Regelung Wärmepumpe mit wasserführendem Kamin

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Zum Deinem Anliegen wird sich sicher mindestens R.B. melden.

Prinzipiell könnte man so eine Hydraulik aufbauen, aber da stellen sich zuerst eine Menge Fragen.

1. Heizlast des Gebäudes?

2. LWP als Inverter?

3. Wie wird WW erzeugt?

4. WW Bedarf?

Möchte man noch in die Details gehen, dann wird der Fragenkatalog noch umfangreicher.

LWP und Kaminofen verheiraten ist möglich, aber ohne Kompromisse geht das nicht ab, denn die Wärmeerzeuger sind zu unterschiedlich.

Um ein Beispiel zu nennen, der Pufferspeicher ist für den angedachten Zweck wohl zu klein. Das würde evtl. noch bei einem sehr kleinen Ofen und sehr niedriger Heizlast funktionieren, aber für ein typ. EFH eher nicht.

Ist überhaupt jemand ständig zuhause um den Ofen ganztägig zu betreiben?

Bevor man über einen Hydraulikplan nachdenkt müssen erst einmal alle Rahmenbedingungen geklärt sein.

R.B. : Nur LWP oder allgemein Wärmepumpen?

Mir fällt da ein, dass ein Bekannter folgende Kombi hat: Wasserführender Kamin und (glaubs) SoleWP.

Ist aber ne Sondersituation, da das gesamte Haus riesig ist und auf 24° (sic!) geheizt wird.

Ich mag mich noch erinnern, dass er mal erzählte, dass das WW zum Duschen angenehm temperiert sei, aber wenn er mal baden wolle, würde er vorher den Ofen anheizen.

Zitat von Quinhagen

Geplant ist die "Geisha" bin Panasonic, ist ein Inverter glaub ich.

Ja, das ist eine Inverter, und die fühlt sich besonders wohl, wenn sie keinen Puffer am Bein hängen hat.

Die klassische Methode wäre den Kaminofen und die LWP auf einen gemeinsamen Puffer arbeiten zu lassen. Davon kann ich nur abraten, denn man schränkt damit die Nutzbarkeit der LWP ein und auch noch die Nutzbarkeit des Ofens. Wie ich schon geschrieben habe, ist ein 500Liter Puffer für einen "Holzofen" sehr klein, und wenn man den nicht bis zum Anschlag laden kann, geht das Konzept in die Hose.

Die LWP wiederum benötigt ca. 5K Übertemperatur wenn sie klassich auf den Puffer arbeiten soll, was den COP um 0,2-0,5 verschlechtert ( je nach AT).

Was mich interessieren würde, ist die zukünftige Heizlast von 6kW bereits verifiziert? Mangels Infos zum Haus und den geplanten Modernisierungsmaßnahmen kann ich nur empfehlen, hier für Fakten zu sorgen. Bitte nicht versuchen eine bestimmte Anlage schönzureden, nur weil man das irgendwo gelesen hat. Entscheidend ist alleine die berechnete Heizlast für das Gebäude. Es gibt nichts schlimmeres als eine Heizung die nicht das macht was sie soll, wir leben ja nicht mehr im Mittelalter, wo es im Haus so kalt werden konnte, dass man mit einem dicken Mantel in´s Bett gehen musste.

Ist die Heizlast bekannt (auch raumweise), dann wählt man den Ofen entsprechend der Raumheizlast und seiner Leistung die er in´s Wasser liefern kann. Darauf basierend dann den Puffer bzw. die Puffergröße. Wenn der Ofen schon vorhanden ist, dann wird´s kompliziert, weil dieser unter Umständen deutlich überdimensioniert ist, dass man ihn einfach nicht effizient betreiben kann. Als Notlösung wird dann meist dem Ofen die Luft abgedreht, nennt sich dann "Leistungsregelung", was aber hinsichtlich Verbrennung der Super-Gau ist,.

Beispiel.

In den 500 Liter Puffer kannst Du bei einer FBH mit viel Glück knapp 30kWh einspeichern. Den Estrich und die restlichen Bauteile (Wände, Betondecke) kann man auch berücksichtigen, man darf aber deren Effekt nicht überbewerten, denn im Gegensatz zum Pufferspeicher kann man dort keine Überschüsse parken. Rechnet man beispielsweise den Estrich mit 5K, dann reden wir über gerade mal 170Wh/m² Estrich.

