Hallo Zusammen,

ich möchte das Konzept für den Austausch unserer defekten Gasheizung zu einer Luftwärmepumpe so weit es geht selbst erstellen, und frage mich, was man mit Hausmitteln oder erschwinglichen Messgeräten sinnvollerweise anstellen kann. Leider muss die Heizung noch dieses Jahr erneuert werden, es bleibt also kein Winter mehr für ausführliche Tests.

Ich habe keinerlei Erfahrung mit Heizungstechnik, aber ich bin handwerklich begabt und Ingenieur, verstehe Thermodynamik und die Wärmepumpentechnik und die resultierenden theoretischen Anforderungen für eine hohe Systemeffizienz.

Das Haus: 170qm EFH von 1925, zweischalige Ziegelwand (geplant: 7cm Einblasdämmung), 1994 wurde das Haus renoviert inkl. Gas-Brennwerttherme, Dämmung des Satteldachs, doppelt verglaste Fenster, moderne Heizkörper nach damaligem Stand (bis auf Flur und Wohnzimmer, hier sind noch die alten Heizkörper verbaut).

Bisher, d.h. ohne die Einblasdämmung, war die Heizkurve auf 60° Vorlauf bei -10 grad Außentemperatur (NAT) eingestellt, ich habe mich bislang nie damit beschäftigt, es war immer warm genug, ich vermute, da war noch Reserve vorhanden.
Inkl. Brauchwasser für 3 Personen lag der durchschnittliche tägliche Gasverbrauch Dez/Jan/Feb bisher, also ohne Einblasdämmung, bei ca. 15cbm, also etwa 150 kWh/24h. Mit einem angenommen Brennwertthermen-Wirkungsgrad von 0.9 hieße das 135 kWh/24h Wärmebedarf bzw. 5,6 kW Dauer-Wärmebedarf.

Im Heizungskeller gibt es ein Vorlauf- und ein Rücklaufrohr, je 22mm Außendurchmesser, an den Heizkörpern kommen jeweils Rohre an mit 15mm Außendurchmesser. Ich weiß noch nicht wo und wie die Aufteilung stattfindet.

Meine Idealvorstellung wäre ein gerade ausreichend dimensionierter Monoblock, Brauchwasserspeicher, kein Puffer.

Zur Zeit erstellt ein Energieberater eine Heizlastberechnung nach DIN. Nach dem was ich bisher so gelesen habe, gilt für die Wärmepumpendimensionierung etwa 0.8 * DIN-Heizlast, mit Mut auch etwas darunter.

Mich beschäftigen zwei Fragen:
- wie kann ich ermitteln, wie gut oder schlecht die Heizungs-Verrohrung zu den Durchfluss-Bedürfnissen einer Wärmepumpe passt?
- und natürlich, wie dimensioniere ich die Wärmepumpe?

Hätte jemand Empfehlungen für sinnvolle Messwerkzeuge, um sich ein Bild des hydraulischen Systems zu machen? Durchfluss-Messgeräte? Rohranlegethermometer?

Danke für Eure Anregungen!

Was sind denn moderne Heizkörper genau? Typ? Maße?

In dem Bädern wirklich keine Handtuch Halter?

Einbau-Durchflußmesser und/oder Differenzdruckmesser reichen in Kombination mit der vorhandenen Heizquelle erstmal. Ein geeichter WMZ kostet entsprechend mehr, ein Ultraschall-Meßgerät ohne Einbau noch viel mehr.

Für 5 kW Heizlast sollten um die 1000 l/h durch die Anbindungsleitung passen, nach dem ersten Abzweig und an den einzelnen Heizkörpern entsprechend weniger. Möglicherweise birngt die Umwälzpumpe der Gastherme aber auch nicht so viel Leistung.

Außendurchmesser 22 ist etwas wenig. Wenn bis zum ersten Abzweig nur wenige Meter sind, schadet es aber nicht sehr. Die Leitung nach draußen zur WP sollte dann auf jeden Fall Durchmesser 28 oder 32 sein.

Es sind Flachheizkörper Typ 21 und 22, Maße muss ich noch Zusammenstellen. In Bad 1 von 2 gibt es tatsächlich so eine Handtuch-Sprossenwand.





Hättest du für die Einbau-Durchflußmesser eine konkrete Empfehlung?

Bäder kannst du dann schon mal abhaken. Die werden bei WP tauglichen Temperaturen nicht warm.

Da musst du was machen. Richtige Heizkörper. Oder zusätzlich FBH. Oder was elektrisches

Es ist tatsächlich nur etwa 1m mit Aussendurchmesser 22 bzw. ID20, dann teilt es sich schon in 2 Stränge mit demselben Durchmesser auf, diese teilen sich wiederum jeweils auf in ID16 Rohre, die einzelnen Heizkörper sind dann mit ID13 Rohren angebunden. Ich habe das gesamte Rohrnetz inkl. Längen, Bögen, T-stücke und Durchmessern erfasst und die einzelnen Strangwiderstände berechnet, dabei komme ich auf Abweichungen unter 10%. Scheint mir ganz vernünftig.

Bei 6 der insgesamt 13 Heizkörper hätte ich keine Bedenken die Thermostate abzunehmen. Mit 0.5 m/s in den ID13 Rohren, d.h. jeweils 4L/min, käme ich schon auf 24 L/min, das sollte ja reichen für den Heizbetrieb mit der Wärmepumpe ohne sie zu erdrosseln. Für den Abtauvorgang wäre vielleicht doch ein kleiner Puffer im Rücklauf mit einem Überströmventil gut.

0.5m/s in den ID13 Rohren zu den Heizkörpern ist eine realistische Annahme, oder? Also im Sinne von für übliche Umwälzpumpen machbar und geräuschmässig ok?

Warum willst du bei 7 von 13 heizen Thermostate haben?

Sind die 0,5 m/s jetzt einfach mal ins Blaue geraten?

So einfach funktioniert Rohrhydraulik nicht. Wie eine Rohrnetzberechnung erstellt wird, kannst du dir hier anschauen.

Für jeden Rohrabschnitt müssen die Leistungen der dahinterhängenden HK aufaddiert werden, und mit der Länge des Rohrleitungsabschnitts erhält man den Differenzdruck aus der Rohrreibung einschließlich Zuschläge für Winkel und Armaturen. Bis zur Umwälzpumpe aufaddiert ergibt sich die Restförderhöhe. Die muß dann mit der Pumpenkennlinie abgeglichen werden, ob dort bei dem gegebenen Volumenstrom noch soviel Restförderhöhe möglich ist.

Ab 200 mbar Differenzdruck am Ventil wird es akustisch störend.

Wenn dir das zu kompliziert ist, lass nen Profi dran. Aber nicht den Heizungsbauer, der kann nur Heizungen bauen.

Nein, nicht ins Blaue geraten. Ich verstehe auch wie Rohrnetzberechnung funktioniert.
Mir ging es lediglich darum, abzuschätzen, ob in einem nicht-optimalen Betriebsszenario (Hausbewohner drehen alle Thermostate in den Obergeschossen zu) noch genügend Volumenstrom durch die verbleibenden Stränge fliessen kann, ohne dass dafür sehr hohe Strömungsgeschwindigkeiten notwendig sind. Die höchsten Strömungsgeschwindigkeiten ergeben sich in meinem Netz und in dem genannten Szenario in den ID13 Zuleitungen zu den Heizkörpern. Die 0.5 m/s verstehe ich als akzeptable Strömungsgeschwindigkeit