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  - Heizung

Hallo in die Runde,
ich begleite in der Verwandtschaft den Umstieg auf eine Wärmepumpe (Arotherm Plus 75/6), die nun den ersten Winter mitmacht. Das System ist sehr komplex, da man alle vorhandenen Wärmeerzeuger (u. a. Solarthermie, Holzvergaser) mit einbinden wollte und daher auch den 1000l Pufferspeicher beibehalten hat. Zu Sinn und Unsinn eines solchen „Hybrid-Systems“ hab ich meine eigene kritische Meinung, das soll hier aber nicht diskutiert werden.

Nun habe ich zwei Fragen, die im Zusammenhang mit dem Pufferspeicher stehen.
Zur Erläuterung verlinke ich ein Bild. Rot sind die Anschlussstellen des Holzvergasers, Lila die Anschlussstellen der WP-Warmwasserbereitung und Grün der Anschluss für das Heizwasser (wenn die WP aus ist, wird entnommen, ansonsten speist die WP dort auch nebenbei mit ein).
Zur Pufferspeicherskizze

1.: Die Wärmeeinspeisung vom Holzvergaser (Atmos DC18s) in den Pufferspeicher wird über den DeltaSol CS Plus Differenztemperaturregler geregelt. Aktuell ist mit Werkseinstellungen eingestellt, dass der Laddomat am Holzvergaser immer nur Strom bekommt, wenn das Wasser im Holzvergaser mindestens 6 Grad wärmer ist als das Wasser im oberen Bereich des Pufferspeichers. Der Laddomat wird dann wieder deaktiviert, sobald das Temperaturdelta unter 4 Grad liegt. Mit dem Deaktivieren des Laddomats wird dann auch nichts mehr in den Puffer eingespeist.
Die erste Ofenfüllung läuft der Laddomat einfach durch, sobald im Pufferspeicher oben aber ≥81 Grad sind, wird das aber ein ständiges On-Off. Es kommt dann dazu, dass der Holzvergaser Kesseltemperaturen zwischen 90 und 95 Grad hat, da der Laddomat ja zeitweise immer wieder aus ist. Im Pufferspeicher ist es zwar oben heiß, weiter unten wäre aber noch „Platz“. Im Vergaser lege ich dann natürlich nichts mehr nach, da das für den Kessel m. E. ungesund wird. An kalten Tagen mit höherem Vorlauftemperaturbedarf springt dann sehr schnell wieder die WP an. M. E. wird so die Holzvergaser etwas zu früh aus dem Rennen genommen.
Meine Frage ist nun: Ist so ein Temperaturdelta von 6 Grad für das Einspeisen wichtig? Besteht da ansonsten irgendeine Gefahr? Mir ist natürlich klar, dass der Pufferspeicher nicht in den 90er-Bereich gehen soll, aber das kann ich ja ablesen... Ansonsten würde ich die Delta-Einstellung vielleicht auf 3/1 Grad senken, damit der Holzvergaser immer ein bisschen länger laufen kann.

2. Bei meiner ersten Frage ist ja schon angeklungen, dass ich mit der Durchmischung des Pufferspeichers nicht richtig zufrieden bin. Er soll ja Schichten bilden, aber bei der beschriebenen Nutzungsweise ist eine Schichtung ja eher kontraproduktiv. Außerdem gibt es das Phänomen, dass 3h nach dem Holzheizen oben noch 80 Grad sind, am Entnahmepunkt für das Heizungswasser aber z. B. nur 35 Grad. Gleiches gilt für den Fall, das mit Solarthermie der obere Bereich erhitzt wurde.
Meine Bastellösung besteht darin, dass ich die Wärmepumpe 10 min Warmwasser bereiten lasse. Dann wird der Puffer durchmischt (im Bereich der beiden lilanen Anschlüsse) und heißes Wasser kann auch wieder für die Heizungs entnommen werden.
Dazu zwei Fragen:
- Abgesehen vom unnötigen Kompressorstarts: Ist so ein Kurzeinsatz der Wärmepumpe für diese irgendwie schädlich? Es kann durchaus sein, dass sie dann sehr plötzlich 70 Grad warmes Wasser abbekommt.
- Hat jemand eine klügere Alternatividee?

