Brauche Hilfe bei der Wärmepumpenplanung (DIY Monoblock)

[atifan]

Hallo zusammen,

ich möchte in DIY eine Wärmepumpe installieren und suche Hilfe/Ratschläge ob das so funktioniert, was man besser machen könnte und auf was man achten sollte. Bin technisch bewandert, kenne mich mit Elektrik aus, aber eher Laie im Thema Heizung. Bin für jeden Tipp dankbar

Nur kurz zusammengefasst die aktuelle Situation und mein Ziel:

• EFH freistehend, BJ1984
• aktuell verbaut modulierender Ölbrennwertkessel Buderus KB195i aus 2018
• 200L Warmwasser-Speicher
• Ölverbrauch ca. 2600L/a
• Wärmemenge Heizung ~23MWh/a
• Wärmemenge Warmwasser ~2MWh/a
• Auslegungstemperatur -12°C
• überall Fußbodenheizung aus 1984 (ca. 20cm Rohrabstand, 16-17mm Kunststoffrohr)
• Zuleitung zu den Heizkreisverteilern 28mm Kupferrohr (Vor-/Rücklauf)
• Volumenstrom ca. 13-17L/min (hab alle HK aufgedreht und es geht auch mehr, bis ca.22l/h)
• benötigte Vorlauftemperatur zwischen 30-40°C

ungefähre Heizlast
+7 °C ~4.5 kW
0 °C ~7 kW
−5 °C ~9 kW
−10 °C ~11 kW
-12 °C ~12 kW

Die Ölbrennwertkessel soll aus verschiedenen Gründen auf jeden Fall erhalten bleiben. Vorerst soll er weiterhin das Brauchwasser erwärmen und zusätzlich im Winter für den Notfall als Backup zur Verfügung stehen.
Später soll dieser dann irgendwann mal ggf. durch eine Brauchwasser-Wärmepumpe ersetzt werden.
Da der Volumenstrom evtl. nicht ausreicht bzw. nicht optimal ist, ist ein 50l Pufferspeicher im Rücklauf als Reihenpuffer geplant.

geplante Wärmepumpe

        Panasonic Aquarea T‑CAP Generation M 9 kW KIT‑SDCWXG09
        Außengerät: WH-WXG09ME8
        Steuermodul: WH-CME8
        Typ: Monoblock Luft-Wasser-Wärmepumpe
        Leistung: 9 kW
        Einsatz: nur Heizung (kein Warmwasser)
        Integration: Hybrid mit deinem bestehenden Ölkessel

geplantes Hydraulikkonzept

        Parallelbetrieb mit deinem bestehenden Ölkessel
        Kessel: Buderus KB195i
        Wärmepumpe übernimmt fast die komplette Heizperiode
        Ölkessel nur als Backup bei sehr kalten Temperaturen

geplante Hydraulikkomponenten

        50-Liter Pufferspeicher im Rücklauf (Serienpuffer)
        T-Stück danach zur Aufteilung auf:
                    Wärmepumpe
                    Ölkessel
        Je Heizquelle:
                    Kugelhahn
                    Rückschlagventil
                    Absperrhähne
        Magnetitabschnieder/Schlammabschneider
        Luftabschneider/Entlüfter
        Sicherheitsgruppe (Entlüfter, Manometer, Sicherheitsventil)
        Rohre für Vor-/Rücklauf von Außeneinheit nach Innen -> Uponor Ecoflex
        Thermo Twin 32/32 oder vergleichbares Produkt

Bilder zum Aufstellort / Installation der Hydraulik im Heizungsraum

Fragen:

• meint ihr das ist so umsetzbar?
• sieht jemand irgendwo Verbesserungspotential?
• am unsichersten bin ich mir bei der kompletten Hydraulikstrecke von der Außeneinheit bis zum Anschluss an den Heizkreis (Vorlauf/Rücklauf). Hier benötige ich Tipps, welche Komponenten ich verbauen sollte und welche Fittinge usw. ich benötige.
• Einen Heizstab würde ich aktuell nicht einplanen aber evt. die Hydraulik so vorbereiten, dass ein nachträglicher Einbau einfach möglich wäre, falls erforderlich
• ich würde gerne erstmal eine Liste mit allen möglichen Komponenten zusammenstellen, damit die Gesamtkosten abschätzbar sind
• hat einer Tipp wie man nen Elektriker findet der die Anmeldung macht?

