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  - Wärmepumpen

Hallo zusammen,

es geht um den Direktbetrieb einer Wärmepumpe an einem Heizkreis mit AFC-Ventilen, also ohne hydraulische Trennung bzw. ohne Parallelpuffer.

Bei mir wurde im letzten Jahr eine Fußbodenheizung eingebaut. Mit dem Heizungsbauer war besprochen, dass die Anlage möglichst wärmepumpentauglich ausgeführt werden soll. Aktuell läuft noch eine Gastherme.

Verbaut wurden Heimeier Dynacon Eclipse Verteiler mit AFC-Ventilen. Diese wurden mir damals gerade im Hinblick auf eine spätere Wärmepumpe als besonders geeignet empfohlen. Inzwischen sehe ich das etwas differenzierter.

Aktuell befinde ich mich in der Angebotsphase für eine Wärmepumpe. Ich würde die Anlage möglichst gerne ohne Parallelpuffer bzw. ohne hydraulische Trennung betreiben, also im Direktbetrieb.

Die Heizungsbauer raten davon allerdings meist grundsätzlich ab — unabhängig von den AFC-Ventilen. Teilweise würden sie es auf Kundenwunsch trotzdem umsetzen. Jetzt frage ich mich natürlich, ob meine bestehende Anlage mit den Dynacon-Eclipse-Ventilen dabei eventuell tatsächlich ein Problem darstellen könnte.

Wenn die Wärmepumpe primär über die Spreizung regelt, scheint das eher unkritisch zu sein. Schwieriger wird es vermutlich bei Wärmepumpen, die den Volumenstrom stark über die Heizkreispumpe modulieren.

Nach meinem Verständnis begrenzen die AFC-Ventile ab einem bestimmten Differenzdruck den Durchfluss auf den eingestellten Wert. Bei den Dynacon Eclipse liegt dieser Bereich laut Datenblatt ab ca. 150 mbar. Die zweite Schwelle bei 250 mbar ist für mich vermutlich nicht relevant, da bei mir kein Heizkreis über 150 l/h eingestellt ist.

Unterhalb dieses Mindestdifferenzdrucks arbeiten die Ventile dagegen noch nicht als Konstantdurchflussregler. Sie verhalten sich dann eher wie statisch eingestellte Ventile: Der Durchfluss steigt mit dem Differenzdruck ungefähr entlang einer Wurzelfunktion, allerdings mit einem gegenüber einfachen Ventileinsätzen höheren Druckverlust.

Hier die entsprechende Kennlinie:


Meine Frage wäre daher:

Stimmt diese Interpretation so weit?

Und gibt es praktische Erfahrungen mit dem Direktbetrieb einer modulierenden Wärmepumpe an Heizkreisen mit Dynacon-Eclipse-/AFC-Ventilen, insbesondere ohne hydraulische Trennung?

Mich interessiert vor allem, ob es in der Praxis Probleme gibt, wenn die Wärmepumpe den Volumenstrom reduziert und einzelne AFC-Ventile dadurch unterhalb ihres Mindestdifferenzdrucks betrieben werden.

Hallo,

sehr spannende Frage, habe ich mir auch schon überlegt. Ich würde auch die Eclipse-Ventile einsetzen, vor allem weil das Geräuschverhalten bei hohen Differenzdrücken besser ist als bei den einfachen V-exact II (da ist ein max. von 200mBar angegeben).

Bei meiner Jeisha läuft die Regelung auf eine fest eingestellte Spreizung. Um die Spreizung zu erreichen, wird der Volumenstrom moduliert. Minimum ist 600 l/h und als Maximum sind bei mir gut 1.200 l/h eingestellt.
Volumenstrom und Differenzdruck sind dabei proportional, wenn auch nicht linear.

Regeln bei dieser Strategie ein Thermostat ab (Raum heizt sich durch Sonneneinstrahlung stark auf), dann sollte folgendes passieren:
- Der Volumenstrom liegt im nichtlinearen Bereich der Ventile: Alle anderen HK bekommen mehr Volumen.
- Der Volumenstrom wird schon durch die Ventile begrenzt: Der Differenzdruck steigt an und das Überströmventil öffnet, die Spreizung sinkt da die RL-Temperatur ansteigt. Die Wärmepumpe wird dann abschalten.

Der nichtlineare Bereich der Ventile sollte aber Tabu sein um eine ungleichmäßige Verteilung der Volumenströme (und damit Heizleistung) zu verhindern.

Wenn auf einen festen Volumenstrom geregelt wird, dann wird direkt das Überströmventil ansprechen sobald ein Thermostat schließt.

