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  - Wärmepumpen

Ich habe eine Lambda EU10L mit teilentkoppelter Hydraulik über einen Schichtpufferspeicher und zwei parallelen Heizkreisen (FBH und HK). Ich bin extrem zufrieden mit der Anlage aber....,

Was mich wundert: Laut Datenblatt liegt der Mindestvolumenstrom bei 1,3 m³/h, der Nennvolumenstrom bei 1,7 m³/h. In meiner Anlage sehe ich in der jetzigen Übergangszeit aber teilweise nur ca. 0,45 m³/h (Verdichter auf 20%). Im normalen Winterbetrieb lag der Volumenstrom meistens zwischen 0,8 und 1,2 m³/h.

Jetzt frage ich mich, wie das fachlich zu verstehen ist. Läuft die Wärmepumpe damit tatsächlich unter Mindestvolumenstrom?

Zur Einordnung noch ein paar Anlagendaten:

- Hydraulik: teilentkoppelt mit Schichtpufferspeicher
- Delta T Schichtpufferspeicher= Delta T HK = Delta T WP
- Heizkreise parallel: FBH und Heizkörper mit Mischer
- Heizkurven aktuell FBH: 22/28/33,5 bei 15/0/-15 sowieHK: 25/33/39 bei 15/0/-15
- In den letzten schönen Tagen (15. Feb- 17.März) hat die Anlage nur 2x getaktet und war danach etwa 4 Stunden aus
- Heizgrenztemperatur: 12,5 °C. Grundlage dafür ist eine gewichtete AT mit 10 % Mittelwert letzte Stunde, 40 % Mittelwert letzte 24 h und 50 % Vorhersage nächste 24 h
- Wärmepumpe läuft kontinierlich (15. Dezember-17. März): COP Verdichter bei (Heute) 7°C: 8,6 (VL=31°C, Aufnahmeleistung 0,4 kW)
- COP Verdichter Durchschnitt =5,8 (Gesamt WW, Abtauen, Heizen, ohne Pumpen und Steuerung), Zeitraum 15. Dez- 17. März
- Stromverbrauch Verdichter= 1950 kWh (Gesamt WW, Abtauen, Heizen, ohne Pumpen und Steuerung): 15. Dez - 17. März
- Hydraulische Abgleich durchgeführt (Berechnung)
- Thermische Abgleich durchgeführt (Temperaturmessung Räume sowie Heizkörper gemessen mit Wärmebildkamera)

Die 1,3m³/h sind der mindest zu gerwährleistenden Volumenstrom damit die Anlage in allen Fällen arbeiten kann; also Maximalleistung bzw abtauen.

Das hat aber nichts mit den minimalen Volumenstrom zu tun, der ist 11% der Pumpenleistung als Grundeinstellung und ist halt dann 450l/h bei dir, oder Minimalleistung geteilt durch Spreizung.

Ich hatte vor ein paar Monaten gewarnt dass bei dir der Sekundärkreis viel größeren Volumenstrom als der Primärkreis in der Übergangszeit haben wird und du dadurch VL Senkungen im HK haben wirst, wir sind jetzt wohl da.

Das einzige was du jetzt tun kannst ist:

- Experimentier mit der Mindestpumptenleistung oberhalb von den 11%. Was das für einen Einfluss auf die WP Regelung haben wird keine Ahnung.
- Grundproblem auf der Sekundärseite mit PWM Pumpengruppen beseitigen damit das auch bei niedriegen Primärkreis klappt.

quote="Die 1,3 m³/h sind der mindestens zu gewährleistende Volumenstrom, damit die Anlage in allen Fällen arbeiten kann; also bei Maximalleistung bzw. beim Abtauen.

Das hat aber nichts mit dem minimalen Volumenstrom zu tun. Dieser beträgt 11 % der Pumpenleistung als Grundeinstellung und ist halt"

@AndreiLux, vielen Dank für deine wirklich wertvolle Antwort. Das hilft mir sehr, das Ganze besser einzuordnen.