Vielen Dank schonmal!

Deine Systemhydraulik ist wohl das was man "Zufallsprodukt" nennt und die Regelung / Steuerung kann dieses Konstrukt wohl kaum beherrschen!

Viele Anlagennutzer glauben dann dass man eine verkokste Hydraulik mit einem guten Regler schon irgendwie hinkriegt, dieser Aberglaube hält sich leider sehr hartnäckig!

Zeichne einmal ein genaues Anlagenschema mit allen Pumpen und Mischern / Umschaltventilen und den positionen der Sensoren, dann kann man mehr sagen!

Nimm die WP für den Heizbetrieb ganz aus dem Puffer raus, die speist die Heizkreise "Parallel" zur Puffer-Entnahme (Entkoppeln mit Rückschlagventilen).

Wichtig: Mindestvolumenstrom muss sichergestellt sein, sonst noch ein Reihenpuffer mit Überströmventil.

Sonst hast du immer Verluste, die du nicht willst. Hab ich auch so begleitet (Selbstbauanlage, generell etwas verbastelt) & läuft super.

Warmwasser dann über Umschaltventil wie bisher in den Puffer.

Danke für die ersten Reaktionen!

Einen getrennten kleinen Puffer für die WP hätte ich auch vorgeschlagen (Mindestvolumen ist sonst bei der werktags üblichen Teilbeheizung des Hauses nicht gegeben), das lässt sich jetzt aber leider erstmal nicht ändern. Generell sind mir die Hände – was bauliche Veränderungen betrifft – erstmal weitgehend gebunden.

Kann mir jemand noch etwas zur ersten Frage sagen? Könnte es irgendwie bedenklich werden, wenn das vom Holzvergaser kommende Wasser z. B. nur 2 Grad wärmer ist als das an der Einspeisestelle im oberen Pufferbereich?


Die Anlage werd ich hier leider nicht vollständig skizzieren können. Für meine wichtigste erste Frage (kann man das Temperaturdelta bedenkenlos absenken) dürfte aber die folgende Skizze genügen. Darauf ist alles dargestellt, was zwischen Holzvergaser und Pufferspeicher existiert. Das ist m. W. n. nur der Laddomat und ein Stellantrieb, dessen Funktion mir nicht eindeutig klar ist (evtl. nur zur Absperrung bei Inaktivität des Holzvergasers).

Das Drumherum habe ich jetzt doch noch am Rechner ergänzt. Grob gesagt: Der Heizkreislauf läuft über einen Mischer mit Pumpe. Die Wärmepumpe läuft über die Vaillant Hydraulikstation und ist über die Verrohrhung zugleich mit dem Heizkreislaufmischer als auch mit dem Puffer verbunden.
Bei WW-Bereitung wird ein Umschaltventil aktiviert, sodass die WP (mittels Hydraulikstation) oben in den Puffer einspeißt und in der Mitte vom Puffer das Wasser entnimmt. Das nutze ich wie erwähnt zur Zeit dazu, um die Wärme aus dem oberen Pufferbereich weiter nach unten zu bringen.

Zur Skizze von Holzvergaser und Pufferspeicher
Ich bitte die laienhafte Darstellung zu entschuldigen.

Ein Holzkessel (egal ob Vergaser oder Durchbrandkessel) benötigt eine Mindestrücklauftemperatur sowohl um gut zu Funktionieren als auch wegen der Gefahr durch Kondensierende Abgase durchzukorrodieren.

Das ist der eine Teil des Problems, dafür gibt es diese Rücklaufanhebungsgruppen wie z.B. den Laddomat, dieser stellt sicher dass der Kessel bis zur Öffnungstemperatur der Thermopatrone in diesem (meist 60 bis 70°C) im Kreis läuft und danach wird soviel kaltes Wasser aus dem Systemrücklauf eingespeist dass diese RL Temperatur eingehalten wird.
Der Kessel bringt je nach Feuerintensität eine Spreizung von 10 bis 15 K wodurch sich dann am Kesselausgang zum Pufferspeicher etwa 75 bis 85°C ergeben, dadurch dass dies eine relativ geringe Wassermenge ist wird der Pufferspeicher langsam von oben "schichtweise" aufgeladen, im Idealfall bis ganz nach unten.

