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  - Wärmepumpen

So, nachdem die Effizienz immer weiter in den Keller gegangen ist und gefühlt die WP auch einfach alles andere als Rund gelaufen ist (fast permanent auf 100% Kompressor, trotz moderater Temperaturen) habe ich nochmal alles zurück gesetzt und bei 0 begonnen: Ich habe die Vollständigen Installationsanleitungen, sowohl der Außen-, als auch der Inneneinheit und vor allem die des Bedienfeldes gelesen.

Dor steht drin, dass man für Heizkörper bei TC3-TC0 7,5 K als Temperatur-Delta einstellen soll und bei Fußbodenheizungen 4,5 K. "Diese Einstellungen sind für die WP optimal."

Anschließend soll der eingestellte Wert nach 10 Minuten bei hoher Kompressorleistung/-drehzahl verifiziert werden (via Kontrolle der Messwerte).

Daraufhin soll die Leistung der Heizkreispumpe so eingestellt werden, dass die Spreizung im Heizkreis ebenfalls die 7,5 K, bzw. die 4,5 K erreicht. Es wird also auch gefordert, dass die Spreizung des Heizkreises mit der Spreizung des Wärmepumpenkreises identisch sein sollte, allerdings bei vorgegebenen Werten! Und genau hier liegt wohl der Knackpunkt: Ich gehe davon aus, dass die Regelung für diese beiden Deltas optimiert wurde. Denn kaum hatte ich die Spreizung auf 7,5 K gestellt hat der COP das Klettern begonnen.
Ich hatte wohl eine viel zu geringe Spreizung im Primärkreis eingestellt, sodass die Wärme gar nicht mehr richtig auf das Heizungswasser übertragen werden konnte. Dadurch lief die Pumpe ständig unter Volllast und hat den COP immer weiter runter gezogen.

Ich werde das ganze jetzt weiter beobachten und nach den 2 Tagen, die es jetzt noch relativ kalt sein soll mal eine vergleichende Auswertung der Messdaten machen. Ich bin mir sehr sicher, dass es der absolut falsche Weg war, den ich hier gegangen bin. Hätte ich einfach mal direkt die Anleitungen genau studiert.

Bis hierhin erstmal so viel: Der COP ist von 2,3 auf 3,5 gestiegen, bei 0 Grad Außentemperatur!

wie kann man eine Wärmepumpe regeln die laufend ihren Volumenstrom im WP-Kreis ändert?

Wenn die WLW186 im WPkreis immer ein dT von 7,5° erzeugt muss zwangläufig
ein Volumenstrom im WPkreis von 290 l/h bei 2Kw Leistung sein, bei 4 kw Leistung der Wärmepumpe 460 l/h, bei 6 kw Leistung 690 l/h.

im Heizkreis ist jedoch der Volumenstrom immer gleich, alle ERR offen, fest eingestellter differenzdruck der Pumpe. Bei AT z.B. -10° braucht das Haus 6 kw Wärme, bei einer Spreizung über den Heizkörperkreis von 7,5° würde ein Volumenstrom von 690 l/h benötigt. Das wäre ja auch gegeben und gleich dem WP-Kreis. Liegt die AT bei 0° braucht das Haus 4 kw Wärme für den Heizkreis, die Wärmepumpe drosselt ihre Leistung auf 4 kw behält aber ihr dT von 7,5° der Volumenstrom WPkreis ist 460 l/h, der Volumenstrom Heizkreis bleibt gleich bei 690 l/h. Ich verstehe das so dass es ganz viele Betriebspunkte gibt wo ein Teil des Volumenstrom durch den Pendelpuffer durch muss.

