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Foren
WP gewinnt gegen DLE trotz ungedämmter Zirkulationsleitung und niedrigem WW-Verbrauch
Verfasser:
RayKrebs
Zeit: 27.05.2024 13:20:06
2
3711419
Meine Ausgangssituation:
Über Home Assistant erfasse ich die Temperaturmesswerte und konnte einen guten statischen Mittelwert über die verschiedenen Betriebszustände ermittelt.

Die ersten 15 Minuten nachdem die Zirkulationspumpe auf die kalte Leitung losgelassen wird, werden durchschnittlich, bezogen auf 15 Minuten ca. 575W nötig, oder anders ca. 2.3kWh.

Nach den ersten 15 Minuten ergibt sich dann durch die ungedämmte Leitung nur noch ein Wärmeverlust von 620Wh.

Für 1h Zirkulation ohne Wasserbezug sind also 575W + 465W, also dann ca. 1040Wh fällig. Am Tag wird 3-mal für 1h die Zirkulationspumpe gestartet.

Die Stillstandsverluste des WW-Speichers sind ca. 58Wh, pro Tag dann ca. 1.400kWh.

Der Wasserverbrauch beläuft sich durchschnittlich auf 70L pro Tag, bei einer Erwärmung von 10° auf 50° sind das also ca. 3.25kWh.

Beachtlich sind in der Tat die Bereitstellungsverluste von 3*1.040kWh + 1.400kWh = ca. 4.5kWh pro Tag. Das ist mehr als die eigentliche Energie für das WW. Das hätte ich so in der Tat nicht erwartet. Inklusive WW sind es dann 7,75 kWh pro Tag.

Das ist durchaus interessant, weil der durchschnittliche Gasverbrauch pro Tag für WW ca. 0,8m3 war. Also bei 90% Wirkungsgrad der Brennwerttherme ebenfalls bei ca. 7,9kWh herauskommt.

Nun zum DLE, ich gehe sogar von 100% Wirkungsgrad aus, dabei bezahle ich 26ct/kWh und für die 70l (3,25kWh) sind dann ca. 85ct fällig.

Die WP muss ja 7,75kWh erzeugen und selbst bei JAZ=3 für WW sind das nur ca. 2,6kWh und damit weniger also mit dem DLE. Das Verhältnis wird natürlich immer besser je höher der WW-Verbrauch ist.

Ich habe hier natürlich nur die reinen Energiekosten betrachtet. Aber eine Heizung braucht man so oder so, dann kann die WP auch für WW genutzt werden. So rede ich mir das schön.

Habe ich irgendwelche Dinge in der Betrachtung vergessen?

Verfasser:
Oelwechsler
Zeit: 27.05.2024 13:53:49
0
3711432
Kannst du noch beschreiben, wie du die Stillstandsverluste so genau ermittelt hast?

Verfasser:
MD2000
Zeit: 27.05.2024 13:56:42
1
3711435
Ich brauche im Kernwinter mit der WP um 4,4 kWh/d Wärme für die Warmwasseraufbereitung (1,2 kWh/d Strom) für 2 -3 Personen. Die Zirkulationsleitung ist mäßig gedämmt (wie vor 20 Jahren üblich), läuft aber per Sprachbefehl nur 2 - 3 x für vielleicht 10 Minuten am Tag.

Bei den laufenden Kosten verliert der DLE immer, aber Investitionskosten, Platzbedarf und Hygiene sind natürlich auch keine schlechten Argumente.

Verfasser:
Oelwechsler
Zeit: 27.05.2024 14:09:44
4
3711441
Ohne Heizbetrieb (Übergangszeit/Sommer) musst du bei zB einmaliger WW-Bereitung am Tag auch noch den kompletten abgekühlten Vorlauf bis zum WW-Wärmetauscher von Kellertemperatur auf Soll-VLT heben . Und vom RL kommts auch erst mal nur kalt. Mit dicken Rohren und langer Wegstrecke kommt da noch einiges on top. Diesen Hinweis gab letztens der WP-Doktor, was ich auch nicht auf dem Schirm hatte.