Deine Betriebsweise wo Du den Kessel (die RL-Pumpe) immer wieder aus und einschaltest, darin sehe ich keinen Sinn, entweder wird der Kessel befeuert und soll Wärme produzieren oder ich halte ein Grablicht darin am laufen und immer wenn etwas Wärme vorhanden ist schick ichs zum Puffer!

Üblicherweise wird der obere Teil des Puffers für eine Warmwasserbereitung zurückgehalten (über eine FRIWA) und das Wasser für die Heizung wird etwas weiter unten aus dem Puffer entnommen, das bedeutet aber dass man dort nur etrwas entnehmen kann, wenn man es vom Kessel geliefert bekommt.

Du hast bis jetzt auch nicht verraten wie Du dein Warmwasser machst, mit einem Boiler oder einer FRIWA ???

Ohne ein vollständiges Anlagenschema kann dir niemand eine vernünftige Lösung für die Einbindung einer WP anbieten, also setz dich hin und zeichne sowas ORDENTLICH !

Danke für die Antwort trotz meiner erbärmlichen Zeichnung.

Zunächst eine Klarstellung: Es ist nicht meine Anlage und ich kann erstmal wie gesagt nur etwas an der Regelung/dem praktischen Umgang damit ändern. Als Erfolg kann man immerhin werten, dass der Hausbesitzer sich überhaupt für eine WP entschieden hat, mit ihr grundsätzlich zufrieden ist und sie nicht überdimensioniert wurde ;)

Zum WW: Das wird über einen Wärmetauscher im oberen Drittel des Puffers erwärmt und wird auch schon mit 45 Grad Puffertemperatur ausreichen warm.

Zur meiner Frage:
Die Bedeutung des Laddomat zur Rücklaufanhebung ist mir bekannt, er hat eine 72 Grad-Patrone.
Aus Deiner Antwort höre ich also raus, dass der Betrieb des Kessels als Grablicht (sehr passende Formulierung!) wie von mir angenommen unnötig ist. Dann könnte ich ja die Regelung vom DeltaSol CS Plus so einstellen, dass die Kessel-RL-Pumpe auch weiter bestromt wird, wenn das Temperaturdelta nur 3 Grad beträgt. Ein typisches Beispiel nach 2h Kesselbetrieb wären 86 Grad am Kessel und 83 Grad oben am Puffer... Das wäre für mich jetzt der nächste machbare Schritt.
Da die Anlage sowohl im Kessel als auch im Puffer oben nach einiger Zeit tendenziell zu hohe Temperaturen bekommt (obwohl in der unteren Pufferhälfte noch 50 Grad sind...), kam mir jetzt noch die Idee zu schauen, ob die Laddomat-Pumpe noch auf höhere Leistung gestellt werden kann – das dürfte da doch auch helfen, oder?

Das wird es jetzt erst einmal an Fragen gewesen sein...

Hallo,

eine RLA hat ein Thermoventil, in Deinem Fall wohl 72°. Dafür gibt es auch Patronen mit anderer, niedrigerer Öffnungstemperatur. Habe bei mir für den Kaminofen auch auf 60° gewechselt. Das kann der Ofen gut ab und fast kochendes Wasser braucht man nicht.

M.E. ist bei Dir die Pumpe im Laddomat falsch angesteuert. Die Pumpe im Laddomat muß permanent laufen wenn im Ofen 60° (bei Dir 72°) sind.

Bei mir ist es z.B. so:

- Die Patrone der RLA hat 60°
- Der Ofen erreicht im Wasser ca. 55°;
- die Pumpe der RLA beginnt zu laufen und bringt den kleinen Kreis RLA - Ofen auf 6o°;
- jetzt öffnet die Patrone, hält den kleinen Kreis aber immer auf min. 60°
- die Pumpe läuft ohne Unterbrechung weiter bis der Ofen wieder auf knapp 6o° abgekühlt ist. Erst dann schaltet sie aus.

Die RLA arbeitet also nur mit einem Fühler am Ofen, nicht mit irgendwelchen Temperaturen im Puffer. Ob man je nach Ofen noch eine Sicherheitseinrichtung braucht damit der Puffer nicht kocht? Brauch ich bei der Leistung meines Ofens nicht.

