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Foren
Berechnung der Förderhöhe bei Wandheizung im Bestandsgebäude
Verfasser:
saibotma
Zeit: 27.10.2024 10:21:32
0
3760207
Hallo zusammen,

ich bin derzeit dabei, die Heizung im Elternhaus meiner Freundin einzustellen. Ihr Vater hat die ganze Heizung vor 20 Jahren einmal selbst gebaut.
Die wichtigsten Fakten darüber:
- ca. 13 kW Wärmepumpe
- In beinahe jedem Raum großflächige (meist eine bis zwei Wände komplett) Wandheizung
- Haus nicht gedämmt

Nun möchte ich grundsätzlich erstmal so gut es geht einen hydraulischen und thermischen Abgleich durchführen. Dazu wollte ich vorerst einmal überprüfen, ob die installierte Umwälzpumpe passt.

Berechnung des Förderstroms:
Beheizte Fläche: 240 m2
Geschätzte spezifische Heizlast: 60 W/m2 bei Normaußentemp. -13,8 °C
Heizlast gesamt ca.: 12 kW
Angenommene Spreizung: 5 K (wahrscheinlich zu ambitioniert, aber ich möchte die Spreizung möglichst gering halten, um die Vorlauftemperatur möglichst kleinzuhalten); Auf welchen Wert sollte ich diese Spreizung ansetzen?

12000 W / (1,163 WH/(kg * K) * 5 K) = ca. 2063 kg/h = 34 l/min

So weit, so gut. Jetzt kommt der Teil, bei dem ich Schwierigkeiten bekomme.

Berechnung der Förderhöhe:
Das Haus hat vier Heizkreisverteiler. Ich habe mir den mit der weitesten Entfernung zur Pumpe herausgesucht und dann dort noch die Rohrlänge des längsten daran angeschlossenen Heizkreises geschätzt.

Entfernung des ungünstigsten Heizkreisverteilers zur Pumpe: 12 m, also 24 m gesamt bei 28 mm Kupferrohr
Zuleitung zur Wandheizung im ungünstigsten Heizkreis: 7 m, also 14 m gesamt bei 16 mm Kunststoffrohr
Eigentliche Wandheizung: Fläche ca. 6,4m2, bei ungefährem Verlegeabstand von 10 cm, ergibt, 64 m. Hier muss ich echt schätzen, aber ich tippe auf 8 mm Kunststoffrohr, also echt ziemlich dünn.

Ich kenne die Formel zur Berechnung der Förderhöhe, allerdings kenne ich nicht die Druckverluste von meinem 16 mm und 8 mm Rohr. Zudem habe ich nirgendwo im Netz gefunden, welche konkreten Druckverluste ich für die Ventile, etc. im Rohrnetz annehmen soll. Hier muss ich ja auch nur die Ventile berücksichtigen, die im ungünstigsten Heizkreis liegen, also in diesem Fall nur eines, oder?

Ich würde mich sehr freuen, wenn mir jemand Denkanstöße geben könnte. Gerne kann ich auch noch weitere Informationen und Fotos liefern, wenn diese benötigt werden.

Verfasser:
ajokr
Zeit: 27.10.2024 10:46:53
0
3760215
Wenn du die Verluste nicht kennst, hilft nur messen. Armaturenhersteller geben die Druckverluste nur im sauberen Einbauzustand an.
Bei der Rücklauftemperatur ebenso.

Verfasser:
saibotma
Zeit: 27.10.2024 10:50:01
0
3760217
Eine grobe Schätzung würde mir ja reichen. Die ganze Berechnung ist sowieso schon eine grobe Schätzung.

Verfasser:
Buddy5
Zeit: 27.10.2024 11:45:36
0
3760243
Eventuell findest du Hilfe in der App "Wilo Assistet" oder "Grundfos GO install".
die haben einiges an Rechnern, man muss nur ein bisschen suchen.

Verfasser:
saibotma
Zeit: 27.10.2024 14:04:48
0
3760301
Danke für den Tipp. Habe mir die Apps mal angeschaut. Leider finde ich dort keinen Rechner, mit dem ich meinen Spezialfall berechnen kann. Zudem würde ich die Rechnung auch gerne nachvollziehen können.

Verfasser:
KR0815
Zeit: 27.10.2024 19:34:53
0
3760469
Zitat von saibotma Beitrag anzeigen
Nun möchte ich grundsätzlich erstmal so gut es geht einen hydraulischen und thermischen Abgleich durchführen. Dazu wollte ich vorerst einmal überprüfen, ob die installierte Umwälzpumpe passt.


es scheint zumindest mal zu funktionieren, sonst hätte sich längst jemand beklagt?


Zitat von saibotma Beitrag anzeigen
Angenommene Spreizung: 5 K (wahrscheinlich zu ambitioniert, aber ich möchte die Spreizung möglichst gering halten, um die Vorlauftemperatur möglichst kleinzuhalten); Auf welchen Wert sollte ich diese Spreizung ansetzen?


Dir ist klar das eine Reduzierung der Spreizung nicht all zu viel bringt?