[schwarzermann]

Hm eventeull ne nummer kleiner also 7 kw aber ansonsten spricht nichts dagegen die besten vorraussetzungen hast duz ja ne FBH, und ich würde die zuleitung gleich unter die Erde bringen und dann ins Haus achte darauf das es die wetter abgewande Seite ist ansonsten Schutzdach.

[maltes]

Sieht so aus als ob der Sicherheitsbereich zum Fenster nicht eingehalten wird. Sicher dass das passt?

[atifan]

Hi, 7kW ist zu klein. 9kW sollte laut Berechnungen zu 95%.passen, aber selbst die reichen manchmal nicht. Bis -5°C reichen die 9kW, wenn es kälter wird gibt es eine Unterdeckung. Aber das kommt relativ selten vor und deswegen würde ich jetzt nicht auf die 12kW gehen.

Die Installation befindet sich genau auf der Südseite vom Haus, d.h. dort ballert die Sonne hin. Muss ich die Uponer-Leitungen dann speziell schützen?
Unterirdische Verlegung wäre prinzipiell möglich, aber wie komme ich dann ins Haus rein? Hat da jemand Bilder oder so, dass man sieht wie sowas ausehen kann?

Sicherheitsbereich zum Fenster gibt es hier nicht, das ist kein Lichtschacht. R290 ist schwerer als Luft.

[314]

@atifan

Uponor Ecoflex
        Thermo Twin 32/32

Ich hatte zunächst ein ähnliches Rohr im Blick, halte es für die erforderlichen Biegeradien aber für zu starr. Ich würde hier eher eine sauerstoffdichte Flexleitung oder ein Mehrschichtverbundrohr mit entsprechender Dämmung einsetzen. Das ist günstiger und funktioniert in der Praxis zuverlässig.

Entscheidender für die Auswahl der Wärmepumpe wäre für mich die Minimalleistung sowie die Leistungskennlinie in Abhängigkeit von Außentemperatur und abgegebener Wärmeleistung. Kannst du die entsprechenden Daten für die TCAP und die L-Serie in der 9-kW-Variante teilen?

Noch ein Punkt: Bei technischem Defekt oder längerem Stromausfall haben Split-Wärmepumpen mit Kältemittelleitung den Vorteil, dass das System weniger frostgefährdet ist. Beim verlegen sind die Leitungen auch sehr flexibel.

Ich betreibe selbst eine Monoblock-Anlage mit wasserführender Leitung. Rückblickend würde ich heute eher eine Split-Wärmepumpe wählen. Zum anschließen findest du hier im Forum viele Beiträge beim Thema Split Klimaanlagen.

[roterfuchs]

Es gibt die nicht in 7KW und das würde bedeuten nur halbe Wärmetauscherfläche draußen.

Ich würde eher fragen ob nicht die 12 oder 16KW einzusetzen ist. Wenn die nur ein paar Euro mehr kostet, es ist dieselbe Kiste draußen (wenn das so ist wie bei der Jeisha T-CAP, da sind 9,12,16 gleich) ist.

[maltes]

@atifan

Sicherheitsbereich zum Fenster gibt es hier nicht, das ist kein Lichtschacht. R290 ist schwerer als Luft.

Das hab ich anders im Kopf. Steht meine ich auch in der Installationsanleitung

[schwarzermann]

Warum eine so grosse WP ?? ich betreibe eine 8 kw WP die 200QM Haus heizt und das mit 20 HK der TE hat FBH und hat eine 9 kw errechnet erfahrungsgemäß würde sogar eine 7 KW reichen, oder 2 noch kleinere nehmen und sie in einer Kasskade betreiben, ja das wäre etwas teurer, dafür in der übergangszeit keinrlei takten.

