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Schadensbegrenzung bei bei Betrieb von Wärmepumpen über hydraulische Weiche oder Parallelpuffer
Verfasser:
Bernd_K
Zeit: 01.12.2010 19:23:38
0
1448450
In letzter Zeit häufen sich hier im Forum Berichte von WP-Besitzern, deren über hydraulische Weiche oder Parallelpuffer betriebene WP nicht optimal läuft. Die nicht optimale Funktion äußert sich meist in heftigem takten der WP und wird im allgemeinen auch nur deswegen bemerkt. Der nachfolgende Beitrag soll kurz umreißen wie man den Betrieb der WP über (in fast allen Fällen völlig überflüssige, s.u.) Weiche oder Parallelpuffer optimieren kann. Alles nur meine Sicht der Dinge, bin kein Fachmann.

1. Allgemeines

Die nachfolgende Skizze zeigt, wie eine hydraulische Weiche (oder ein Parallelpuffer, der exakt wie eine Weiche zu behandeln ist und daher im folgenden nicht mehr genannt wird) ins Heizsystem von WP und Heizkreis eingebunden ist:


.......................|---------------------------------------|
-----------------------|.......................................|------------------------------
...WP-Rücklauf............................................Heizkreis-Rücklauf
-----------------------|.......................................|------------------------------
.......................|.......................................|
.......................|..............Weiche..............|
.......................|.......................................|
-----------------------|.......................................|------------------------------
...WP-Vorlauf..............................................Heizkreis-Vorlauf
-----------------------|.......................................|-------------------------------
.......................|---------------------------------------|

Für den Heizbetrieb über eine hydraulische Weiche braucht man (mindestens) 2 unabhängig voneinander regelbare Umwälzpumpen. Die Umwälzpumpe in der WP (UWP) pumpt aufgeheiztes Wasser über den WP-Vorlauf in die Weiche und saugt im Heizkreis abgekühltes Wasser wieder zurück in die WP, und die Umwälzpumpe im Heizkreis (UH) saugt aufgeheiztes Wasser aus der Weiche und pumpt im Heizkreis abgekühltes Wasser wieder zurück in die Weiche.

Kurz und einfach gesagt: der WP-Betrieb über Weiche funktioniert optimal, wenn die Volumenströme (WP-Vorlauf -- Weiche -- WP-Rücklauf) und (Heizkreis-Vorlauf -- Heizkreise -- Heizkreis-Rücklauf) gleich sind. Nur: wie stelle ich fest ob das so ist, und was kann ich tun, wenn das nicht so ist.


2. Überprüfung der Volumenströme an der Weiche

Die wenigsten werden Durchflussmesser in der WP und im Heizkreis haben, wir können aber die Diagnose auch über einfache Temperaturmessungen durchführen. Die Volumenströme an der Weiche sind korrekt eingestellt, wenn (ab etwa 1 Minute nach Kompressorstart und bis zum Abschalten des Kompressors) die Temperaturen von WP-Vorlauf (TWV) und Heizkreis-Vorlauf (THV) gleich sind, und die Temperaturen von WP-Rücklauf (TWR) und Heizkreis-Vorlauf (THR) gleich sind. Betrachten wir kurz was passiert, wenn das nicht so ist.

a. Wenn TWR höher als THR ist, ist der Volumenstrom (WP-Vorlauf -- Weiche -- WP-Rücklauf) größer als der Volumenstrom (Heizkreis-Vorlauf -- Heizkreise -- Heizkreis-Rücklauf).
In diesem Fall pumpt die UWP mehr aufgeheiztes Wasser in die Weiche als die UH aus der Weiche abnehmen kann. Ein Teil des von der WP aufgeheizten Wassers wird also sofort wieder über den WP-Rücklauf abgesaugt, daher messen wir TWR größer als THR.
Das Problem ist in diesem Fall, dass die WP durch die Temperatur TWR geregelt wird. Da diese höher ist als die Temperatur THR (die ja eigentlich das Regelkriterium für die Schaltung der WP sein sollte), schaltet die WP unnötig früh wieder ab. Die Heiztakte werden unnötig verkürzt. Im Extremfall taktet die WP wie blöde.

b. Wenn THV kleiner als TWV ist, ist der Volumenstrom (WP-Vorlauf -- Weiche -- WP-Rücklauf) kleiner als der Volumenstrom (Heizkreis-Vorlauf -- Heizkreise -- Heizkreis-Rücklauf).
In diesem Fall entnimmt die UH mehr Wasser aus der Weiche als die UWP liefern kann, ein Teil des kalten Heizkreis-Rücklaufs wird also sofort wieder in den Heizkreis-Vorlauf gesaugt, daher messen wir THV kleiner als
TWV.
Ärgerlicherweise produziert die WP also ständig eine höhere Vorlauftemperatur als im Heizkreis verwertet wird, und dies ist bekanntermaßen uneffizient, sprich: wir haben einen unnötig hohen Stromverbrauch.

