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Foren
H-Geisha 2x 5KW Kaskade mit Speicher (Kamin) und PV
Verfasser:
mibu86
Zeit: 21.04.2020 22:40:23
0
2951119
Hallo zusammen,
dieses Jahr soll es geschehen und meine derzeitige überdimensionierte alte Wärmepumpe mit schlechte Arbeitszahlen soll ersetzt werden.

Kurzer Überblick zum Bestand:
Einfamilienhaus Fertigbauweise Baujahr 94,
Benötigte Heizleistung ohne Aufheizleistung ca. 8 kw bei ca. 170m²
Ein 1000l Speicher, der als Puffer und Hydraulische Weiche benutzt wird.
WP läd den Speicher direkt, Wassergeführter Kamin (ca. 7 kW Wasserseitig) läd den Speicher über internen Rohrwärmetauscher.

Die Flächenheizung zieht das Heizungswasser über 3-Wegeventil und eigene Pumpe aus dem Speicher.
Es gibt keine Einzelraumregler, alles ist ohne Ventile mitdem Durchfluss fest eingestellt. Ichhabe 2 Heizkreisverteiler einen auf dem Dachboden ( Durchfluss 9l/m) und einen im OG (13 l/m).

Warmwasser wird separat über eine BWWP(200l) hergestellt
Und auf dem Dach hab ich eine PV-Anlage mit 25kWp Ost/West


Was sind meine Vorstellungen:

Geplant habe ich 2 Stück 5KW H-Geisha zu installieren.
Eine spezielle PV Steuerung ist vorerst nicht geplant, eine Taganhebung am Nachmittag sollte erstmal reichen.

Der Pufferspeicher soll wegen dem Wassergeführten Kamin bleiben.

Die Wärmepumpen sollen jedoch direkt in die Heizkreise drücken.

Wennder Kamin den Pufferspeicher läd:
Eine separate Pumpe (P1) pumpt mit geringen Förderstrom von ca. 0,3m³/h mit in die Vorläufe der Wärmepumpen, sobald die obere Speichertemperatur ca. 60°C erreicht hat, somit sollten die Wärmepumpen eigentlich weit, oder komplett runter fahren.






Nun zu den Fragen :)

1. Meine Überlegungen setzen voraus, das immer beide Wärmepumpen in Betrieb sind und zumindest das Wasser umwälzen, was ja eigentlich gerade im Übergangsbereich ungünstig ist. oder sehe ich das Falsch?

2. Sollte ich für die Kaskade einen HPM dazu holen oder ist dieser eigentlich überflüssig?

3. Sollte ich doch überlegen den Speicher am Tag bei PV Überschuss mit den Wärmepumpen zu laden? Habe das mal überschlagen und verspreche mir nur geringes Einsparpotential.

4. Würdet Ihr vielleicht komplett anders vorgehen?

Danke vorab!

Verfasser:
Samosir
Zeit: 21.04.2020 22:56:02
0
2951131
Hi,

bei dem von dir Angegebenen Durchfluß von 13 und 9 l/min wäre ich bei parallelem Betrieb etwas vorsichtig. Schon mal über eine serielle Schaltung der Zwei nachgedacht?

Samosir

Verfasser:
mibu86
Zeit: 22.04.2020 07:55:26
0
2951213
In Reihe würde die AZ der 2. Wärmepumpe nicht mehr so gut sein.
Oder wie stellst du dir den Seriellen Aufbau vor?

Ich hatte noch die Überlegung für jeden Heizkreisverteiler eine Wärmepumpe zuzuordnen, allerdings würde das bedeuten das auf jeden fall beide Pumpen laufen müssen, selbst wenn in der Übergangszeit nur eine geringe Heizlast benötigt wird.


Verfasser:
donnermeister
Zeit: 22.04.2020 08:37:40
0
2951228
Zitat von mibu86 Beitrag anzeigen

[...]
Heizleistung ... ca. 8 kw
Wassergeführter Kamin (ca. 7 kW Wasserseitig)
Warmwasser ... separat ... BWWP(200l)
...
Geplant ... 2 Stück 5KW H-Geisha ...
[...]


Meinst du nicht, daß eine Heisha auch reichen würde? Mit Heizstab bringt die eine Heisha schon die 8 kW. WW muss die Heisha auch nicht machen und du hast noch einen Wasserkamin. Mit zwei Heisha hättest du 17 kW Heizleistung bei 8 kW Heizlast.

Da will einer ganz auf Nummer Sicher gehen?