Die Puffersgröße ist auch deswegen wichtig, weil man ja nicht unbedingt 24h am Tag den Ofen schüren kann. schon gar nicht, wenn die luftseitige Leistung des Aufstellraum gnadenlos überhitzen würde.

Was in der obigen Zeichnung zudem noch fehlt, wären Mischer die notwendig sind, um die hohe Temperatur des Pufferspeichers auf eine FBH verträgliche Temperatur zu mischen. Dann muss das Ganze auch noch geregelt werden. Es wäre nicht sinnvoll die LWP am RL mit 80°C heißem Wasser zu beaufschlagen. Wer hier was, wie, regeln soll, das ist auch noch nicht bekannt.

d.h. es geht nicht nur darum ein paar Komponenten zusammenzuschalten, sondern das ganze Konzept muss auch noch geregelt werden.

Ist es überhaupt sinnvol, auf FBH+ LWP zu gehen?

Wäre es da nicht mit Heizkörper + Pellets/Brennwerter besser?

Zitat von Anda

Ist es überhaupt sinnvol, auf FBH+ LWP zu gehen?

Wenn es eine LWP werden soll dann ist eine Flächenheizung quasi zwingend.

Ob man unbedingt eine LWP braucht, das ist auch Geschmackssache. Ich würde einer SWP den Vorzug geben, aber das soll jeder entscheiden wie er will. Eine LWP ist halt schnell irgendwo aufgestellt und angeschlossen, das macht so ein Konzept preisgünstig.

Dass LWP+ FBH zusammen gut passen ist klar.

Ich frage mich dennoch: Tatsächlich FBH, weil man dann ja in der Wahl des Wärmeerzeugerd flexibler wäre -

und dass dann wiederum evtl besser zum wassergeführten Ofen passen könnte.

Bei einer SWP würde man auch einen Flächenkollektor bevorzugen, aber auch da ist man schnell im Bereich 10T€ und mehr.

Der Preis ist jetzt nicht unbedingt das einzige Entscheidungskriterium, denn die billigste Anlage ist zu teuer, wenn sie nicht das macht was sie soll. Wenn eine LWP dann nur noch mit einem COP <3 aufwarten kann, macht das auch keinen Spaß.

Ich überlege gerade, ob man nicht einfach die LWP direkt auf den Heizkreis arbeiten lässt, und den Ofen mit Puffer bei Bedarf quasi parallel zuschaltet. Man könnte auch versuchen die LWP übver den Puffer zu fahren, aber diese über ein T-Stück anbinden. Es gibt halt viele Wege nach Rom.

Wie das Ganze dann noch geregelt werden soll, das steht in den Sternen. Ungter Umständen braucht es eine übergeordnete Regelung die alle Parameter im Griff hat, und dann WP und Puffer "steuert".

Zitat von Quinhagen

6kw wurde mir von Heizlastrechnern im Internet und auch von zwei "Profis" als realistisch bestätigt.

Das ist eine denkbar schlechte Grundlage für so eine Entscheidung.

Zitat von Quinhagen

Such Mal bei Google nach Deckenheizung, findest einige Erfahrungswerte und Anbieter, hört sich für mich gut aus.

Dass die warme Luft schon oben ist, ist ja gerade der Vorteil. Dadurch erreicht die Deckenheizung eine Strahlungswärme von annähernd 100%.

Soll auch mit geringerer Vorlauftemperatur angesteuert werden können als die FBH.

Außerdem nicht so träge, weil wir keine speichernden Materialien (Estrich) oder schlecht durchlässige Materialien (Parkett) haben.

Da steckt sehr viel Verkäufergerede drin,

Zitat von Quinhagen

Da war mir die Möglichkeit die bisherigen Verbrauchswerte und die Dämmmaßnahmen mit jemandem zu besprechen noch die b

Das ist ja OK, aber wie gesagt, wie soll man eine Heizungsanlage konzipieren wenn die wichtigsten Grundlagen fehlen?

Du schreibst 6kW Heizlast, gleichzeitig erachtest Du eine 5kW LWP als ausreichend. Über den Ofen ist auch nichts bekannt, außer dass er einen 500 Liter Puffer bedient. Das alles macht eine Konzeptplanung verdammt schwierig.

