Pufferspeicher für Wärmepumpe mit oder ohne Wärmetauscher?

Wärme - Klimatisierung - Dämmung Heizen, Kühlen, Klima, Warmwasser
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Servus alle zusammen.

Wir planen in unserem Haus die Gasheizung durch eine Wärmepumpe zu ersetzen. Die Panasonic Aquarena LT 9kW. Hat jemand Erfahrung mit dem Modell? Kann ich die gut über eine App steuern? Wenn zum Beispiel grad die Sonne scheint und viel Leistung vom Dach kommt?

Ich habe eine Frage bezüglich des Pufferspeichers fürs Heizungswasser. Der Speicher soll ca. 500-600 Liter groß sein.

Benötigt der Speicher einen Wärmetauscher? Solarthermie haben wir keine, aber 30kwp aufm Dach :wink:

Wenn ja warum und welche Vorteile hat der Speicher mit Wärmetauscher entgegen einem ohne.

Vielen Dank schonmal für eure Antworten.

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Ist das nur das Heizungswasser? Wenn ja brauchst du überhaupt keinen Pufferspeicher, das geht auch ohne.Manche nehmen einen kleinen mit 50l oder 100l damit beim Abtauvorgang sofort genügend Wärme vorhanden ist, somit "kühlt dir das Haus nicht aus". Wenn du den schon hast, ok, geschenkt, würde ich ggf. eine Hydrauliklösung finden wollen.

Der Speicher benötigt ansich keinen Wärmetauscher nur wird da Wasser dann in dem Ding geschichtet.

Ich will dir da keinen Bären aufbinden, aber du musst ja erst einmal das gesamte Wasser da drin erwärmen, gleichzeitig wird Wasser für deine Heizung entnommen. Das bedeutet du musst den Tank auch auf einer gewissen Temperatur halten. So ein Tank verliert, egal wie gut du den dämmst, an Wärme. Also ist ein System mit Puffer oder großem Puffer ineffizienter als ohne Puffer.

Nun kommt deine PV dazu. Im Sommer und Übergang hast du genug Wärme, da kannst du dann deinen PV-Strom nehmen und auch mit schlechterem Wirkungsgrad den Puffer laden. Aber gerade wenns eisig ist, und du viel Leistung brauchst, läuft dann alles über den Puffer....

Und direkt zur nächsten Frage: Wenn du Warmwasser bereiten willst rate ich dir DRINGEND zu überlegen, ob du nicht Warmwasser davon ausnimmst und einen Puffer für Warmwasser nimmst und einen für die Heizung. Dann wiederum wäre ein Puffer für die Heizung praktisch, denn in der Zeit, in der deine WP dein Warmwasser bereitet, kann der zweite Puffer dafür sorgen, dass die Heizung nicht ohne Wärme läuft.

Wie hoch ist denn bisher dein Verbrauch in kWh pro Jahr? Und die NAT und der Verbrauch bei sehr niedrigen Temperaturen?

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Der einzige Sinn des Wärmetauschers besteht dabei Medien zu trennen. Es gibt dann keine Chemische bzw. Biologische Vermischung.
Wenn man so was nicht braucht, hat der Tauscher nur Nachteile, für die Spielerei braucht man dann auch ne 2 Umwälzpumpe.
Am besten ist es aber den Heizungsbauer zu fragen, nur er weiß, warum du einen Puffer kaufen sollst.

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Vielen Dank für die Antworten ihr beiden.
Fürs Brauchwasser gibts einen separaten Speicher.
Wir haben ein 200qm Haus von 1981 mit Heizkörpern. Fenster und Haustür erneuert. Wir haben mit einer über 20 Jahre alten Gasheizung einen ungefähren Verbrauch von 12000kw mit 2 Erwachsenen und 2 kleinen Kindern. Das Erdgeschoss mit einem Kachelofen beheizt, nur im Bad ist der Heizkörper an. Alle anderen sind aus. Außer es sind mehrere Tage lang minus 10 grad. Aber das hatten wir die letzten Jahre nicht. Im ersten Stock wird sehr wenig geheizt (18 grad), da dort keine Schlafräume sind.

Die Heizung läuft auf der zweit niedrigsten Stufen von 7. Die niedrigste würde wahrscheinlich auch gehen. Also eine maximale Vorlauftemperatur von 45 Grad bei -15 Grad oder so.
Wie schon gesagt die PV Anlage ist 30kwp groß und hat einen 14kw Speicher.
Deswegen habe ich gedacht das es sich "lohnen" könnte den Puffer voll zu machen wenn die Sonne scheint. Über ca.2kw Verlust täglich über den Puffer bin ich mir bewusst. Für die Lebensdauer der Wärmepumpe wäre es auch besser wenn sie weniger takten müsste oder?