Verfasser:
Didi-MCR52
Zeit: 27.05.2024 14:14:39
4
3711442
Hallo,

leider wirfst du Watt und Wattstunden fröhlich durcheinander. Ich hab den Text dreimal lesen müssen (und zur Verifizierung Nachrechnen) bis ich's verstanden hab. Daher mal eine - konstruktiv gemeinte - Korrektur. Fett, was ich geändert habe.

Zitat von RayKrebs Beitrag anzeigen
Die ersten 15 Minuten nachdem die Zirkulationspumpe auf die kalte Leitung losgelassen wird, werden durchschnittlich, bezogen auf 15 Minuten ca. 575Wh nötig, oder anders ca. 2,3kW.

Nach den ersten 15 Minuten ergibt sich dann durch die ungedämmte Leitung nur noch ein Wärmeverlust von 620Wh.

Für 1h Zirkulation ohne Wasserbezug sind also 575Wh + 465Wh, also dann ca. 1040Wh fällig. Am Tag wird 3-mal für 1h die Zirkulationspumpe gestartet.

Die Stillstandsverluste des WW-Speichers sind ca. 58W, pro Tag dann ca. 1,400kWh.

Letzters sind entweder 1 KOMMA 4 Kilowattstunden oder 1400 Wattstunden. 1400 Kilowattstunden wären etwas viel :-)

Verfasser:
RayKrebs
Zeit: 27.05.2024 14:40:56
0
3711450
Zitat von Oelwechsler Beitrag anzeigen
Kannst du noch beschreiben, wie du die Stillstandsverluste so genau ermittelt hast?


Die WP hängt im Netzwerk und per Modbus lese ich die Temperaturen aus. In Home Assistant habe ich dann schöne Temperaturverläufe. Da kann man einfach z.B. über Nacht 8h die Werte auswerten.

Klar ist das nur eine Annäherung und nicht 100% exakt, aber der Wasserinhalt ist bekannt und es geht ja nur um die Deltawerte der Temperatur. So habe ich auch die Zirkualtionsverluste bestimmt.

Verfasser:
RayKrebs
Zeit: 27.05.2024 15:05:44
0
3711457
Zitat von Didi-MCR52 Beitrag anzeigen
Hallo,

leider wirfst du Watt und Wattstunden fröhlich durcheinander. Ich hab den Text dreimal lesen müssen (und zur Verifizierung Nachrechnen) bis ich's verstanden hab. Daher mal eine - konstruktiv gemeinte - Korrektur. Fett, was ich geändert habe.

Zitat von RayKrebs Beitrag anzeigen
[...]

Letzters sind entweder 1 KOMMA 4 Kilowattstunden oder 1400 Wattstunden. 1400 Kilowattstunden wären etwas viel :-)


Ja, sorry, ich habe manchmal ein Punkt anstatt eines Kommas gemacht.

Ich denke die Einheiten sind nicht durcheinander. Die 575W sind auf die ersten 15 Minuten bezogen so wie es dasteht. Die Verluste sind aber nicht konstant und würde ich es auf Stunden normieren wären es eben 2,3kWh. Aber das stimmt ja auch nicht. Ich könnte nur schreiben 0,638Ws bis maximal 900s, sonst stimmt es wieder nicht.
Leistung ist Arbeit pro Zeiteinheit, daher habe ich extra die 15 Minuten geschrieben, das ist in diesem Fall die Zeiteinheit.

Dauerhafte Zirkulationsverluste oder Stillstandsverluste, die zeitlich konstant bleiben, habe ich kWh angegeben, mit zugegebenermaßen manchmal falschem Komma.

Verfasser:
Didi-MCR52
Zeit: 27.05.2024 15:27:16
2
3711464
Zitat von RayKrebs Beitrag anzeigen
Ich denke die Einheiten sind nicht durcheinander. Die 575W sind auf die ersten 15 Minuten bezogen so wie es dasteht. Die Verluste sind aber nicht konstant und würde ich es auf Stunden normieren wären es eben 2,3kWh. Aber das stimmt ja auch nicht. Ich könnte nur schreiben 0,638Ws bis maximal 900s, sonst stimmt es wieder nicht.