Und ich würde keine R290 nehmen solange es noch geht eine R32. Splitwärmepumpe wäre auch ein ansatz aber teurer.

[tageloehner]

800-2200l/h? Wenn das zu knapp ist, wird es einen Reihenpuffer mit Überströmer brauchen. Oder andere UWP auswählen. Schauen auf die Konfiguratoren z.B. Wilo oder Grundfos

[atifan]

@schwarzermann Wieso kein R290? Das ist doch effizienter als R32.

[schwarzermann]

So um wieviel effizenter ? R290 haben meiner Meinung nach nur Nachteile besondere Standort vorgaben, bei undichtigkeit Brandgefahr, und bei niedrigen Vorlautemperaturen bietet R290 keine Vorteile, der TE hat FBH also schon sehr niedrige Vorlauftemperaturen, somit bietet R290 hier keinen Vorteil zudemn sind die Geräte deutlich teurer.

[roterfuchs]

Weil er dann später doch noch Warmwasser damit betreiben kann ohne sich wieder eine zweite Wärmepumpe kaufen zu müssen. Weil er vielleicht doch überlegt ohne Öl zu heizen weil die WP dann ausreicht. Zudem ist, wie ich schon geschrieben habe, der Verdampfer größer, das bedeutet die wird auch weniger vereisen. Zu Guter Letzt habe ich mir angesehen, was er geschrieben hat, da steht bei +7°C ist die ungefähre Heizlast 4,5KW. Und die 9er T-CAP (wenn es die Jeisha ist oder dieselben Daten hat) geht bis auf jene ca. 4-4,5KW Wärme runter. Also ab 7°C AT kein Takten. Betrieben werden soll erstmal nur in den “hohen” Außentemperaturen. Bei 0°C bis -5°C sind 7 bis 9KW gefordert, und wenn das mit einem kleinen Wärmetauscher und einer 7KW Wärmepumpe passiert, dann wird die um Sackhaaresbreite nicht mehr ausreichen wenn es draußen feuchter ist. Dann wird sie sehr oft zueisen (weil sie am oberen Limit läuft UND der Wärmetauscher kleiner ist) und der COP wird einbrechen. Dann muss wieder der Heizstab laufen, der läuft dann nicht ab -5°C sondern dann schon bei vielleicht +3°C und zerschreddert den COP. Würde ich nicht riskieren wollen.

Und eine Kaskade würde ich auch nur empfehlen, wenn jemand sich wirklich tief damit beschäftigt, damit der die beiden WP aufeinander abstimmt.

[schwarzermann]

Mit der grösseren Wärmetauscher/Kondesator bin ich bei dir der sollte eigentlich deutlich grösser sein aber viele Hersteller machen wegen der optik kleinere Kondensatoren, was die kasskade angeht das regelt der Master unter den beiden WP das funktioniert da bin ich mir sicher.

[roterfuchs]

In dem Falle wären es dann 2x9er Jeisha. Dann deckt er damit welchen Bereich besser ab? Von +10°C AT bis +7°C AT? Weil die 2 9er kosten fast dasselbe wie 2 x 5er. Die 5er können aber nur… 5. Und bei Minusgraden weniger. Also 2x 9er. Aber ob er nun 2 x 9er hinstellt oder eine 16er T-CAP ist doch dann auch wurscht. So stehen dann 2 Kisten draußen.