Verfasser:
lowenergy
Zeit: 22.04.2020 08:55:38
0
2951239
Ist zu 100% sicher, dass real wirklich nur 8 kW maximaler Heizleistungsbedarf an mehreren zusammenhängenden kältesten Tagen gegeben sind?

Dann würde Ich eine vollmodulierende WH-MDC05H3E5 mit rund 5 kW thermischer Verdichterleistung direkt in der Hausheizkreishydraulik einbinden.

Beispielsweise ungefähr wie folgend in der geänderten Skizze zu sehen ist ...


Verfasser:
mibu86
Zeit: 22.04.2020 12:31:06
0
2951335
100% Sicher bin ich da nicht, zumal ich Sperrzeiten vom WP-Zähler habe und hier und da auch Abgetaut werden muss.

Die Flächenheizungen sind allesamt Trockenbau-Wand und Decken-Heizungen mit Ausnahme vom Badezimmer mit ca. 10m² Fußbodenheizung im Anhydritestrich, sowie ca. 18m³ Lehm-Deckenheizung im Kinderzimmer.

Daher habe ich nicht viel Speichermasse.


Bei deiner Zeichnung ist die Verbindung Vorlauf-WP zum 3-Wege-Ventil beabsichtigt? Für was steht HUP?- Heizungsunterstützungspumpe?

@Donnermeister:

Der Kamin ist eher selten in Betrieb ( diesen Winter 4x) und mehr für die Gemütlichkeit.
Es soll nicht zum Zwang werden den Kamin bei starken Minus-graden anfeuern zu müssen.

Ich habe die Befürchtung wenn ich nur eine Heisha voll mit Heizstab laufen habe, das die JAZ nicht mehr gut ist - Ich müsste hier wohl erstmal ausrechnen wie sich das Kostentechnisch auswirkt. Zumal ich einen Volumenstrom durch meine Heizkreise von ca. 22l/min bei Delta 5K benötige. Laut Datenblatt fördert die kleine Heisha 14,3 l/min.

Verfasser:
Peter_Kle
Zeit: 22.04.2020 12:45:14
1
2951345
Und lohnt sich der WP Zähler ???

Verfasser:
donnermeister
Zeit: 22.04.2020 12:48:39
0
2951346
Wie oft ist es denn so kalt, daß die 8 kW benötigt werden. An den wenigen Tagen kannst du den Kamin anfeuern.

Wenn es wider Erwarten doch nicht ausreicht, kann man nach ein, zwei Heizsaison eine zweite Heisha dazu stellen. Kannst ja so bauen, daß das spätere dazu stellen recht einfach zu realisieren ist.

Verfasser:
lowenergy
Zeit: 22.04.2020 19:29:52
0
2951550
Zitat von mibu86 Beitrag anzeigen
100% Sicher bin ich da nicht, zumal ich Sperrzeiten vom WP-Zähler habe und hier und da auch Abgetaut werden muss.

... ist die Verbindung Vorlauf-WP zum 3-Wege-Ventil beabsichtigt? Für was steht HUP?- Heizungsunterstützungspumpe?
Den Sperrzeitentarif wirst doch sicherlich ändern können!

Die WH-MDC05H3E5 hat solch eine geringe Stromaufnahme, die kannst definitiv mit über den normalen Hausstromzähler laufen lassen!


Die Verbindung Vorlauf-WP zum 3-Wege-Ventil ist definitiv beabsichtigt, da es sonst nicht funktioniert!

HUP = Hausheizkreisumwälzpumpe.
RSK = Rückschlagklappe.

Mit korrekter 24/7 Betriebsweise aller hausinternen wasserführenden Wärmeaustauschflächen wird Deine Speichermasse sicherlich optimal sein! 😉

Verfasser:
donnermeister
Zeit: 22.04.2020 20:45:06
0
2951579
Keine Ahnung wie man das realisiert, aber ich würde die Heisha dauerheizen lassen und wenn, aus welchem Grund auch immer, der Kamin befeuert wird das Kaminwasser der Geisha wohltemperiert so unter den Kimono schieben, daß sie es im Schnüffelmodus verteilt.

