Pufferspeicher bei Wärmepumpe sinnvoll oder nicht? Je nachdem

Wenn du mit einer WP auch nur halbwegs effektiv heizen willst, dann solltest du parallel angeschlossene Puffer einfach aus deinen Gedanken streichen. Was problemlos geht und oft Sinn macht ist ein kleiner 50-60L Reihenpuffer im Rücklauf.

Es gibt zwar Szenarien in denen du einen Parallelpuffer brauchst, aber wenn du nur eine WP als Wärmequelle hast, dann ganz sicher nicht.

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Warum? Wo geht denn die Energie hin, die der Puffer verliert? Bei uns ist das im Erdgeschoss. Der verliert also später nichts. Bleibt alles in der Hülle.

Wenn Du wegen einer ungeschickten Hydraulik höhere VL der WP brauchst, sinkt die Effizienz, auch wenn der Speicher in der warmen Hülle steht. https://www.youtube.com/watch?v=4zAttQNeL5w&t=936s

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Wieso sollte ich eine höhere VL benötigen wenn da ein Puffer zwischenhängt?

Aber ok, wird da auch behandelt, dass ein Puffer dafür sorgen kann, dass die Wärmepumpe weniger taktet und daher effizienter läuft? Müsste dann ja gegengerechnet werden.

Wegen Vermischungseffekten.

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Also “kann” nicht muss. Wenn man beispielsweise keinen Schichtenspeicher verwendet sondern einfach nur ne plumpe Wassertonne?

PS: Siehe aus deinem Video 1:05 Std. Das ist einfach nur falsch. Wenn da kein Puffer dran ist, und die Wärme wird nicht benötigt gibts keine Störung. Dann taktet die Wärmepumpe wenn sie nicht tiefer modulieren kann. Mal von “Einzelraumregelung” abgesehen bei “kein Puffer”.

Dann bei 1:08 der Puffer hat nicht in der Mitte nen Thermometer und die Wärmepumpe reagiert darauf. Die Wärmepumpe merkt, dass keine Wärmeabnahme stattfindet und moduliert herunter. Hast du dann wie auf dem Bild nur ne Wassertonne kann sich das vermischen. Bei einem Schichtspeicher mit Wärmetauscher nicht. Deswegen kannst du bei genügend großem Wärmetauscher WP-VL = Hzg-VL rechnen. Verlierst also nichts bzw. nur den Wärmeverlust des Speichers.

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Matthias kanns besser erklären als ich (kürzer als das obige sehr gute Video) https://www.youtube.com/watch?v=12OL_YOw7S4&t=1063s

Ja, bei ner Wassertonne. Nimm einen Schichtspeicher mit Wärmetauscher und es kann sich nicht vermischen. Du kannst auch einen nehmen mit ner Trennschicht.

Die VL, die du maximal einstellen musst. Wenn du die Heizkörper mit 45°C betreibst, dann muss die Wärmepumpe den Temperaturhub auf 45°C herstellen. Wenn die FBH dann mit einer Rücklaufanhebung funktioniert, bekommt auch diese die 45°C, mischt das mit dem Rücklauf auf eine niedrigere Temperatur.

@alklecks

Warum? Du kannst doch da an Werten eingeben was du möchtest. Die Sole oder Wasser/Wasser bei Grundwasser wird bessere COPs haben weil die Quelle stabiler ist als z.B. Luft.

Es gibt schier unendlich viel, was man einbauen könnte aber das ist hochkomplex weil alles miteinander zusammenspielt. Man kann auch die Wärmepumpe überdimensionieren, nur am Tag laufen lassen und dann den Estrich bei ner FBH überheizen. Das dauert ja. Dafür Nachtabsenkung und WP aus. Sollte auch viel bringen. Und und und.

Darum geht es nicht. Das Problem ist, dass du im Vorlauf 3-5 Grad höher fahren musst, weil sich das Wasser aus Rücklauf und Vorlauf im Puffer mischt und dafür h der Abgangsvorlauf eber 3-5 Grad kälter ist das der Zulaufvorlauf.

Schon alleine das sind 10-15% mehr Energiebedarf, weil du ja den Enerhiehub bedienen musst. Dann kommen natürlich auch die Verluste des Puffers dazu, mal mehr mal weniger. Und die Anlage wird,ist Installation auf h noch schnep 2-3000€ teurer.