AT -10 - VT 40 - RT 32,5 WP erhöht RT um 7,5 K
AT 0 - VT 35 - RT 30 WP erhöht RT um 7,5 K auf 37,5 und aus dem Pendelpuffer wird noch 1/3 Volumenstrom gezogen mit RT von ca. 30 und mischt die VT auf die gewünscht 35 runter
AT +10 - VT 30 - RT 27,5 WP erhöht RT um 7,5 K auf 35 und aus dem Pendelpuffer wird noch 2/3 Volumenstrom gezogen mit RT von ca. 27,5 und mischt die VT auf die gewünscht 30 runter

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es bleibt die Frage wie stelle ich dt an der WP am optimalsten ein. Bei 7,5 K habe ich nur bei den tiefsten AT das optimum. Besser wäre doch die Heizkreisspreizung bei den am häufigsten vorkommenden AT zu ermitteln und darauf das dT für den WP-kreis einzustellen.

"Besser wäre doch die Heizkreisspreizung bei den am häufigsten vorkommenden AT zu ermitteln und darauf das dT für den WP-kreis einzustellen."

Die 7,5 Grad dt lassen sich nicht immer nachvollziehen. Die Spreizung TC3/TC0 ist bei mir zumindest recht schwankend (mal geringer, mal höher). Tatsächlich gehe ich davon aus, dass die Spreizung entsprechend der Außentemperatur (oder sonstigen Parametern) reduziert wird.

Aber am Ende ist meine Idee die 7,5k des WP Kreislaufes entsprechend der reelen Vorlauf und Rücklauf-Werte des Heizkreises über Rasperry zu steuern..Heißt: Wenn der Heizkreis bspws. gerade reele 5k Differenz hat, der WP Kreis 4k, der Zielwert 7,5k erhöhe ich den Zielwert auf 8.5k.. Irgendwie so müsste es in sich aufgehen.
Dafür muss aber natürlich die Spreizung absolut verlässlich gemessen werden (im HK Kreis).

@exaus: Leider lassen die Sensoren weiterhin auf sich warten.. Laut Aussage des Vertriebs dauert das leider aktuell 15 Werktage, bis die Sensoren geliefert werden...

Ergänzend: Mich irritiert einfach, dass die 7,5K zumindest kurzfristig überhaupt keine Auswirkungen haben.. Ich habe nach deinem Post mal die 4,5K auf 7,5K erhöht..TC3 - TC0 interessiert das aber wirklich überhaupt nicht..

Tatsächlich habe ich direkt nach der Erhöhung (Sekundengenau) eine Erhöhung um ca. 2 Grad in der Spreizung gesehen). Direkt danach ist die Spreizung aber wieder in sich zusammen gesackt auf reel 3,5 bis 4,5K (schwankend).

Kannst du das so nachvollziehen oder ist bei dir die Spreizung tatsächlich gestiegen nach der Erhöhung?


Hierzu auch noch: "Da steht drin, dass man für Heizkörper bei TC3-TC0 7,5 K als Temperatur-Delta einstellen soll und bei Fußbodenheizungen 4,5 K. "Diese Einstellungen sind für die WP optimal."" --> Das ist ja richtig, aber irgendwo doch auch totaler Quatsch.. Die Optimale Spreizung muss ja zwangsweise nicht von der Heizart sondern von der Spreizung des HK-Kreises abhängen..

Wenn ich nur ein top isolierten 30qm Appartment mit mehreren riesen 33er Heizkörper habe, wird da ja keine 7K Spreizung rauskommen... Bei schlechter Isolierung bzw. all. hohen Wärmebedarf im vgl. zu geringer Heizfläche natürlich eine höhere Spreizung.



Hierzu noch: Ggf. ist tatsächlich auch eine sehr einfache Möglichkeit einfach ein paar Festwerte festzulegen.. Dt bei <-5 Grad Außen = 7,5; Dt bei -5 bis 0 Grad = 6,5; usw. usw.. Das ist dann in der Messung deutlich weniger komplex.

Wie auch immer.. Ich denke ich werde mit den Werten nicht weiter rumspielen, bis ich endlich mal die gescheiten Sensoren für HK Vor- und Rücklauf habe. Davor ist das einfach alles nur Rätselraten.. Ich hoffe nur, dass die Sensoren kommen, bevor die Heizsaison vorbei ist :-)

Mein Verständnis zur Spreizung: bei kleinerer Spreizung steigt die mittlere Heiztemperatur (Durchschnitt aus VL und RL), der VL kann also gesenkt werden und der COP steigt.
Daher versucht man bei WP eine möglichst geringe Spreizung zu bekommen. Dabei muß natürlich die erfolgreiche Pumpen Leistung und Strömungsgeräusche berücksichtigt werden, so dass man letztlich einen Kompromiss findet.

