heizwassertemperatur waren schon großzügig angesetzt, falls die Berechnung dort nicht exakt sein sollte.

    Das stimmt. Klar muss die Quelle ausreichend dimensioniert sein. Jedoch ist es kostentechnisch in der "bis 10kW-Klasse" kein großer Nachteil die WP überzudimensionieren wie oft dargelegt. Gerade mit ausgeichendem Pufferspeicher im System.

    Ich sprach auch von Heizfläche, nicht von Wohnfläche. Da ich Wand- und Fußbodenheizung plane, habe ich gut 500m² Heizfläche bei 160m² Wohnfläche. Insofern bei theoretischen 10kW der WP 62,5W/m² Wohnfläche.

    Heizlast nach EN12831 7,24kW
    Für Warmwasser zusätzlich 0,85kW

    Heizwärmebedarf nach EnEV: 14646kWh/a

    Dies alles ohne KWL. Je nach Budgetverlauf wird sie noch eingebaut, da mehr als ein drittel der gesamten Heizleistung für Lüftungsverluste ist.
     
  9. R.B.

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    Bei einer Sole-WP würde ich immer ein Konzept ohne Puffer favorisieren.

    Die Quelle ist doch kein Problem, da wirft man für ein paar Euro halt mehr Rohr in den Boden. Damit kompensiert man kostenmäßig mehr als man durch Solarthermie gut machen könnte.

    Das ist viel zu theoretisch. Du brauchst eine bestimmte Übertemperatur damit eine Heizfläche überhaupt funktioniert, und die Spreizung kann man nicht beliebig klein machen. Auch die Einbindung von Wandflächen will sehr gut überlegt sein, denn man will ja irgendwo auch noch Schränke stellen. Zudem eignen sich Außenwände nur bedingt als Heizflächen, denn der Wandaufbau wird unnötig kompliziert.

    Wenn die WP überdimensioniert wird, muss auch der Kollektor deutlich überdimensioniert werden, sonst rennen einem pro Tag die Soletemperaturen in den Keller. Temperaturleitfähigkeit des Bodens beachten.

    Abwarten ob wirklich so viel Wandfläche genutzt werden kann. Es gibt in einem Haus sicherlich Wandflächen die man als Heizfläche verwenden kann, aber 340m2 freie Wandfläche bei 160m2 Wohnfläche, da habe ich so meine Bedenken.

    Für ein Haus mit "nur" 160m2 Wohnfläche riecht das eher nach Standard ENEV oder schöngerechnetem KfW, selbst wenn man davon ausgeht, dass hier noch hohe Lüftungsanteile drin stecken.

    Natürlich kann man so ein Konzept beliebig teuer machen, muss aber nicht sein. Meist hat man ja kein Geld übrig.

    Ich würde den ganzen Pufferkram weglassen, Solarthermie auch, das Geld in die KWL und Dämmung investieren, dann eine 6kW Sole-WP auf einen überdimensionierten Kollektor laufen lassen. Unter´m Strich bleibt dann immer noch Geld übrig, und Du zahlst vielleicht einen Fuffi mehr an Heizkosten pro Jahr.

    Willst Du das aber als Hobby betreiben, dann kann man auch über andere Lösungen nachdenken. Dann spielt Geld sowieso keine Rolle.
     
  10. #9 Frank Dengel, 12. Dezember 2013
    Frank Dengel

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    Wenn aber alle Wandfläche eines Raumes beheizt sind, sind Schränke oder sonstige Verbauungen irrelevant, da ich streng genommen nur so viel Wärme in den Raum abstrahlen muss, wie durch die Fenster und Türen entweicht. Eine beheizte Wand hinter einem Schrank bringt mir auf der einen Seite keine Heizleistung in den Raum ein, auf der anderen Seite habe ich durch diese Wand ebenfalls keine Wärmeverluste aus dem Rauminneren nach außen.

    160m² Wohnfläche. 220m² Nutzfläche, da einige Dachschrägen, Spitzboden etc.
    KfW-85.
    In den 7,24kW stecken 2,99 kW Lüftungsverluste und 1kW pauschaler Wärmebrückenzuschlag, der ja offiziell mit einegrechnet werden muss.


    Hobby spielt dort wirlich mit rein. Jedoch sollte das ganze auch eine gewisse Wirtschaftlichkeit haben. Deswegen danke für deine offene Meinung dazu. Ich bin mit meinen Überlegungen ja auch noch nicht fertig. Und gerade im Dschungel der vielen an sich sinnvollen oder ideenreichen Konzepte sollte man darauf achten, nicht alles umsetzen zu wollen :)

    Hast du evtl. noch Anregungen/Gedanken zur Ausgangsfrage bzgl. es Ausgleichsgefäßes? Das spielt ja auch in die Gesamtüberlegungen mit rein, ob etwas Sinn ergibt oder nicht...
     
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    Nicht ganz, weil die Wandtemperatur höher wird und daher die Verluste nach draussen auch höher sind als bei "nur" Raumtemperatur an der Oberfläche der Wandinnenseite.

    Das ist nicht so einfach, denn Du hast bei einem Puffer der nur teils gefüllt ist nicht die gleiche Funktion wie bei einem MAG, weil Du keinen "Gegendruck" erzeugen kannst. Luft diffundiert zudem in´s Wasser was die Sache weiter erschwert. Ein komplett druckloses (Solar)System ist dann wieder ein anderes Kapitel, wenn es darum geht den drucklosen mit dem druckbehafteten Anlagenteil zu verheiraten. Ich kann mich mit solchen Systemen nicht anfreunden.
    Bevor ich so einen Aufwand betreiben würde, würde ich die Energie sinnlos im Boden vernichten.
     
  13. #11 Frank Dengel, 12. Dezember 2013
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    Stimmt, wobei es nicht über mittlere Heizwassertemperatur steigen sollte. Einbußen bei der Beheizung des Raumes selber entstehen dadurch aber nicht. Lediglich die Verluste steigen geringfügig an.

    Das mit dem Luftpolster im Puffer dachte ich ebenso wie ein MAG gestaltet, jedoch ohne Membran. Also ebenfalls mit einer Möglichkeit per Ventil Luft nachzuspeisen. Der Druck im Luftpolster selber ist ja immer gleich dem Anlagendruck.

    Bliebe halt die Frage ob sich außer dem Sauerstoff auch die anderen Gase im Wasser lösen. Nach meinem Kentnissstand ist wohl erstmal nur der Sauerstoff dafür anfällig. So dass sich nach einiger Zeit ein Stickstoffpolster ausbildet. (+ ein paar Edelgase).

    Gerade bei großen Puffern kosten 500l mehr Puffervolumen deutlich weniger als ein 500l MAG.

    Hintergrund war der, ob es möglich ist ein einfaches System aufzubauen, das trotzdem funktioniert. Wenn ich mir manche Heizungsanlagen mit Solar, FBH, FriWa und evtl. noch Kamin anschaue mit ihren 4-5 Plattenwärmetauschern + Umwälzpumpen, macht das wirtschaftlich keinen Sinn. Wenn ich aber die "Installationsnebenkosten" für die einzelnen Wärmequellen und Senken gering halten kann, rentiert es sich in manchen Fällen eben doch, eine Puffer oder Solar mit einzubinden.
     
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