Überdimensionierte nicht modulierende Wärmepumpen als Hybrid einbinden

Wärme - Klimatisierung - Dämmung Heizen, Kühlen, Klima, Warmwasser
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Hallo,

ich habe bei mir zu Hause (Bj 1998, 300qm, 3 Wohnungen, eine von mir bewohnt und Gebäudehülle halbwegs ordentlich isoliert) derzeit eine Ölheizung und in jeder der 3 Wohnungen eine Daikin 3,5 kW Split Klima im Haupt- Ess/Wohnbereich. Bei dauerhaften Außentemperaturen über +5°C wird nun eigentlich gar keine Ölheizung benötigt, bis -5°C reichen mir 35°C Vorlauftemperatur, bei bei -8°C außen brauche ich eher +40°C Vorlauftemperatur. Ich habe sowohl FBH als auch Heizkörper, ich werde noch einige Heizkörper größer machen (33 statt 22 und teilweise länger) dann gehen noch niedrigere Vorlauftemperaturen.

Die Splitklimas laufen nun den zweiten Winter, ein Mieter heizt die komplette 50qm Wohnung damit, ich heize eine komplette 70qm Etage (offenes Wozi/Esszi/Küche/FLur) nur mit dieser einen Splitklima. Der andere Mieter heizt seine 90qm bevorzugt mit Öl-FBH weil er warme Füße haben will und nutzt die Splitklima nur selten oder wenn ich den Öler abschalte.

Ich will auf lange Sicht den Öler loswerden, möchte aber erstmal trivalent heizen (Splitklima / Luft-Wasser-WP / Öl).

Mein Ölverbrauch lag die ganzen Jahre bei Nur-Öl bei ca. 2500...2800 Liter pro Jahr.

Im Winter 2022/23 habe ich dank der Splitklimas nur 500l gebraucht, aber wir haben alle wirklich seeehr sparsam geheizt und ich habe konsequent den Öler abgeschaltet beí Außentemp> 5°C.

Im laufenden Winter habe ich irgendwann den Öler eingeschaltet, seitdem läuft er durch, schätze das werden 1000 Liter oder mehr werden.

So das nächste große Projekt für dieses Jahr wird die Installation einer Luft-Wasser-Wärmepumpe sein.

  • Brauchwassererwärmung erfolgt völlig separat mit Brauchwasser-WP, das vereinfacht die Hydraulik enorm.

  • Da mir 35°C Vorlauftemperatur völlig reichen, fliegt der Mischer der derzeit noch für die FBH da ist raus und Heizkörper und FBH werden ohne Mischer betrieben.

  • ich habe mir kurz nach Beginn des Ukrainekriegs 2 sehr günstige gebrauchte Wärmepumpen gekauft , eine Roth 12kW aus 2015 (für 800€) und eine Dimplex 9 KW aus 2008 (500€)

Beide WP sind für mich völlig überdimensioniert, vermutlich würde mir eine 5KW oder 7kW reichen, eine z.B. neue Geisha wäre auch besser weil kleiner und modulierend, aber nun habe ich mal 2 funktionierende WP und möchte die auch nehmen. Ich möchte die Roth einbauen, weil die neuer ist und viel bessere COP-Werte als die ältere Dimplex hat.

Frage ist nun, wie und mit welchem Puffer bindet man dieses völlig überdimensionierte 12kW Monster hydraulisch so ein, dass die WP wenig taktet und es wenig (Pufferspeicher-)-Verluste hat.

Das empfohlene Hydraulikschema für meine WP ist ein REIHEN-Puffer-Speicher mit Überströmventil. Gefällt mir aber irgendwie nicht, weil ich Heizkreis und WP-Kreis lieber entkoppelt habe und weil ein Überströmventil auch Wartung bedeutet und das Teil auch defekt gehen kann

Ich würde da lieber einen PARRALLEL-Pufferspeicher nehmen. Als Hauptnachteil wird da immer angegeben, dass aufgrund der Vermischung von VL und RL im Speicher evtl. höhere Vorlauftemperaturen der WP nötig werden, was zu Lasten des COP ginge. Um das zu vermeiden möchte ich ich VL und RL nicht direkt am Puffer anschließen sondern den VL über eine Stichleitung, siehe Bild.

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Meine Fragen hier ins Forum wären die folgenden:

  • Was haltet ihr von der Hydraulik, paralleler Puffer OK oder doch besser in Reihe ?

  • Was ist eine vernünftige Puffergröße ? Wobei man hier evtl zwischen Konstantstrompreis unterscheiden muss wie ich ihn jetzt habe oder sollte man da auch evtl. auf (eigentlich sonst sinnlos) große Puffer gehen, wenn man Tibber im Hinterkopf hat, also Wärmeenergie für 1-2 Tage einspeichern möchte.