Das Thema mit PWM-Pumpen hatte ich auch schon im Kopf. Meine Frage ist dabei vor allem: Wie würde man diese sinnvoll ansteuern?
Die Pumpen sitzen bei mir jeweils hinter den Mischern in den beiden Heizkreisen.

Meine bisherige Überlegung war folgende:
Ich könnte versuchen, die Volumenströme auf der Sekundärseite rechnerisch zu erfassen, also auf Basis von VL/RL sowie einer Ultraschallmessung des Volumenstroms nach der Pumpe der Heizkreise. Ich würde nur ungern den Zulauf öffnen und dort noch einen WMZ einbauen, weil die beiden Pumpengruppen auf einem speziellen Verteilerbalken montiert sind und das zu hohe Umbaukosten verursachen würde. Ein Ultraschallmessgerät würde auch nicht funktionieren, weil die Leitung vor der Pumpengruppe zu kurz ist.

Die Pumpen selbst könnte ich vermutlich relativ einfach tauschen (lassen), ohne das ganze Wasser ablassen zu müssen — zumindest sieht es momentan so aus. Deswegen möchte ich die Volumenströme vor der Pumpengruppe berechnen. Eine Ultraschallmessung nach der Pumpengruppe würde funktionieren, weil die Leitung dort lang genug ist: BILD

Die berechneten Volumenströme (FBH + HK) würde ich dann mit dem Wert der Lambda-Pumpe auf der Primärseite abgleichen. Ziel wäre, die Sekundärseite so zu regeln, dass sie sich dem Primärvolumenstrom annähert, mit einer kleinen Differenz, z. B. ca. 0,2 m³/h, damit der Puffer noch leicht beladen wird.

Mein Gedanke dahinter ist, dass ich so vielleicht auch das Problem entschärfen könnte, dass die Lambda in der kalten Periode den Volumenstrom relativ stark hochzieht und dadurch dann ca. 0,6–0,7 m³/h durch den Puffer „jagt“, weil die Heizkreise sekundärseitig nur ungefähr 1,2 m³/h abnehmen.

Daher meine Frage an dich:
Würde so ein Regelkreis aus deiner Sicht grundsätzlich funktionieren, wenn man die Volumenströme sauber berechnet bzw. näherungsweise bestimmt?

Als Alternative habe ich noch darüber nachgedacht, einfach die Heizkreise weiter zu öffnen, damit auf der Sekundärseite mehr Volumenstrom abgenommen werden kann. Eventuell könnte ich so die Problematik schon teilweise entschärfen und mir den Pumpentausch erst einmal sparen. Dazu habe ich ja auch meinen Heizkörperkreis mit eingestellt: Link

Wenn ich im Programm die Heizkreise weiter aufdrehe, kommt EasyPlan mit der Meldung „Volumenstrom zu groß“. Ich vermute, das Programm wurde für fossile Brennstoffe mit kleineren Volumenströmen entwickelt. Ich habe in einigen Räumen bereits Anpassungen vorgenommen, weil ich mir eine Wärmebildkamera angeschafft habe und damit den thermischen Abgleich sowie RL und VLT ermittelt habe. Ich konnte das jedoch nur teilweise durchführen, weil die Übergangszeit plötzlich eingebrochen ist.

Mich würde interessieren, wie du das einschätzt. Wahrscheinlich muss ich beides machen?

Monetäre Überlegungen sind für mich hier nicht von Bedeutung (ich weiß, was die Pumpen kosten). Es geht mir eher um die Einfachheit der Technik.

Nochmal ausdrücklich: Vielen Dank für deinen sehr wertvollen Beitrag.

@AndreiLux: Kann es sein, dass die Heizungsleitungen zusätzlich Druckabfall verursachen, der einen Einfluss darauf hat, was tatsächlich durch die Eclipsen geht?

