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Foren
Lambda Wärmepumpe - Erfahrungen und Tipps
Verfasser:
GreenWorld
Zeit: 04.02.2025 15:06:41
1
3815682
Ich glaube ich belasse den Mischer dann einfach :) Irgendwann sollte ich mal das Wetter genießen und aufhören in den Lambda Fernzugriff zu gehen ;)

Ich wüsste wenig, was ich dort noch optimieren kann. Mal sehen, wie die Verbrauchswerte dann ausfallen.

Bei MFH würde ich in Zukunft aber immer diskutieren, ob man nicht die WW Leitungen 200% GEG dämmt. Der Verlust ist schon beträchtlich, und das bei schlechtem COP und zusätzlichem Wärmeeintrag im Sommer.

Verfasser:
Chaot
Zeit: 04.02.2025 17:38:24
0
3815742
Zitat von GreenWorld Beitrag anzeigen
Ich wüsste wenig, was ich dort noch optimieren kann.[...]

Dazu fällt mir aber was ein 😀.
Dein HK-VL deutet darauf hin, dass Deine Heizkurve in etwa so aussieht


Wenn Du den Volumenstrom der HKP verringerst, ohne die Mitteltemperatur zu verändern, sollte das keinen Einfluss auf die Versorgung der Räume haben (auch nicht der Schwächeren! Egal wie groß Deine Heizfläche ist!).
@All: Korrekt oder Wunschtraum?

Dann könnte Deine Heizkurve z.B. so aussehen


Verfasser:
GreenWorld
Zeit: 04.02.2025 20:05:05
0
3815815
Haha Chaot, vielen Dank für den Kommentar und die Zeichnungen. :D Du bringst meine Gehirnzellen abends noch auf Hochtouren. Ich habe jetzt längere Zeit versucht das nachzuvollziehen, verstehe es aber noch nicht ganz. Vielleicht kannst du deine Gedankengänge kurz erläutern? Selbst wenn der Gedanke falsch sein sollte, ist sicher spannend die zu hören und nachzuvollziehen!

Zitat:
Dein HK-VL deutet darauf hin, dass Deine Heizkurve in etwa so aussieht


Woraus folgerst du das?
Heizkurve ist aktuell 20-28-33, flacht also sogar bei niedrigeren Temperaturen ab (wie für Heizkurven üblich!). Die ist in etwa ok, ich werde da aber bei Bedarf noch etwas nachjustieren.


Zitat:
Volumenstrom verringern


Geht mit der HKP praktisch nicht, da die fast am unteren Limit läuft. Nehmen wir aber mal an, dass das geht


Zitat:
Volumenstrom verringern sollte keinen Einfluss auf die Versorgung der Räume haben (auch nicht der Schwächeren!


Würde mich selbst interessieren! Ich kann mir vorstellen, dass bei einer zu schwachen Pumpe irgendwann manche Kreise gar nicht mehr durchflossen werden



Jetzt meine Interpretationen:

Wenn der Volumenstrom HKP geringer ist, MUSS die Spreizung im HK ansteigen, falls die gleiche Wärmeleistung ins Haus gehen soll. Leistung = Volumenstrom * Spreizung

Ich glaube das hast du dargestellt? RLT ist im zweiten Diagramm niedriger, VLT höher, mittlere Temperatur bleibt gleich?

Wenn ich dich richtig verstehe, reduzierst du die Leistung der HKP von Diagramm 1 zu 2 und sagst, dass deswegen die Heizkurve optimiert werden kann? Die Soll-Spreizung bleibt gleich. (?)
Spontan würde ich widersprechen, solange die HKP schnell genug läuft, bringt sie die Leistung ins Gebäude, so oder so. Ich versuche mal das anhand verschiedener Punkte zu erklären (vor allem auch mir selbst zu erklären!). Bitte gerne kritisch prüfen und korrigieren:



0°C: HKP läuft langsamer, Heizkurve ist niedriger. Im zweiten Diagramm sind die Volumenströme ausgeglichen. VLT und RLT WP sind niedriger, VLT HK höher, RLT niedriger.
Ich merke beim Schreiben, dass sich meine Gehirnzellen nach wie vor nicht entscheiden können. :D
Mal ein konkretes Beispiel:
VLT: 30°C, Spreizung 5K, RLT 25°C, Leistung 8kW
In Diagramm 1 beträgt die RLT HK 25°C, die VLT HK 28°C. Die 8kW gehen ins Haus. (wohin sonst? der Puffer erwärmt sich ja nicht). Mitteltemperatur HK 26,5°C.
Die HKP wird auf den Volumenstrom der WP Pumpe eingestellt, jetzt beträgt die RLT HK 25°C, VLT HK 30°C, die 8kW gehen ins Haus. Mitteltemperatur HK 27,5°C.

Du sagst jetzt, dass die VLT gesenkt werden kann, wenn die Mitteltemperatur gleich bleibt, also bei 26,5°C. Nehmen wir VLT 29°C. RLT dann 24°C, also 5K Spreizung.

Aus meiner Sicht richtig.