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Sorry aber das Projekt mit den nicht modulierenden WP zu realisieren ist nicht sinnvoll. Die schlechte Jaz und die Kosten für den Puffer machen das Projekt unwirtschaftlich.

Überdenke das nochmal. Genauso wie den Mischer, den wirst du brauchen, weil Heizkörper und Fusssbodenheizung einen unterschiedlichen Temp Bereich haben.

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ich würde überlegen, der WP einen eigenen Ladekreis zu spendieren, der nur bis in den Puffer reicht. Den nur füllen, solange genug kostengünstiger Strom da ist (Solar, Tibber). Wenn alle klassischen Heizkörper groß genug sind, wirds wohl mit nur einem Heizkreis auch gehn. Jedenfalls müßte der Wärmespeicher recht groß werden

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ich würde überlegen, der WP einen eigenen Ladekreis zu spendieren, der nur bis in den Puffer reicht.[/quote]

Das ist ja gegeben, WP und Heizkreise sind durch den Puffer hydraulisch entkoppelt.

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Sorry aber das Projekt mit den nicht modulierenden WP zu realisieren ist nicht sinnvoll. Die schlechte Jaz und die Kosten für den Puffer machen das Projekt unwirtschaftlich.[/quote]

Ein 1000 Liter Puffer kostet neu um die 800€ und irgendeinen Puffer brauche ich sowieso (ja ich weiß manche machen das auch ohne...aber ). Eine andere WP kostet 5000€, diese Kosten muss ich erst mal durch schlechte JAZ erzeugen....

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@rasti In der Zeichnng läuft das Heizungswasser durch die WP. Selbst bei größeren klassischen Heizungen gibts aber getrennte Ladekreise oder Wärmetauscher zu den Heizungskreisen. Ein Bekannter von mir hat 4x 1500l athmosphärische Speichertanks (die sind billig bzw. kann man aus IBC selber bauen) sowie getrennten Ladekreis und getrennten Heizungskreis. Ladesteuerung mittels Regler von TA. Das reicht ihm locker für 4-5 Tage. KG Wandheizung, EG FBH, OG große Heizkörper alles ein Regler. Er hat aber nicht WP sondern Solarwärme und heizt die Speicher auf 85° auf. Da du viel weniger Vorlauftemperatur erzeugst für guten Wirkungsgrad rechne mal aus, wie viel Wärmespeicher du brauchst für 48h. Das wird schnell groß.

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Speicherung über Tage halte ich für unrealistisch, da müsstest Du schon 20 IBC-Container a 1000 Liter zu einem riesen-Puffer zusammenschalten und mit irrsinnigen Mengen an Styropor einhüllen.

Alles andere sollte dagegen gehen. Mir ist ein Fall bekannt, wo jemand so etwas mit einer 16 kW Wärmepumpe (3-phasig, per Relais geschaltet, nicht regelbar) umgesetzt hat und als Puffer einen mickrigen 200-Liter-Speicher genommen hat, der mal ein Brauchwasserspeicher war und fast zum Nulltarif herging. Der fährt das System mit 5 Grad Schalthysterese und bleibt damit unter der zulässigen Zahl von Schaltvorgängen pro Stunde (da gibt's Vorschriften, wenn die Dinger keine Anlaufstrombegrenzung haben, wegen Flicker im Netz usw.). Das funktioniert erstaunlicherweise, weil die Fußbodenheizung bzw. der Estrich mit seiner Wärmekapazität zusätzlich puffert. Ganz so ausreizen muss man es vielleicht nicht, aber wenn Dir gerade mal ein gebrauchter 500-Liter-Puffer günstig über den Weg läuft, dann probier's einfach.

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Von Thorsten (Energie&Hobby) gibts ein neues Video mit der wie ich finde pfiffigen Idee, einen Plattenwärmetauscher zu nutzen: https://www.youtube.com/watch?v=5NL5bpMGJbY Vielleicht nicht 1:1 auf Dich übertragbar, weil wohin mit den 9 kW und entsprechendem Durchfluß, wenn nur eine Wohnung mit Heizkörpern bedient wird, aber ggf. bringts Dich ja auf ne andere Idee.

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Puffer braucht man nur bei nichtmodulierenden WP, weil die um auf überhaupt einen brauchbaren Wirkungsgrad zu kommen einen großen Wasserdurchsatz brauchen.

Aber auch hier liegt das Problem. 1. Wirst du durch die Puffer einen nicht unerheblichen Speicherverlust haben, 2. wirst du damit nie in einem energiesparendem Wärmebereich liegen. Du wirst also sehr viel mehr Energy verbrauchen wie nötig.

Und nein man braucht im Normalfall keinen weiteren Wärmetauscher um den Heizungskreislauf von der WP zu trennen. Es reicht ein Filter und ein Schlammabscheider, zumindest wenn das Heizungswasser vorher ordentlich aufbereitet wurde.

