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Foren
Wohin verschwindet die Wärme?
Verfasser:
GreenWorld
Zeit: 01.04.2024 18:44:19
0
3693737
Mich lässt das nicht locker, deswegen muss ich jetzt die Frage hier stellen:

Lambda-WP auf Parallelpuffer (nötig, da Kaskade, die zweite Lambda ist aktuell aber bei den Temperaturen nicht in Betrieb)
Puffer hat die Temperatur des Rücklaufs (Sensor im oberen Bereich), 20,2°C

Lambda liefert 4,2 kW bei 1,1m3/h und 3,3K Spreizung, also rechnerisch 4,15kW (20,2°C werden auf 23,5°C erhitzt)
FBH hat einen Vorlauf von 20,5°C bei (nach Anzeige der Magna3) 3,0 m3/h, also rechnerisch 1,03 kW


Der Durchfluss der Magna3 sollte eine Genauigkeit von etwa 10% haben. Die Temperatursensoren dürften auch keine großen Abweichungen haben, denn bei Stillstand des Systems zeigen sie alle in etwa den gleichen Wert an.

Es lösen sich also 3 kW Heizleistung in Luft auf... Wie kann das sein? Die Wege im Heizraum sind kurz und isoliert.

Somit müsste es eher ein Messfehler sein, aber wo?

Verfasser:
Frank_Pantry
Zeit: 01.04.2024 18:56:36
0
3693743
1 Kelvin Abweichung macht bei kleinen Spreizungen prozentual schon eine riesige Abweichung ergeben. 3KW sollten dort trotzdem nicht verschwinden.

Sicher, das es sich nicht um eie Rücklaufverwaschung handelt? Summierung aller Ungenauigkeiten mag aber auch so das " Phänomen" erklären.

Gruss
Dipl.-Ing. Anlagentechnik
Frank-Rolf Roth
waermepumpendoktor@yahoo.com
(Planung, Baubegleitung, Anlagenoptimierung, Betreiberschulung)
Referenzwärmepumpe der Energieagentur-NRW

Verfasser:
GreenWorld
Zeit: 01.04.2024 19:01:44
0
3693746
Was verstehst du unter einer Rücklaufverwaschung? Der Rücklauf bleibt stundenlang gleich warm.

Verfasser:
SolarFuzzy1
Zeit: 01.04.2024 19:01:58
0
3693747
Man mag es implizit unterstellen oder reinlesen : Und dies ist ein stationärer Betriebszustand ( steady-state ) über > 1 Stunde ohne Temperaturniveauänderung im Puffer oder anderswo ?

Verfasser:
GreenWorld
Zeit: 01.04.2024 19:04:16
0
3693749
Ja genau, die Temperaturen bleiben viele Stunden so

Verfasser:
Michael472
Zeit: 01.04.2024 19:16:17
2
3693754
Lambda liefert 4,2 kW bei 1,1m3/h und 3,3K Spreizung, also rechnerisch 4,15kW (20,2°C werden auf 23,5°C erhitzt)
FBH hat einen Vorlauf von 20,5°C bei (nach Anzeige der Magna3) 3,0 m3/h, also rechnerisch 1,03 kW

Ja was nun? Ist der VL nun 23,5 oder 20,5? Messfehler der Fühler? Wenn die WP auf 23,5 erhitzt, dann muss ja auch der VL der FBH diesen Wert haben. Oder ist da noch ein Mischer verbaut?

Verfasser:
GreenWorld
Zeit: 01.04.2024 19:23:05
0
3693756
Den Kommentar verstehe ich nicht. Wenn der FBH durchfluss höher ist, dann muss die VLT in dem Kreis doch niedriger ausfallen? Du kannst doch nicht 1000 Liter 24°C erzeugen und dann 3000 Liter davon in den heizkreis schicken?

Es ist ein Mischer verbaut, der sollte aber auf ganz offen stehen.