Ich glaube was ich da jetzt beschrieben habe, ist genau die Vorlaufabsenkung durch einen Puffer mit HKP > WP Volumenstrom, die ein Grund dafür ist, dass ein Puffer hier im Forum als Effizienzkiller gilt?
(FALL A)


Ich glaube die Betrachtung lässt sich auf den ganzen Teil deines Diagramms links von 0°C anwenden.

unter 0°C: wieder mit Beispielwerten, damit ich da zurechtfinde :D
bisher: VLT 35°C, Spreizung 5K, RLT 30°C, Leistung 10 kW
In Diagramm 1 beträgt die RLT 30°C, VLT HK 33°C. 10kW gehen ins Haus. Mitteltemperatur 31,5°C

Da in Diagramm 2 die RLT abweichen, ist der Volumenstrom HKP geringer als WP!
Das führt dazu, dass VLT HK 35°C, RLT HK 30°C (stimmt das?), RLT WP erwärmt sich und liegt jetzt bei 32°C!. Puffer erwärmt sich! Leistung wird nicht vollständig ans Haus abgegeben! Die WP reduziert ihre Leistung, schaltet sich ab, taktet.
Der zweite Grund, weshalb von Puffern abgeraten wird, in dem Fall Volumenstrom HKP < WP.

In deinem 2. Diagramm ist die Heizkurve steiler als bisher. Man müsste wohl den Fall VLT WP < wie bisher und > wie bisher, also links und rechts des Schnittpunktes alte mit neuer Heizkurve unterscheiden.
Ich glaube das kann man sich aber sparen, denn die Probleme bleiben. Solange der Volumenstrom so ausfällt, wird sich immer der Puffer aufheizen, RLT WP steigt, WP regelt runter und taktet.
(FALL B)



FALL A und B haben ihre Schwächen, das Optimum ist bei 0°C gefunden. Nämlich genau dann, wenn die Volumenströme gleich sind.

Das bringt mich zu meinem ursprünglichen Vorhaben, Abgleich der Volumenströme mit einer Delta T Regelung der HKP (viel besser wäre, wenn die WP Hersteller das in ihre Regelung aufnehmen würden und die HKP steuern!). Von dem Vorhaben bin ich aber aus einem recht einfachen Grund abgekommen: der Lambda COP 28°C vs 26°C unterscheidet sich wie stark? Sagen wir mal 6,6 zu 6,8? Mal 45.000 kWh Wärme angenommen, 6.818 vs 6.617 kWh Strom, 50€. :D Mehr als erwartet... Sind die Werte realistisch? Dann müsste ich das doch nochmal überlegen. Aber die HKP lässt sich wahrscheinlich gar nicht so weit runterregeln.



Bleibt dann mein zweites Vorhaben: Vergleich Stichanbindung zu Trennpuffer.
Mittlerweile glaube ich, dass bei dem 1000l Puffer das kaum einen Unterschied macht, bei ungleichen Volumenströmen sowieso nicht. Was meint ihr?


So, soweit meine Gedanken dazu :)

Verfasser:
Chaot
Zeit: 04.02.2025 21:45:56
0
3815876
Zitat von GreenWorld Beitrag anzeigen
Haha Chaot, vielen Dank für den Kommentar und die Zeichnungen. :D Du bringst meine Gehirnzellen abends noch auf Hochtouren.

Genau das war das Ziel 😁

Chaot: "Dein HK-VL deutet darauf hin, dass Deine Heizkurve in etwa so aussieht"
GreenWorld: "Woraus folgerst du das?"


Auf Deinen Diagrammen kommt während der WW-Bereitung beim HK ein Gemisch aus HK-RL und Heiz-WP-VL an. Wenn der Puffer keine Restladung mehr hat, entspricht das Verhältnis der Spreizungen von HK-Kreis und Heiz-WP-Kreis dem umgekehrten Verhältnis der Volumenströme.
Aus den HK-VL-Verläufen habe ich dementsprechend geschlossen, dass bei Dir ein gleicher Volumenstrom WP / HK erst unterhalb oder bei ca. NAT erreicht wird. Dort hört meine dargestellte Heizkurve auf (hätte ich dazuschreiben sollen).

Zitat von GreenWorld Beitrag anzeigen
Heizkurve ist aktuell 20-28-33, flacht also sogar bei niedrigeren Temperaturen ab (wie für Heizkurven üblich!).

Meine Bilder sind nur qualitativ und berücksichtigen erstmal nicht, dass die Wärmeabgabe der Heizflächen mit steigender Temperaturdifferenz überproportional zunimmt und die Heizkurve deshalb bei 0 Grad hätte geknickt werden müssen. Das ist für meine Botschaft aber ohne Belang.

Chaot:"...HKP Volumenstrom senken..." --> Nehmen wir aber mal an, dass das geht

Ich nehme zusätzlich an, dass die Heizkurve nach Änderung des Volumenstroms so angepasst werden muss, dass die HK-Mitteltemperatur gleich bleibt. Die Mitteltemperatur ist deshalb auf beiden Bildern gleich.
(Die Mitteltemperatur ist wegen des logarithmischen Verlaufs natürlich nicht wirklich das was gleich bleiben muss, sondern eine oberhalb liegende Linie. Das hat aber auch keinen Einfluss auf das Prinzip der Optimierung)

Im zweiten Diagramm ist genau wie Du beschreibst, die Spreizung im HK höher, bei gleicher Mitteltemperatur. Der RL ist also niedriger!
Solange der Volumenstrom der HKP größer als der der WP ist, ist der RL der WP gleich dem RL des HK. Bei niedrigerem RL von beiden ist also auch der WP-VL niedriger!
Genau das ist die Optimierung: der WP-VL wird für den Bereich links des Volumenstromgleichgewichts abgesenkt!
Oberhalb des Gleichgewichtspunktes muss die Heizkuve dafür steiler ausfallen, damit die Mitteltemperatur genau da liegt, wo sie bei der ersten HKP-Einstellung lag (das gilt genauso, wenn sie einen Knick hat. Sie muss nach Änderung des Volumenstroms genauso aussehen wie vorher oder darf zumindest nirgends tiefer liegen)
Auf dem zweiten Bild habe ich VL-Soll (Heizkurve) und resultierenden WP-RL aus dem ersten Bild als Punktlinie eingezeichnet und man sieht, dass VL-Soll auf dem ersten Bild höher lag --> schlechterer COP.
Selbst wenn die VL auf dem zweiten Bild bei sehr tiefen Temperaturen höher als auf dem ersten Bild liegt, spielt das fast keine Rolle, weil der Anteil dieser tiefen Temperaturen total gering ist.