In den meisten Fällen wird das unter a. beschriebene Szenario vorliegen, dass also die UWP mehr Wasser fördert als die UH. Die UWP ist nämlich für den Betrieb "direkt in den Heizkreis" ausgelegt, und dieser Heizkreis stellt einen wesentlich höheren hydraulischen Widerstand dar als die hydraulische Weiche. Beim Betrieb über eine hydraulische Weiche kann man also oft die Leistung der UWP gar nicht "klein genug" stellen.


3. Vorgehensweise beim Einstellen der Volumenströme

Im allgemeinen wird die Hydraulik an der Weiche nach Übergabe der WP an den glücklichen Besitzer nicht korrekt eingestellt sein. Heizungsbauer bzw. Hersteller die dem Verbraucher eine hydraulische Weiche installieren (lassen) sind nämlich im allgemeinen nicht an optimalem WP-Betrieb beim Kunden interessiert, da der Kunde nur selten reklamiert wenn das Haus warm wird.
Was also tun, wenn man eine "Fehlabstimmung" der Hydraulik an der Weiche festgestellt hat?

a. Zunächst müssen im Heizkreis sämtliche thermischen Regelventile entfernt und alle anderen Ventile auf endgültige Einstellung eingestellt werden. Denn die Voraussetzung für eine Abstimmung der Volumenströme an der Weiche ist unter anderem, dass der Volumenstrom im Heizkreis konstant ist. Wenn der Volumenstrom im Heizkreis z.B. durch Regelung einzelner Kreise von der Raumtemperatur abhängt und variiert, kann ich ihn natürlich nicht an den (konstanten) Volumenstrom der Umwälzpumpe der WP anpassen.
Ebenso muss der hydraulische Abgleich der Heizkreise abgeschlossen sein, bevor man sich an die Abstimmung der Hydraulik an der Weiche heranmacht.

b. Als nächstes muss man ein wenig experimentieren. Ziel soll sein, die Volumenströme an der Weiche bei einer "vernünftigen" Spreizung (das ist die Differenz zwischen Vorlauftemperatur und Rücklauftemperatur, also TWV-TWR bzw. THV-THR) abzustimmen. Eine "vernünftige" Spreizung ist bei Fußbodenheizung 5-9 °C, bei Heizkörpersystemen darfs auch etwas höher sein.
Wahrscheinlich ist es so, dass die UWP selbst auf kleinster Stufe noch eine recht kleine Spreizung produziert, deswegen ist

- das erste Experiment: die UWP Schritt für Schritt jeweils eine Stufe kleiner drehen und im nächsten Heiztakt (mindestens 2 Minuten nach Kompressorstart) die Spreizung TWV-TWR ablesen und notieren (TWV und TWR werden ja von der WP angezeigt). Sobald die Spreizung bei einer gegebenen Pumpenstufe größer als (sagen wir) 12 °C wird, sollten wir das Experiment als abgeschlossen betrachten und die Leistung der UWP nicht weiter reduzieren.

- Das zweite Experiment ist es herauszufinden, welche Spreizung UH im Heizkreis liefert, also müssen wir THV und THR für verschiedene Leistungsstufen von UH messen (das kann man natürlich simultan zum ersten Experiment machen, wenn man dabei nicht durcheinanderkommt) und THV-THR berechnen und notieren. Auch hier wieder: UH nicht mehr kleiner drehen, wenn 12 °C erreicht sind.

Wenn wir feststellen, dass UWP auf kleinster Stufe eine kleinere Spreizung erzeugt als UH auf größter Stufe, dann haben wir ein Problem: ohne weitere Maßnahmen (Volumenstrom im WP-kreis drosseln, Volumenstrom im Heizkreis erhöhen, andere Pumpen installieren) lässt sich die Hydraulik an der Weiche nicht optimal abstimmen. In diesem Fall stellen wir UWP auf kleinste Stufe, UH auf größte Stufe, messen im nächsten Heiztakt noch mal alle Temperaturen an der Weiche, und wenn die nicht passen lassen Dampf ab indem wir hier im Forum einen zornigen Beitrag posten und rufen den HB an.

In allen anderen Fällen sucht man sich aus den ermittelten Spreizungen für die verschiedenen Stellungen von UWP un UH zwei möglichst ähnliche aus, stellt UWP un UH entsprechend ein und misst im nächsten Heiztakt die Temperaturen an der Weiche. Die sollten jetzt schon recht gut passen.
Für den Fall dass UWP und/oder UH in kleinen Schritten (oder gar stufenlos) regelbar sind, kann man nachfolgend noch "feinabstimmen", ansonsten wars das wohl.
Ein Beispiel:
UWP liefert für Stufe 3 Spreizung 3°C, Stufe 2 Spreizung 6°C, Stufe 1 Spreizung 9°C
UH liefert für Stufe 3 Spreizung 6°C, Stufe 2 Spreizung 9°C, Stufe 1 Spreizung 12°C
--> wir wählen UWP Stufe 2, UH Stufe 3 und messen die Temperaturen an der Weiche im nächsten Heiztakt.

Es kann sein, dass man während b. UH dermaßen verstellen musste, dass nun der hydraulische Abgleich der Heizkreise nicht mehr passt. Dann muss man den halt noch mal justieren, wodurch man u.U. den Volumensrom an der Weiche "verstimmt", so dass man danach zumindest die Temperaturen an der Weiche noch mal kontrollieren muss.