Irgendwo hier gab es mal eine Rechnung dazu

Kannst Du die VL-Temperatur überhaupt im 10tel Grad Bereich einstellen?

Beim Heizkörper mit Ölbrenner mag das Sinn machen, es ist ein Unterschied in der möglichen Leistungsabgabe ob es- wenn es oben mit 60° rein fließt, unten mit 30 oder 55° wieder rauskommt

aber ob jetzt das Wasser in einer FBH mit z.B. 28° reingeht, dann mit 24° oder 26° wieder raus kommt - wird nicht der große Unterschied sein

Wie misst Du das Ganze? hoffentlich nicht mit irgendwelchen Anlegethermometern?

Verfasser:
saibotma
Zeit: 27.10.2024 20:40:14
0
3760504
Zitat von KR0815 Beitrag anzeigen
Zitat von saibotma Beitrag anzeigen
[...]


es scheint zumindest mal zu funktionieren, sonst hätte sich längst jemand beklagt?


Zitat von saibotma Beitrag anzeigen
[...]


Dir ist klar das eine Reduzierung der Spreizung nicht all zu viel bringt?

Irgendwo hier gab es mal eine Rechnung dazu

Kannst Du die VL-Temperatur überhaupt im 10tel Grad Bereich einstellen?

Beim Heizkörper mit Ölbrenner mag das Sinn machen, es[...]


Ja, es funktioniert, die Umwälzpumpe pumpt überall Wasser durch. Es ist eine mit 8 m Förderhöhe (Terra Red 25/8). Das kommt mir etwas hoch vor und deshalb würde ich gerne nachrechnen, ob nicht auch eine schwächere passen würde.

Eigentlich möchte ich die Spreizung auch gar nicht planen. Aber zur Berechnung des Förderstromes braucht man nun mal 'ne Spreizung.

Nein, die VL-Temp. kann ich nur im 1 Grad Bereich einstellen. Wofür bräuchte ich die 10tel?

Die Thermometer sind innerhalb des Wärmepumpen-Gehäuses und von der WP selber. Gehe also davon aus, dass diese ordentlich funktionieren.

Natürlich bekomme ich das ganze auch ohne Berechnung ganz gut zum Laufen (tut es bereits). Aber ich möchte es auch aus Interesse einmal berechnen.

Verfasser:
KR0815
Zeit: 27.10.2024 21:16:28
0
3760521
Du hast jetzt hoffentlich nicht dem Schwiegerpapa Versprechungen gemacht das man da durch paar Parameter ändern 20% einsparen könnte?

8m Förderhöhe - 0,8 Bar

die könntest jetzt durch eine regelbare tauschen
Du suchst den Sweet Spot zwischen Stromaufnahme UWP, optimaler VL-Temperatur WP, Spreizung

Ohne die Anlage zu kennen - ich behaupte Du wirst keine 3% raus holen
Und falls doch - dann müsstest da einziehen, jeden Tag aufs Neue beobachten

Falls DU das wirklich optimieren willst - es braucht keine Berechnung, sondern Beobachtung und Messung

Verfasser:
PeterAlles
Zeit: 27.10.2024 21:34:17
0
3760525
Zitat von saibotma Beitrag anzeigen

ich bin derzeit dabei, die Heizung im Elternhaus meiner Freundin einzustellen. Ihr Vater hat die ganze Heizung vor 20 Jahren einmal selbst gebaut.
Die wichtigsten Fakten darüber:
- ca. 13 kW Wärmepumpe
- ...[...]

Was für eine Wärmepumpe ist es denn ?
Hersteller?
Typ?
Wenn die "so alt" ist, ist es vielleicht noch eine mit fester Frequenz?
Oder doch schon eine Inverter-WP?
Arbeitet ohne Heizungspuffer direkt auf die Kreise?

Verfasser:
Exergie
Zeit: 28.10.2024 13:50:20
0
3760725
Zitat von saibotma Beitrag anzeigen
die ganze Heizung vor 20 Jahren einmal selbst gebaut.
Die wichtigsten Fakten darüber:
- ca. 13 kW Wärmepumpe
- In beinahe jedem Raum großflächige (meist eine bis zwei Wände komplett) Wandheizung
- Haus nicht gedämmt
Berechnung des Förderstroms:
Beheizte Fläche: 240 m2
Geschätzte spezifische Heizlast: 60 W/m2 bei Normaußentemp. -13,8 °C
Heizlast gesamt ca.: 12 kW
Angenommene Spreizung: 5 K (wahrscheinlich zu ambitioniert, aber ich möchte die Spreizung möglichst gering halten, um die Vorlauftemperatur möglichst kleinzuhalten); Auf welchen Wert sollte ich diese Spreizung ansetzen?

12000 W / (1,163 WH/(kg * K) * 5 K) = ca. 2063 kg/h = 34 l/min


@saibotma,

baue einen WMZ ein, dann erhälst Du die Energiedaten(Ist-Daten) , die für eine optimale Einstellung der WP und der Heizkreispumpe erforderlich sind.
Wie willst Du sonst Deine errechneten Soll-Daten überprüfen ?