Verfügt das Haus nur über eine beheizte Wohnfläche von 100m², und wird zudem noch intensiv gedämmt, dann kann das vielleicht passen, aber auch nur vielleicht. Bei einem wasserführenden Ofen ist zudem die Raumheizlast entscheidend, denn was machst Du, wenn es im Aufstellraum mal 25°C hat, Du aber weiterhin Energie für die anderen Räume benötigst? Dann bleibt nur Fenster auf.

Was ich also damit sagen möchte, die Komponenten sollten gut zueinander passen, sonst klappt das mit dem verheiraten erst Recht nicht. Es ist sehr wahrscheinlich, dass der vorhandene Ofen nach ganz anderen Grundsätzen dimensioniert wurde, und es ist nicht auszuschließen, dass Du diesen dann ganz anders betreiben musst als ursprünglich geplant. Wenn ein Ofen gut funktionieren soll, dann muss man ihn bei Nennleistung betreiben, ansonsten produziert man nur eine Menge Ruß. Der Speicher war wohl so geplant, dass er sowieso nur den Überschuss aufnehmen soll, da die Heizlast der Räume hoch war und die meiste Energie des Ofens sofort in die Räume geleitet wurde. Nach der energetischen Sanierung verschieben sich die Verhältnisse, da kann es passieren, dass von einem einzigen Abbrand eine Menge Energie übrig bleibt die man zwischenspeichern muss, von einem Dauerbetrieb ganz zu schweigen.

Du hast dann eine LWP die idealerweise mit niedrigen Temperaturen und hohem Volumenstrom arbeitet, und auf der anderen Seite einen Ofen und Puffer, die mit sehr hohen Temperaturen arbeiten (müssen) und mit eher geringem Volumenstrom.

Auf der Heizflächenseite dann niedrige Temperaturen und hoher Volumenstrom.

Im Moment gehen mir 2 Möglichkeiten durch den Kopf.

a.) Man betrachtet beide Wärmeerzeuger getrennt, und versucht diese zum Heizkries hin zu verheiraten

b.) Man lässt beide auf den Puffer arbeiten, wohlwissend, dass das den COP der LWP ruiniert.

Wie das nun mit dem Verheiraten am besten klappt, das kann man anhand der bisherigen Infos nicht entscheiden. Die LWP als DLE zu missbrauchen widerstrebt mir, weil ich nicht mit Gewissheit sagen kann, was die Geisha macht wenn sie mal am RL Wasser mit 80°C und mehr serviert bekommt. Man würde also noch eine Stufe zwischenschalten müssen.

Und wie ich schon geschrieben habe, ist noch die Frage, wie das alles geregelt werden soll. MIr wäre nicht bekannt, ob der Regler der WP auch einen weiteren Wärmeerzeuger unterstützt. Vermutlich wird man dann wieder bei der Puffervariante landen.

Zitat von feelfree

Strahlungswärme? Bei welchen Temperaturen?

Zitat von Quinhagen

Kommt immer auf den Verlegeabstand, den Heizbedarf und die Außentemperatur an. Also ich würde vermuten dass bei uns die Vorlauftemperatur zwischen 27 und 37 Grad liegen wird.

Ja, auch bei diesen Temperaturen wird Wärmeenergie als Strahlung übertragen. Ob die als Strahlung dabei abgebbare Energiemenge (< 50 W/m2) allerdings ausreicht, die gewünschte Behaglichkeit zu erzielen, hängt von der Dämmung der Hülle ab. Bei einem sanierten Altbau habe ich da Zweifel. Aber das kann und muss gerechnet werden.

Langsam kommen wir voran.

Bei 6kW wasserseitig und sporadischer Nutzung sollte der Speicher ausreichen, darauf kam es mir an. Dabei hatte ich noch einen weiteren Hintergedanken, denn je kleiner der Speicher ausfallen darf, um so leichter hat es eine WP, wenn man doch ein Konzept wählen sollte, bei dem der Puffer als zentrales Element wirkt.

Wenn nun die WP die Hauptlast tragen soll, dann würde ich versuchen diese direkt auf den Heizkreis zu klemmen. Möglichst nicht über einen Mischer anbinden und nicht durch den Puffer führen. Damit vermeidet man eine unnötige Übertemperatur die ansonsten notwendig wird.