Es kann weiterhin sein, dass die meist doch recht groben Abstufungen der Umwälzpumpen einen genauen Abgleich an der Weiche nicht zulassen. Dann macht es halt so gut es geht.
Wie gesagt: Schadensbegrenzung ;-)

-------------------------------------------------------------------

Die Frage ist natürlich: warum tut uns der HB bzw. der Hersteller so was an? Oder anders gefragt: muss denn Weiche/Puffer sein?
Ich behaupte: in 99% der Fälle nein. Zum Beispiel auf keinen Fall wenn:

- keine ERR vorhanden ist oder wenn
- mindestens 50% der Heizkreise immer offen sind, was eigentlich bei halbwegs ordentlich hydraulisch abgeglichenen Systemen immer machbar ist.

Zumindest in solchen Fällen: keine Weiche (keinen ParallelPuffer) einbauen lassen, und wenn schon einer vorhanden ist: schmeisst sie raus, dann wird alles einfacher und effizienter.

Im Zweifelsfall einen thread aufmachen und nachfragen ;-)

Zu mir: ich habe eine nominal 10.4 kW WP (die aber wegen Soletemperatur immer > 2°C noch nie weniger als 11 kW produziert hat) an Heizkörpern. Man wollte mir auch eine Weiche aufdrücken, aber ich habe mich mit Händen und Füßen erfolgreich gewehrt. Wenn ich bei mir 3 mittelgroße Heizkörper aufdrehe und alles andere zudrehe, dann läuft meine WP ca. 10 Minuten und schaltet dann völlig geordnet ab. Klar, keine tolle Taktzeit. Aber daran würde ja eine Weiche auch nichts ändern.
Und im allgemeinen habe ich bei mir mindesten 60% der vorhandenen HK voll aufgedreht, da meine WP die Soll-Vorlauftemperatur und damit die Raumtemperatur nach Außentemperatur regelt und meine HK hydraulisch halbwegs abgeglichen sind.

Gruß,
Bernd

Verfasser:
Bernd_K
Zeit: 01.12.2010 19:46:22
0
1448471
Korrektur:
Unter 2. Überprüfung der Volumenströme an der Weiche
muss es heißen: ... und die Temperaturen von WP-Rücklauf (TWR) und Heizkreis-Rücklauf (THR) gleich sind.

Verfasser:
ölbaldaus
Zeit: 01.12.2010 19:53:22
0
1448484
Bernd,

da hast du dir ja jede Menge Arbeit gemacht.
Es geht aber sehr einfach,Ausgleichsströme in Weiche oder Puffer zu vermeiden:

Ein Temperaturdifferenzregler für ein paar Euro,jedem Solarier wie das ABC bekannt,an eine regelbare Klasse A-UWP im Heizkreis,und die Sache ist geschlitzt.

Ist Vor-oder Rücklauf in beiden Kreisen ungleich,erfasst dies der TDR ung gibt ein 0-10V Steuersignal,um die HK-UWP in die Schranken zu weisen oder sie anzutreiben.

Bei mir läufts.

MfG

Verfasser:
explorer
Zeit: 01.12.2010 21:53:52
0
1448570
Hallo
Ist die Skizze nicht falsch? Die Vorläufe sind doch oben und die Rückläufe unten am Trennspeicher/ Weiche. Bei mir ist es jedenfalls so angeschlossen und ist doch auch Logischer.

Gruss Martin

Verfasser:
heinbloed3
Zeit: 01.12.2010 21:59:17
0
1448571
Zitat von ölbaldaus Beitrag anzeigen
Bernd,

da hast du dir ja jede Menge Arbeit gemacht.
Es geht aber sehr einfach,Ausgleichsströme in Weiche oder Puffer zu vermeiden:

Ein Temperaturdifferenzregler für ein paar Euro,jedem Solarier wie das ABC bekannt,an eine regelbare Klasse A-UWP im Heizkreis,und die[...]


ne Menge Aufand um zu erreichen, dass es so läuft als wäre gar kein Speicher oder keine Weiche da. Ist da das Weglassen nicht besser?

Verfasser:
Papalf
Zeit: 01.12.2010 22:45:10
1
1448606
Die Weiche wird eingebaut um den Heizwasser-Volumenstrom, den der Hersteller fordert zu gewährleisten. Bei einer 10 kW WP sind das ca. 1000-1500 Liter pro Stunde. Bei fast allen Herstellern steht dieser Wert in den Technischen Daten. Der Puffer erfüllt die gleiche Aufgabe, kann zusätzlich auch noch Sperrzeiten vom Energieversorger überbrücken und ggf. für eine 2. Wärmequelle (zB Holzofen mit Wassertasche oder Solar) verwendet werden.