Schau also mal, welcher Sensor die RLA schaltet und wo der sitzt. Bei mir hat bei den derzeitigen Temperaturen die WP Pause wenn der Ofen läuft.

Meine WP wird über einen potentialfreien Kontakt ein-/ausgeschaltet. D.h. hat der Puffer eine festgelegte Temperatur erreicht wird die WP ausgeschaltet und der Ofen heizt alleine. Schafft er nicht die notwendige Wärme arbeitet die WP parallel mit.

Hier kannst Du sehen, wie meine Hydraulik aufgebaut ist:

https://www.haustechnikdialog.de/Forum/t/270788/Aufbau-Hydraulik-WP-und-Kaminofen

Ergebnis:
Im Winter macht der Ofen alleine WW. Da der RL vom WW-Puffer mittig in den Heiz.-Puffer geht wird überschüssige Wärme dorthin geleitet und nicht wieder direkt zum Ofen. An kalten Tagen hat der WW-Puffer bei mir von oben bis unten knapp 70° und dann gehen auch 70° in den Heiz-Puffer.

Gut, Du hast nur einen Puffer. Aber warum darf der nicht von oben bis unten z.B. 70° haben? Du speist doch mit dem Vergaser von oben ein, da werden keine Schichten verwirbelt sondern der Puffer wird nach und nach von oben nach unten erwärmt, also in allerfeinster Schichtung. Vom Vergaser kommen keine riesigen Wassermassen wie z.B. von der WP.

Du mußt dazu kommen, daß beide Wärmeerzeuger parallel arbeiten können.

Gruß
Heinz

Alles klar, danke!
Ich werde beim nächsten Besuch die Regelung so ändern, dass der Laddomat durchlaufen kann. Diese Regelung anhand des Deltas zwischen Kessel und Puffer wird wohl nur zur Sicherheit eingerichtet worden sein, würgt in der Praxis aber den Kessel ab. Die Gefahr, dass der Puffer überkocht ist bei dem Holzvergaser definitiv gegeben, aber die Temperatur im Puffer kann man ja auch ablesen und dann nur vorsichtig nach Erfahrungswerten Holz nachlegen... Da die Besitzer sowieso „Team Vorsicht“ sind, dürfte das passen.
Vielleicht erübrigt sich mit dem Durchlaufen des Laddomats auch das Problem, dass der Puffer gar nicht ordentlich nach unten befüllt wurde. Ich werde Bescheid geben, wenn ich Praxisergebnisse habe.

Hallo,

wenn die Gefahr der Überhitzung besteht kann man doch auch über einen Fühler einen Alarm aktivieren, Klingel, Lampe, Telefon.

Bin dann gespannt wie sich das entwickelt.

Gruß
Heinz

Hallo,

was Du auch prüfen solltest:
Arbeitet die Thermostatpatrone noch richtig? Habe die bei mir auch schon mal tauschen müssen. Und wenn die öfter Richtung 100° arbeiten mußte ist das nicht unwahrscheinlich.

Wenn die bei 72° öffnet dürfte in der ersten Zeit das Wasser nicht die 80°-Grenze erreichen. Bei mir - mit 60°-Patrone - erreicht der Puffer "nur" um die 70°.
Die Patrone kostet nicht viel, der Wechsel geht auch recht einfach wenn man den Laddomat absperren kann.

Die Sicherung vor Übertemperatur sollte doch am Holzvergaser eingebaut sein - thermische Ablaufsicherung. Da kann doch eigentlich nichts passieren, der Ofen wird ja dann mit kaltem Wasser abgekühlt. Was natürlich nicht heißt, daß man den Ofen gedankenlos heizen kann.

Gruß
Heinz

Hallo,

das Problem ist sehr typisch bei Hybrid-Anlagen mit Pufferspeicher. Aus meiner Erfahrung liegt die Ursache oft weniger in der Steuerung selbst, sondern in der Hydraulik und den Entnahmepunkten:
1. Delta Holzvergaser / Laddomat
• 6/4 °C ist ein Schutz für den Kessel.
• Kleineres Delta verlängert zwar die Einspeisung, kann aber zu häufigem Ein-/Ausschalten führen und den Kessel kälter zurücklaufen lassen.
2. Schichtung im Pufferspeicher
• Wenn Entnahmeleitungen nicht aus der oberen heißen Schicht laufen, kommt trotz 80 °C oben kaltes Wasser aus der Mitte oder unten.
• Kurze WP-Einsätze zum Durchmischen funktionieren, belasten aber unnötig den Kompressor.
• Besser: Entnahme gezielt aus der heißen Schicht, ggf. über Mischer oder Rückschlagventile, sodass obere Schicht genutzt wird, ohne Puffer zu vermischen.