Doch, entweder sind die Einheiten vertauscht - oder deine draus folgenden Rechnungen falsch.

Wenn du in den ersten 15 Minuten eine (mittlere) Leistung von 575 Watt hättest, dann würdest du in einer Stunde - wenn die Leistung konstant bliebe - 575 Watt * 1h = 575 Wh verbrauchen. Da es aber nur eine viertel Stunde lang so läuft, wären es nur 575 Watt * 0,25h = 144 Wh.

Wenn du aber in einer viertel Stunde 575 Wh verbrauchst, wäre das eine mittlere Leistung von 575 Wh / 0,25h = 2,3kW.

Wie hast du denn die 575Wh oder 575W gemessen? Dann kommen wir weiter, welches von beiden zutrifft.


Zitat von RayKrebs Beitrag anzeigen
Leistung ist Arbeit pro Zeiteinheit

Richtig. Und Leistung misst man win Watt, Arbeit in Wattstunden. Daher Leistung * Zeit (Watt * Stunden) = Arbeit (Wattstunden)

PS: Ja das mit Punkt und Komma war auch nur eine Randbemerkung, ich habs schon richtig verstanden.

Verfasser:
RayKrebs
Zeit: 27.05.2024 16:28:18
0
3711487
Zitat von Didi-MCR52 Beitrag anzeigen

Wenn du in den ersten 15 Minuten eine (mittlere) Leistung von 575 Watt hättest, dann würdest du in einer Stunde - wenn die Leistung konstant bliebe - 575 Watt * 1h = 575 Wh verbrauchen. Da es aber nur eine viertel Stunde lang so läuft, wären es nur 575 Watt * 0,25h = 144 Wh.


Ich weiß es ist schwer und ich habe auch lange nachgedacht, da die Leistung kontinuierlich fällt, habe ich ein Zeitintervall von 15 Minuten gewählt. Für diese Zeit hätte ein Zähler, wenn er auf Stunde normiert wäre, 575Wh erfasst. Da die Leistung weiter fällt darf man aber nicht schlussfolgern, dass wenn die Stunde voll ist, 2,3kWh auf der Uhr stehen würde. Das habe ich vielleicht bisschen unglücklich ausdrückt.

Wenn die Verluste der Zirkulation konstant bleiben, betragen die Verluste pro Stunde eben 620Wh, oder in 2h 1240Wh. Da diese Leistung konstant bleibt, kann man natürlich auf andere Zeitintervalle, z.B. auf 45 Minuten umrechnen und ein Zähler würde in diesen 45 Minuten 465Wh erfassen.

Zusammen mit den ersten 15 Minuten 575Wh und den restlichen 45 Minuten 465Wh haben wir zeitlich eine Stunde voll und gesamt gesehen eben 1040Wh oder 1,04kWh.
Ich hoffe es ist jetzt verständlicher.

Verfasser:
Didi-MCR52
Zeit: 27.05.2024 16:50:11
1
3711492
Zitat von RayKrebs Beitrag anzeigen
IFür diese Zeit hätte ein Zähler, wenn er auf Stunde normiert wäre, 575Wh erfasst.

Der Nebensatz "wenn er auf Stunde normiert wäre" ist Unsinn.
Wenn er 575Wh erfasst hat, dann hat er diese in diesen 15 Minuten erfasst. Da is nix mit Stundennormierung.
Es würden dann theoretisch - wenn die Leistung nicht sinken würde - in einer Stunde 2,3kWh (575Wh * 4) erfassn. Oder anders ausgedrückt: Die mittlere Leistung in diesen 15 Minuten wäre dann 2,3kW (575Wh / 0,25h).


Und damit sind wir bei meinem ersten Beitrag mit den korrigierten Einheiten.
Du rechnest 575W + 465W = 1040Wh - das ist aber schon physikalisch-mathematisch falsch, weil W+W nicht Wh ergeben kann.
Es muss heißen 575Wh + 465Wh = 1040Wh.