Ich habe Delta-T bei meiner WPL 6 ARE (Vorgänger WP) auf 3° eingestellt, aber nur FBH und keinen Puffer, keine externe UWP.

Ich kann diese WP Spreizung derzeit nicht Messtechnisch ermitteln. Es steht nur irgendwo in den Installationsanleitung das die Pumpenleistung aufgrund der eingestellten Spreizung verändert wird und die Spreizung fest eingestellt wird.

Wenn Buderus/Bosch natürlich damit sagen wollte, dass die eingestellte Spreizung von z.B. 7,5 K für die Vorlauftemperatur bei Auslegungstemperatur z.B. -10° gilt und die Spreizung für die Vorlauftemperatur bei 0° oder +10° von der Regelung rechnerisch ermittelt wird, dann wäre der Volumenstrom im WP-Kreis nicht so starken veränderungen unterzogen und muss nur noch mit den Volumenstromm in Heizkreis in einklag gebracht werden.

Verständlich erklärt ist dass für mich in den Installationsanleitung nicht.

Du meinst mit eigenen Sensoren? Weil TC0/TC3 ist ja durchaus verfügbar..Es gibt auch einen "heatingpump-Modulation" Wert via EMS - welche der beiden Pumpen (HK / WP) der jetzt aber meint.. kA..

Buderus meint vermutlich:
Im Niedertemperaturfall (FBH) bitte Spreizung auf 4,5K einstellen.
Im Hochtemperaturfall (HK) bitte Spreizung auf 7,5K einstellen.
Und das ganze soll die Spreizung im Kreis direkt zur WP sein.

Das wird mit dem Temperaturgleit / Wärmeübergang vom Kältmittel zusammenhängen.

Anderes Beispiel: Novelan regelt die Pumpen im Heizbetrieb (FBH Temperaturen) immer auf 4K Spreizung. Im WW-Betrieb (VL 50°C) wird dann aber auf 7K Spreizung geregelt.

Je nach Kältemittel gibt es wohl "sweet spots" für die Spreizung, ich bin dafür aber kein Experte und habe nur Halbwissen.

Das klingt sehr logisch..Wenn ich dann in der Mitte bin (HK aber etwas saniert) müsste ich ja dann in der Mitte landen. Würde dann andersherum heißen, dass man mit den Differenz Druck der HK Pumpe arbeiten sollte um die HK Spreizung zu modifizieren und anzupassen auf die WP Spreizung.. Naja bleibt alles Theorie bis ich mal die gescheiten Temperaturen von HK vor / Rücklauf habe. Freue mich schon auf das ausprobieren dann :)

Freut mich, dass die Diskussion hier weitergeht. Gefühlt ändert sich bei mir auch nicht viel, wenn ich die Spreizung TC3-TC0 ändere. Ich werde am Freitag endlich mal Zeit haben und eine detaillierte Datenauswertung machen. Melde mich dann mit den Ergebnissen.
Mir scheint auf jeden Fall auch so, dass die 7,5 K/4,5K bei der Auslegungstemperatur erreicht werden und bei anhand einer Funktion die Temperaturen bei hören ATs errechneten werden.
Werde dazu morgen nochmal mit Buderus telefonieren.

@techmuc: "heatingpump-Modulation" ist glaube ich die Primärkreispumpe.

VG

Und hast jemanden bei bosch erreicht?