Wenn die WP in der kalten Zeit auf 1,5–1,7 m³/h hochgedreht hat, habe ich die sek Pumpen eine Stufe höher gesetzt, und dann wurde der Speicher auch „weniger“ beladen, Folge: das Delta T über den Speicher hat sich vergrössert auf etwa 5K statt 3K und der Delta T über den HK hat sich von etwa 7K auf 6K reduziert

Das Elegante an den PWM-Pumpen ist, dass ich auch das Delta T über den Puffer als Regelgröße SOLL nehmen kann. So kann ich immer gewährleisten, dass

1) nicht zu viel Verwirbelung entsteht (Schichtungseffizienz),
2) immer ausreichend Energie für das Abtauen vorhanden ist und
3) ich möglicherweise den „Trick“ mit der Übertemperatur (Puffer) von 2 K wieder herausnehmen und so die Effizienz steigern kann.

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Wenn das eine Möglichkeit ist, wieso hast du es noch nicht getan? Mehr Volumenstrom ist weniger Spreizung, ist effizientere WP durch weniger VL.

Was ein Program sagt soll dir egal sein, Praxis zählt. Maximaldurchfluss ohne Strömungsgeräusche ist Endziel.

Wir hatten all die Diskussionen schon im Januar, dT gesteuerte PWM Pumpen sind die Lösung.

ESBE hat Modelle, siehe CRA217: https://esbe.eu/group/products/controllers/cra200

Die haben konstante dT PWM Pumpensteuerungen und können auch Pumpenstop machen was dir Strom spart im Sommer.

dT Primärseite 0,2K niedriger als Sekundärseite setzen damit Puffer beladen werden kann. Die Volumenströme passen sich durch die Energiezugabe Primärseite und Energieabnahme Sekundärseite Temperaturbedingt dann an ohne diese direkt messen zu müssen.

Wieder mal, das mit den Eclipse klappt schlecht wenn der Differenzdruck am Ventil unter 50 bis 100mBar liegt weil du dann im Proportionalbereich des Ventil arbeitest und wenn diese nicht an allen Ventilen gleich sind, verlierst du den Abgleich und es wird Salat. Du zeigst 251mBar an der Pumpe, ob das genügend ist weiss ich nicht. Ich hatte meine Meinung zu den Eclipse zig mal geteilt und die ist die haben nichts bei EFH zu suchen und sind für Wärmepumpen ungeeignet.

Siehe Video: https://www.youtube.com/watch?v=zXkl82w-z-E

dT Steuerungen am Ende.

Nochmal vielen Dank für deine Bemühungen und die Zeit, die du hier im Forum investierst. Meine Frau hat schon lächerlicherweise eine Bemerkung hinterlassen, wann ich der Wärmepumpe einen Heiratsantrag machen sollte. Ich habe leider noch keine Zeit dafür gehabt Dein Vorschlag umzusetzen, weil ich parallel den Keller renoviere, ein neues Dach bekomme und die PV-Anlage momentan montiert wird. Und dann kam plötzlich die Übergangszeit.

Ich bin mit den Einstellungen der Eclipsenventile sehr zufrieden. Alle Räume werden ausreichend warm, und es gibt keine Geräusche und die Heizkörper haben über der vollen Obenkante und gleichen Temperaturverlauf von oben nach unten (mit Wärmebildkamera gemacht), aber der Volumenstrom ist begrenzt. Ich werde pragmatisch vorgehen und erhöhe alle Einstellungen proportional mit dem Ziel von 1,4 m³/h (von aktuell 1,010 m³/h). Die restlichen 0,3 m³/h gehen in die FBH, wo es nochmal heruntergemischt wird. So kann ich sicherstellen, dass der nominale Volumenstrom der Lambda erreicht werden kann.