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Bei einem vorhandenen Wärmetauscher drin kann sich nichts vermischen. Wärmepumpenkreis und Heizkreis sind getrennt. Der Wärmetauscher für die Wärmepumpe befindet sich dann im Wasser. Wenn der groß genug ist und genug Oberfläche hat, muss auch die VL-Temperatur kaum höher sein als ohne den Puffer.

Das ist kaum machbar, die Puffer werden ja auch als hydraulische Weiche verbaut. D.h. links zwei Löcher, rechts zwei Löcher und sonst, wenn's gut läuft, noch eine paar Prallbleche, die der Vermischung entgegenwirken sollen.

Hintergrund ist ja, dass solche Puffer eingebaut werden um die unterschiedlichen Hydraulikanforderungen von WP und Haus auszugleichen.

Ich hab schon viele Hydraulikschemen gesehen, ein Wärmetauscher war bisher immer nur im Brauchwasserpuffer aber noch nie im Heizungspuffer.

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Was nur beweist, dass es möglich ist, machbar, aber kaum genutzt wird. Andersherum gibt es sicherlich Einige, die vor 20-30 Jahren die Heizung mal getauscht/erneuert haben und wegen Solarthermie oder weil sie eben einen Kombipuffer haben für Heizung/Warmwasser mit Trennschicht oder Wärmetauscher, die dann ausgetauscht werden weil “so groß braucht man für die Wärmepumpe nicht” oder “ist schon zu alt”, ich will gar nicht wissen was die Gründe sind so ein Ding dann zu ersetzen durch so ein Wasserfass mit 4 Anschlüssen.

DIESE sind es, die Effizienz kosten. Aber das sollten die Heizungsbauer auch wissen, und auch jene, die diese Videos machen.

Genauso werden aber kaum Thermosiphons eingebaut. Die kosten nur ein wenig Rohr, und trotzdem werden sie kaum eingesetzt.

Ich will darauf hinaus, dass ein Puffer, wenn man den richtigen nimmt, durchaus seine Berechtigung haben kann. Und ich gehe noch weiter, mit einem richtigen Puffer kann man diesen auch nutzen bei PV-Überschüssen, bei ST-Überschüssen, kann man nutzen um ggf. ein anderes Konzept beim Stromvertrag zu nutzen, die Abtauenergie wird gut genutzt weil dann der Hub wieder niedrig ist, ein Abtauvorgang wird z.B. den Heizkreis selbst bei Heizkörpern nicht leerziehen. Einzig der Puffer, die Hydraulik und die Dämmung sind dann entscheidend. Aber solche Kombipuffer mit Wärmetauscher sind kein Hexenwerk. Die wurden zuhauf installiert und sind daher auch den Installateuren bekannt. Eher noch als Wärmepumpen.

Hintergrund ist ja, dass solche Puffer eingebaut werden um die unterschiedlichen Hydraulikanforderungen von WP und Haus auszugleichen.

Die Wärmepumpe mit 2000l/h und die Heizungspumpe mit 400l/h. Und das in so nem kleinen Puffer. Natürlich verwirbelt sich das. DAS ist das Problem. Da sind wir dann aber wer hat denn Ahnung davon? Eben. Es liegt also weniger an dem Puffer sondern an dem, der das Ding da einbaut. Der Effizienzkiller ist der Installateur, nicht das Prinzip des Puffers.

Du wirst gerade massiv Dinge durcheinander.

Alte Puffer die man z.B. für die Einschleusung von Solarthermie genutzt hat, kannst du auf keinen Fall nehmen. Deren interne Wärmetauscher sind viel zu klein und damit die Wärmeübertragung zu gering. Für WPs brauchst du zwingend neue Puffer mit großen Wärmetauschern, weil du sonst die Energie nicht los wirst oder den Vorlauf viel zu hoch schrauben müsstest. Das gilt übrigens auch für Trinkwasserpuffer, die ja immer mit Wärmetauscher arbeiten. Alte raus, neue rein. Sonst wird das nichts.

Wobei ich persönlich sowieso nichts davon halte, das Brauchwasser über die Heizungs-WP zu erhitzen. Die Systeme gehören sauber getrennt. Dadurch kannst du die WP idR. Eine Nummer kleiner nehmen, was den Preisnachteil fast ausgleicht. Vorteil ist aber, dass deine WP weiter runter modulieren kann und dadurch weniger taktet.