Ebenso sagst du die Stilstandsverluste des Speichers sind 58Wh, pro Tag dann ca. 1.400kWh.
Es muss aber heißen die Stillstandsverluste sind 58W. Das ist eine Leistung, die verliert er immer, unabhängig von der Zeit. Leistung mal Zeit ergibt dann Energie: 58W * 24h = 1392 Wh.

Watt mal Stunde gibt Wattstunde.
Wattstunde durch Stunde ergibt Watt
Watt plus Watt ergibt Watt
Wattstunde plus Wattstunde ergibt Wattstunde.

Verfasser:
ErwinL
Zeit: 27.05.2024 16:51:50
0
3711493
Zitat von RayKrebs Beitrag anzeigen
Meine Ausgangssituation:
Über Home Assistant erfasse ich die Temperaturmesswerte und konnte einen guten statischen Mittelwert über die verschiedenen Betriebszustände ermittelt.

Die ersten 15 Minuten nachdem die Zirkulationspumpe auf die kalte Leitung losgelassen wird, werden[...]


Die Zahlen klingen plausibel auch wenn die Einheiten durcheinander gehen.

Du sparst also vielleicht 350 kWh im Jahr

DLE ohne Zirkulation wäre aber ein Frischwassersystem mit geringerem hygienischen Risiko.

Abschreibung und Instandhaltung für Speicher+Zirkulation+Ladeeinrichtung dürfte auch höher sein als für DLE.

Umbauter Raum für Speicher und Leitungen ist auch nicht umsonst.

Längere Urlaube oder Abwesenheiten sind mit DLE auch unproblematischer als mit einer Speicherlösung.

Verfasser:
RayKrebs
Zeit: 27.05.2024 19:39:53
2
3711537
@Didi-MCR52
okay, ich ergebe mich, Du hast Recht.

Ich hätte erst nochmal bisschen über die richtigen Einheiten nachdenken sollen. Früher im Studium war das eigentlich Pflicht, ist wohl schon zu lange her.

Zumindest ist dann aber das Endergebnis richtig.

Das der DLE bei anderen Gesichtspunkten auch Vorteile hat ist klar, wo gibt es schon die eine optimale Lösung.

Ich hatte mich aber eben nur auf die Betriebskosten bezogen.

Verfasser:
RayKrebs
Zeit: 27.05.2024 19:42:49
0
3711538
Zitat von ErwinL Beitrag anzeigen

Du sparst also vielleicht 350 kWh im Jahr[...]


Mit ging's eigentlich nicht ums sparen, als ich die Werte der Bereitstellungsverluste gesehen hatte, dachte ich schon der DLE wäre unter diesem Aspekt sogar im Vorteil.

Verfasser:
ErwinL
Zeit: 27.05.2024 20:04:45
2
3711545
Zitat von RayKrebs Beitrag anzeigen
Zitat von ErwinL Beitrag anzeigen
[...]


Mit ging's eigentlich nicht ums sparen, als ich die Werte der Bereitstellungsverluste gesehen hatte, dachte ich schon der DLE wäre unter diesem Aspekt sogar im Vorteil.


Meine Daumenregel lautet, dass man bei einem sauber installierten Speichersystem ohne Zirkulation vielleicht den halben Elektroenergiebedarf gegenüber einem DLE sparen kann.

Die WP füllt den Speicher mit AZ 3. Davon geht 1 Teil für Standbyverluste drauf. Bleibt eine effektive WW-JAZ von 2 übrig.

Mit Zirkulation kann die WW-JAZ ganz schnell unter 1 sinken.

Nicht wenige Speichersysteme werden auch ohne geplante Zirkulation höhere Verluste haben.

Verfasser:
KR0815
Zeit: 27.05.2024 20:25:54
1
3711550
Zitat von ErwinL Beitrag anzeigen
Mit Zirkulation kann die WW-JAZ ganz schnell unter 1 sinken.


wenn Du so rechnest - sie sinkt dann auch mit einem DLE unter 0,5

Verfasser:
ErwinL
Zeit: 27.05.2024 20:31:44
3
3711552
Sorry, aber wer baut einen DLE vor ein Zirkulationssystem?

Wer sich für einen DLE entscheidet, der baut seine Zirkulation zurück.