Mir ist bewusst, dass die Differenz zwischen den beiden Volumenströmen nicht ideal ist. Das hat der Installateur noch als Aufgabe von mir. Wenn ihr eine Empfehlung habt, wie man die minimieren kann, bitte her damit.

Verfasser:
Frank_Pantry
Zeit: 01.04.2024 19:31:32
2
3693761
Das meinte ich mit Rücklaufverwaschung, wenn man zu den 1,1 m3/h der WP noch weitere 1900 L/h hinzufügt ( Summe Heizkreisvolumenstrom 3 m3/h), verwäscht dieser kalte Rücklauf die höhere Vorlauftemp. So reduziert man perfekt die Effizienz der WP., da die mittlere Senkentemp. der WP höher ist als die mittlere Heizflächentemp. :-(

Ich würde das so nicht lassen.

Gruss
Dipl.-Ing. Anlagentechnik
Frank-Rolf Roth
waermepumpendoktor@yahoo.com
(Planung, Baubegleitung, Anlagenoptimierung, Betreiberschulung)
Referenzwärmepumpe der Energieagentur-NRW

Verfasser:
SolarFuzzy1
Zeit: 01.04.2024 19:37:54
0
3693765
Ohne Hydraulikskizze verstehe ich die Aussagen nicht - ich kenne aber auch diese WP-Kaskade nicht. Messen beide Durchflußmesser denselben Durchfluß ja oder nein ? Wenn da ein Mischer drin ist, messen die eventuell verschiedene Durchflüsse ?! Die Position des Mischers sollte nicht mit "sollte" angegeben werden. Bei meinen Mischern kann ich die Position von außen ablesen und ich kann sie auch manuell einstellen.

Verfasser:
GreenWorld
Zeit: 01.04.2024 20:05:16
0
3693772
@Frank: ja, ist mir bewusst und wie gesagt, soll geändert werden. Wenn du einen Tipp hast wie man die Lambda UWP oder Magna3 entsprechend steuert, ich bin ganz Ohr.

Das erklärt aber doch nicht die fehlenden 3 kW.


Der Mischer ist gedämmt und deswegen nicht sichtbar, ist aber ganz offen. Durchfluss wird im WP Kreis und nach dem Mischer gemessen, von der Lambda EU13 und der Magna3. Schema kommt nachher.

Verfasser:
psy.35i
Zeit: 01.04.2024 20:48:21
0
3693788
Dreh die Leistung doch mal testweise hoch um von diesen geringen Spreizungen wegzukommen
Dann kannst du die Leistung genauer berechnen/messen

Ich denke nicht, dass da 3kW verloren gehen

Verfasser:
GreenWorld
Zeit: 01.04.2024 21:07:07
0
3693795
Ich habe mal testweise die Wunschtemperatur um 8°C hochgedreht, mal sehen, ob das zu höherer Leistung führt. Mehr Sachen kann ich da nicht einstellen und die Lambda Steuerung scheint sehr langsam auf eine zu niedrige Temperatur reagieren.

Verfasser:
GreenWorld
Zeit: 01.04.2024 21:23:06
0
3693800
Da komme ich jetzt auf 1kW Differenz bei 7,5kW von der WP. Also noch zu viel, aber deutlich weniger. Ich warte noch eine Stunde und gebe euch dann die genauen Werte.

Edit: ignoriert das. Die zweite WP der Kaskade läuft jetzt auch. Da fehlen eher 8kW ….
Ich beobachte das eine Stunde und dann gebe ich die Werte durch

Verfasser:
rhm1
Zeit: 01.04.2024 21:43:39
0
3693809
Also verstehe ich das richtig:

23,5 Grad der Wärmepumpe gehen in einen Puffer der 20,2 Grad warm ist.
Aus diesem Puffer wird eine Fußbodenheizung mit 20,5 Grad Vorlauf bedient.

Der Rücklauf hat dann 20,2 Grad.