Hallo zusammen,

klasse Diskussion hier, sehr informativ.
Heute wurde (endlich) meine Buderus WLW186i-5 in Betrieb genommen. Am Wochenende muss ich noch die Rohre dämmen, dann geht es los mit dem Optimieren. Habe nur HK's, alle ERR sind abmontiert, thermischer Abgleich schon mit der alten Gasheizung gemacht. Ich fahre im HK Kreis mit ca. 1.000 l/h,Spreizung so um die 3K.
Der erste Schritt wird sein, die Spreizung von TC3 - TC0 zu senken, damit der Volumenstrom im WP Kreis auf den Volumenstrom im HK angehoben wird. Ziel ist es, die Temperaturen TC1 und T0 anzugleichen. Habe ich das bis hierher richtig verstanden?
Was ich nicht ganz verstehe: HK Pumpe läuft immer mit dem gleichen Volumenstrom, vorausgesetzt alle ERR sind komplett offen oder abmontiert. Die WP Pumpe regelt doch aber je nach Leistung bzw. RL Temp. Wie bringt man das dauerhaft zusammen?

Viele Grüße Hans

Leider fehlt den bisherigen Installationen in diesem Thread ein WMZ in Heizkreis.. Daher ist das nicht genau zu belegen / wiederlegen. Nach meinem Verständnis hast du hier aber recht, dass der Volumenstrom konstant ist.

Ich persönlich denke, dass ein Optimum daraus hinauf läuft den Differenzdruck dynamisch anpassen (leider liefert EMS ESP aktuell diese Daten nicht.. Ich analyisiere aktuell die Telegramme um zu schauen, was ich da erweitern muss) um HK Volumenstrom auf WP Volumenstrom anzupassen.

Idealerweise hätte man hierfür natürlich einen WMZ im HK ++ WP Kreis.. Dadurch würde sich das dann sauber optimieren lassen. Das jetzt nachzurüsten ist aber (zumindest für mich) für so eine Spielerei zu teuer..

Hat die Heizkreispumpe keine Volumenstromanzeige? Moderne UWP (Wilo, Grundfos...) können das.

Ich habe mich kürzlich mal daran versucht das Thema "Trennspeicher" rechnerisch (stark vereinfacht) zu begreifen. Vielleicht für den einen oder anderen hier interessant.

Link

In diesem Thread hat auch jemand vorgeschlagen die Heizkreispumpe über ein separates kleines Steuergerät zu regeln. Man kann wohl über ein Solarthermie-Steuergerät die Pumpe so ansteuern, dass im Heizkreis eine einstellbare Spreizung erzielt wird. So könnte man zumindest den "Zielwert" der WP dem "Zielwert" des Heizkreises angleichen und somit eingeschwungen einigermaßen den gleichen Volumenstrom.

Allerdings frage ich mich inzwischen, ob das wirklich so viel bringt?
Könnte das nicht auch die Einstellung der notwendigen Vorlauftemperatur durcheinanderbringen?
Letztendlich wird ja der Wärmestrom im Wesentlichen durch zwei Parameter beeinflusst: Massenstrom und Temperaturdifferenz.
Wenn ich nun mehr oder weniger kontinuierlich zwei Parameter variiere, dann stelle ich es mir schwierig vor den thermischen Abgleich gut umzusetzen.

Daher tendiere ich aktuell eher dazu:
- niedrige Druckdifferenz in der FBH, dadurch konstant hoher Volumenstrom bei vertretbarer Pumpen-Leistung
- Trennspeicher mit Stichanbindung im Vorlauf, damit es keine Verwirbelung gibt
- Thermischer Abgleich am Heizkreisverteiler + Finetuning Vorlauftemperatur im Heizkreis

Die WP wird dann schon automatisch ihre Leistung so regulieren, dass die VL-Temp am T-STück passt, natürlich runtergemischt durch das etwas kältere Wasser aus dem Speicher / Rücklauf der FBH

Erstmal vielen Dank für deine Analyse im anderen Thread. Auch sehr interessant.

Ich stimm dir zu, dass das m.E. auch größtenteils Spielerei ist. Was halt für mich auffällt ist, dass die Bosch/Buderus bei tiefen Temperaturen und hohen Druck ganz "OKe" COPs erreicht (mehr oder weniger nach Datenblatt) - bei hohen Temperaturen wird die Abweichung vom Datenblatt dagegen größer. Das entspricht auch deiner Analyse im Thread.

