Beste Strategie eine Gartenhütte frostfrei zu halten

Wir lagern in der Gartenhütte/Workshop u.a. Dinge, die keinen Frost abkriegen sollen.

Stellenweise arbeiten wir auch drin, daher läuft da jetzt ne Split-Klima (Xtreme Save Blue von Midea) drin. Alles super soweit. Wird schnell warm (25qm, 10cm Dämmung überall inkl. Dach) Nur: was ist die effizienteste Art, diese frostfrei zu halten?

Ich hab die bisher an meiner Hausautomatisierung (openHAB) und wenn innen unter 5°C heizt sie einmal volle Pulle bis 15°C und wartet wieder. Die Midea geht ja nur bis 16°C, so warm muß es ja net sein. Hat da wer Tipps/Erfahrungen?

Volle Pulle ist immer schlecht bei Wärmepumpen, weil da die Effizienz schlecht ist. Wenn es irgendwie geht, heize sanft mit wenig Leistung hoch. Optimal wäre im Bereich 200W Aufnahmeleistung, aber es wird schwer, die Anlage dahin zu bringen. Wirst du vermutlich nur über manipulierten Innentemperatursensor hinbekommen.

Wie tief lässt sich denn die Soll-Temperatur herunterstellen?

Zyklisch zu arbeiten, macht denke ich Sinn. Möglichst nicht zu oft, also eher so alle 1-2 Stunden mal für x-Minuten heizen. Es sei denn, du brauchst so viel Wärme, dass sie mit Mindestmodulation durchlaufen kann, dann lass sie durchlaufen. Siehst du ja direkt an der Temperatur, die sie bei Mindestmodulation noch erreicht.

Die simpelste Art die Extreme Save Blue sparsam zu halten:
Lüftereinstellung "Leise" limitiert auf ca. 50% max. Heizleistung.

Einen 8°C Modus oder Forstfrei Modus wie bei TCL habe ich bei Midea noch nicht gefunden. Da wird aber auch nur normal aufgeheizt, und dann wenn die Temperatur wieder auf 8°C gefallen ist beginnt der nächste Heiz-Zyklus. Das lässt sich natürlich mit Home Assistant o.ä. nachbilden, ich würde nur ungerne mitten in einem Defrost Vorgang abschalten.

Wobei man da noch schauen müsste, wie hoch die Auswurftempratur ist. Optimal wäre ja eigentlich: Lüfter so schnell wie geht und Leistung so niedrig wie geht.

Ja, optimal ist es nicht. Die Lüfterleistung im "Leise" Modus ist aber schon variabel, also bei 800 Watt deutlich mehr als bei 300 Watt. Ich würde es mal so interpretieren, dass man mit der Einstellung akzeptiert, dass die Temperatur einmal etwas abfällt, z.b. nach einem Defrost Vorgang. Im Auto Modus gibt die Midea nach dem Defrost auch mal Gas, um schnell wieder nachzuheizen.

Gab es im Engineering auch einen max rpm Parameter für den Verdichter? Kann mich nicht mehr erinnern... wäre evtl. auch eine Option.

Ich würde behaupten im Anwendungsfall Gartenhütte wäre auch volle Leistung nicht so schlimm.

Da die Ansaugtemperatur gering ist ist der Temperaturhub sehr wahrscheinlich besser als in den meisten Wohnhäusern.

Ich halte gerade über die Waschküche die Nebenräume Werkstatt, Garage und Wintergarten Frostfrei.

Maximale Leistung meiner Anlage ist 1.200 Watt und bei 10°C Raumtemperatur komme ich nie über 40°C Auswurf. Ich glaube nicht, dass das von der Effizienz jetzt ein gravierend schlechter Bereich ist.

Jedenfalls 20x besser als ne Anlage im Wohnhaus die mit 55°C rauspustet

Könnte man nicht mit Styropor einen kleineren abgetrennten Bereich um das Innengerät schaffen, in dem das Innengerät die 16 Grad hält und dann mit der warmen Luft und einer Temperatursteuerung / separaten Lüfter den rest der Hütte fristfrei halten?

Bei mir läuft bei 35m2 und ~10cm Glaswoll-Dämmung in der Werkstatt die Midea R290 im Antifrost-Modus sehr effizient.