Nur mir den Speichersystemen versucht man den Leuten vorzugaukeln, dass sie eine Zirkulation weiter betreiben können, weil das ja immer so war.

Verfasser:
KR0815
Zeit: 27.05.2024 20:43:39
0
3711554
JAZ nutzt man ja eigentlich auch um Effizienz von WP zu bestimmen - nicht um Verluste in der Trinkwasserzirkulation zu berechnen

Verfasser:
ErwinL
Zeit: 27.05.2024 21:07:13
2
3711561
Zitat von KR0815 Beitrag anzeigen
JAZ nutzt man ja eigentlich auch um Effizienz von WP zu bestimmen - nicht um Verluste in der Trinkwasserzirkulation zu berechnen


Es macht aber einigermaßen Sinn, die Effizienzrechnung auf die tatsächlich verbrauchte Menge WW zu beziehen.

Und wenn dich die WP zu einem Speichersystem zwingt, dann gehören dessen Bereitstellungsverluste dazu. Und wenn das Speichersystem so groß ist, dass es so weit von den Zapfstellen entfernt ist, dass eine Zirkulation erforderlich wird, dann gehören auch deren Verluste in die Bilanz.

Verfasser:
KR0815
Zeit: 27.05.2024 21:17:09
0
3711569
ja, man kann es auf den letzten Cent ausrechnen

Aber was machst wenn Du jetzt duschen willst - der DLE 18kW benötigt, Deine PV zu klein ist oder die Sonne nicht genügend scheint?

Dann duschst mit Netzstrom - egal was die PV den Tag über gebracht hat - ausser Du hast einen fetten Akku und die entsprechenden WR

Verfasser:
SayonaraZetsubo
Zeit: 27.05.2024 21:31:05
0
3711576
Dann rechnet man natürlich den PV-Ertrag gegen, allerdings erst nach Abzug der Opportunitätskosten (z.B. hätte man den Strom ja ggf. verkaufen können).

Ein paar Dinge wurden aber vergessen - neben den einmaligen Kosten (Installation) und der Wartung und Lebensdauer, darf man eigentlich auch nicht einfach den Wasserverbrauch gleichsetzen.

Denn die 70L sind vielleicht beim DLE niedriger, weil dieser eine exakte Einstellung der Temperatur erlaubt [1], sodass nicht erst noch "nachgemischt" werden muss. Das kann wenig ausmachen (langes Bad) oder viel (schnell mal Händewaschen). Hier muss der DLE ggf. eben auch nicht von 10 Grad auf 50 Grad aufheizen, sondern nur von 10 Grad auf 30 Grad. Die BWWP muss aber immer auf 50 Grad (sonst ist das BW ggf. zu schnell alle) und man muss dann beim Händewaschen entweder 50 Grad verbrauchen oder wieder heruntermischen, was wahrscheinlich Zeit kostet und erstmal Wasser verbraucht.

Auch läuft die Zirkulation ja nicht dauerhaft und wird man wirklich niemals Warmwasser anfordern, wenn die Zirkulation vorher nicht gelaufen ist?

Weiterhin:
Zitat:
Die ersten 15 Minuten nachdem die Zirkulationspumpe auf die kalte Leitung losgelassen wird, werden durchschnittlich, bezogen auf 15 Minuten ca. 575W nötig, oder anders ca. 2.3kWh.

Das verstehe ich nicht. Wie wurde das denn gemessen? Das ist ja nicht trivial, denn das Wasser fließt ja zurück. Hier müsste man ja eigentlich einen WMZ einsetzen oder die Temperatur an mehreren Stellen und über eine längere Zeiten messen mMn.

Zu Guter letzt ist die Wärme in der Zirkulationsleistung ja auch nicht völlig verloren. Im Winter heizt man damit ja das Haus. Im Sommer ist sie hingegen eher störend. Insgesamt ist der Effekt wahrscheinlich positiv, das muss man auch mit berücksichtigen.