Verfasser:
mibu86
Zeit: 22.04.2020 22:26:42
0
2951670
Zitat von Peter_Kle Beitrag anzeigen
Und lohnt sich der WP Zähler ???


für die Heizsaison 19/20 gehe ich von ca. 3700kWh über den Wärmepumpenzähler aus (Stand heute 3300kwH) , dann würde ich durch den WP-Stromtarif ca. 70-80€ sparen. (Zähler und Grundgebühren eingerechnet) In Relation zur 2. Heisha (ca. 3000€) dauert es über 30 Jahre bis ich die Ausgaben drinnen hätte..)
Also bin ich schonmal überzeugt auf den WP-Tarif zu verzichten, sollte es den Betrieb mit nur einer Heisha ermöglichen ;)


@Donnermeister:
Gute Idee, dieses Jahr nur mit einer Heisha zu beginnen werde ich mir genauer durch den Kopf gehen lassen.

@lowenergy:
Dann verstehe ich dein Schema nicht ganz.. Soll die Verbindung vom 3-Wegeventil zum Pufferspeichereintritt vielleicht direkt mit dem VL der Heisha? Dann würde ich es wie folgt deuten:

Im Normalbetrieb Pumpt die Interne Pumpe der Heisha über das RSV direkt in die Heizflächen, sobald der Puffer durch den Kamin geladen wurde geht die HUP mit an und das 3 Wegeventil mischt die Vorlauftemperatur.


Danke euch schonmal für die Unterstützung!

Verfasser:
lowenergy
Zeit: 23.04.2020 07:26:57
0
2951745
Zitat von mibu86 Beitrag anzeigen
Dann verstehe ich dein Schema nicht ganz.. Soll die Verbindung vom 3-Wegeventil zum Pufferspeichereintritt vielleicht direkt mit dem VL der Heisha? Dann würde ich es wie folgt deuten:

Im Normalbetrieb Pumpt die Interne Pumpe der Heisha über das RSV direkt in die Heizflächen, sobald der Puffer durch den Kamin geladen wurde geht die HUP mit an und das 3 Wegeventil mischt die Vorlauftemperatur.
Exakt genau so wie Du es beschreibst funktioniert das bei uns und so wird das auch bei dir funktionieren!

Normalbetrieb:

Die Rückschlagklappe (RSK) ist komplett offen und der von der in der Wärmepumpe integrierten Hocheffizienzumwälzpumpe erzeugte Volumenstrom geht direkt in die Hausheizkreishydraulik.



Bivalent paralleler Betrieb:

Die in der Wärmepumpe integrierte Hocheffizienzumwälzpumpe läuft bei aktivem Verdichter weiter bzw. läuft bei inaktivem Verdichter automatisch mit reduzierter Leistung weiter.

Sobald die zusätzliche Hocheffizienzumwälzpumpe aktiviert ist, schließt die Rückschlagklappe (RSK) und der gesamte Heizwasservolumenstrom wird durch den Mischer geführt. Je nach per außentemperaturgeführter Regelung "erkanntem" Bedarf strömt entsprechend ein Teil des Volumenstroms durch den Pufferwasserspeicher, wodurch der Energieeintrag aus dem Pufferwasser in den Hausheizkreis stattfindet.



Zusätzlich hast auch noch die Möglichkeit, dass die WH-MDC05H3E5 komplett ausgeschaltet werden kann ...
Zitat von lowenergy Beitrag anzeigen
Zitat von tdmtreiber Beitrag anzeigen
Im schlimmsten Fall, also bei Komplettausfall der Geisha, z.B. wenn mal ne Sicherung ausgelöst hat, würde ich ja dann versuchen, mit dem Wilo-Pümpchen das Wasser durch die Geisha zu drücken. Wenn das klappen würde, wäre das Problem ja gelöst.
Habe getestet!

Es klappt bei uns definitiv.

Obwohl das Hausheizkreiswasser bei uns zudem noch durch den Plattenwärmetauscher der Fernwärmeübergabestation gedrückt werden muss, ist trotz inaktiver Hocheffizienzumwälzpumpe der Wärmepumpe ausschließlich mit der Wilo-Hocheffizienzumwälzpumpe, jeweils auf Sonne und Auto bei Stufe 1, Stufe 3 und Stufe 5, laut Wärmemengenzähler (+22°C Heizwassertemperatur / kein Energieeintrag) ein Volumenstrom von 415 bis 475, ~296, sowie ~715 Litern pro Stunde in der etwas speziellen Hausheizkreishydraulik gegeben.