Bei 16 Grad sieht man schön die Modulationsgrenze - im Antifrost-Modus wird nicht so viel moduliert. Habe meinen Lüfter umgestellt auf 5min. pause / 1 min. aktiv (statt dauerhaft niedrigste Stufe. Wenn kann man auch auf 10 oder 15min Intervall stellen, wenn es einem im Normalbetrieb bei Modulation nicht nervt)

hmmm. ok, dachte immer, die sind am effizientesten wenn viel Leistung abgerufen wird?

ok, probier ich mal aus.

wie kannst du den Lüfter umstellen? oder meinst du einen “externen Lüfter” außerhalb der Midea?

Es gibt zu dem Gerät einen etwas längeren Beitrag, in dem es auch um Experimente mit dem Engineering Mode geht :grinning_face: Bitte aber wenn genau lesen (nicht selbsterklärend; auf eigenes Risiko …)

Man kann das Standardverhalten vom Lüfter ändern - wenn man keine kontinuierliche Umwälzung braucht, wenn die Zieltemperatur erreicht ist (Luftschichtung im Raum), kann man den Lüfter der Anlage abschalten lassen. Der läuft dann nur noch im eingestellten Takt, wenn man Innengerät die Temperatur gemessen wird. Am Innengerät kann nur korrekt gemessen werden, wenn der Lüfter läuft - ansonsten verfälscht der warme/kalte Wärmetauscher das Ergebnis.

Ferner geht es noch um Modulationsgrenzen (Kompressoreinstellungen) etc.

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Definitiv liegt das Effizienzmaximum nahezu aller Split-Klimas nahe der untersten Modulation. Bei Anlagen, die sehr weit runter modulieren, wirds irgendwann durch die Grundlast der Ventilatoren wieder weniger effizient. Aber so ab 150-200 W dürfte man im Effizienz-Optimum liegen.

Hier mal ein Beispiel einer Toshiba Haori, wie das mit der Effizienz ist:

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Nur um das klarzustellen: Wenn Sie den Ventilator auf „Aus“ stellen, bleibt er ausgeschaltet, bis die Raumtemperatur auf den Sollwert abgekühlt/aufgewärmt ist. Der Ventilator wird nicht eingeschaltet, um einen besseren Messwert zu erhalten, es sei denn, Sie wählen eine andere Parametereinstellung.

Das System ist etwas fehlerhaft. Im Kühlmodus ist der interne Sensor eigentlich recht genau und kann die gewünschte Raumtemperatur erzeugen, wenn Sie die Kompensation anpassen. Da Sie das Lüfterverhalten jedoch nicht separat für den Heizmodus oder den Kühlmodus festlegen können, kann es im Kühlmodus zu längeren Pausen kommen.

Habe mich da etwas unpräzise ausgedrückt - daher auch die separate Diskussion. Man kann den Lüfter bei erreichen der Zieltemperatur (Takten) entweder ganz abschalten lassen (nicht unbedingt sinvoll) oder auf eine Intervallsteuerung umstellen. (5,10,… min Pause)

Ansonsten läuft der 24/7 mind. auf kleinster Stufe durch.

Damit kann man noch mal etwas Energie sparen und der Wärmetauscher verstaubt langsamer.

wobei tatsächlich noch der Stromverbrauch der Lüfter zu berücksichtigen ist. Der Innenlüfter braucht bei mir so 20-30 Watt, der Aussenlüfter eher mehr vermute ich? Lass das also mal 60-80 Watt sein, das macht ja schon einen ordentlich Anteil am Gesamtverbrauch bei niedriger Modulation aus?

Vielleicht ist das auch ein Grund, warum viele Hersteller die Klimas an der unteren Grenze takten lassen?

Ja, hier noch einmal der Link zum thermodynamischen Hintergrund – es ist in der Tat doppelt sinnvoll, nicht zwischendurch unnötig hoch zu heizen:

a) Splitklimaanlagen arbeiten bei sehr hohen (angeforderten) Leistungen häufig im Grenzbereich, insbesondere dann, wenn sie einen Raum schnell stark aufheizen sollen und dadurch eine hohe Temperaturdifferenz überwinden müssen. In solchen Situationen entstehen intern deutlich höhere Temperaturen, als eigentlich erforderlich wären, weil der Kompressor mehr Leistung liefert, als Kondensator und Verdampfer an Fläche bereitstellen können. Das Kältemittel wird dann auf 40–50 °C aufgeheizt, obwohl für die gewünschte Raumtemperatur 30–35 °C völlig ausreichen würden. Das reduziert die Systemeffizienz. (Toshiba-Beispiel)