[EEE]

Was mir auffällt:

• bei R290 Sicherheitsbereich nicht eingehalten (auch Fenster)
• Aufstellort in Raumecke verstärkt Schall. Muss man prüfen, wie/ob das kritisch ist (Schlafräume in der Nähe).
• Wo wird das Kondensat eingeleitet?
• Auf die Wanddurchführung achten. Ein HT-Rohr mit Brunnenschaum ist nicht dauerhaft luftdicht. Luftdichtheit nach EN 12114, Gasdichtheit innerhalb des Schutzbereichs bei R290, Schlagregendichtheit in Anlehnung an EN 1027 und Schalldämmung nach DIN EN ISO 10140-2
• Das uponor ecoflex hält die 200% Dämmung des GEG nicht ein (meines Wissens).
• Die Heizlast aus dem Verbrauch abgeleitet erscheint im plausiblen Bereich.
• Je nach Einzelraumregelung oder nicht, wird bei FBH der Reihenpuffer wahrscheinlich gar nicht nötig. Das kann man aber prüfen: Mindestvolumenstrom, Mindestlaufzeit, Abtauenergie. Ein Parellelpuffer mit 2-Punkt oder 3-Punkt-Anbindung hat effizienztechnisch quasi auch kaum Nachteile und wäre ggf. etwas robuster, weil Du das ÜSV nicht so fein einstellen musst. Achtung, wo die Fühler sitzen und ob die WP Vorlauf- oder Rücklauftemperatur-geregelt ist.
• Willst Du eine KfW-Förderung in Anspruch nehmen?

[atifan]

Hallo, erstmal vielen Dank für alle eure Tipps. Da bin ich wirklich sehr dankbar.

Ich hab mir jetzt die Aufbauanleitung der M-Serie angeschaut und ich würde mit dem Aufbau so dicht neben dem Fenster tatsächlich den Sicherheitsbereich nicht einhalten.
Frage 1: Wie kritisch ist das denn zu bewerten? Kann mir da eine Inbetriebnahme verweigert werden? Oder wo liegt das Risiko? Das Fenster ist ein Kellerfenster, das eigentlich nie geöffnet wird. Im Prinzip ist das also zu sehen wie eine Wand.

Außerdem hab ich mir die Panasonic WH-MXC09J3E8 (9kW T-CAP der J-Serie mit R32) angeschaut. Es ist tatsächlich so, wie @schwarzermann gesagt hat, dass bei mir diese wohl ausreichen würde, da ich damit ja kein Brauchwasser erwärmen möchte und im niedrigen Temperaturbereich keinen Vorteil vom R290 hätte. Zudem ist die "ältere" J-Serie auch wesentlich günstiger zu bekommen.
Frage 2: Wie denkt ihr darüber?
Frage 3: benötige ich bei der auch eine Inneneinheit? Soweit ich das beurteilen kann ist das Steuergerät da direkt mit dabei und man benötigt nix extra?
Frage 4: gibt es hier auch eine Schutzbereich der eingehalten werden muss? Konnte in der Installationsanleitung auf die schnelle nix finden was meiner Aufstellung neben dem Fenster widersprechen würde.
Frage 5: Wie weit moduliert die J-Serie T-CAP 9kW runter? Also was ist die minimale Leistung?

Zu den Kommentaren mit Kaskade. Kaskade kommt nicht in Frage, dafür habe ich auch garkeinen Platz. Wenn muss es ein Gerät sein.

@EEE

• Für das Kondensat wird natürlich ein Fundament mit Abtropfbereich erstellt.
• Einzelraumregelung ist teilweise vorhanden, aber nur in wenigen Räumen. Die meisten Heizkreise sind offen. Manche HK sind aber aktuell geschlossen (Flure). Wenn ich alle HK öffne komme ich auf maximal 23L/h, aber in der Realität werden nicht alle offen sein. Ich schätze ca. 20L/h ist realistisch. Der Reihenpuffer soll zur Sicherheit zusätzlich eingebaut werden (laut ChatGPT). Oder meinst du der bringt nix?
• Förderung ist nicht geplant, da ich eh DIY mache und weil ich auch die alte Ölheizung auf jeden Fall drin lasse, da gibt es dann ja keine Förderung.

[tageloehner]

Reihenpuffer bringt dir vong Durchlauf her nur was, wenn ein Überströmer parallel zum Heizkreis ist. Dann kannst aber auch nen Parallelpuffer machen und fürn Heizkreis ne Effizienzpumpe

[roterfuchs]

…..