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Wenn ich das richtig lese kannst du SG mit einer Zusatzplatine CZ-NS4P steuern. Aber wie/wo/warum weiss ich noch nicht. :wink:

Hier sind ein paar mehr Infos auch zu Aufwand und Kosten:

https://rjtec.eu/blog/waermepumpe-und-pv/

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@roterfuchs

Danke für den Link. Ist echt lesenswert. So eine Platine ist geplant. Da freu ich mich, dass ich schonmal auf dem richtigen Weg bin.

Auf den Pufferspeicher würde ich trotzdem nicht verzichten wollen. Dann lieber einen kleinen. So 200-300 statt 500-600 liter

Freu mich auf eure konstruktive Meinungen

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(Bitte nicht prügeln wenn ab und zu mal kW und kWh benutzt wurde!)

Hatte erst nen riesigen Text geschrieben, aber ich reduzier das mal:

Du verbrauchst ungefähr 12 000kWh Gas. Das sind mit 93% Wirkungsgrad Gas ungefähr 11 160kWh Wärme. Du hast eine 30kWp Anlage stehen.Ich nehme an, oder hoffe, du kannst folgendes gegeneinanderlegen mit einer Excel-Tabelle: Stromerzeugung in den Wintertagen durch PV ; Gasverbrauch in den Wintertagen.

Das legst du nun übereinander. Dann wirst du zu folgendem Schluss kommen:

In den Übergangsmonaten benötigst du nur wenig Wärme. Diese kann die Wärmepumpe mit ganz wenig Strom erzeugen (COP5 oder sogar noch besser, aber lassen wir mal 5). Davon benötigst du ca. 25% der Wärme in den 3 Übergangsmonaten. In der Zeit erzeugt deine PV ca. 15-20% deines Ertrags, also geschätzte 4500-6000kWh Strom. 11 160kWh Wärme *0,25 /5 = 560kWh Strom. Das bekommst du sogar über deinen Hausspeicher an Strom überbrückt würde ich behaupten. Also ein 50l Ausgleichspuffer für Abtauvorgänge. Dann wird dem Haus in der Zeit keine Wärme entnommen, in der Zeit aber auch nicht hinzugefügt. Das Abtauen geht aber fix weil sofort warmes Wasser vorhanden ist und nicht erst vom Wasser dem Haus entnommen wird (entweder durch die Heizkörper, oder dem Heizwasser oder durch FBH).

Im Winter erzeugst du vielleicht 5-10% Ertrag mit deinen 30kWp. Das sind 1500-3000kWh Strom.Die Wärmepumpe läuft mit COP3,5 (gemittelt) wobei sie je kälter es draußen ist, je schlechter der COP. Da die Jeisha bei Vielen auch eine JAZ von 4 oder besser hat, lassen wir mal auf 3,5. Das bedeutet die restlichen 8370kWh Wärme werden mit ungefähr 2400kWh Strom erzeugt. 90 Tage sind das. Sind 26,6kWh Strom und 93kWh Wärme. Am Tag erzeugt die PV wenn dann deinen Strom in vielleicht 6-8 Stunden.

Das bedeutet: 90 Tage = 1500-3000kWh = 16,7kWh-33,4kWh am Tag. Aber du wirst nur an 30 Tagen richtig erzeugen, an den anderen 60 Tagen wird es sowieso nicht reichen. Die 30 Tage willst du dann ausgleichen mit einem größeren Tank.

500-600l wurde dir vorgeschlagen. Also nimmst du nun 600l und du hast eine VL-Temperatur von ca. 40°C. Die WP kann auf 60°C hochgehen. Bedeutet:

20K1,16600l = 13,9kW einspeichern. Bei einem Verbrauch von 93kW Wärme an einem Wintertag kann also dieser 600l Puffer ungefähr 14kW einspeichern.Gleichzeitig benötigst du ungefähr 4kW pro Stunde damit dein Haus nicht abkühlt (lassen wir mal die Wärmezufuhr von außen, Tag/Nacht gerade sein). Gehen wir daher am Tag bei viel Sonnenstrahlung (denn nur da erzeugt die PV was) von einem Bedarf von 2kW aus, nachts mehr. Also kannst du in 2 Stunden die 14kW in die 600l einbringen. Die sind dann abends/nachts/wenn die Sonne nicht scheint in 2 Stunden wieder weg. Danach läuft die WP wieder normal mit Netzstrom...... Du lagerst also in den Puffer 30 Tage lang 14kWh ein, das sind in Strom (am Tag Wirkungsgrad was besser) mit COP4 = 3,5*30 = 105kWh Strom für 420kWh Wärme. Das sparst du bei einem 600l Tank und Strom von der PV in diesen Tank. Wenn du jetzt noch einen Heizstab in den 600l Tank nehmen würdest und auf 90°C gehst würdest du nochmal 21kW pro Tag einspeichern können. Das aber nur mit 1:1. Ergo: 735kWh Strom für 1050kWh Wärme.

Die restliche Wärme von 7320kWh musst du dann "normal" herstellen. Vielleicht kommt noch was bei rum, also grob gesagt 1000kWh Strom für ungefähr 1300kWh Wärme.