b) Bei geringen Temperaturdifferenzen arbeiten die Anlagen thermodynamisch immer effizienter (siehe Link/nachfolgendes Beispiel). Wird die Differenz jedoch zu klein – insbesondere in Räumen mit geringer thermischer Speichermasse – steigt die Wahrscheinlichkeit von häufigem Takten, wodurch zusätzliche Verluste entstehen, etwa durch das wiederholte Aufwärmen des Außengeräts. Der optimale Frostschutz‑Arbeitspunkt liegt daher dort, wo die Temperaturdifferenz klein genug für hohe Effizienz ist, aber groß genug, um unnötiges Takten und übermäßigen Lüfterbetrieb zu vermeiden. Zudem sollte man darauf achten, dass der Lüfter an Tagen ohne Frostgefahr nicht dauerhaft läuft.

Exemplarische Rechnung des theoretischen COP:

Verglichen werden eine Raumtemperatur von 20 °C und eine von 8 °C bei jeweils −5 °C Außentemperatur. Die eingesetzten Verdampfer- bzw. Kondensationstemperaturen sind grobe Abschätzungen auf Basis meiner eigenen Anlage.

COP theoretisch: 4.66 (Elektrische Leistung × COP = am Innengerät abgegebene Wärmeleistung)

COP theoretisch: 7,09 (Elektrische Leistung × COP = am Innengerät abgegebene Wärmeleistung)

PS: Die Effizienz der Lüfter ist nur ein Grund für das Takten. Kompressoren besitzen eine untere Modulationsgrenze, unterhalb derer sie nicht mehr stabil arbeiten können. Wird der Raum trotz minimaler Kompressorleistung weiter wärmer, muss die Anlage abschalten. Bei hocheffizienten Geräten ist das immer ein Abwägen zwischen der maximal benötigten Heizleistung am kältesten Tag und der minimal möglichen Leistung in der Übergangszeit.

Ja, hatte ich oben schon geschrieben. Aber 20-30 W ist eigentlich zu viel. Der Innenlüfter sollte eher im Bereich 5-15 W liegen, je nach Drehzahl. Der Außenlüfter 10-30 W, je nach Drehzahl.

Insofern: So im Bereich 150-200W Aufnahmeleistung schätze ich das Effizienzmaximum. Anlagen, die sehr weit runter modulieren, werden wieder ineffizienter.

Hast den Innenlüfter im reinen Lüfterbetrieb mal von der Leistungsaufnahme gemessen?

Muss ich morgen nochmal sehen, aber das sind schon 2X Watt im reinen Lüftermodus. Allerdings verbraucht die Elektronik, wifi etc im Normalbetrieb sicher auch 5-10 Watt?

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Ich habe mir auch eine "frostfreie" Gartenhütte zugelegt.
Mir war wichtig, dass die Isolierung so gut ist, dass der U-Wert für Dach und Wände um oder unter 0,2 liegt.
Als ich die Hütte gebaut habe, habe ich den Invest in eine Klimaanlage erstmal gescheut und mir überlegt, wie es einfacher zu realisieren ist.
Der Wärmebedarf der Hütte ca. 10m² liegt bei einer NAT von -11°C bei 325W.
Da habe ich die Erwärmung mit einem kleinen 500W Heizgebläse für 20€ gelöst.
Tagsüber bringen drei Modul-WR und die Pflanzenlampe für die dort untergestellten Zitronenbäume noch etwas Wärme rein und nachts dann das Heizgebläse.
Ich habe selbst bei unter -8°C an einem Eistag nie mehr als 5,5kWh in 24h gebraucht.
Das Gebläse wird mit einem Temperaturfühler gesteuert, der bei 8°C einschaltet und bei 10°C wieder abschaltet. Ich geh mit den Temperaturen auf Nummer sicher, damit die Zitronenbäume gut überleben.
Ich habe den ganzen letzten Winter von Oktober bis April zusammen 168kWh für die Heizung der Hütte mit diesem kleinen Gebläse gebraucht.

Was nimmt deine Klima denn an Energie in 24h und wie ist dein U-Wert für Dach und Wände?

Herzliche Grüße
Eclipse

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hab ich ehrlich noch nicht ausgerechnet, 10cm war das maximum, was wir ohne großen Aufwand platzieren konnten an Dämmung.
und es ist ja ein Atelier, und wir arbeiten auch drin, daher ist ein “kleiner Heizlüfter” nicht ausreichend, wenn wir 22°C Innentemperatur erreichen wollen (ja, der Fussboden bleibt kalt, wäre noch aufwändiger und teurer, hier noch zu heizen).