Verfasser:
siriuszwo Dieser Benutzer hat eine rote Karte erhalten
Zeit: 02.12.2010 00:08:47
0
1448633
Zitat von Papalf Beitrag anzeigen
Die Weiche wird eingebaut um den Heizwasser-Volumenstrom, den der Hersteller fordert zu gewährleisten. Bei einer 10 kW WP sind das ca. 1000-1500 Liter pro Stunde. Bei fast allen Herstellern steht dieser Wert in den Technischen Daten. Der Puffer erfüllt die gleiche Aufgabe, kann zusätzlich auch noch[...]



Ein richtiger "Pufferspeicher" (Wasser) ist wohl bei jeder WP völlig kontraproduktiv im Hinblick auf die JAZ, bleibt im "umzustellenden Bestand" am Ende nur der Kompromiss "Trennspeicher", um die prinzipbedingt unterschiedlichen Volumenströme von WP und ("altem") Heizkreis miteinander verträglich zu machen. Aus eigener leidvoller Erfahrung in zwei Jahren WP weiß ich, dass dies wahrscheinliche immer ein fauler Kompromiss wird, deshalb mein Rat: wenn nicht alles passt, Finger weg von WP, sonst wird es unweigerlich unökonomisch (Und für alle "grün" veranlagten: auch unökologisch!!! (Stichwort "Primärenergetischer Faktor", besonders im Winter....)....)

Verfasser:
Brennerspezialist
Zeit: 02.12.2010 08:47:44
0
1448707
Hydraulische Weichen sind bei Wärmepumpen grundsätzlich zu vermeiden, da die JAZ deutlich verschlechtert wird. Wenn man eine vernünftige Hydraulik baut, dann ist sowas auch nicht nötig.

Der
Brennerspezialist

Verfasser:
Naiki1
Zeit: 02.12.2010 10:34:58
0
1448772
...o.k. ich sehe ja jeden Tag beim Ablesen der Verbrauchsdaten, dass ich ein Problem habe.
So fällt mir doch gerade jetzt bei diesen Außentemperaturen auf, dass die WP in den Puffer 38 Grad schickt (Heiztakt) und der Heizkreis nur 32 Grad entnimmt. Da das weniger ist als 38 Grad, mischt der Mischer runter. Das ist so geil :-(
Nur haben wir den Puffer und brauchen ihn auch (Kamin mit Wassertasche). Hätte ich das alles aber vorher gewusst...

Nun habe ich schon keine so schlechte AZ - im November waren es durchschnittlich 4,65. Am ersten Dezembertag aber nur noch 4,07.
Den letzten Winter bin ich mit 3,4 gefahren, da die WP mit Puffer nicht mal ordentlich vom HB eingestellt übergeben wurde. Nur dank des Forums habe ich heute vernünftige AZ.

Jetzt aber zurück zum Thema.
Den Eingang von Bernd habe ich soweit verstanden. Wie verhält es sich aber mit einer Stichanbindung des Puffers? Wäre das eine Alternative - oder habe ich da was missverstanden?
Und noch eine weitere Frage: Würde es nicht genügen, die Temperaturfühler für Vor- / Rücklauf Heizkreis an den Heizkreisen selbst anzubringen und nicht am Puffer?

Viele Grüße Naiki

Verfasser:
Bernd_K
Zeit: 02.12.2010 17:49:12
0
1449128
Hallo zusammen.

Zunächst mal: je nach dem welchen browser ich benutze ist meine Skizze entweder ganz prima ;-) oder völlig zersägt. Muss am "default characterset" liegen oder so...ich weiss nicht, wie ich das anders machen könnte.



@ Josef (Ölbaldaus)

ich meinte Schadensbegrenzung mit "Bordmitteln". Mir zusätzlicher Elektronik eine an sich (in fast allen Fällen) überflüssige Weiche zu "kompensieren" ist natürlich auch ne Möglichkeit ;-)


@ Martin

ja, im Prinzip ist Vorlauf oben klüger. Ich glaube aber nicht, dass das bei dem typischerweise gegebenen Wasserinhalt und Durchsatz in der Weiche einen Unterschied macht. Temperaturschichtung wird sicher nicht stattfinden.


@ Papalf

Die Weiche wird eingebaut um den Heizwasser-Volumenstrom, den der Hersteller fordert zu gewährleisten. Bei einer 10 kW WP sind das ca. 1000-1500 Liter pro Stunde. Bei fast allen Herstellern steht dieser Wert in den Technischen Daten.

Bei einer 10 kW WP bedeutet ein Volumenstrom von 1000 l/h eine Spreizung von weniger als 9 K. Es mag ja für den "Standardbetrieb" sinnvoll sein, die Spreizung nicht wesentlich höher laufen zu lassen. Aber wo ist das Problem wenn die Spreizung zeitweise wesentlich höher ist?
Es geht doch nur darum eine Hochdruckabschaltung zu verhindern. Die tritt aber bei den meisten WP erst bei deutlisch über 55 °C Vorlauftemperatur auf. Wenn ich also abschätzen will, welche Spreizung ich mir erlauben kann, muss ich mir den "worst case" überlegen. Wenns draußen saukalt ist, die Regelung also eine hohe Rücklauftemperatur fordert, werden bestimmt die meisten Heizkreise offen sein, die WP läuft also wohl mit geringstmöglicher Spreizung. Gefährlich wird es höchstens in der Übergangszeit (falls der WP-Besitzer einen Teil der Heizelemente regelt), und dann wiederum ist die von der Regelung geforderte Rücklauftempeartur meist recht niedrig, ich habe mit der Spreizung also einiges an Luft bevor die Vorlauftemperatur = Rücklauftemperatur + Spreizung in den kritischen Bereich läuft.
Nehmen wir mal an, die WP will einen Rücklauf von 35°C (was selbst bei Heizkörpersystemen für die Übergangszeit recht hoch ist), dann kann ich mir eine Spreizung von mindestens 20 K erlauben, bevor die Vorlauftemperatur "kritisch" wird. Maximal 20 K Spreizung bedeutet aber (auf Dein Beispiel einer WP mit 10 kW Heizleistung bezogen) einen Mindestdurchsatz von 430 Litern pro Stunde.