Der einzige Fall wo das funktioniert wäre die Regelung auf einen festen Differenzdruck. Aber soweit ich mich erinnere, unterstützt das zumindest eine Jeisha gar nicht für einen direkt versorgten Heizkreis.

Das ist eben die Frage. Auch bei statischen HK-Ventilen ist das keine gerade. Die Kennlinie verhält sich nach dieser Formel, wobei kv die Voreinstellung ist:

V̇ = kv · √Δp

Also einer Wurzelkennlinie. Also wie im Diagramm von Heimeier dargestellt

Das würde ja bedeuten, dass sich ein AFC-Ventil unterhalb des Mindestdrucks annähernd wie ein statisches Ventil verhält.

Ich habe eine Lambda mit Heizkörper im Direktkreis. Die Lambda moduliert Leistung über dem Volumenstrom bis zu Maximalvolumenstrom und wenn das mit der Sollspreizung nicht klappt dann kann die Spreizung da über dem Soll-Wert fahren.

Beim Einbau hatte mein HB überall Eclipse Ventile verbaut, zwar die 150er statt den 300er deswegen ist meine Erfahrung hier vielleicht nicht darstellend was die 300er leisten können.

Jedenfalls war das eine reine Katastrophe, die Ventile rauschten wie blöde weil der Differenzdruck im System sehr hoch war um den Durchfluss zu erreichen.


Blau und Grüne Kennlinien waren das System mit den Eclipse Ventile. Blaue Kennlinie waren die Ventile noch leise genug, aber reichten nicht aus mit dem Volumen; Grüne waren quasi die meisten Ventile auf max Einstellung. Aber sogar bei dieser Einstellung waren die extrem laut.

Was wichtig hier zu erkennen ist, dass die Steigung des Druckverlustes im System zwischen den beiden Einstellungen der Eclipse Ventile parallel zueinander sind. Das Wasser muss immer gegen der Feder im Ventil kämpfen und das sind immer laut Datenblatt 150mBar Verlust, was riesig ist.

Die rote Kennlinie ist als ich alle die Eclipse rausgeschmissen hatte und durch V-Exakt II ersetzt hatte. Alles im Haus war plötzlich extrem ruhig und man konnte nichts mehr hören. Maximaler Durchfluss im System stieg von 1300l/h auf 1800l/h.

Ein anderes Problem der Eclipse ist das sie einen zu kleinen Proportionalbereich haben. Weil die Ventile den Maximaldurchfluss drosseln (du kriegst niemals mehr Durchfluss als was im Datenblatt steht, der Druckverlust steigt exponentiell), wenn die WP mit kleiner Leistung fährt, dann kann es dazu kommen dass die Eclipse mit den höchsten Rohrdruckverlust dann kaum mehr Durchfluss bekommen und man verliert den Hydraulischen Abgleich. Hatte ich auch bei mir bei den Heizkörper die am weitesten entwernt waren.

Jedenfalls meine Erfahrung ist dass man AFC/Eclipse unbedingt vermeiden sollte mit WP, insbesondere in Direktkreis und nochmals insbesonders für jegliche WP die über Volumenstrom moduliert.

Sowas in der Art hatte ich befürchtet. Danke für deine ausführliche Rückmeldung.

Jetzt ist der Fall bei mir wohl etwas anders, da ich die Ventile nicht an Ihrer Grenze betreibe. Höchster Durchfluss ist im Bad mit knapp 150 l/h - von max. möglichen 300.
Ein Rauschen höre ich nur wenn ich den Verteilerkasten öffne. Das ist also in Ordnung.
Aber trotzdem wird dann gerade im Teillastbereich hydraulische Abgleich verschoben.


Wenn es am Ende eine WP mit variablen Volumenstrom wird, und es Probleme gibt, kann man dann die Ventileinsätze tauschen, oder müssten dann die kompletten Verteiler getauscht werden?

Wenn es am Ende eine WP mit variablen Volumenstrom wird, und es Probleme gibt, kann man dann die Ventileinsätze tauschen, oder müssten dann die kompletten Verteiler getauscht werden?

Dann wähl doch eine WP, die ausdrücklich den Volumenstrom konstant hält. Vaillant macht das z.B. so. Aber wahrscheinlich sind die meisten Heizis schon mit der Frage überfordert, ob der Volumenstrom konstant gehalten wird oder nicht. Hauptsache es wird warm und der Heizi bekommt die Förderung ...

Und ja, man kann die Ventile tauschen, wenn es nicht gerade die mit dem erhöhten Durchfluß sind. Die haben nämlich auch nen größeren Querschnitt nötig.