Ich denke auch, dass ein dauerendes Angleichen des Differenzdrucks des HK-Kreises eher die WP "überfordern" würde.. Eine recht "entspannte Regelung" die nur nach Bereichen regelt (Bereiche -15 bis -5, -5 bis 0, 0 bis 5, 5 bis 10 Außentemperatur Beispielsweise) sollte m.E. dagegen jetzt nicht soo große Differenzen erzeugen.

Ich habe in der Zwischenzeit auch das Telegramm gefunden, mit dem der Differenzdruck eingestellt wird.. Das kann in EMS unter "Einstellungen--> Individuelle Entitäten" mit folgenden Einstellungen hinzugefügt werden:

- Name: pumpdiffpress (ist egal..)
- Geräte ID: 0x08
- Typ-ID: 0x2CC
- Addition / Offset: 9
- Wert-Typ: UINT5
- Faktor: 50

Dadurch ist der Solldruckwert regelbar.. Lesen klappt, schreiben habe ich mich noch nicht getraut :-)

Wenn man etwas bei den Telegrammen mitliest merkt man übrigens, dass im EMS ESP praktisch immer noch viele viele Datenpunkte fehlen (bzw. mehr gesendet wird). Nicht, dass mir etwas fehlen würde. Aber interessant ist es schon :)

Siehe auch: https://github.com/emsesp/EMS-ESP32/issues/1563

So - Ich habe jetzt auch erfolgreich zurück schreiben können.. Heißt den Differenzdruck der HK Pumpe könnte man theoretisch automatisieren (im Home Assistant / IOBroker / ...).

Selbst da bin ich mir nicht so sicher, ob das gut funktionieren wird. Wenn man die Möglichkeit aber hat, natürlich gerne ausprobieren.

Wenn du den Volumenstrom erhöhst, reduzierst du in gleichem Verhältnis die Spreizung in der FBH. Eine reduzierte Spreizung bedeutet eine höhere mittlere Temperatur im Heizkreis, was letztlich in einer höheren Raumtemperatur enden muss. Gegensteuern könntest du mit einer niedrigeren Vorlauftemperatur in der Heizkurve.. aber das stelle ich mir kompliziert vor, die Heizkurve ist ja linear und nicht stufig. Aber vielleicht spielt der Effekt auch keine so große Rolle und es funktioniert...

Es ist auf jeden Fall sehr interessant, welche Möglichkeiten man mit Homeassistant & Co hat, da habe ich jetzt noch ca. 6-9 Monate Zeit mich einzuarbeiten, bevor es "ernst" wird. :)

Ja absolut. Es bleibt die Einstellung von tc3/tc0 für den wp Kreis, sowie differenzdruck für den Hk Kreis..
Unabhängig davon: Ich bin mir ehrlich gesagt nicht sicher, ob ich die Effizienz der Maßnahmen so einfach prüfen kann.. Der COP /WMZ der WP wird ja vermutlich an dem WP Kreis gemessen. Wenn es im Puffer wegen Abmischung /Verwirbelungen zu Energieverlusten kommt, wird das dem Verhältnis aus wärmeenergie und kWh im WP Kreis ja fast egal sein (??) - oder habe ich hier einen Gedankenfehler? (klar, die Wärmeenergie das Haus warm zu halten sollte sinken, aber da die so variabel ist, ist das wirklich super schwer zu messen..).

Naja ich werde nach der Montage der Vorlauf / Rücklauf Fühler etwas Experimentieren und die spreizung angleichen.

Sonst werden die anderen geplanten Maßnahmen (2x neue große Heizkörper ++ Heiznischen Dämmung) mit geplanter Reduktion der heizkurve vermutlich deutlich mehr bringen :)

Was ich nicht verstehen, alle wollen immer an der Heizkreispumpe drehen!

Der Heizkreis ist hydraulisch fix eingestellt durch den thermischen/hydraulischen Abgleich. Habe ich 20 Heizkörper abgeglichen und durch jeden fließen 50 L/h, bedarf es einen bestimmten differenzdruck. veringere ich den differnezdruck ist nicht mehr sichergestellt das alle Heizkörper die gleiche Wassermenge erhalten. Insbesondere bei verwendung von Ventilen mit automatischer Durchflussregelung, hier wird der Durchfluss pro Heizkörper eingestellt. Nehme ich den Volumenstrom zurück, werden Heizkörper unterversorgt. Das Wasser sucht den Weg des geringsten Widerstand.