Allgemein, und um wirklich auf der sicheren Seite zu sein:
Man nimmt die bei Auslegungstemperatur benötigte Rücklauftemperatur, addiert die Hysterese und subtrahiert diese Summe von der maximalen Vorlauftemperatur der WP. Das gibt die maximal zulässige Spreizung im wirklich an den Haaren herbeigezogenen "worst case". Dann dividiert man die Leistung der WP (in Watt) durch das 1.16-fache der ermittelten maximalen Spreizung und erhält den erforderlichen Mindestdurchsatz in Litern pro Stunde.
Wegen mir kann man ja diesen Wert zur Sicherheit auch noch mit 1.1 multiplizieren. Dann hat man den Volumenstrom, den man durch ungeregelte Heizelemente sicherstellen muss.

Eine derartige Abschätzung könnte (sollte) jeder Hersteller und/oder jeder HB machen und dem Kunden sagen: die Alternative ist eine Weiche oder die entsprechende Anzahl ungeregelter Heizelemente, such Dir was aus. Natürlich mit der notwendigen Belehrung über witterungsgeführte Heizanlagen einerseits und zu erwartendes Ungemach bei Weiche mit geregelten Heizelementen dahinter andererseits.

Wie geschrieben habe ich mal rumexperimetiert: meine WP (nominal 10.4 kW, die aber zur Zeit des Tests wegen 8 °C Soleeingang ca. 12.8 kW leistete) schaltete bei 3 offenen mittelgroßen Heizkörpern (alles andere komplett zugedreht) in mehreren Testläufen mit einer Spreizung von um die 20 K immer unter 54°C Vorlauf völlig geregelt ab. Meine WP ist allerdings Vorlauf-Integral-geregelt, aber das wird keinen großen Unterschied machen.

Es sind also wirklich nicht viele ungeregelte Heizelemente nötig, um den erfordelichen Volumenstrom zu garantieren. Eine Weiche wird fast nie erforderlich sein.


@ Naiki
Wegen Puffer mit Stichanbindung solltest Du mal die Suchfunktion hier im Forum anwerfen. Da gabs mal was, wenn ich mich nicht irre.
Oder einen neuen thread zu diesem Thema aufmachen. Das wird viele interessieren.


Gruß,
Bernd

Verfasser:
wpibex
Zeit: 02.12.2010 18:12:40
0
1449157
Bis vor einem Jahr war unser ganz alter Ölkessel (500 Liter) parallel zur GW-WP geschaltet. Also die WP mit ihrer UWP zog das kalte Wasser aus RL+Kessel unten, erwärmte es und drückte es in den Vorlauf vor der Heizkreis-UWP. Dort teilte es sich auf und ging teilweise in den vorlauf und teilweise in den Puffer.

Dann habe ich zwischen Mischer (immer voll auf) und Heizkreis-UWP ein Klappenventil (hydraulische diode) eingebaut und den Vorlauf für die WP vorm Ventil entnommen und erwärmt hinter dem Ventil eingespeist. Damit wurde aus dem Parallelpuffer ein Serienpuffer. Damit erreiche ich jetzt längere Taktzeiten, weil der Puffer eben sehr langsam durch das Rücklaufwasser erwärmt wird. Die Schwerkraftklappenventile sind allerdings nur noch schwer zu bekommen, weil MAN das heute nicht mehr verbaut ;-)

Lothar

Verfasser:
ESME
Zeit: 02.12.2010 19:08:24
0
1449205
Hallo Bernd!

Vielen Dank für die Erklärung. Jetzt weiss auch der WP-Neuling was es genau mit der Weiche auf sich hat und weshalb diese so kontraproduktiv ist.
Nur sicherheitshalber noch eine Verständnisfrage: anhand des Zusammenhangs von WP-Leistung, Spreizung und Vorlauftemperatur folgt, daß zwei WP mit gleicher maximaler Vorlauftemperatur (wegen gleichen Kältemittels) aber unterschiedlicher Heizleistung sich nur im auf Vorlauftemperatur erwärmbaren Volumenstrom unterscheiden, richtig?
Sprich:

bei

RL = 30°C
VL = 60°C

kann WP1 mit 10 kW Leistung einen Volumenstrom von
10000/(1.16 * (60-30)) = ca. 287 Liter erzeugen

und WP1 mit 3 kW Leistuneinen Volumenstrom von
3000/(1.16 * (60-30)) = ca. 86 Liter erzeugen

Und wenn ich beispielsweise eine modulierende WP, die anfänglich mit 10 kW läuft und bei einer Spreizung von 30°C einen Volumenstrom von 287 produziert, runterdrehe, dann wird bei unverändertem Volumenstrom die Vorlauftemperatur geringer.