Zitat von GreenWorld Beitrag anzeigen
Ich kann mir vorstellen, dass bei einer zu schwachen Pumpe irgendwann manche Kreise gar nicht mehr durchflossen werden

Meine Annahme ist, dass bei z.B. 30% reduziertem Volumenstrom alle Kreise 30% weniger versorgt werden, sich die Verhältnisse zwischen den Kreisen aber nicht ändern. Sollte das nicht stimmen, wäre die Idee, die Heizkreise direkt durch die WP anfahren zu lassen keine gute, denn die WP variiert den Volumenstrom ja maximal und das würde zu ständig geänderten Versorgungsverhältnissen führen.

Verfasser:
Chaot
Zeit: 04.02.2025 23:20:52
1
3815915
So, jetzt noch der Nachtrag zu Deinen Interpretationen
Zitat von GreenWorld Beitrag anzeigen
Ich glaube was ich da jetzt beschrieben habe, ist genau die Vorlaufabsenkung durch einen Puffer mit HKP > WP Volumenstrom, die ein Grund dafür ist, dass ein Puffer hier im Forum als Effizienzkiller gilt?

Wenn die Heizkreise nicht von der WP direkt angefahren werden, geht es aber leider nicht ohne Puffer.

Zitat von GreenWorld Beitrag anzeigen
unter 0°C: wieder mit Beispielwerten, damit ich da zurechtfinde :D
bisher: VLT 35°C, Spreizung 5K, RLT 30°C, Leistung 10 kW
In Diagramm 1 beträgt die RLT 30°C, VLT HK 33°C. 10kW gehen ins Haus. Mitteltemperatur 31,5°C

Da in Diagramm 2 die RLT abweichen, ist der Volumenstrom HKP geringer als WP!
Das führt dazu, dass VLT HK 35°C, RLT HK 30°C (stimmt das?)

Nein, die Mitteltemperatur bleibt gleich, die RLT HK geht also auf 28 Grad runter. Wegen gleicher Mitteltemperatur bleibt auch die Wärmeabgabe gleich.

Zitat von GreenWorld Beitrag anzeigen
RLT WP erwärmt sich und liegt jetzt bei 32°C!. Puffer erwärmt sich! Leistung wird nicht vollständig ans Haus abgegeben! Die WP reduziert ihre Leistung, schaltet sich ab, taktet.

Nein!
Bei schneller laufender HKP mischt sie den WP-VL auf dem Umweg über den Puffer mit dem HK-RL.
Bei umgekehrten Volumenstromverhältnissen wird dem RL des HK (wieder auf dem Umweg über den Puffer) WP-VL beigemischt, so dass wieder 5K Spreizung im WP-Kreis entstehen. Im Gegensatz zum ersten Fall, wo der Puffer entladen ist, ist er jetzt ständig geladen.
Die Taktung der WP wird aber nicht verändert (außer durch den etwas höheren COP der WP).
Zitat von GreenWorld Beitrag anzeigen

...Ich glaube das kann man sich aber sparen, denn die Probleme bleiben. Solange der Volumenstrom so ausfällt, wird sich immer der Puffer aufheizen, RLT WP steigt, WP regelt runter und taktet.

Ja, der Puffer wird sich aufheizen, aber ohne die beschriebenen Negativeffekte (siehe Beschreibung direkt davor)
Zitat von GreenWorld Beitrag anzeigen

...Das bringt mich zu meinem ursprünglichen Vorhaben, Abgleich der Volumenströme mit einer Delta T Regelung der HKP (viel besser wäre, wenn die WP Hersteller das in ihre Regelung aufnehmen würden und die HKP steuern!). Von dem Vorhaben bin ich aber aus einem recht einfachen Grund abgekommen: der Lambda COP 28°C vs 26°C unterscheidet sich wie stark? Sagen wir mal 6,6 zu 6,8? Mal 45.000 kWh Wärme angenommen, 6.818 vs 6.617 kWh Strom, 50€. :D Mehr als erwartet... Sind die Werte realistisch? Dann müsste ich das doch nochmal überlegen.

Meine Heizkurve mit Heizkörpern liegt deutlich höher. Andererseits wird ein Volumenstromgleichgewicht bei mir „schon“ bei -4,5°C erreicht. Ich liege also im Mittel schon dichter am Optimum.
Mit der winterlichen Temperaturverteilung meiner Region (also wiviele Stunden mit welcher AT) und den aus dem COP-Diagramm zwischen meiner aktuelle und der für die dT-geregelte HKP optimierten Heizkurve ermittlelten COP-Abweichungen kann ich den Gewinn durch erhöhten COP berechnen. Weiterhin kann ich den teilweise geringeren (teilweise höheren) HKP-Stromverbrauch berechnen. In Summe würde mir die dT-geregelte Variante 1,88% des Stromverbrauchs bzw. 123 kWh/Jahr sparen (bei Bedarf von 20.000 kWh/Jahr).

Verfasser:
GreenWorld
Zeit: 05.02.2025 00:19:26
0
3815927
Danke! Ich habe jetzt nochmal länger versucht eine Erklärung zu den Nachteilen von Puffern zu finden. Ich habe mich bisher immer an dem Link orientiert und finde leider hier oft die Aussage Puffer = schlecht, aber neben dem Link wenig Erklärungen.

https://www.haustechnikdialog.de/Forum/t/126104/Schadensbegrenzung-bei-bei-Betrieb-von-Waermepumpen-ueber-hydraulische-Weiche-oder-Parallelpuffer

Schau dir bitte mal den Punkt 2a an. Siehst du es nicht so, dass durch Volumenstrom HK < WP die RLT WP angehoben wird und diese deswegen zu früh runterregelt?