Buderus muss die Heizkreispumpe auslesen (dafür ist die Lin-Pumpe ja da) und aus diesen Werten die WP-kreispumpe sowie die Lesitung/Spreizung steuern. Dabei gibt es natürlich Grenzen wie mindestdurchfluss durch den Wärmetauscher ect.

Ja, das ist wirklich schwer zu messen. Letztendlich brauchst du, über einen längeren Zeitraum, den identischen Wärmebedarf des Hauses und müsstest dann den dafür benötigen Strom zwischen den Einstellungen vergleichen.

Aber vielleicht noch ein ganz wichtiger Grundsatz:
Energie geht niemals verloren!

Auch wenn sich warmes WP-Wasser im Speicher mit kälterem Wasser aus dem Heizkreis vermischt, die Energie ist nicht weg, es stellt sich nur ein neues Gleichgewicht auf einem niedrigeren Temperaturniveau ein, dafür aber mit mehr Wasser.

Der Unterschied beim COP entsteht nur dann, wenn du eine höhere Temperatur bereitstellen musst um deine gewünschte Heizkreistemperatur zu erreichen.
Den COP misst du idealerweise auch nicht über eine Wärmemengenmessung am Heizkreis sondern am VL/RL zwischen Puffer und Inneneinheit bzw. zur Außeneinheit hin. Sonst wirken sich alle Verluste zwischen Heizkreis und Außeneinheit negativ auf den berechneten COP aus.

Ich habe zwei WMZ eingebaut, HK Kreis und WP Kreis. Die beiden Kreise komplett anzupassen wird schwierig. Nach dem Abtauen z.B. ist die Spreizung im WP Kreis hoch, da gibt die WP Pumpe richtig Gas. Ich werde versuchen, die Volumenströme bestmöglich anzupassen,ohne aufwendige Regelung. Ich habe auch noch E- Zähler für die Innen- und Außenheit sowie für E-Stab und Kondensatheizung installiert.
Seit der Inbetriebnahme gestern früh habe ich folgende Verbräuche gemessen.
Anzeige WP: Erzeugung 104 kWh
Stromverbrauch 35 kWh
COP 3
Anzeige geeichte Zähler: Erzeugung 109 kWh
Stromverbrauch 35 kWh
COP 3,11
Passt also ziemlich gut zusammen. AT in der Zeit zwischen 0°C und -2,5°C. Der COP sollte auch einigermaßen passen, hoffe ich zumindest :-)

Heißt du hast insg 3 WMZ (intern in der WP, den vom WP Kreis, sowie den vom HK Kreis)? Das ist super - bisher fehlen hier die Daten, ob man sich auf die Energiewerte Werte von Bosch/Buderus hier verlassen kann. Eine Sekunden genaue Optimierung der Spreizung ist m.E. sowieso Quatsch da es viel zu viele Unregelmäßigkeiten gibt (insb. das von dir genannte Abtauen). Es geht eher um grobe Werte - aber da wirst du ja gut messen können.
Meld dich bitte mal in den nächsten Tagen wie bspws. ein Wochenvergleich Wärme-Energie Bosch/Buderus vs. eigenes gemessener Wärmeenergie aussieht.


Den Stromverbrauch tracke ich bereits seit Inbetriebnahme vor 2 Monaten.. Hier ist die Genauigkeit recht konstant: Bei geringen Verbrauch (<15 kwh) zeigt die WP durchschnittlich 10% zu viel Verbrauch an. Bei hohen Verbrauch (>25 kwh) zeigt die WP meist ca. 5-10% zu wenig Verbrauch an.

Insgesamt habe ich reel seit 20.12 521 kwh Strom verbraucht. Bosch zeigt 522 kwh an ==> Trotz täglicher Abweichungen passt es insg. alles super genau..

Ja genau. Werde berichten, wie es um die Genauigkeit steht.