Die Optimierung der WP hätte somit höhere Priorität als die Optimierung des Ofens. Zuerst hatte es sich so gelesen, als wenn der Ofen die wichtigere Energiequelle wäre.

Dann wird man auf der "Holzseite" am Ausgang des Puffers noch eine Mischerregelung vorsehen müssen. Es ist dann sehr wahrscheinlich, dass bei WP Betrieb und Pufferbetrieb die Heizkreistemperaturen nicht völlig identisch sind, aber das spielt nur noch eine untergeordnete Rolle. Ob die VL Temperatur 32°C beträgt oder 33°C, den Unterschied wird man nicht bemerken, und der Rest ist dann Sache des Reglers.

Die Heizflächen sollten so ausgelegt werden, dass sie nicht über eine ERR geregelt werden müssen. Zumindest sollte man sicherstellen, dass immer ein Großteil der Heizflächen "offen" ist. Ansonsten müsste man überlegen, die WP mit an den Puffer zu hängen, wobei hier die geringe Puffergröße der WP entgegen käme.

Ob und wie das funktionieren wird, das steht noch in den Sternen, da die wichtigsten Daten fehlen (s.o.). Es sollte auch geklärt werden, wie das alles geregelt werden soll.

Zitat von Quinhagen

Es gibt genug Beispiele für Deckenheizung im Altbau.

Der Vorteil bei Deckenheizungen ist, dass man nicht die Begrenzung mit der maximalen Oberflächentemperatur hat, wie bei FBH. So manche Deckenheizung wird daher mit deutlich höheren Heizwassertemperaturen betrieben. Das sind dann die Decken, bei denen man die Wärme auch "spürt". Bei einer mittleren Heizwassertemperatur von 30°C oder 35°C sieht die Welt aber anders aus.

Wird die Deckenheizung mit vergleichbaren Temperaturen betrieben wie eine FBH, dann ist auch die spez. Heizleistung vergleichbar.

Ob es also für 50W/m² ausreicht, das hängt vom Verlegeabstand und der Heizwassertemperatur ab. Das nutzt man auch bei Wandheizungen, die auch in den meisten Fällen mit höherer Heizwassertemperatur betrieben wird, vor allen Dingen wenn nicht genügend freie Wandfläche verfügbar ist.

Bei 35/30/20 ist bei 10cm VA eine spez. Heizleistung um die 50W/m² realistisch. Das hängt halt davon ab, wie die Deckenheizung aufgebaut ist (Wärmeleitbleche oder im Beton oder was weiß ich). Staut sich die Wärme unter der Decke, dann geht die Leistung zurück, aber auch das ist logisch.

Zitat von Quinhagen

Aber irgendwie an VL und RL müssen sie ja eine Verbindung haben oder? Da wäre ja interessant wie man das hydraulisch löst...

Das kann man mit den bisherigen Infos nicht wirklich beurteilen. Im einfachsten Fall über ein Ventil umschalten und bei PUfferbetrieb die WP sperren.

Bei einer LWP muss man aber auch noch das Thema enteisen im Hinterkopf behalten. WIrd die WP hart abgeklemmt, dann kann sie nicht mehr enteisen.

Zitat von Quinhagen

Es gibt genug Beispiele für Deckenheizung im Altbau.

Danke für den Hinweis, aber das ist mir bekannt. Ich habe schon mehrfach damit geplant und kenne deshalb die Vor- und Nachteile von Deckenheizungen recht gut, vor allem von denen mit Niedrigtemperaturvorlauf.

Zitat von Quinhagen

... dass man nicht über 50 Watt pro qm kommt kann ich mir nicht vorstellen.

Heizungstechnik hat wenig mit Imagination, aber sehr viel mit Physik zu tun. Zum Einstieg empfehle ich deshalb Lektüre, zum Beispiel diese.

Deckenheizungen werden auch mal mit 45/40/20 betrieben (und mehr), und einer Oberflächentemperatur über 35°C. Das führt dann auch zu einer Heizleistung > 100W/m². Für eine WP als Wärmeerzeuger wäre das aber der falsche Weg, hier sollte man die Heizwassertemperatur möglichst niedrig wählen. Bei beispielsweise 30/25/20 wird man selbst die 50W/m² nicht erreichen.