Edit: wobei ich deine Erklärung auch logisch finde. Hm, vielleicht müssen wir das mal in einer separaten Frage besprechen

Verfasser:
gutefrage
Zeit: 05.02.2025 08:14:35
0
3815977
Danke! Ich habe jetzt nochmal länger versucht eine Erklärung zu den Nachteilen von Puffern zu finden. Ich habe mich bisher immer an dem Link orientiert und finde leider hier oft die Aussage Puffer = schlecht, aber neben dem Link wenig Erklärungen.

vielleicht sollte man nach positiven Erfahrungen suchen. Das sind weniger Vorträge hier.

Gutefrage

Verfasser:
GreenWorld
Zeit: 05.02.2025 09:26:48
0
3816012
Mir geht es doch nicht darum in frage zu stellen, ob der Puffer schlecht ist, sondern um das warum.

Ich dachte bisher, da es bei Rücklaufanhebung zum Takten kommt. Wenn du die Aussagen von Chaos verfolgst, stimmt das aber wohl nicht.

Verfasser:
NeoCortex
Zeit: 05.02.2025 13:42:33
1
3816133
Zitat von GreenWorld Beitrag anzeigen
Mir geht es doch nicht darum in frage zu stellen, ob der Puffer schlecht ist, sondern um das warum.

Ich dachte bisher, da es bei Rücklaufanhebung zum Takten kommt. Wenn du die Aussagen von Chaos verfolgst, stimmt das aber wohl nicht.


Ob die Rücklaufanhebung zum Takten führt, hängt von der eingestellten Hysterese ab. Zunächst ist eine Rücklaufanhebung erst mal Effizienz-schädigend.

Wenn VSHK < VSWP zieht die WP einen Teil ihres erzeugten VL im RL via Puffer direkt wieder an und die RLT der WP erhöht sich. Die Lambda baut daraufhin erst mal die Spreizung ab. Heißt, sie hält die VLT konstant, während die RLT steigt. Das führt zu einer positiven Rückkopplung, weil bei konstanter Leistungsabgabe und geringerer Spreizung der Volumenstrom der WP weiter steigt (Q = m*c*dT), d.h. VSHK << VSWP. Die Spreizung baut sich immer schneller ab, bis ein unterer Grenzwert erreicht wird. Bei der Lambda scheint das ~ 3,2K zu sein.

Hier hat man die erste Effizienzschädigung. Die Ladepumpe fährt höher und verbraucht mehr Strom, obwohl die Wärmeabgabe im HK gleich bleibt.

Ab einer Spreizung von ~3,2K hält die Lambda die Spreizung konstant und erhöht stattdessen die VLT.

Hier hat man die zweite und bedeutendere Effizienzschädigung. Denn die WP erhöht nun die Drehzahl des Verdichters, um die höhere VLT zu erzeugen und das zieht Strom.
Ob die WP nun taktet, hängt von der Hysterese (des Puffers, falls Master von HK) ab. Bei der Lambda scheint es so zu sein, dass Pufferausschalthysterese 0K bedeutet, dass die WP ausschaltet, sobald die obere Puffer-T = Soll-VLT. Das ist grob der Fall, wenn RLT = Soll-VLT und VLT = Soll-VLT + 3,2.

Wenn die Hysterese des Puffers höher gestellt ist, ist die Laufzeit der WP länger. Aber sie erhöht unterdessen immer weitere ihre Drehzahl und ihre VLT. Wenn die Hysterese des Puffers niedrig gestellt ist, taktet die WP.

Theoretisch kann es hier zu einer Hochdruckstörung kommen, falls die VLT immer weiter ansteigt, ist aber in der Lamba aufgrund ihrer zahlreichen Sensoren, durchdachter Regelung und bei nicht völlig übertriebener Hysterese so gut wie unmöglich.

Ein Puffer ist nicht pauschal schlecht, aber er führt zum einen automatisch zu mehr Material (Puffer, mehr Rohre, weitere Pumpenstation), was zu mehr Kosten (Material, zusätzlicher Strom durch HKP), mehr Druckverlusten (längere Rohrwege, mehr Bögen), mehr Wärmeverlusten (Standverluste Puffer, Fließverluste Rohre) und mehr nötiger Leistung (höheres Wasservolumen im Heizsystem) führt.

D.h., wenn man nicht unbedingt einen braucht oder auf dessen Vorteile angewiesen ist (Entkopplung von WP und HK = Flexibilität in Beheizung, z.B. in MFH mit unterschiedlichen Einwohnern und Heizbedürfnissen sinnvoll. Immer ausreichend Durchfluss der WP, z.B. bei Abtauung. Entkopplung von HKP und Ladepumpe kann Fließgeräusche in Wohnung vermeiden, z.B. bei Abtauung, wenn HLP = 100%. Laufzeitverlängerung der WP in Übergangszeit je nach Puffergröße und Modulationsfähigkeit der WP) sollte man eher darauf verzichten.

Der größte Nachteil sind aber die unterschiedlichen Volumenströme von HK und WP, was eben zu Rücklaufanhebungen oder VLT-Senkungen im HK führt. Wenn da die Hersteller Lösungen anbieten (Duale Steuerung von HKP und Ladepumpe der WP und automatischer Abgleich der VS), stünde der Puffer schon viel besser da (gerade bei Stichanbindung) und evtl. würden seine Vorteile die Nachteile dann sogar überwiegen, sodass man wieder öfter zu ihm raten könnte.