Frage 3: Braucht sie nicht. Wohl aber Sicherheitsventile, Microblasenabscheider, Entlüfter etc. pp.
Frage 4: Den gibt es. Steht in der Installationsanleitung. Die Frage ist, ob du den einhalten kannst. Dir nützt der Bereich nichts, wenn du ihn von den Örtlichkeiten sowieso nicht einhalten kannst.
Frage 4: Die minimale Wärmeleistung beträgt 4 - 5KW.

Frage 2: Ich halte davon nichts, das kommt aber ganz darauf an, was du ausgeben willst. Nur als Beispiel, die Jeisha mit 5,7,9 unterscheiden sich kaum voneinander, und kostete damals 4000€ , 4300€, 4600€. Das ist kaum ein Unterschied. Aber, bei Minusgraden kann die 9er noch 6,5KW Heizleistung bringen, die 5er ist da schon bei 5 oder geht noch weiter runter auf 4,2KW. Aber gerade dann, wenn man die Leistung benötigt, müsste man mit dem Heizstab arbeiten. Nimmt man dann die Gesamtkosten für alles drum herum machen die 600€ den Braten auch nicht mehr fett.

Bei dir mehr oder weniger dasselbe. Du hast sowieso nur Platz für eine Kiste. NOCH willst du kein WW damit machen, hast aber vor evtl. eine BWWP anzuschaffen. Warum dann nicht direkt Nägel mit Köpfen, mehr ausgeben für die 12KW oder 16KW T-CAP (kommt extrem auf den Preisunterschied an!). Dann könntest du vielleicht irgendwann wirklich Öl nur noch als Notfall nutzen. Und sogar mit der Überdimensionierung das Warmwasser machen. Da die Außengeräte der 9,12,16 T-CAP gleich groß sind, und dieselbe Technik drin ist…..

Der Reihenpuffer soll zur Sicherheit zusätzlich eingebaut werden (laut ChatGPT). Oder meinst du der bringt nix?

Entweder ein Plattenwärmetauscher einsetzen oder einen Puffer mit Wärmetauscher, der wäre aber sehr groß (wurde gerade in einem anderen Thema hier im Forum besprochen). Andernfalls hast du signifikante Verluste im Wirkungsgrad.

[ezhik]

Heizungsbauer würden jetzt erstmal den Wärmebedarf berechnen.

Was die meisten Heizungsbauer bei der Auslegung der Wärmepumpe vergessen, aber im Zweifel sehr wichtig sein kann, ist die Anzahl der feuchten (nebligen) Tagen bei ca. 0°C. Dort haben Luft-Wasser Wärmepumpen sehr heftig mit Abtauung zu kämpfen! In diesem Fall sollte man evtl. eine Leistungsklasse höher einsteigen.

Wenn das Ganze ein diy Projekt wird und Deine Ölheizung noch funktioniert, kannst Du an das Thema pragmatisch herangehen. Den Puffer würde ich im ersten Ausbauschritt erstmal weglassen und die Wärmepumpe über eine Weiche direkt an den Heizkreislauf anschließen. D.h. entweder die Ölheizung oder die Wärmepumpe übernehmen die Heizung exklusiv. Vergiss dabei nicht Mikroblasenabscheider, Überdruckventile, Magnetfilter und das Ausdehnungsgefäß an der richtigen Stelle einzubauen bzw. von der vorhandenen Anlage zu nutzen. Teilweise sind sie auch schon in der Wärmepumpe direkt eingebaut!
Wenn das Ganze nicht funktioniert kannst Du immer noch einen kleinen Puffer kaufen und ihn nachträglich einbauen. Zum Abtauen brauchst Du keinen Puffer, da durch die Fußbodenheizungen bei Dir sehr viel Wasser im System ist.

Bzgl. des Fenster & Tür und R290 würde ich mir nicht zu viele Gedanken machen. Vermutlich passt das. Genauere Spezifikationen findest Du aber im Datenblatt Deiner Wärmepumpe.