Wir könnten da sicher noch länger drüber diskutieren. Aber Puffer parallel angeschlossen sind egal wie, immer echte Effizienzkiller. Wenn man unbedingt einen braucht, weil es die verbaute Heizungshydraulik nicht anders zulässt, dann bitte nur mit Stichanbindung. Dann halten sich die Verluste halbwegs im Rahmen, weil der Puffer nur dann durchströmt wird, wenn das Haus den Durchfluss den die WP braucht nicht abbilden kann. Es gibt übrigens kaum WPs für ein EFH die 2000L Durchfluss benötigt. Vielleicht mal kurz beim Defrost. Im Normalbetrieb reichen 600-1000L/h fast immer aus. Zur Not geht man halt mit der Spreizung von 3 auf 4 oder 5 Grad. Das senkt zwar auch den COP leicht, aber deutlich weniger als ein Parallelpuffer.

Thema Thermosyphon, der hat an einem normalen Puffer mit WP gar nichts zu suchen, weil die WP den Wasserkreislauf sowieso immer am Laufen hält. Wo die aber durchaus Sinn machen ist am WW-Puffer um die Mikrozirkulation im Rohr zu unterbinden. Das spart durchaus ein paar Euro im Jahr. Zumindest dann, wenn die Zirkulationspumpe nicht ständig läuft.

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Seit ca. 20 Jahren hier im Haus mit der Koksheizung im Einsatz. 7,5m² Wärmetauscherfläche. 1000l Puffer. Zu klein? Ich halte ebenfalls nichts für das WW mit Heizung in Kombination.

Dadurch kannst du die WP idR. Eine Nummer kleiner nehmen, was den Preisnachteil fast ausgleicht. Vorteil ist aber, dass deine WP weiter runter modulieren kann und dadurch weniger taktet.

Und öfter vereist. Weil wenn “kleiner” auch der Wärmetauscher draußen kleiner ist. Dann muss der Kompressor mehr arbeiten, die Fläche wird entsprechend kühler und es bildet sich schneller Eis. Damit hast du die Takte, die du eigentlich verhindern wolltest, als De-Icing-Takte wieder zurückgeholt.

Es gibt übrigens kaum WPs für ein EFH die 2000L Durchfluss benötigt.

Leistung = Volumenstrom x 1,16 x Delta t.
9000W = 1550l/min x 1,16 x 5K

Zur Not geht man halt mit der Spreizung von 3 auf 4 oder 5 Grad. Das senkt zwar auch den COP leicht, aber deutlich weniger als ein Parallelpuffer.

Das Problem dabei ist, wenn der COP dann sowieso schon wegen Heizkörpern schlechter ist gegenüber FBH weil der VL höher sein muss, und dann senkt man den COP noch einmal, weil man höheres Delta t fahren muss, und dann nutzt man keinen Puffer zum De-Icing, und dann legt man die Wärmepumpe kleiner aus….. alle diese Dinge in Kombination sollen besser sein, als ein Puffer (einer mit Wärmetauscher und nicht so ne Wassertonne). Ich pers. glaube das nicht.

Wo die aber durchaus Sinn machen ist am WW-Puffer um die Mikrozirkulation im Rohr zu unterbinden. Das spart durchaus ein paar Euro im Jahr. Zumindest dann, wenn die Zirkulationspumpe nicht ständig läuft.

Das war ein Beispiel für: Machen wir nie. Bei Installationen ohne Zirkulation wird dennoch kaum einer eingebaut. Und säuft so den WW-Speicher leer. Und vermischt immer das WW mit kühlerem Wasser.

das ist bei mir der Fall. Ich habe eine 9kw Therma, dessen WT hat die gleiche Größe wie die 5 und 7kw Anlage. Ab 12kw wäre der WT größer. D.h. die Fläche pro kw Leistung ist bei mir am kleinsten, und daher vereist das Mistding im Winter ständig und der COP ist unterirdisch.
Wäre wohl besser gewesen, ich hätte die 12kw Anlage genommen, Takten kann man im Frühjahr eher in den Griff bekommen als ein Abtau-Gewitter im Winter.
Momentan hab ich die Anlage ohne Heizstab, werde den aber im Sommer nachrüsten und ausprobieren, ob es nicht sinnvoller wäre, während der Abtauung das Wasser auf Temperatur zu halten, damit die Anlage nicht so stark arbeiten muss wenn sie abgetaut hat.

Du gehst von falschen Voraussetzungen aus. Eine kleinere WP vereist nur dann schneller, wenn sie die gleich hohe Leistung liefern muss, muss sie aber nicht, weil die Energie fürs WW weg fält und sich somit die Energie fürs Haus auf mehr Stunden verteilt.

Zudem laufen moderne WPs beim Abtauen durch, da gibt es keinen Takt mehr.