Verfasser:
Chaot
Zeit: 05.02.2025 13:56:14
0
3816139
Zitat von NeoCortex Beitrag anzeigen
Zitat von GreenWorld Beitrag anzeigen
[...]

Wenn da die Hersteller Lösungen anbieten (Duale Steuerung von HKP und Ladepumpe der WP und automatischer Abgleich der VS), stünde der Puffer schon viel besser da (gerade bei Stichanbindung) und evtl. würden seine Vorteile die Nachteile dann sogar überwiegen, sodass man wieder öfter zu ihm raten könnte.t[...]

@GreenWorld: Das sind wir also wieder bei unserer dT-Regelung (solange die Lambda das nicht selber kann)

Verfasser:
GreenWorld
Zeit: 05.02.2025 14:19:30
0
3816147
Stimmst du seinen Erklärungen zur Rücklaufsnhebung denn zu? Deine Aussage war doch, dass die keinen Nachteil hat oder?
Ich glaube wir sollten einmal konkret irgendwo festhalten, was bei unterschiedlichen Volumenströmen passiert.

Verfasser:
Chaot
Zeit: 05.02.2025 14:44:02
0
3816162
Zitat von GreenWorld Beitrag anzeigen
Stimmst du seinen Erklärungen zur Rücklaufsnhebung denn zu? Deine Aussage war doch, dass die keinen Nachteil hat oder?
Ich glaube wir sollten einmal konkret irgendwo festhalten, was bei unterschiedlichen Volumenströmen passiert.

RL-Anhebung Richtung WP und und VL-Absenkung Richtung HK sind schlecht. Was ich geschrieben hatte war, dass V-HK > V-WP und umgekehrt nicht automatisch etwas mit Takten zu tun hat. Habe dazu zwei Bilder gemalt, kriege die aber erst zu Hause hochgeladen.

Verfasser:
NeoCortex
Zeit: 05.02.2025 15:44:56
0
3816190
Zitat von GreenWorld Beitrag anzeigen
Stimmst du seinen Erklärungen zur Rücklaufsnhebung denn zu? Deine Aussage war doch, dass die keinen Nachteil hat oder?
Ich glaube wir sollten einmal konkret irgendwo festhalten, was bei unterschiedlichen Volumenströmen passiert.


Wenn ich Chaots Diagramme richtig verstehe, sind seine Annahmen, dass dein VS HKP > VS WP bis AT 0°C und dass deine HKP mit konstantem VS läuft. Unter diesen Bedingungen hat er recht, dass, wenn du deine HKP niedriger stellst und ihren VS senkst, bei AT über 0°C du deine Heizkurve/VL-WP senken kannst, weil die HKP weniger kaltes Wasser aus dem Puffer zieht und die Mitteltemperatur im HK gleich bleibt. Gleichzeitig gilt dann ab AT unter 0°C VS HKP < VS WP und damit VLT WP = VLT HK.

Im Grunde versucht Chaot das Optimierungsproblem zu lösen, was die optimale Einstellung der HKP ist, unter der Bedingung, dass man sie einmal einstellt und dann nicht mehr anfasst.

Mit seinen Diagramm hat er unter den obigen Annahmen auch recht. Man müsste aber noch berücksichtigen, dass, wie ich in meinen Kommentar geschrieben habe, es zur RLT-Anhebung kommt, wenn VS HK < VS WP. Heißt, die Steigung der WP-RL im Diagramm von Chaot wäre aber 0°C AT tatsächlich steiler, und bei einer bestimmten kalten AT jenseits der 0°C, wenn VS WP deutlich über VS HK (z.B. 1,5:1) würde sich Heizkurve und WP-VL entkoppeln und es gebe ab da einen weiteren Knick in der WP-VL-Gerade, ab der sie die Spreizung von 3,2K zu WP-RL konstant hält.

In bestimmten Grenzen ist es nicht so schlimm, wenn VS HK < VS WP. Kann sogar nützlich sein, z.B. um nach einer Abtauung HK VLT wieder schneller auf Temperatur zu bringen. Erst bei einem deutlich Ungleichgewicht wird das problematisch. Gut zu sehen z.B. bei meiner Anlage, wenn sie bei kalten AT und viel Sonnenschein in den PV-Modus geht und ihre Leistung um 15% erhöht, die HKP aber nicht höher gestellt wird. Höhere Leistung der WP = höherer VS bei konstanter Spreizung. Dann kann VS WP schon mal doppelt so groß sein wie VS HK. Konsequenz ist eine RLT-Anhebung, dann VLT-Anhebung, Hochheizen des Puffers, dann Abschaltung wegen Reißen der Hysterese. Aber dazu muss wie gesagt VS WP schon deutlicher höher sein als VS HK, ich würde pi mal Daumen sagen, ab 50% höheren VS WP wirds problematisch.

Gleichzeitig kann man natürlich nicht die HKP beliebig herunterstellen. Sie muss mindestens so hoch gestellt sein, dass alle Rohrwiderstände der HK überwunden und alle HK mit ausreichend Heizwasser versorgt werden.

Verfasser:
Chaot
Zeit: 05.02.2025 18:11:12
1
3816256
Zitat von GreenWorld Beitrag anzeigen
Ich glaube wir sollten einmal konkret irgendwo festhalten, was bei unterschiedlichen Volumenströmen passiert.