Was die meisten sogenannten “Heizungsbauer“ vergessen, sind Ventile, um das Wasser aus dem außenliegenden Heizkreislauf entfernen zu können ohne den gesamten Heizkreislauf evakuieren zu müssen. M.E. reichen da manuelle Ventile aus, da die Wärmepumpe im Winter eh komplett durchläuft, aber wer sicher sein will kann auch automatische Frostschutzventile verbauen.

Die von Dir ausgewählte Wärmepumpe hat den Vorteil einer großen diy Community. Es gibt da glaube ich auch einige Umbauanleitungen, um die Lautstärke zu verringern und um sie effizienter zu machen. Bei Neukauf würde ich auf jeden Fall eine R290 Wärmepumpe einsetzen, da der günstige Abverkauf der R32 Wärmepumpen wohl beendet ist und man in ein paar Jahren im Reparaturfall auch noch an das Kältemittel herankommt (bei R32 wird das noch ein Problem werden).

Die im Gerät verbaute Pumpe war bei mir völlig ausreichend. Bei mir habe ich die Wärmepumpe mit langen Flexschläuchen und Stahlrohren aus dem Baumarkt direkt an den Heizkreislauf angeschlossen. Funktioniert, sieht aber schlecht aus und leckt leider auch etwas, da ich das nur mal schnell zusammengesteckt hatte. Diesen Sommer baue ich daher auf Aluverbundrohr um und baue mir neben dem Gerät eine Anschlusskonsole für Strom & Wasser, damit der Austausch einer Wärmepumpe einfach nur im Aufstellen und Anschließen des neuen Geräts bestehen wird.

P.S. Wenn Du bei der gewählten Leistung der Wärmepumpe zu niedrig gegriffen hast, Kannst Du sie auch super in der Übergangszeit einsetzen und die Ölheizung nur bei sehr niedrigen Temperaturen in Betrieb nehmen. Du wirst dann trotzdem schon günstiger heizen als heute.

Alles in Allem passt das. Viel Spaß beim bauen.

Noch eine Ergänzung. Ich weiß nicht, ob Deine Wärmepumpe einen Heizstab verbaut hat. Falls ja, überschreitest Du vermutlich die maximale Anschlussleistung von 4,2kW und musst sie als steuerbare Verbraucheinrichtung anmelden und das kann leider nur ein Elektriker, der dann auch noch prüft, ob Dein Zählerschrank erneuert werden muss. (Spoiler: Wenn er älter als 15 Jahre ist, kommen auf jeden Fall nicht erhebliche Zusatzkosten auf Dich zu!) - ich habe das vermieden, indem ich eine Wärmepumpe ohne Heizstab kaufte und im Zweifel mit Heizlüftern und später mit Luft-Luft Klimaanlagen zuheize, bis ich mit der Dämmung des Hauses ausreichend vorangeschritten bin.

[atifan]

Was mich aktuell am meisten beschäftigt ist, wie bekomme ich die Vor- und Rücklauf-Leitungen sauber vom Außengerät ins Haus hinein?

Für weniger Wärmeverlust wäre es ja auch möglich die Leitung unterirdisch zu verlegen, ich müsste vor der Hauswand dann aber wieder hoch kommen und dann oberirdisch durch die Wand. Oder ich gehe einfach wie oben eingezeichnet vom Außengerät oberirdisch an der Wand entlang, dann um die Ecke, und dann durch die Kernbohrung ins Haus hinein. Ich hab aber keine Ahnung wie ich da die Biegeradien einhalten soll bzw. mit welchem Material ich das machen soll.
Hat da jemand Tipps wie man eine gute Lösung bekomme, die a) sauber aussieht und b) auch eine gute Wärmedämmung bietet?
Das ist aktuell das größte Problem das ich habe und ich wäre froh wenn die Frage geklärt wäre.
Vielleicht hat auch jemand paar Bilder wo man sowas sehen kann?