Und du gehst gerade von deinem Puffer aus. Was meinste denn wie viele Menschen Platz im Keller für einen 1000L Puffer haben und den auch noch bezahlen wollen? Der ist, durch den großen WT, ja kein Standardpuffer und entsprechend teuer. Und es kommt noch dazu, dass ich die Vorteile immer noch nicht erkenne.

Am effektivsten läuft eine WP dann, wenn sie so moduliert, dass sie genau die Energie erzeugt, die das Haus gerade benötigt und das können moderne WPs schon ziemlich gut. Bei den alten on/off Geräten mag ein Puffer Sinn gemacht haben, heute sehe ich das nicht mehr.

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Zudem laufen moderne WPs beim Abtauen durch, da gibt es keinen Takt mehr.

Zeig mal bitte wie das funktionieren soll.

Und du gehst gerade von deinem Puffer aus. Was meinste denn wie viele Menschen Platz im Keller für einen 1000L Puffer haben und den auch noch bezahlen wollen?

Nicht wirklich. Es geht darum fossile Heizungen zu tauschen. Ein großer Teil wird mit einem Pufferspeicher laufen. Und je nachdem wie alt die sind und wann getauscht wurde kommt noch der Zwang hinzu einen Teil aus Erneuerbaren zu haben. Das war früher gelöst mit Solarthermie. Und viele die dann Solarthermie hatten, die haben einen Puffer mit Wärmetauscher. Ob der dann reicht hängt von der Heizlast ab.

Und es kommt noch dazu, dass ich die Vorteile immer noch nicht erkenne.

Untere Modulationsgrenze der Wärmepumpe bei Nutzung von Heizkörpern würde zu takten führen. Der Puffer ist in der Zeit geladen, die Heizungspumpe läuft weiter bis der Puffer eine Temperatur unterschreitet und dann schaltet sich die Wärmepumpe wieder an. Damit verzögert sich das Takten von großen Wärmepumpen, die man als Ersatz für große fossile Heizungen nutzt. Und weil ein großer Wärmetauscher bei großen Anlagen vorhanden ist, sind die effizienter als eine zu klein ausgelegte Wärmepumpe am Limit.

Am effektivsten läuft eine WP dann, wenn sie so moduliert, dass sie genau die Energie erzeugt, die das Haus gerade benötigt und das können moderne WPs schon ziemlich gut.

Siehst du, das ist doch nun genau umgedreht. Wer HAT denn eine Fußbodenheizung mit genau den richtigen Durchflüssen, niedrigen Vorlauftemperaturen? Andernfalls sind es Heizkörper. Die ggf. ausgetauscht werden müssen. Wenn das reicht mit der restlichen Hydraulik.

Woran machst du das fest? Ich kenne kaum bis keine Zentralheitzung die im Heizwasser einen Pufferverbaut hat.

Ja, für Brauchwasser. Aber wenn ich mir die Dächer in meinem Landkreis so ansehe, dann sind da subjektiv nur sehr wenige mit Solarthermie auf dem Dach, davon der größte Teil wohl für Brauchwasser und nur ein sehr kleiner Teil für Heizungsuntersützung. Ein weiterer Teil der Solarthermieanlagen läuft schon gar nicht mehr weil man gemerkt hat dass die Solarthermie nur dann warmes Wasser liefert wenn man es am wenigsten braucht.

Ich sehe das ähnlich wie @airhawk - der WP Vorlauf muss eine gewisse Übertemperatur gegenüber dem Heizungsvorlauf haben. Ansonsten dauert es ja ewig bis ein 1m³ Puffer auf dem Temperaturniveau ist das man mit seiner Speichertemperatur auf der sekundärseite auch Heizen kann.

Da gehe ich so wortwörtlich nicht mit. Es sind nicht die Wärmesenken für ein gesteigertes Takten verantwortlich sondern die Heizlast im Gebäude. Ist die geringer als die unterste Modulationsgrenze der WP gib es keinen anderen Ausweg mehr als abschalten/takten.

Das A und O bei der Dimensionierung ist einfach die Heizlastberechnung. Man muss schlicht wissen was das Gebäude an thermischer Energie benötigt.

Dann die Frage ob man die WP zwingend auf diese Heizlast bei NAT auslegt - unter Berücksichtigung der Tatsache, dass die jeweilige Nennleistung auf dem Typenschild der WP defakto nicht bei NAT erreicht wird, man also ein Modell aussucht das die Heizlast auch bei NAT erbringt -

oder ob man die WP deutlich kleiner wählt damit sie in den Übergangszeiten effizienter läuft und im worst case bei NAT wird dann eben der Heizstab mit dazu genommen.