Der WMZ zeigt alle wichtigen Daten an: kWh , kW aktuell, m³/h , VL/RL-Temp. Alle Daten werden gespeichert und können abgerufen werden.
Z.Beisp. diesen von: Engelmann SensoStar , gibt es bei ebay für ca. 130€.

Dann kannst Du auch prüfen, ob die alte WP noch effizient läuft.
Ich hoffe, der Energieverbrauch der WP wird separat gemessen?

Grüsse

Verfasser:
saibotma
Zeit: 29.10.2024 10:08:04
0
3761002
Zitat von KR0815 Beitrag anzeigen
Du hast jetzt hoffentlich nicht dem Schwiegerpapa Versprechungen gemacht das man da durch paar Parameter ändern 20% einsparen könnte?

8m Förderhöhe - 0,8 Bar

die könntest jetzt durch eine regelbare tauschen
Du suchst den Sweet Spot zwischen Stromaufnahme UWP,[...]


Nein, habe keine Versprechungen gemacht. Die war nur noch nie ordentlich eingestellt und hat dementsprechend auch nur mäßig angenehm funktioniert. WP fiel häufig aus wegen Unterdruck-Fehler etc, weil die ERRs alle geschlossen hatten z.B. Schwiegerpapa hatte dann so einen Hack, so ein Heizkreis die ganze Zeit gelaufen ist als "Mindestabnahme". Hat aber auch nicht immer hingehauen.

Das Haus hat zwei Wohnungen. Ich wohne in der einen und kann deshalb alles dauerhaft beobachten. Zudem sind in allen Räumen Thermometer installiert, die ich über Home Assistant auslesen, jederzeit und von überall auslesen kann.

Ja, ich suche den Sweet Spot.
Die Berechnung möchte ich aus persönlichem Interesse machen, da mich das Thema sehr interessiert. Zudem möchte ich überprüfen, ob die Pumpe nicht zu stark ist. Mein Schwiegerpapa ist da sehr offen und wir würden Sie dann einfach wechseln. Experimentieren beide sehr gerne.

Verfasser:
saibotma
Zeit: 29.10.2024 10:09:55
0
3761003
Zitat von PeterAlles Beitrag anzeigen
Zitat von saibotma Beitrag anzeigen
[...]

Was für eine Wärmepumpe ist es denn ?
Hersteller?
Typ?
Wenn die "so alt" ist, ist es vielleicht noch eine mit fester Frequenz?
Oder doch schon eine Inverter-WP?
Arbeitet ohne Heizungspuffer direkt auf die Kreise?


Regler ist von Siemens.
Hersteller weiß ich leider nicht, steht auch nicht auf dem Gehäuse. Müsste ich nochmal überprüfen, wenn das wichtig ist. Aber ja es ist eine mit fester Frequenz.
Ja, arbeitet ohne Heizungspuffer direkt auf die Kreise.

Verfasser:
saibotma
Zeit: 29.10.2024 10:11:28
0
3761006
Zitat von Exergie Beitrag anzeigen
Zitat von saibotma Beitrag anzeigen
[...]


@saibotma,

baue einen WMZ ein, dann erhälst Du die Energiedaten(Ist-Daten) , die für eine optimale Einstellung der WP und der Heizkreispumpe erforderlich sind.
Wie willst Du sonst Deine errechneten Soll-Daten überprüfen ?

Der WMZ zeigt alle wichtigen[...]


Ist ein interessanter Ansatz. Das Problem ist aber ja eher, dass ich Hilfe bei der Berechnung der Soll-Daten benötige. Wenn ich das habe, dann kann ich mit dem Überprüfen starten.

Verfasser:
salü
Zeit: 30.10.2024 20:31:16
0
3761789
wenn man keine Probleme hat macht man sich welche.....
Die Daten Deiner jetzigen Pumpe sind Dir bekannt.
Mach nach der Pumpe einen Manometer in die Druckleitung lese den Betriebsdruck bei voll geöffneten Ventilen ab. Dann siehst Du Q u H.in dem Datenblatt der jetzigen Pumpe. So genau, kannst Du dies nie berechnen. Kennst Du die Rohrqurschnitte Bögen / Längen Reibungsverluste Material, Verengungen Ablagerungen etc.
Dann siehst Du weiter. Nur was gibst Du für die neue Pumpe u Montage aus.
Verstehe Dein Verhalten, nur sehr sehr begrenzt.
Ist, bessere Kaffesatzleserei.
Gruss

Verfasser:
saibotma
Zeit: 31.10.2024 12:08:38
0
3762028
Ich möchte dabei etwas lernen & ich habe Spaß daran.
Die bisherige Pumpe kann ich nicht als Referenz verwenden, weil Sie "einfach" so auf gut Glück gekauft wurde.
Ich benötige einfach nur ein bisschen Hilfe bei der Berechnung der ungefähren Förderhöhe und nichts Weiteres.

Stellt euch folgendes Szenario vor:
Ich bin SHK Azubi, ihr Ausbilder und möchtet mir das Berechnen beibringen.

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