Sorry für diese Grundsatzfragen.


Gruss Haiko

Verfasser:
Bernd_K
Zeit: 02.12.2010 20:02:04
0
1449247
Hallo Haiko,

Im Prinzip ja ;-)

Kann sein dass ich Dich missverstehe, aber es liest sich als meintest Du, dass sich bei gegebener Leistung und Spreizung dann der Volumenstrom einstellt.

Es ist aber so, dass der Volumenstrom vorgegeben wird, und zwar durch Leistung (also etwa Schalterstellung) der UWP und hydraulischen Widerstand im Heizkreis (also u.a. abhängig von der Anzahl der aufgedrehten Heizelemente) . Dann stellt sich die Spreizung (und damit natürlich auch die Vorlauftemperatur) auf den entsprechenden Wert ein.

Also Beispiel: ich dehe die UWP in der WP auf Stufe 2. Die aktuelle Stellung aller Heizelemente führt zu einem Volumenstrom von 1000 Litern/h, die WP leistet gerade 10 kW. Dann stellt sich die Spreizung auf
10000 / (1.16 * 1000) = 8.62 °C.
Die momentane Vorlauftemperatur ist dann also = momentane Rücklauftempeartur + 8.62 °C.

Wenn ich jetzt ein paar Heizelemente abdrehe wird der hydraulische Widerstand im Heizkreis größer, der Volumenstrom sinkt auf (sagen wir) 800 Liter/h. Dann stellt sich die Spreizung (bei unveränderter Stellung der UWP und Leistung der WP) auf
10000 / (1.16 * 800) = 10.77 °C.


Und wenn ich beispielsweise eine modulierende WP, die anfänglich mit 10 kW läuft und bei einer Spreizung von 30°C einen Volumenstrom von 287 produziert, runterdrehe, dann wird bei unverändertem Volumenstrom die Vorlauftemperatur geringer.

..das stimmt so. Allerdings würde ich von einer Spreizung von 30 dringend abraten ;-)


Gruß,
Bernd

Verfasser:
Thomas_G
Zeit: 02.12.2010 20:05:04
0
1449249
Zitat von ESME Beitrag anzeigen
...wenn ich beispielsweise eine modulierende WP, die anfänglich mit 10 kW läuft und bei einer Spreizung von 30°C einen Volumenstrom von 287 produziert, runterdrehe, dann wird bei unverändertem Volumenstrom die Vorlauftemperatur geringer.[...]
Bei WP-Heizungen ist die Spreizung ja keine 30K und entscheidend ist eigentlich die mittlere Temp. VL/RL die sich mit der zugeführten Leistung am Ausgang(VL) der WP ändert würde ich sagen. Das Temp.-Nivau sollte da abhängig von der Außentemp. und den Einstellungen sein. Um es warm zu bekommen benötigen wir hier jetzt mittlere VL/RL-Temp. um 25...27°C, egal welche Leistung die WP da rein drückt.

Gruß Thomas_G

Verfasser:
ESME
Zeit: 03.12.2010 17:28:47
0
1449877
Hallo!

@Thomas: dann waren nur einfache physikalische Überlegungen ohne höheren Praxisbezug

@Bernd: dann habe ich mich in der Tat mißverständlich ausgedrückt. Ich gebe den Volumenstrom vor und die eingestellte Leistung ergibt dann die Spreizung.

Welchen Sinn macht dann eigentlich die Angabe des Volumenstroms z.B. 1500 l/h in den Herstellerunterlagen? Werden da dann Nennleistung und eine Standardspreizung "verwurstet"?


Gruß Haiko

Verfasser:
Thomas_G
Zeit: 03.12.2010 17:50:52
0
1449888
Zitat von ESME Beitrag anzeigen
Welchen Sinn macht dann eigentlich die Angabe des Volumenstroms z.B. 1500 l/h in den Herstellerunterlagen[...]
Das gehört wohl mit zu den Bedingungen der COP-Messung und der erzeugten Heizleistung. Bei abweichenden Volumenströmen wird beides nicht unbedingt erreicht, die anderen Bedingungen müssen natürlich auch stimmen.

Außerdem sind in einigen WP Strömungschalter verbaut die bei Unterschreitung eines min.-Volumenstromes die WP auf Störung schalten.

Gruß Thomas_G

Verfasser:
Bernd_K
Zeit: 03.12.2010 17:53:35
0
1449893
Hallo Haiko,

Welchen Sinn macht dann eigentlich die Angabe des Volumenstroms z.B. 1500 l/h in den Herstellerunterlagen? Werden da dann Nennleistung und eine Standardspreizung "verwurstet"?