So, hier wie versprochen die zwei Bilder. Einmal für Volumenstrom HK > WP


und für Volumenstrom HK < WP


Verfasser:
inki
Zeit: 05.02.2025 18:30:47
0
3816269
Zitat von Chaot Beitrag anzeigen
RL-Anhebung Richtung WP und und VL-Absenkung Richtung HK sind schlecht.
Schöne Bilder! Kann man denn ermitteln, wie schlecht die RL-Anhebung Richtung WP bei Volumenstrom HK < WP ist?

Also letztlich: Was kostet es extra, dass die Pumpen nicht synchron laufen und wir den Puffer mit Stichanbindung im System haben (vor allem wegen Ofen mit Wassertasche) ?

Verfasser:
Chaot
Zeit: 05.02.2025 18:55:11
0
3816276
Zitat von NeoCortex Beitrag anzeigen
Zitat von GreenWorld Beitrag anzeigen
[...]
und bei einer bestimmten kalten AT jenseits der 0°C, wenn VS WP deutlich über VS HK (z.B. 1,5:1) würde sich Heizkurve und WP-VL entkoppeln und es gebe ab da einen weiteren Knick in der WP-VL-Gerade, ab der sie die Spreizung von 3,2K zu WP-RL konstant hält. [...]

...Gut zu sehen z.B. bei meiner Anlage, wenn sie bei kalten AT und viel Sonnenschein in den PV-Modus geht und ihre Leistung um 15% erhöht, die HKP aber nicht höher gestellt wird. Höhere Leistung der WP = höherer VS bei konstanter Spreizung. Dann kann VS WP schon mal doppelt so groß sein wie VS HK. Konsequenz ist eine RLT-Anhebung, dann VLT-Anhebung, Hochheizen des Puffers, dann Abschaltung wegen Reißen der Hysterese. Aber dazu muss wie gesagt VS WP schon deutlicher höher sein als VS HK, ich würde pi mal Daumen sagen, ab 50% höheren VS WP wirds problematisch. [...]

Für beide Bilder gilt: VS x dT im HK = VS * dT der WP.
Zeigt das zweite Bíld nin den Grenzfall, in dessen Nähe der zweite Knick erfolgt?
Probieren wir doch mal mit VS HK = 100l/h. Bei gleicher Leistung muss die Spreizung im HK also auf 25K steigen. Zum HK-RL werden jetzt die verbleibenden 400l WP VL zugemischt. Dann ergibt sich folgender WP RL
WP RL= (100 x (VL - 25) + 400 x VL) / 500 = (500 x VL - 2500) / 500 = 5

Fazit: Es gibt keinen zweiten Knick!

Das Phänomen, das Du beschreibst, tritt immer dann auf, wenn die WP mehr Leistung erzeugt als der HK abnimmt!

Verfasser:
Chaot
Zeit: 05.02.2025 19:08:56
0
3816283
Zitat von inki Beitrag anzeigen
Zitat von Chaot Beitrag anzeigen
[...]

Also letztlich: Was kostet es extra, dass die Pumpen nicht synchron laufen und wir den Puffer mit Stichanbindung im System haben (vor allem wegen Ofen mit Wassertasche)[...]

Der Puffer im System ist nicht das Problem. Du siehst an den Rechnungen vorher, dass das Puffervolumen überhaupt nicht in die Rechnung eingeht.
Das Problem sind die unteschiedlichen Lagen der Mitteltemperaturen. Die der WP liegt immer oberhalb der des HK, wenn die Volumenstöme ungleich sind (sieht man auch an den Beispielen)
Wieviel geht dadurch verloren? Das hängt davon ab, a) wieviel schlechter der COP durch die Abweichung oder notwendige VL-Anhebung wird und b) wie häufig in welchen Bereichen der Abweichung die WP arbeitet.
a) hängt wiederum davon ab, bei welcher AT mit welchem VL gearbeitet wird und wie die Volumenstromverhältnisse sich entlang der Heizkurve verteilen.
b) hängt von der Region ab.
Zusätzlich zum Verlust durch den schlechteren COP kommt bei hohen AT bis zum Punkt gleichen Volumenstroms noch der erhöhte Strombedarf der HKP dazu.
Für meinen Standort, meine HKP-Einstellung und meine Heizkurve habe ich gegenüber einer auf dT=5K geregelten HKP einen Verlust von 1,88% des Stromverbrauchs ausgerechnet.

Verfasser:
Chaot
Zeit: 05.02.2025 19:22:45
0
3816290
Zitat von Chaot Beitrag anzeigen
Zitat von NeoCortex Beitrag anzeigen
[...]

WP RL= (100 x (VL - 25) + 400 x VL) / 500 = (500 x VL - 2500) / 500 = 5[...]

Korrektur:
WP RL= (100 x (VL - 25) + 400 x VL) / 500 = (500 x VL - 2500) / 500 = VL - 5
Die Soll-Spreizung bleibt also erhalten.

Verfasser:
NeoCortex
Zeit: 05.02.2025 20:04:34
0
3816319
Zitat von Chaot Beitrag anzeigen
Für beide Bilder gilt: VS x dT im HK = VS * dT der WP.
WP RL= (100 x (VL - 25) + 400 x VL) / 500 = (500 x VL - 2500) / 500 = 5

Fazit: Es gibt keinen zweiten Knick!

Das Phänomen, das Du beschreibst, tritt immer dann auf, wenn die WP mehr Leistung erzeugt als der HK abnimmt!


Die Leistung ist ja von Volumenstrom und Spreizung direkt abhängig und die Frage der Leistungsabnahme im HK eine Frage von dessen Volumenstrom und Spreizung.