Über den Bivalenzpunkt und der NAT kann man dann sogar einigermaßen die paar Stunden errechnen die der Heizstab maximal läuft. Wobei auch da wieder ein Fallstrick lauert. Der Heizstab sollte eben auch nicht zu fett sein sondern gerade die Differenz zwischen WP-Leistung und Heizlast hinter dem Bivalenzpunkt abdecken.

Wird, soweit ich weiß, aktuell noch nicht sinnvoll gemacht. Man ballert derzeit lieber einen 9kW Heizstab rein und meint dann “wird schon warm werden”. Dies mein persönlicher Eindruck - ich schließe nicht aus dass ich da informativ nicht auf dem neuesten Stand bin.

Wenn dann alle paar Jahre mal der Heizstab mit angenommenen 3kW und angenommenen 70h läuft und der Strom all in 40Cent kostet, sprechen wir über monatliche Stromkosten von 7€ für den “bösen” Heizstab.

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OK, Fakt ist, neue WPs laufen beim Enteisen weiter und produzieren dabei keine 2 Takte. Mit R290 scheint das problemlos zu funktionieren. Jedenfalls passiert es genau so. Guckst du hier.

Aber noch mal, alte Puffer für Solarthermie haben idR. viel zu kleine Wärmetauscher, auch wenn das bei dir anders ist, in der Praxis ist es halt so, weil Solarthermie mit relativ hohen Temperaturen keine großen Wärmetauscher gebraucht hat.

Nehmen wir mein Beispiel. Wir haben eine Hütte die 1899 gebaut wurde. Also definitiv kein Neubau. Die Wände sind relativ dünn gedämmt, die Fenster sind zwar Doppelverglast aber aus den 80ern und haben keine Thermoverglasung, das Dach ist ungedämmt. Wir haben Heizkörper, allerdings waren die vorher schon überdimensioniert, was uns bei der Umstellung natürlich zugute kam. Die Gastherme mit einer Leistung von 16kW wurde raus geworfen und an genau dieser Stelle wurde ein Panasonic Monoblock mit 7kW angeflanscht. Einbauzeit rund 6 Stunden.
Keine weiteren Umbauten, bis auf zwei Kugelhähne um die Leitungen in der WP entleeren zu können. Da ist kein Puffer, kein Überströmer oder sonstiger Schnickschnack verbaut,
Es ist nicht mal der typische 50L Reihenpuffer im Rücklauf verbaut um die Abtauenergie vor zu halten. Mein Heizstab ist deaktiviert und die Sicherung dafür ist aus.
Meine Verbräuche sind alle mit geeichten Messgeräten gemessen und ich komme mit der billigen Pana auf eine JAZ von 4,2-4,4 je nach Jahr. Ich habe aktuell 11249 Betriebsstunden auf der Uhr und dabei 4079 Kompressorstarts in rund 3,5 Jahren. Ich habe pro Jahr rund 360 Abtauvorgänge oder in Summe 1265 in der gesamten Zeit. Rechnet man die üblichen 2 Takte pro Enteisung und zieht die 2530 Enteisungsstarts von den 4079 Gesamtstarts ab, dann komme ich auf 1549 Starts in 3,5 Jahren.

Erkläre mir bitte, wo mein System ohne Puffer taktet und wie das besser gehen soll.
Ich behaupte weiter, dass es nicht möglich ist, mit einem Puffer mehr aus einem System raus zu holen als ohne, wenn die WP sauber ausgelegt und gut eingestellt ist.
Wir haben im ganzen Haus keine Thermostate verbaut und alle Ventile sind immer offen. Die Raumtemperatur wird nur durch die Vorlauftemperatur bestimmt. Dadurch verkraftet meine Hydraulik, trotz Altbau, bis zu 1800L/h ohne Rauschen. Da ist ein Puffer völlig überflüssig.
Übrigens haben wir hier schon mehrere Gebäude immer nach diesem Schema umgerüstet. Allerdings dann meistens mit einer Wolf CHA-X (7 oder 10 kW) die meine JAZ noch mal um rund 0,5 übertrifft, dafür aber auch fast 7000€ kostet, für die Pana hab ich nur 3800€ bezahlt.
Was Puffer gut könne ist Unzulänglichkeiten in der Auslegung zu verschleiern.
Aber warum sollte ich was verschleiern, wenn ich es gleich richtig machen kann?

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