Ja. Nach meinen Informationen wird für den Heizkreis (wenn nicht anders vermerkt) der "Nennvolumenstrom" auf eine Spreizung von 5 K bei Nennwärmeleistung bezogen, für den Solekreis auf 3 K bei Nennkälteleistung.

Gruß,
Bernd

Verfasser:
heinbloed3
Zeit: 03.12.2010 17:56:55
0
1449895
noch eine Ergänzung zu den richtigen Ausführungen von Bernd_K:

Bei einer Weiche (oder auch bei einer als Weiche betriebenen Puffer) ist die Heizkreistemperatur ja maximal so hoch wie die Wärmepumpenkreistemperatur. Die Wärmepumpenkreisvorlauftemperatur kann also durch Erhöhung des Volumenstrom im Wärmepumpenkreis bei gleichbleibendem Volumenstrom im Heizkreis nicht gesenkt werden. Da dabei die Rücklauftemperatur im Wärmepumpenkreis steigt, ist die mittlere Temperatur für die WP sogar höher.

Beispiel:

a) ohne Weiche Volumenstrom 500 l/h, Temperaturdifferenz 20K = 11,6 kW

bei Vorlauf 50°C und Rücklauf 30°C; mittlere WP-Temperatur= 40°C

b) gleiche Vorlauftemperatur 50°C und im Heizkreis gleiche Rücklauftemperatur 30°C Leistung im Heizkreis wie bei a)

Durch eine Weiche wird der Volumenstrom im WP-Kreis verdoppelt.
Vorlauf WP Kreis 50°C, der Rücklauf steigt durch Beimischung aus dem WP-Vorlauf auf 40°C. Die WP läuft wieder mit 11,6 kW vei Voraulf 50°C und Rücklauf 40 °C, also einer mittleren Temperatur von 45°C.

Und nun erkläre mir ein Weichenliebhaber, was daran besser sein soll.

Verfasser:
ölbaldaus
Zeit: 03.12.2010 19:29:55
0
1449964
Es gibt keine ernstzunehmenden "Weichenliebhaber",sonder nur Pufferliebhaber.Soweit sollten wir in der Diskussion bereits sein.

Warum Pufferliebhaber auch häufig die Schlaueren sind,wurde schon oft erklärt!

MfG

Verfasser:
heinbloed3
Zeit: 03.12.2010 20:04:47
0
1449995
Zitat von ölbaldaus Beitrag anzeigen
Es gibt keine ernstzunehmenden "Weichenliebhaber",sonder nur Pufferliebhaber.Soweit sollten wir in der Diskussion bereits sein.

Warum Pufferliebhaber auch häufig die Schlaueren sind,wurde schon oft erklärt!

MfG


Dass es Leute gibt, die sich für besonders schlau halten, ist unstittig. Das eigene Urteil ist dabei aber mit Vorsicht zu genießen.

Verfasser:
ölbaldaus
Zeit: 03.12.2010 20:40:52
0
1450014
Na,wenn ich für wenige EURO eine Sicherheit ohne (Betriebskosten)Nachteile bekomme,ist die ersichtliche Schlauheit nicht mehr dem eigenen Urteil vorbehalten,sondern der Verhältnisschwachsinn bei Nichtausführung für jedermann offensichtlich!

MfG

Verfasser:
steve
Zeit: 03.12.2010 21:21:19
0
1450039
Zitat von heinbloed3 Beitrag anzeigen
noch eine Ergänzung zu den richtigen Ausführungen von Bernd_K:
Und nun erkläre mir ein Weichenliebhaber, was daran besser sein soll.



Hi

auch ohne Weichenliebhaber zu sein, die Antwort ist einfach, in Fall A ist die WP auf Störung weil der vom Hersteller vorgesehene Mindestdurchfluss unterschritten ist und damit ist es kalt, in Fall B läuft die WP und es ist warm.

Was sollte man anstreben?

Gruß
Steve

Verfasser:
heinbloed3
Zeit: 03.12.2010 21:28:17
0
1450041
Zitat von steve Beitrag anzeigen
Zitat von heinbloed3 Beitrag anzeigen
[...]


Hi

auch ohne Weichenliebhaber zu sein, die Antwort ist einfach, in Fall A ist die WP auf Störung weil der vom Hersteller vorgesehene Mindestdurchfluss unterschritten ist und damit ist es kalt, in Fall B läuft die WP und es ist warm.

Was sollte man anstreben?[...]

Es ist nicht gottgegeben, sondern eine (so pauschal, d.h. temperaturunabhängig umgesetzt) unsinnige Funktion in der WP-Steuerung. Die Weiche ist in dem Falle nichts Anderes als eine wenig intelligente Steuerung mit unsinnigen Kunstgriffen zu umgehen statt sie inelligenter zu machen.

Verfasser:
DenisHH
Zeit: 03.12.2010 21:41:14
0
1450052
Zitat von steve Beitrag anzeigen
in Fall A ist die WP auf Störung weil der vom Hersteller vorgesehene Mindestdurchfluss unterschritten ist und damit ist es kalt, in Fall B läuft die WP und es ist warm.