Deine Rechnung stimmt. Gilt aber nur für den Fall, dass Spreizung und Volumenstrom von HKP und WP sich beliebig gegenseitig anpassen und austarieren können. Der Volumenstrom der HKP ist aber für gewöhnlich fix und damit auch die Spreizung im HK. Nur die WP passt sich an. Und auch die sagt bei einer Spreizung von 3,2K ist Schluss, ich geh nicht mehr tiefer.

Anders gefragt: Wie sollte es dir nach sonst je zu einer Rücklaufanhebung kommen?

Verfasser:
Chaot
Zeit: 05.02.2025 21:11:28
0
3816352
Wahrscheinlich diskutieren wir gerade aneinander vorbei...
Zitat von NeoCortex Beitrag anzeigen

Deine Rechnung stimmt. Gilt aber nur für den Fall, dass Spreizung und Volumenstrom von HKP und WP sich beliebig gegenseitig anpassen und austarieren können. Der Volumenstrom der HKP ist aber für gewöhnlich fix und damit auch die Spreizung im HK. Nur die WP passt sich an. Und auch die sagt bei einer Spreizung von 3,2K ist Schluss, ich geh nicht mehr tiefer.[...]

In meiner Beispielrechnung habe ich nur den Volumenstrom der HKP variiert, exemplarisch mit extremen Werten. Natürlich wird eine reale HKP möglicherweise garnicht bis 100l/h runterregelbar sein und in weiten Bereichen der Heizkurve wird sich auch keine HK-Spreizung von 25K einstellen, weil dazu der HK RL unter Raumtemperatur fallen müsste, was natürlich nicht passiert.
Ich wollte nur darauf hinaus, dass der Effekt des Taktens nicht durch den Volumenstrom der HKP erzeugt wird, sondern durch den Leistungsüberschuss, den der HK nicht abnehmen kann.
Zitat von NeoCortex Beitrag anzeigen
Anders gefragt: Wie sollte es dir nach sonst je zu einer Rücklaufanhebung kommen?[...]

Mal an einem Beispiel VS HK = 1/2 VS WP (also bewußt links vom Volumenstromgleichgewicht). Der HK VL setzt sich dann aus 50% RL und 50% WP VL zusammen. Die Spreizung im HK liegt bei 2,5K
Jetzt erhöhen wir die WP-Leistung bei gleicher VLT und weiterhin 5K Spreizung im WP-Kreis um 15%, also auch den VS der WP um 15%. Vor der Erhöhung lag der bei 50% des VS HK, jetzt steigt er auf 57,5%. In Folge steigt die Spreizung im HK von 2,5K auf 2,875K. Der HK VL steigt also um 0,375 K.
Was das bewirkt hängt vom Abnahmeverhalten des HK ab. Wenn er an dieser Stelle bei 0,375K VL-Erhöhung 15% mehr Leistung abnimmt, passiert garnichts (ausser das es in den Räumen wärmer wird). Reale Heizkurven werden in der Regel aber deutlich steiler sein.
In Folge nimmt der HK nur einen Teil der zusätzlichen 15% ab. Der Rest ist Überschussenerige, die die WP nicht an den HK los wird und die von Dir beschriebene Kette startet.
Bei VS HK < VS WP hat der HK nicht einmal die Möglichkeit, durch leicht erhöhte HK-VL zumindest einen Teil der 15% abzunehmen. Entsprechen schneller läuft die Rücklaufanhebung

Gehst Du da mit?

Verfasser:
Chaot
Zeit: 05.02.2025 21:39:10
0
3816367
Zitat von NeoCortex Beitrag anzeigen
Zitat von GreenWorld Beitrag anzeigen
[...]

Gut zu sehen z.B. bei meiner Anlage, wenn sie bei kalten AT und viel Sonnenschein in den PV-Modus geht und ihre Leistung um 15% erhöht, [...]

Sendest Du einfach nur die PV-Überschussleistung über Modbus an die Lambda und die schaltet dann selbstständig gemäß ihrer Konfiguration die zusätzlichen 15% zu?

Verfasser:
NeoCortex
Zeit: 05.02.2025 21:57:16
0
3816369
Zitat von Chaot Beitrag anzeigen

Mal an einem Beispiel VS HK = 1/2 VS WP (also bewußt links vom Volumenstromgleichgewicht). Der HK VL setzt sich dann aus 50% RL und 50% WP VL zusammen. Die Spreizung im HK liegt bei 2,5K
Jetzt erhöhen wir die WP-Leistung bei gleicher VLT und weiterhin 5K Spreizung im WP-Kreis um 15%, also auch den VS der WP um 15%. Vor der Erhöhung lag der bei 50% des VS HK, jetzt steigt er auf 57,5%. In Folge steigt die Spreizung im HK von 2,5K auf 2,875K. Der HK VL steigt also um 0,375 K.
Was das bewirkt hängt vom Abnahmeverhalten des HK ab. Wenn er an dieser Stelle bei 0,375K VL-Erhöhung 15% mehr Leistung abnimmt, passiert garnichts (ausser das es in den Räumen wärmer wird). Reale Heizkurven werden in der Regel aber deutlich steiler sein.
In Folge nimmt der HK nur einen Teil der zusätzlichen 15% ab. Der Rest ist Überschussenerige, die die WP nicht an den HK los wird und die von Dir beschriebene Kette startet.
Bei VS HK < VS WP hat der HK nicht einmal die Möglichkeit, durch leicht erhöhte HK-VL zumindest einen Teil der 15% abzunehmen. Entsprechen schneller läuft die Rücklaufanhebung

Gehst Du da mit?