Und da wundert es daß das meiste für die Katz ist?

Die Wärmepumpe erzeugt keine Energie sondern benutzt Energie um diese auf ein höheres Niveau sprich höhere jTemperatur zu heben.
Und dann mischt man das Ganze wieder herunter.

Der Wirkungsgrad liegt irgendwo bei

20,5-20,2
--------------
23,5-20,2

oder 9%.

Das Problem ist nicht die Erhöhung der Vorlauftemperatur, sondern daß die erhöhte Vorlauftemperatur nur ein Indiz dafür ist, daß das Meiste des Volumenstroms als Kurzschluß direkt wieder zur Wärmepumpe zurückläuft und dasselbe passiert mit dem Heizkreis. Der holt sich 20,5 Grad warmes Wasser aus dem Puffer und gibt 20,2 Grad Wasser zurück. Da ist wenig Wärmepumpe drin.

Bravo

Verfasser:
GreenWorld
Zeit: 01.04.2024 21:48:33
0
3693813
Wäre dem so, müsste sich doch der Pufferspeicher / Rücklauf aufwärmen?

Verfasser:
rhm1
Zeit: 01.04.2024 21:50:31
0
3693814
Tut er auch.
Wenn Sie den Puffer weglassen, ist der Unterschied garantiert nicht 0,3 Grad
Wäre er so klein würde die Wärmepumpe längst abschalten.

Verfasser:
GreenWorld
Zeit: 01.04.2024 22:00:46
0
3693815
Das geht eben in dem Fall nicht.

Aber der Puffer erwärmt sich nicht. Trotz 900l müsste man da aber eine Erwärmung feststellen. Selbst nach einer Stunde mit nur 1kW, hier ist aber die „fehlende“ Leistung viel höher und trotzdem erwärmt er sich nicht. Was aber auch nachvollziehbar ist, da der Strom durch die FBH viel höher als durch die WP ist.

Oder ist da irgendwo ein Denkfehler drin?

Verfasser:
rhm1
Zeit: 01.04.2024 22:14:44
0
3693817
Was passiert ist folgendes.


Zuerst erwärmt sich der Puffer bis sich die Erwärmung durch die Wärmepumpe und die Verluste die Waage halten.
Die Wärmepumpe gleicht dann nur noch Verluste aus oder schaltet ab.
Wenn der Volumenstrom des Heizkreises deutlich höher liegt, dann ist das auch ein Kennzeichen, daß ein großer Teil des Volumenstroms aus dem Rücklauf des eiegen Heizkreises gespeist sein muß.
Aus Sicht der Wärmepumpe ist auch die Heizabgabe der Fußbodenheizung ein Wärmeverlust aber der beträgt nur 0,3 Grad während insgesamt bei der Wärmepumpe ein zehnfacher Verlust von 3,2 Grad auflaufen.

Ein Indiz wie groß die Verluste dieses Puffers sind ist der Wirkungsgrad nicht das Geschwätz der Puffer Verkäufer.

Was geht und was nicht geht kann ich so nicht beurteilen. Ich habe aber Physik studiert. Da muß mal jemand ran, der was von Hydraulik versteht.

Verfasser:
GreenWorld
Zeit: 01.04.2024 22:24:44
0
3693821
Ich bin auch kein Freund von Puffern, aber in dem Fall hat mir noch niemand erklärt, wie sich der vermeiden lässt und dann muss man sich eben damit arrangieren. Optimieren kann man das trotzdem.

Da hilft aber dein Kommentar wenig, denn mit Verlaub, das ist mindestens genauso „Geschwätz“, da du die Volumenströme komplett ignorierst. Du kannst doch nicht nur mit den Temperaturen rechnen?! Damit wäre man selbst in der 5. Klasse Physik durchgefallen.
Wie mehrfach erwähnt, der Puffer erwärmt sich nicht.