👍

Verfasser:
mibu86
Zeit: 23.04.2020 10:08:50
0
2951822
Super, danke, dann sieht das umgewandelt auf mein Schema wie folgt aus:



Die Umsetzung nun also wie folgt geplant:
- 1x Interne Regelung der Haisha
- 1x separate Heizkreisregelung für HUP und Mischer, die ebenfalls AT-geführt ist und möglichst identisch an die Heizkennlinie der Heisha angepasst wird
- Wärmepumpentarif bleibt vorerst bestehen
- In Winter 2020/2021 wird der Betrieb mit einer Haisha und Zwangsabschaltung vom WP-Zähler probiert, nächstes Jahr wird dann bewertet ob auf WP-Strom verzichtet wird und ob eine 2. Heisha notwendig ist.


Nun aber noch folgende Bedenken:

Was ist mit meinem Durchfluss? Nach meinen Berechnungen benötige ich bei Spreizung von 5K für meine Heizkreise einen Gesamtvolumenstrom von ca. 22l/min. Laut Datenblatt fördert die kleine Heisha 14,3 l/min.

Das würde bedeuten das ich die HUP immer mit anschalten müsste- korrekt?

Verfasser:
lowenergy
Zeit: 23.04.2020 11:27:31
0
2951864
Das Bild in Deinem letzten Beitrag für mich nicht zu sehen.

Deine Bedenken mit dem Volumenstrom und der Spreizung kannst meiner Meinung nach bei Deiner Hausheizkreishydraulik, ist ja ausschließlich Flächenwärmeverteilung vorhanden, vergessen.

Würdest sicherlich mit der bei dir schon vorhandenen HUP allein auch genügend Durchsatz hinbekommen, aber was macht's wenn die Hocheffizienzumwälzpumpe im Monoblock auch läuft?

Oder meinst Du ob es die in der Wärmepumpe integrierte HEP allein schafft?

Auch wenn mir unbekannt ist wieviele Einzelheizkreise bei dir überhaupt installiert sind, die HEP der WH-MDC05H3E5 schafft das locker allein und bekommt sicherlich weniger als 5 k Spreizung hin!

Verfasser:
mibu86
Zeit: 23.04.2020 12:25:23
1
2951895
Bild 2. Versuch:


Genau, die Überlegung war ob die HEP das alleine schafft.
Aber gut, auch hier kann ich ja einfach probieren und die HUP ggf. Dauerhaft dazu nehmen.

Habe insgesamt 17 Heizkreise.

Verfasser:
lowenergy
Zeit: 24.04.2020 09:40:58
0
2952229
Dein 2. Versuch hat geklappt - nun kann ich das Bild sehen! 👍

Genau so wie Du das Schema gezeichnet hast, würde ich es bei dir realisieren.

Wenn die Vor- und Rücklaufanbindeleitungen zu Deinen Heizkreisverteilern der 17 Einzelheizkreise passenden Innendurchmesser haben, diese zudem nicht mit unnötig "aequivalenter Länge" (z.b. querschnittsreduzierenden Fittings wie Bögen) ausgeführt sind und die einzelnen Volumenströme sowie Spreizungen optimal justiert werden, wird die integrierte HEP der WH-MDC05H3E5 mit sehr geringer Stromaufnahme allein für ausreichend hohe Wasserumlaufmenge sorgen.

Verfasser:
donnermeister
Zeit: 24.04.2020 10:31:29
0
2952263
Wäre das auch eine Möglichkeit?

Heisha heizt allein.



Heisha schnüffelt und bekommt wohltemperiertes Heizungswasser aus dem Speicher unter den Kimono.



Spart eine Pumpe. Geht das? Habe ich einen Denkfehler?

Verfasser:
mibu86
Zeit: 26.04.2020 13:31:35
0
2953114
Hi Donnermeister,
sieht für mich auch praktikabel aus! Selbst die Steuerung sollte sich nicht ändern, anstelle die HUP anzusteuern wird das 3-Wegeventil umgeschaltet, der untere Mischer würde auch über die Heizkennlinie der HUP gefahren..

Ich schaue mir heute mal an, welches System vom Umbau besser in den Bestand passt, Pumpe und Ventile hätte ich sowieso da.

Verfasser:
lowenergy
Zeit: 26.04.2020 15:55:34
0
2953179
Das hatte ich bei uns anfangs so ähnlich am Laufen, der Mischer ist aber bei den Abtauungen immer wie Wild hin und her gefahren.

Nach dem Umbau auf den aktuellen Stand hat's mit Rückschlagklappe ohne den Mischer zudem bei identischer Leistungstufeneinstellung der Geisha-HEP auch einen höheren und wesentlich konstanteren Volumenstrom im System

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