Hä? Da komme ich nicht ganz mit.
Warum geht die Wärmepumpe auf Störung? Das tut sie wohl nur, wenn ein Strömungswächter eingebaut ist.

Ansonsten wohl nicht, denn mit 50°C Vorlauf wird sie jawohl zurechtkommen. Ganz egal, ob der angebliche Mindestdurchfluss unterschritten ist oder nicht... Denn bei "Mindestdurchflüssen" kommt es offenbar nur darauf an, dass die Wärmepumpe nicht auf Hochdruckstörung (durch Überschreitung der Vorlauftemperatur) geht. In den meisten Fällen sind die dann (Hochdruckstörung) vorhandenen Durchflüsse um einiges geringer als der Mindestdurchfluss (siehe Ausführungen von Bernd_K)

Gruß,
DenisHH

Verfasser:
diddi10
Zeit: 04.12.2010 13:39:22
0
1450383
Hallo,

den Beitrag von Bernd finde ich sehr gut. Er hat nachvollziehbar aufgezeichnet wie die Verhältnisse in hydraulischer Weiche oder Puffer sind.

Kann eine optimale Anlage so aussehen.

Es gibt nur eine Umwälzpumpe und diese fährt direkt in den Heizkreis.
Im Heizkreis wird dann aber eine höhere Durchflussmenge gefahren als allgemein üblich. Dies ist aber die logische Schlussfolgerung um die Vorlauftemperatur so gering wie möglich zu halten und um die Wärmeleistung mit kleinster Temperatur abzugeben. Wir wirkt sich dies auf das Geräusch in den Heizkörpern aus?

Jetzt kommen die Störeinflüsse vom Heizkreis in der Form, daß die Heizkörper zugedreht werden oder die Sonne scheint und der Thermostat zumacht. Bei konstanter WP Leistung geht dann die Vorlauftemperatur hoch, da ja der Durchfluss geringer wird. Die Leistung der Wärmepume wird dann reduziert damit wieder eine optimale Spreizung von 5 Grad erreicht wird.
Das Problem der Ausschaltzeit durch das EVU ist sicher nur durch einen Puffer lösbar oder durch einen Stromtraif der nicht abschaltet.
Die Warmwasserbereitung kann durch optimierte doch auch minimiert werden, damit im Heizbetrieb die fehlende Zeit nicht auffällt.

Resultat: Durch eine optimierte Regelungstechnik und leistungsansteuerbare Wärmepumpe sollte eigentlich eine solch optimale Anlage realisiert werden können.
Meine Frage: Ist dieser Ansatz richtig oder hat sich ein Denkfehler eingeschlichen.

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reglerprofi schrieb: Der Preisunterschied zwischen Cat5e und Cat6/Cat7 beträgt nur ca. 0,25€ pro Meter. Der Arbeitsaufwand ist identisch und da stellt sich die Frage nach 100Mbit oder 1000Mbit nicht mehr! Viele Grüße Jürgen...
donnermeister schrieb: Ja, bei Heizkurve und Heizzeiten muss man probieren. Bei den Heizzeite muss du auch bedenken, daß 9 bis 19 Uhr nur 10 Stunden sind. Abzüglich ca. eine Stunde WW bleiben nur noch 9 Stunden heizen übrig....
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Schadensbegrenzung bei bei Betrieb von Wärmepumpen über hydraulische Weiche oder Parallelpuffer
Verfasser:
diddi10
Zeit: 04.12.2010 13:39:22
0
1450383
Hallo,

den Beitrag von Bernd finde ich sehr gut. Er hat nachvollziehbar aufgezeichnet wie die Verhältnisse in hydraulischer Weiche oder Puffer sind.

Kann eine optimale Anlage so aussehen.

Es gibt nur eine Umwälzpumpe und diese fährt direkt in den Heizkreis.
Im Heizkreis wird dann aber eine höhere Durchflussmenge gefahren als allgemein üblich. Dies ist aber die logische Schlussfolgerung um die Vorlauftemperatur so gering wie möglich zu halten und um die Wärmeleistung mit kleinster Temperatur abzugeben. Wir wirkt sich dies auf das Geräusch in den Heizkörpern aus?

Jetzt kommen die Störeinflüsse vom Heizkreis in der Form, daß die Heizkörper zugedreht werden oder die Sonne scheint und der Thermostat zumacht. Bei konstanter WP Leistung geht dann die Vorlauftemperatur hoch, da ja der Durchfluss geringer wird. Die Leistung der Wärmepume wird dann reduziert damit wieder eine optimale Spreizung von 5 Grad erreicht wird.
Das Problem der Ausschaltzeit durch das EVU ist sicher nur durch einen Puffer lösbar oder durch einen Stromtraif der nicht abschaltet.
Die Warmwasserbereitung kann durch optimierte doch auch minimiert werden, damit im Heizbetrieb die fehlende Zeit nicht auffällt.

Resultat: Durch eine optimierte Regelungstechnik und leistungsansteuerbare Wärmepumpe sollte eigentlich eine solch optimale Anlage realisiert werden können.
Meine Frage: Ist dieser Ansatz richtig oder hat sich ein Denkfehler eingeschlichen.
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