Edit Jetzt hast du noch das Physik Studium ergänzt. Meinst du wirklich 3000 Liter in der Stunde mit einer Abkühlung von 2 K sind das gleiche wie 1000 Liter in der Stunde? Bitte schau dir das bitte nochmal an. Ich trage nachher die aktuellen Werte noch nach, dann können wir hoffentlich auch die Anlage optimieren :) ich will nur erst noch selbst hinschauen, denn den Volumenstrom der Magna3 kann ich online nicht abrufen

Verfasser:
rhm1
Zeit: 01.04.2024 22:37:46
1
3693825
Also ich will dir helfen und ich kann meine Beiträge hier auch einstellen.
Ich habe zu Anfang erklärt, daß die Temperaturdifferenzen ein Indiz für die Volumenströme sind, die als Kurzschlüsse durch den Parallelpuffer erzeugt werden.
Indirekt hast du das bestätigt, in dem Du ja erklärst der Volumenstrom im Heizkreis ist deutlich höher. Woher soll denn der höhere Volumenstrom kommen, wenn nicht aus dem Rücklauf des eigenen Heizkreises?
Dasselbe ergibt sich aus der Erkenntnis daß die Vorlauftemperatur gerade mal 0,3 Grad über der des Rücklauf liegt, während die Wärmepumpe 3,2 Grad wärmeres Wasser liefert.
Daraus ergibt sich daß mehr als 90% des Volumenstroms des Heizkreises nicht von der Wärmepumpe stammen sondern vom Rücklauf, denn sonst ,müßte der Temperaturunterschied mehr als 0,3 Grad ausmachen.
Bei diesen Zahlen ist es auch egal, ob der Wirkungsgrad bei 9% liegt.
Laß ihn doppelt so hoch sein. Jedenfalls läuft das ganze System ziemlich bescheuert.

Verfasser:
GreenWorld
Zeit: 01.04.2024 22:41:36
0
3693826
Da gebe ich dir völlig recht :)

Das betrifft aber doch vor allem die Effizienz der WP. Deren COP geht runter, da sie eine unnötig hohe VLT produziert. Die Heizleistung sollte aber trotzdem irgendwo ankommen, die löst sich doch nicht in Luft auf.

Bleibt aber die Frage wo die Leistung hingehen (wenn sich der Speicher nicht erwärmt) und wie das optimiert werden kann.

Puffer ist nötig, da die Kaskade ohne nicht funktioniert. Ich habe es lange versucht. Keine Chance. :(

Verfasser:
rhm1
Zeit: 01.04.2024 23:02:11
0
3693840
Der COP ist nur ein Verweis wieviel Energie hineingesteckt werden muss um von Temperatur A nach Temperatur B zu kommen. (B>A)

Das ist aber nicht das Hauptproblem bei einem Parallelpuffer.

Bei einer Wärmepumpe wird Temperatur A nach Temperatur B gepumpt, meinetwegen mit gutem COP. Dazu braucht man Energie weil Entropie reduziert wird.
Für Parallel Puffer muß B etwas höher sein, aber das ist der viel geringere Verlust.
Im Puffer wird wieder von B nach A herunter gemischt. Das herunter Mischen kostet keine Energie sondern es entsteht Entropie.
Dann geht es zurück zur Wärmepumpe und das Spiel geht von vorne los.

Das ist der entscheidende Unterschied zu einer fossilen Heizung.
Da wird Energie nicht benutzt um Temperatur anzuheben, sondern dort wird Heizenergie erzeugt (aus chemischer Energie). Entropie Gesichtspunkte spielen bei fossilen Heizungen eine untergeordnete Rolle. Mischer sind das Mittel der Wahl, um niedrigere Temperaturen zu erzeugen als im Kessel entstehen.
Aber selbst dort hatte man begonnen Entropie zu betrachten.
Nichts anderes sind sogenannte Niedertemperaturkessel und Brennwertkessel.
Sie brauchen weniger Gas/Öl weil weniger Entropie erzeugt wird.
Erzeugen von Entropie sind immer Verluste.