Das Schöne bei der ESBE (danke für den Hinweis) ist, dass ich das maximale Delta T einstellen kann. Das heißt, im Winter erhöht die PWM-Pumpe die Leistung, wenn das maximale Delta T erreicht wird – genau das, was ich möchte. Das mache ich aktuell manuell. Bist du sicher, dass kein überproportionaler Anteil trotzdem durch den Puffer geht bei hoher Leistungsanforderung im Winter? Hast du das auch so umgesetzt?

Das Thema mit dem minimalen Druck lässt sich meines Erachtens über eine Mindest-PWM-Einstellung lösen, die ich in der Übergangszeit festlegen kann (Ich habe das Video angeschaut, sehr hilfreich :-)).

Durch die Erhöhung der Volumestrom kann ich meine Heizkennlinie meines Erachtens weiter senken, insbesondere im Bereich von 0 °C bis -15 °C. Den Bereich über 0 °C kann ich nur begrenzt absenken, da ich sicherstellen muss, dass die Heizkörper überhaupt noch ausreichend Wärme abgeben können. Unter 29 °C passiert da nicht mehr viel – mit Ausnahme der Heizkörper mit Lüfter.

Welche PWM-Pumpe würdest du denn empfehlen (Preis ist nicht entscheidend, sondern Qualität)? Ist es möglich, die Pumpe aus einer Standard-Mischer-/Pumpengruppe umzubauen, da sie eine Standardlänge hat? Lässt sich die Pumpe ausbauen, indem man den Hahn mit Temperaturanzeige zudreht und den Mischer schließt, oder muss die komplette Pumpenbaugruppe ausgebaut werden? Ist so ein Umbau überhaupt möglich?

Diese Pumpenbaugruppe istaktuell verbaut.

Aus dem Video entnehme ich ein minimal einstellbares dT von 5K.
Über Deine bekannte Heizleistung kannst du daraus vmtl. bestimmen, welche (nicht zu große) HKP passen würde.

Danke, es geht nicht um die Dimensionierung, kann ich berechnen. Es geht eher um welche Marke/Model. ggf. per PN schicken, weil hier keine Werbung usw.

Mit HKP-Herstellern kenne ich mich leider nicht aus. Es ging mir nur darum, dass du nicht auf z.B. dT=3,5K rechnest und die HKP nachher nicht weit genug runter kommt, um die Min-Spreizung von 5k zu schaffen.
Ich habe übrigens auch das "Problem", dass die HKP gerade jetzt in der Übergangszeit deutlich mehr Volumenstrom machen möchte als ich gebrauchen kann. Ich habe den Volumenstrom deshalb künstlich durch Drehen des Thermometers in der Pumpengruppe abgewürgt. So komme ich mit minimaler Pufferhysterese im Heizkreis trotzdem auf VL-Soll. Wenn es nächsten Winter wieder kälter wird, drehe ich das Ventil wieder ganz auf oder stelle die HKP auf eine höhere Stufe.
dT-Regelung wäre natürlich vieeel besser, aber ein Umbau würde sich bei mir nicht amortisieren.

Danke für den Hinweis. In der Übergangszeit kommt Delta T manchmal bei 3K, auch HK. Bei meiner FBH Teil ist fast immer delta T=3K of 4K. Wie siehst Du dass @Andreilux? Bin ich gezwungen ab 5K zu regeln?

Die niedrigen dTs die du jetzt hast sind wegen Vorlaufsenkungen am HK oder Mischer Senkungen an der FBH. Praktisch ist das dann komplett irrelevant wenn du auf 5K steigen würdest weil es die WP nicht beeinflusst.

Die ESBE Lösung war auch nur ein Beispiel, es gibt auch andere Lösungen wie https://www.heiz24.de/Resol-differential-temperature-controller-DeltaSol-CS-Plus-with-4-sensors-New

Bei der ESBE weiss ich nicht wie das ist mit der Mischer Temperaturkontrolle gleitend mit der Heizkurve seitens der WP funktioniert weil das jetzt ein Kombi Mischer und Pumpen Controller ist, ist auch jetzt teuer das nicht am Mischer zu verbauen. Vielleicht ist ein reiner Pumpen Controller besser und billiger.