Ich glaube nicht, auch wenn du mich etwas an meiner Überzeugung zweifeln lässt :D. Aber ich denke nicht, dass die Spreizung im HK so variabel ist wie du annimmst. Ja, die WP stellt mehr Abgabeleistung bereit, aber warum sollte im HK plötzlich trotz konstantem Volumenstrom (HKP ist ja noch auf selber Einstellung) und konstanter VLT die Spreizung auf einmal steigen? Die Heizkörper bekommen nach wie vor denselben Volumenstrom mit derselben Temperatur, an der Wärmeabgabe ändert sich nichts. Die zusätzliche Wärmeleistung der WP wird, weil der Volumenstrom vom HK konstant ist, eben nicht abgenommen und geht direkt wieder in den eigenen RL -> Rücklaufanhebung.

Zitat von Chaot Beitrag anzeigen
Sendest Du einfach nur die PV-Überschussleistung über Modbus an die Lambda und die schaltet dann selbstständig gemäß ihrer Konfiguration die zusätzlichen 15% zu?


Ja. Wenn Überschuss für eine gewisse Zeit vorliegt, schaltet das WP-Modul in den PV-Modus und die maximale Leistung wird um 15% höher gestellt.

Verfasser:
Chaot
Zeit: 05.02.2025 23:04:10
0
3816392
Zitat von NeoCortex Beitrag anzeigen
Zitat von Chaot Beitrag anzeigen
Gehst Du da mit?[...]

Ich glaube nicht, auch wenn du mich etwas an meiner Überzeugung zweifeln lässt :D.

Naja, dass sich an der HK VLT bei Erhöhung des VS WP nichts ändert, wenn VS HK < VS WP, da sind wir uns ja schon mal einig. Also immerhin 50% Konsens.
Die Energie für die 2ten 50% investiere ich auch noch 😉

a) Für VS HK > VS WP wird der WP VL komplett in den HK VL "gesogen". Der fehlende Volumenstrom wird mit RL aufgefüllt, (siehe mein Bild 1).
b) Je nachdem wie viel geringer der VS WP gegenüber dem konstanten VS HK ist, ist der Anteil des warmen VL-Wassers im HK VL mal größer, mal kleiner (steht anders formuliert schon in a)
c) Je nachdem wie groß der Anteil des VL-Wassers im HK VL ist, wird dieser mal wärmer, mal kälter.
d) Daraus folgt, dass bei Änderung des Volumenstromverhältnisses zugunsten des WP VL die HK VLT steigen muss, solange VS HK > VS WP

Welche der Aussagen passt aus Deiner Sicht nicht?

Verfasser:
GreenWorld
Zeit: 05.02.2025 23:06:36
0
3816394
Was haltet ihr davon für die Diskussion ein eigenes Thema aufzumachen? Dann kannst du deine schönen Diagramme zeigen, chaot, und es beteiligen sich hoffentlich mehr an der Diskussion (die mit Lambda wenig zu tun hat). Vielleicht können wir dann ein für allemal abschließend klären, was für Effekte mit hydraulischer Weiche auftreten und welche Konsequenzen die haben!

Verfasser:
NeoCortex
Zeit: 05.02.2025 23:27:14
0
3816402
Zitat von Chaot Beitrag anzeigen
a) Für VS HK > VS WP wird der WP VL komplett in den HK VL "gesogen". Der fehlende Volumenstrom wird mit RL aufgefüllt, (siehe mein Bild 1).
b) Je nachdem wie viel geringer der VS WP gegenüber dem konstanten VS HK ist, ist der Anteil des warmen VL-Wassers im HK VL mal größer, mal kleiner (steht anders formuliert schon in a)
c) Je nachdem wie groß der Anteil des VL-Wassers im HK VL ist, wird dieser mal wärmer, mal kälter.
d) Daraus folgt, dass bei Änderung des Volumenstromverhältnisses zugunsten des WP VL die HK VLT steigen muss, solange VS HK > VS WP

Welche der Aussagen passt aus Deiner Sicht nicht?


Die passen alle. Standen aber auch nie zur Debatte ;).

Es geht um "In Folge steigt die Spreizung im HK von 2,5K auf 2,875K. Der HK VL steigt also um 0,375 K" bei "VS HK = 1/2 VS WP", wenn also bereits VS HK < VS WP. Dann führt eine weitere Erhöhung des VS des WP jedoch zu keiner Erhöhung der VLT oder Spreizung des HK mehr. Stattdessen kommt es dann direkt zur Rücklaufanhebung.

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Lambda Wärmepumpe - Erfahrungen und Tipps
Verfasser:
NeoCortex
Zeit: 05.02.2025 23:27:14
0
3816402
Zitat:
...
a) Für VS HK > VS WP wird der WP VL komplett in den HK VL "gesogen". Der fehlende Volumenstrom wird mit RL aufgefüllt, (siehe mein Bild 1).
b) Je nachdem wie viel geringer der VS WP gegenüber dem konstanten VS HK ist, ist der Anteil des warmen VL-Wassers im HK VL mal größer, mal kleiner (steht anders formuliert schon in a)
c) Je nachdem wie groß der Anteil des VL-Wassers im HK VL ist, wird dieser mal wärmer, mal kälter.
d) Daraus folgt, dass bei Änderung des Volumenstromverhältnisses zugunsten des WP VL die HK VLT steigen muss, solange VS HK > VS WP

Welche der Aussagen passt aus Deiner Sicht nicht?

Die passen alle. Standen aber auch nie zur Debatte ;).

Es geht um "In Folge steigt die Spreizung im HK von 2,5K auf 2,875K. Der HK VL steigt also um 0,375 K" bei "VS HK = 1/2 VS WP", wenn also bereits VS HK < VS WP. Dann führt eine weitere Erhöhung des VS des WP jedoch zu keiner Erhöhung der VLT oder Spreizung des HK mehr. Stattdessen kommt es dann direkt zur Rücklaufanhebung.
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