8370kWh Wärme - 1300kWh Wärme = 7000kWh Wärme. = 2000kWh Strom kaufen. (1000kWh Strom von der PV)

8370kWh Wärme = 2400kWh Strom kaufen.

Den Rest kannst du dir nun ausrechnen. :wink: Du kannst auch einen größeren Puffer nehmen. Dann sparst du mehr, aber bedenke, dass in der Zeit auch die Wärmepumpe ineffizienter läuft (weil 60°C VL) und dann evtl. noch nen Heizstab, und die Kosten für den Puffer.

Anders sieht es wie folgt aus: Du hast einen richtig dicken, fetten Heizstab drin in dem Puffer, und wenn der Strom z.B. über Tibber unfassbar günstig ist, ballerst du das in den Puffer rein. Auch dein PV-Strom. Wie lange du damit auskommst, nicht über den Winter.

Und das Ganze "Geschiss" für knapp 400kWh gesparten Kaufstrom im Vergleich zu 1000kWh selbst genutzten Strom. Kann man machen.

PS: Der alte Text war NOCH LÄNGER!

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Vielen Dank RoterFuchs für deinen sehr informativen und ausführlichen Beitrag. Ich habe ihn schon gleich am Anfang gelesen gehabt aber komme leider jetzt erst dazu drauf zu antworten.

Die Zahlenspiele haben mir sehr weitergeholfen um die Kosten/Aufwand/Nutzen Seite besser zu verstehen. Vieles war mir vorher schon bewusst, da meine erste 10kwp Anlage 2019 ans Netz gegangen ist. Leider kommt im Winter wenn man die Energie braucht zu wenig rum.

Das der Pufferspeicher Verluste hat war mir auch klar. Aber ich hätte gedacht das man da deutlich mehr Energie drin speichern kann. Zumindest im Bereich 40-60 Grad wo es Sinn macht. Viel Höhere Temperaturen möchte ich nicht fahren, da die Effizienz der Wärmepumpe dann wieder deutlich runter geht.

Ganz auf nen Pufferspeicher möchte ich auch nicht verzichten. Ich denke ein Kompromiss von 200-300 Litern ist für mein Projekt am besten.

Vielen Dank nochmal für die ganzen qualitativ hochwertigen Beiträge und Meinungen, diese haben mir und meinem Projekt sehr weitergeholfen.

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"Möchten" ist da eine ganz schlechte Begründung. Daher nochmal ganz deutlich:

Jedes Grad Vorlauftemperatur höher reduziert den Wirkungsgrad der WP. Wenn deinen Heizung z.B. aktuell 40 Grad Vorlauftemperatur braucht, um die Räume warm zu bekommen, willst du nicht freiwillig 42 Grad mit der WP erzeugen. Ein unnötiger Puffer kostet unnötig Geld, und du verheizt unnötig Geld.

Daher: kein Puffer im Heizkreis, wenn der nicht unbedingt erforderlich ist.

Jetzt kommt das aber:

Die Panasonics brauchen, wie alle Luft-Wasser-WPs, einen Mindestdurchfluß durch die Anlage, sowie eine ziemlich große Energiemenge übers Heizungswasser fürs abtauen.

Beides ist bei reinen Heizkörperanlagen nicht unbedingt gegeben. Die Energiemenge zum Abtauen kann man durch einen (kleinen) Serienpuffer im Rücklauf bereitstellen. Der hat dann keinen Einfluss auf den Wirkungsgrad.

Wenn aber insgesamt nicht genug Wasser durch die Heizkörper geht, geht es nicht ohne Puffer zwischen WP und Anlage.

Oliver

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Ich empfehle diese beiden Videos für Überlegungen zur Pufferanbindung:

https://www.youtube.com/watch?v=4zAttQNeL5w&t=936s und ggf. https://www.youtube.com/watch?v=5NL5bpMGJbY

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So pauschal ist das aber auch nicht richtig. Ein Reihenpuffer im Rücklauf ändert an der Vorlauftemperatur überhaupt nichts, und wenn er dazu noch innerhalb der thermischen Hülle ist (z.B. bei uns, EFH nicht unterkellert mit beheiztem Hauswirtschaftsraum) gibt es auch keinerlei störende Verluste. Dazu kann man potentielle Taktprobleme zumindest verringern.

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Das schrieb ich dann ein paar Zeilen später...

Oliver

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Warum erhöht sich die VLT der WP wenn ein Puffer vorhanden ist ? Ich verstehe ja, dass ein (großer) Puffer mit der Zeit abkühlt und man deswegen Verluste hat.

Aber wenn die VLT ohne Puffer z.B. 40°C wäre dann ist sie mit Puffer genauso 40°C und nicht 42°C ? Der Puffer wird mit VLT= 40°C geheizt und wenn er ausgekühlt ist mit 40°C VLT nachgeheizt. Mehrenergieverbrauch wg. Pufferverluste ja, aber nicht wegen höherer VLT der WP.