Fazit: die Messungen sagen nicht viel aus und es hängt wie immer auch ziemlich von der Benutzung ab. Wenn sich die Bewohner alle Stunde mal die Hände waschen (mit warmem Wasser) Dann stinkt die BWWP bei so einer langen Leitung völlig ab. Waschen sich die Bewohner immer nur mit kaltem Wasser die Hände sieht es ganz anders aus.

[1] Sollte man mit einem alten, nicht-elektronischen DLE vergleichen, dann muss man wiederum dessen wesentlich längere Lebensdauer ggü. einer BWWP berücksichtigen.

Verfasser:
ErwinL
Zeit: 27.05.2024 21:33:06
1
3711577
Zitat von KR0815 Beitrag anzeigen
Dann duschst mit Netzstrom - egal was die PV den Tag über gebracht hat - ausser Du hast einen fetten Akku und die entsprechenden WR


Genau das halte ich für die beste Idee.

Das Geld ist perspektivisch in einem Batteriespeicher sehr viel nutzbringender angelegt als in einem Wasserspeicher.

Die typische Kurzzeitlast, die ein DLE in einem EFH darstellt, wird überbewertet.

Verfasser:
Didi-MCR52
Zeit: 27.05.2024 21:36:04
0
3711581
Zitat von RayKrebs Beitrag anzeigen
@Didi-MCR52
okay, ich ergebe mich, Du hast Recht.

Ich hätte erst nochmal bisschen über die richtigen Einheiten nachdenken sollen. Früher im Studium war das eigentlich Pflicht, ist wohl schon zu lange her.

War wie gesagt in keinster Weise böse gemeint, sondern als konstruktive Kritik gedacht.



Aber nochmal zum Verständnis. Wie hast du das gemessen - rein anhand Speichertemperatur und Speichervolumen gerechnet?
Ich vermute, du hast's dann eher überschätzt. Weil du hast ja im Speicher nicht nur eine Temperatur, sondern eine Schichtung. Und mit laufender Zirkulation mischt du den Speicher oberhalb des Zirkulationsanschlusses durch, sodass du in dem Höhenbereich dann tatsächlich nur noch eine Temperatur hast. Also... Ich würds mich jedenfalls nicht unbedingt trauen, daraus dann eine Energiemenge abzuleiten.

Verfasser:
KR0815
Zeit: 27.05.2024 21:47:11
0
3711584
Zitat von ErwinL Beitrag anzeigen
Zitat von KR0815 Beitrag anzeigen
[...]


Genau das halte ich für die beste Idee.

Das Geld ist perspektivisch in einem Batteriespeicher sehr viel nutzbringender angelegt als in einem Wasserspeicher.

Die typische Kurzzeitlast, die ein DLE in einem EFH darstellt, wird überbewertet.


Ein Batteriespeicher /Akku der 18kW bringt geht aber auch richtig ins Geld das für 1-2 Mal am Tag duschen?

Da halte ich zugegeben den Wasserspeicher für sinnvoller

Verfasser:
ErwinL
Zeit: 27.05.2024 21:50:37
1
3711585
Das musst du dir in 5 Jahren nochmal durchlesen.

Und wer sagt denn, dass der WR die Leistung allein stemmen muss.

Verfasser:
RayKrebs
Zeit: 27.05.2024 22:41:54
0
3711596
Zitat von Didi-MCR52 Beitrag anzeigen

Aber nochmal zum Verständnis. Wie hast du das gemessen - rein anhand Speichertemperatur und Speichervolumen gerechnet?[...]


Eine andere Möglichkeiten habe ich in der Tat nicht. Der Speicher hat eine Zirkulationslanze, wie auch immer sich das positiv oder negativ auswirkt. Ich habe über lange Zeiträume gemessen und von mehreren Ergebnissen den Mittelwert genommen. Die einzelnen Messungen hatten übrigens keine großen Streuung.

Der Temperaturfühler sitzt ungefähr in der Mitte.

Ich hatte auf diese Weise schon mal Messwerte von dem alten Warmwasserspeicher gemacht, den damals eine Gastherme aufgeheizt hat. Die Verrohrung inklusive Zirkulation ist ja gleich geblieben. Schon damals kam für die erste Stunde Zirkulation auch ca. 1kWh raus.

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