Es gab ein paar Leute hier im Forum die haben auch dT Pumpen eingebaut, muss man nachfragen genau was genau die angewendet haben.

Pumpenmarke ist ja entweder Wilo oder Grundfos, jegliche Wilo PWM Pumpe mit passender Leistung ist glaub ich genügend.

Frank, wissen wir alle. Ich hab Direktkreis mit 1er Pumpe im Haus und meine Eclipse vom HB hab ich rausgeschmissen.

Für andere die das leider verplant haben geht es jetzt um Schadensberenzungen und wie man das realistisch löst. Den teuren LINK3 Schichtspeicher rauszuschmeißen bezweifle ich dass wir das hier hinbekommen.

Hallo Herr Roth,

ich denke, man sollte das etwas differenzierter betrachten.

Dass eine einfache Anlage grundsätzlich Vorteile hat, steht außer Frage. Das KISS-Prinzip ist gerade im Wärmepumpenbereich oft sinnvoll. Daraus folgt aber nicht automatisch, dass jede Anlage mit Schichtladepuffer, sekundären Pumpengruppen, abgestimmten Volumenströmen oder voreinstellbaren Ventilen per se „unnötig kompliziert“ ist.

Entscheidend ist aus meiner Sicht immer der konkrete Anwendungsfall:

1) Wie viele Heizkreise sind vorhanden?
2) Gibt es unterschiedliche Temperaturniveaus?
3) Wie ist die Hydraulik des Bestandsgebäudes aufgebaut?
4) Welche Mindestvolumenströme fordert der Wärmeerzeuger?
5) Wie wird Abtauung, Taktschutz und stabile Betriebsführung sichergestellt?
6) Welche Randbedingungen bestehen bei Sanierung statt Neubau?

Gerade im Bestand lassen sich Zielkonflikte oft nicht mit einer rein minimalistischen Lösung auflösen. Dann kann zusätzliche Hydraulik durchaus technisch begründet sein und nicht nur „teures Beiwerk“.

Ein Schichtladepuffer kann beispielsweise helfen, Volumenstromkonflikte zwischen Wärmepumpe und Heizkreisen zu entkoppeln, den Betrieb zu stabilisieren und in bestimmten Konstellationen auch die Abtauung robuster zu machen. Ebenso können voreinstellbare Ventile oder geregelte Pumpen sinnvoll sein, wenn ohne diese keine saubere Verteilung oder kein stabiler Betrieb erreichbar ist.

Natürlich muss man immer kritisch prüfen, ob jedes Bauteil wirklich einen Mehrwert bringt. Da bin ich vollkommen bei Ihnen. Aber die pauschale Aussage „es geht alles ohne“ greift meines Erachtens zu kurz!

Technisch sauber ist nicht die Lösung mit den wenigsten Komponenten, sondern die Lösung, die unter den gegebenen Randbedingungen robust, effizient und beherrschbar funktioniert.

Am Ende sollte man daher weniger ideologisch auf „maximal einfach“ oder „maximal ausgefeilt“ schauen, sondern auf eine belastbare Auslegung des Gesamtsystems.

Viele Grüße

Wenn in der Übergangszeit Delta T unter 3 K sinkt, würde der ESBE theoretisch herunterfahren. Das lässt sich unterbinden, wenn im Regler von ESBE ein Mindestvolumenstrom eingestellt wird. Das kann meines Erachtens übrigens auch in der PWM-Pumpe eingestellt werden.

Bitte zurück zur Sachebene. Die Bewertung als ‚Schadensbegrenzung‘ hilft fachlich wenig weiter. Entscheidend ist, welche Lösung unter den vorhandenen Randbedingungen technisch sinnvoll und realistisch umsetzbar ist.