Aaaalso. Bisher reine Theorie, vielleicht bleibt es dabei aber warum nicht darüber sinnieren?
Monoblock-Luft/Wasserwärmepumpen haben einen Wärmetauscher. Bringt es etwas den Wärmetauscher gegen einen größeren zu tauschen sowie einen größeren Lüfter zu nutzen? Ggf. sogar 2? Wenn ich das richtig verstehe ist der Temperaturhub das ausschlaggebende Kriterium. Mit Erhöhung der Verdampferfläche müsste doch der Wirkungsgrad nach oben gehen oder? Dafür müsste man aber sicherlich auch die Kältemittelmenge verändern. Wie würde sich das auswirken?
Frage Nummer 2:
Man könnte auch statt des Luftwärmetauschers außen einen Plattenwärmetauscher verwenden. Dann hätte man eine Wasser/Wasserwärmepumpe. Idee war einen Eisspeicher zu nutzen, dieser regeneriert mit mehreren möglichen Quellen und wird nur dann benötigt, wenn die Außentemperatur einen bestimmten Wert unterschreitet. Vielleicht auch die Erhöhung der Temperatur mithilfe von Solarthermie. Im Winter können Vakuumröhren eine sehr hohe Temperatur entwickeln und mehr als PV an Strom, Wärme erzeugen. Es geht um kein hohes Temperaturniveau sondern nur für den Eisspeicher. Diese Kombinationen gibt es wohl bereits. Auch möglich wären Erdkollektoren oder Erdwärmekörbe die aber klein ausfallen können weil man eben nur bei sehr niedrigen Temperaturen nutzt. Ist der Eisspeicher gefroren kann so aus dem Erdreich Wärme zum schmelzen entzogen werden wenn am Tag die Wärme nicht ausreicht.
Ziel ist dann die Optimierung des COP bei niedrigen Außentemperaturen auf höhere Werte, sodass weniger Strom bezogen oder durch PV benötigt wird. Vorwiegend Bastellösungen, als Fertiglösung sind die ganzen Systeme viel zu teuer. So sieht es auch bei den PVT-Modulen aus die es wohl gibt. Die können auch Strom erzeugen UND Wärme. Aber die Module sind einfach noch nicht günstig genug.
Hey,
Lambda, Zewotherm und ich glaube Ovum machen das so oder so ähnlich.
Erstens haben die einen 1,5 bis 2fach größeren Tauscher als eigentlich benötigt und der Tauscher wird, so wie ich es verstanden habe, parallel und nicht in Reihe vom Kältemittel durchströmt. Daher brauchen die nur ein kleines deltaT und vereisen auch nicht so schnell.
Dein Ansatz hört sich interessant an, ich bin auf die Umsetzung gespannt.
Die Frage ist wie man wo wie was anfängt, also von der Priorität her und vom generellen Aufbau der Heizungsanlage. Normalerweise verwendet man bei Wärmepumpen eher keinen Puffer, weil Puffer Wärme verlieren und daher den Wirkungsgrad verschlechtern. Gleichzeitig kann bei Fußbodenheizung der Boden als Speicher fungieren wenn gerade Strom und Wärme "übrig" sind, was besser wäre als einzuspeisen oder eben in einen Puffer zu speichern. Der Puffer kann bei so geringen Temperaturhubs wie Fußbodenheizung sowieso kaum Wärme speichern. Selbst 1000l würden bei 5K nur 5kWh Wärme speichern können. Indiskutabel.
Jetzt kommt die Frage wo weiter machen.
Wenn es draußen bis 5°C hat geht es eigentlich auch mit dem normalen Wärmetauscher. Ein größerer Wärmetauscher wäre also besser. Die Leistung in dem Bereich ist auch gering, wir bewegen uns da an der untersten Modulationsgrenze der Wärmepumpe.
Geht die Temperatur niedriger wären meiner Meinung nach 2 Tanks vonnöten.
Der eine Tank ist mit Solarthermie gekoppelt, fasst 1000 oder 2000l und steht im Keller. Keller gehen wir von 12°C aus, also Grundtemperatur 12°C. Kommt Wärme von außen an die Solarthermie, wird dieser Tank so warm wie möglich geladen. Ferner könnte auch hier bei Stromüberschuss eine KLEINE Luft/Wasserwärmepumpe mit popeligem Wirkungsgrad jeglichen Überschuss einspeisen. Ist der Keller gedämmt erwärmt sich der Keller und man könnte mit einer Brauchwasserwärmepumpe sein Warmwasser sehr gut generieren. Wieder idealerweise von 11:00-15:00 weil dort die solaren Überschüsse verhältnismäßig wahrscheinlicher sind. Desweiteren hat man Warmwasser und Heizung getrennt. Im Sommer mit Thermie das Warmwasser damit erstellen anstatt mit Strom. Aber wenn nichts von der Thermie kommt, dann mit Strom.
Wie auch immer, dann noch den zweiten Tank und das ist der Eisspeicher. Ich kann nur von meiner Wohnung hier sprechen, die benötigt bei NAT 5KW. Das wären 120KWh am Tag an Wärme. Bei einem Eisspeicher sind es von 0°C Wasser zu 0°C Eis bei 1000l = 80kWh. Wasser hat wie beschrieben 12°C, also 12kWh + 80kWh = 92kWh. Jetzt müsste alles Eis sein. Also wäre wohl ideal 3000l Wassertank. Das sind dann 36kWh + 240kWh = 276kWh bis alles Eis ist. 2 Tage permanent NAT also ca. -12°C. Halte ich für extrem unrealistisch. Jedenfalls durchgängig. Geschätzt läuft die Wärmepumpe dann mit COP3 bei diesen Temperaturen. Und wieder geschätzt beim Medium Luft COP von 1,5. Demnach statt 160kWh Strom nur 80kWh Strom.
Der Eisspeicher soll also nur einspringen wenn im Tank 1 nix mehr ist und es draußen dermaßen kalt ist. Der Eisspeicher, würde er im Keller sein, könnte auch noch Kellerwärme nutzen.
So dann noch zwei Ideen, aber ich schätze es kommt darauf an, wie der Wirkungsgrad ist, da könnte man mir vielleicht mit Wissen helfen, welches ich einfach nicht habe:
In der Übergangszeit benötigt man trotzdem Wärme, aber evtl. nicht soviel wie z.B. gängige LWWP liefern. Der optimale Arbeitspunkt kann daher dann nur eingehalten werden, wenn ein Puffer eingesetzt wird. Dennoch taktet dann die Anlage.
Idee weil ich heute zufällig darauf gestoßen bin:
Es gibt kleine Kompressor-Eismaschinen. Kosten: 120€, 100W Leistung. Wie hoch wird da der COP sein?
Es gibt Luftentfeuchter mit Kompressoren. Kosten ca. 200€ und haben 200W. Wie hoch wird da der COP sein?
Eigentlich ist die Idee dahinter eine Monoblock-Wärmepumpe welche 2 Kompressoren beinhalten würde. Einen mit 100W-500W der vielleicht von 500W-2500W Wärme liefern kann. Dann den größeren der 500W aufwärts benötigt (so wie die Panasonic Jeishas z.B.). Damit kann der kleine Kompressor durchlaufen, hat daher einen höheren COP und wäre ideal wegen weniger Leistungsaufnahme. Zudem könnte der kleine Kompressor im Sommer das WW erwärmen. Das könnte er dann sogar mit einem BKW.