Verfasser:
GreenWorld
Zeit: 01.04.2024 23:07:23
0
3693841
Trotzdem muss doch die Leistung irgendwo etwas bewirken? Mal Verluste an die Umwelt vernachlässigt, 3kW erhitzen das System. Die können doch nickt einfach verschwinden und die Verluste an die Umwelt sind auch niemals so hoch?

Verfasser:
GreenWorld
Zeit: 02.04.2024 00:09:52
0
3693845
Hier das Hydraulikschema mit den Messwerten. Einmal der Steady State der letzten Tage und einmal mit höherer Leistung für den Test heute Abend. Bei höherer Leistung "fehlt" noch mehr Heizleistung, da komme ich jetzt auf 5,9 kW!!

Steady State: https://ibb.co/Zf7b1Qg
höhere Leistung: https://ibb.co/rmL0dB4

UWP ist eine Magna3 25-80. Worst Case Fehler bei der Förderleistung sind 1,1 m3/h, typisch sind 0,55 m3/h. Selbst im worst case würde das noch nicht aufgehen. Dann wären es im FBH Kreis 3,4kW mehr, fehlen also noch 2,5kW.

Das Entropie Argument verstehe ich noch nicht. Die Energie/Leistungsbetrachtung sollte doch funktionieren?

Sicher sind die Messwerte immer mit Unsicherheiten behaftet, aber die führen doch selbst bei allen Ungenauigkeiten zusammen nicht zu solchen Fehlern.

Noch eine Idee: Kann sich im Puffer ganz oben eine wärmere Blase bilden, die weder vom Thermometer erfasst wird noch in den FBH Kreis fließt?

Verfasser:
GreenWorld
Zeit: 02.04.2024 09:59:55
0
3693903
Zitat von Frank_Pantry Beitrag anzeigen
Das meinte ich mit Rücklaufverwaschung, wenn man zu den 1,1 m3/h der WP noch weitere 1900 L/h hinzufügt ( Summe Heizkreisvolumenstrom 3 m3/h), verwäscht dieser kalte Rücklauf die höhere Vorlauftemp. So reduziert man perfekt die Effizienz der WP., da die mittlere Senkentemp. der WP höher ist als die[...]



Ich habe jetzt wieder die vorherige Heizkurve eingestellt. Wieder das gleiche Bild. Puffer im steady state, durchgehend Rücklauftemperatur, wie erwartet. Wie erklärst du dir das?
Dass der Puffer zulasten der COP geht, ist mir völlig klar. Dass 3kW einfach so verschwinden, lässt sich damit aber doch nicht erklären. Selbst wenn ich mit Messfehlern rechne, komme ich noch auf 2kW, die irgendwo verschwinden.

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Wohin verschwindet die Wärme?
Verfasser:
GreenWorld
Zeit: 02.04.2024 09:59:55
0
3693903
Zitat:
...
Das meinte ich mit Rücklaufverwaschung, wenn man zu den 1,1 m3/h der WP noch weitere 1900 L/h hinzufügt ( Summe Heizkreisvolumenstrom 3 m3/h), verwäscht dieser kalte Rücklauf die höhere Vorlauftemp. So reduziert man perfekt die Effizienz der WP., da die mittlere Senkentemp. der WP höher ist als die[...]


Ich habe jetzt wieder die vorherige Heizkurve eingestellt. Wieder das gleiche Bild. Puffer im steady state, durchgehend Rücklauftemperatur, wie erwartet. Wie erklärst du dir das?
Dass der Puffer zulasten der COP geht, ist mir völlig klar. Dass 3kW einfach so verschwinden, lässt sich damit aber doch nicht erklären. Selbst wenn ich mit Messfehlern rechne, komme ich noch auf 2kW, die irgendwo verschwinden.
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