Fazit: Das eigentliche Optimierungspotenzial liegt in der Hydraulik des Pufferspeichers, nicht primär in der Steuerung oder dem Delta. Richtige Positionierung von Zuleitungen, Entnahmepunkten und Pumpen sorgt für bessere Schichtung, weniger unnötige WP-Läufe und stabilere Temperaturen.

Ich würde den Puffer mit 3 Anschlüssen , oben, Mitte, unten, nehmen. Einspeisen von heißem Wasser nur oben. Entladen über bivalenten 4 wegemischer mit abgriff aus der Mitte und nach Bedarf Beimischung aus Puffer von oben oder unten. Das ermöglicht Parallelschaltung mehrer Erzeuger und Verbraucher. Jeder Anschluss mit bivalentem 4 wegemischer. Temparatursteuerung incl. Rücklaufanhebung bei Kessel erfolgt strikt hier. Regelung des Erzeugers entkoppeln von Witterung oder VL Temperatur der Verbraucher. Die 3 Pufferanschlüsse mit 3 waagerechten Rohren verbinden. Dort per T-Stück die bivalenten 4 Wegemischer aufschalten. Funktioniert. Ist offen für jede Änderungen Erweiterung. Was haltet Ihr davon? Erfahrungen?

Das ist ein sehr interessanter Vorschlag (von Dulla2505) – ein Umbau kommt dort gerade nicht in Frage, aber falls jemand etwas neues plant, könnte das interessant sein.

(Ich persönlich würde aber sowieso bei einem neuen eigenen Projekt dazu tendieren, voll auf Wärmepumpe zu gehen mit Wärmepumpenstrom und weiterem PV-Ausbau. Je komplexer das System, desto mehr Wartungskosten, Schornsteinfegerkosten und desto mehr Reparaturen. Hybrid-Systeme sind m. E. in der Praxis oft „Selbstbetrug“, wenn man es mal zu Ende rechnet.)

Nun aber mein Bericht zum vorhandenen System. Ich hatte mittlerweile die Gelegenheit, die Steuerung beim DeltaSol zu ändern. Jetzt wird der Laddomat nur noch deaktiviert, wenn das heiße Wasser aus dem Kessel nur noch 1 Grad wärmer ist als das Wasser in der Mitte des Puffers. An geht er wieder ab 0,5 K Differenz. Bei dieser Anlage hat das tatsächlich einen großen Teil des Problems behoben. Wenn diese Regelung überhaupt erst beginnt, zu greifen, ist der 950l-Pufferspeicher schon fast bis unten auf die gewünschten 80-85 Grad vollgeladen. Das läuft jetzt schön kontinuierlich von oben nach unten durch – so wie es sein soll. Mit der Einstellung 6/4 ist die Regelung ja schon bei ca. 40% Ladung eingeschritten. Jetzt erfüllt sie tatsächlich nur noch eine Art Schutzfunktion. In der Praxis steigt beim Eingriff der Regelung die Temperatur im Holzvergaser, sodass auch die Benutzer, die das System nicht bis ins letzte Detail studiert haben, das Warnsignal vernehmen.

Ich hab außerdem noch den Fühler am Pufferspeicher, der der Wärmepumpensteuerung mitteilt, wie das Wasser im Bereich des Heizwasserentnahmepunkts ist, etwas weiter nach oben verlegt, sodass die WP bei Holzfeuer schneller ausgeht und länger ausbleibt.

Insgesamt ist das System dadurch zwar nicht perfekt, aber stark verbessert und die Besitzerin ist sehr zufrieden.

Vielen Dank für alles Mitdenken, ich hätte mich sonst wohl nicht getraut, die Einstellung testweise zu verändern...