Der Zusätzlich Wärmetaucher erzeugt ja auch wieder nur Kosten, weil du nie 100% Wärmeübertragung hast. Somit läuft deine WP wieder 2-3 Grad wärmer als nötig um deine Vorlauftemperatur zu bringen. Das geht alles auf kosten vom Cop/Jaz.

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Heizkurven sind ja auch nicht identisch wenns ohne Heizkörperthemostate und Rücklaufbegrenzer passen soll.

Der Mischerkreis von meiner FBH wird vom Rücklauf der Heizkörper gefüttert, hab da allerdings alles umgebaut weils nach Rauswurf der (25 Jahre alten!) Gasheizung eh neu musste. Natürlich wieder nicht so optimal für WP weil dadurch die Gesamtspreizung größer wird...

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Ja nur passt das eben nicht, weil deine Heizkörper übers Thermostat irgend wann abregeln und die Fußbodenheizung dann eben nichts abbekommt.

Mit der Fußbodenheizung könntest du locker 10 Grad unter der Heizkörpertemperatur heizen und wärst somit in einem guten Cop Bereich. Nun bekommt die Fussbodenheizung aber erst Heizwasser wenn die Heizköper auf machen. Damit läuft deine Heizung fast immer in einem schlechten Cop Bereich.

Am Effizientesten wäre es mit einer modulierenden WP nur für die Fussbodenheizung. Und die Heizkörper über eine 2. WP und die auch nur wenns mit Fußbodenheizung nicht warm genug wird.

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Die sind natürlich immer voll offen, abgeglichen und alles nur über die Heizkurve geregelt. Wo FB da keine Heizkörper, einzige Ausnahme Bad im EG.

Das ist dann natürlich auch BS..

Manko ist nur daß auf die Spreizung der Heizkörper noch die Spreizung vom Fussboden, zumindest teilweise, mit draufkommt. WP läuft eh nur größer 5°C.

Das mit abgeglichenen Heizkreisen ohne lokale Regelmöglichkeit ist wohl bei vermieteten Wohnungen eher nicht praktikabel, also hier OT.

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Da gibt es aber auch die Fraktion der Heizungsbauer die sagt, dass eine WP immer einen Puffer braucht, auch wenn es nur ein kleiner mit unter 100 Litern sein soll.

Den ignoriere ich jetzt einfach mal. Bzw. den kann man klein halten durch zusätzliche Isolierung.

Durch den Puffer steigt die erforderliche Vorlauftemperatur nicht. Durch einen Reihenpuffer schon mal gar nicht. Beim Parallelpuffer kann das Problem (wie groß das wirklich ist keine Ahnung) gelindert werden durch die Stichleitungsanbindung im Vorlauf.

sehe ich auch so deswegen keine Wärmetauscher.

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Klar, energetisch ideal wäre eine WP für FBH und eine für Heizkörper.

Wenn aber FBH und Heizkörper sowieso immer beide laufen, dann ist es bei EINER Wärmepumpe egal, dass die FBH eine zu hohe COP-mindernde Vorlauftemperatur hat.

Ich habe Einliegermietwohnungen mit gemischten FBH/Heizkörper. Momentan (also schon immer) läuft nur ein FBH-Heizkreis über Mischer, alle anderen hängen am Hochtemperatur-Vorlauf ohne Mischer (Vorbesitzer des Hauses war ein Heizungsbauer :=) Ich möchte auch die Hydraulik einfach halten und nur einen Wärmemengenzähler pro Wohnung. Deswegen soll die FBH mit derselben Temperatur wie die der Heizkörper laufen, das vereinfacht das ganze erheblich und ist wg, der niedrigen Vorlauftemp- für die Heizkörper auch vertretbar

Zudem ist in den großen Wohn/Essbereichen da wo FBH ist auch die Splitklima montiert, d.h. da kann man auf FBH weitgehend verzichten (bei uns im eigenen Wohn/Essbereich/Küche/Flur im EG ist die FBH immer komplett aus, nur Splitklima ist an.) Also FBH wird kaum genutzt werden von der Wärmepumpe werden wohl überwiegend die Heizkörper bedient werden.

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Das ist absolut nicht der Fall. Wir betreiben eine modulierende WP ohne Pufferspeicher direkt auf den VL und es funktioniert. Als Ergänzung fahren wir einen elektrischen Durchlauferhitzer in Reihe. Es handelt sich um eine klassische Zentralheizung in etwa im gleichen Temperaturbereich wie bei Dir.

Aus Deinen Schilderungen lese ich ein Dilemma heraus. Die Wohnungen werden bereits mit Split-WP ausreichend versorgt. Für den Rest bzw. die Vorlieben des einen Mieters wird eine Ergänzung benötigt. Du versuchst also mit einer LWWP das Delta zu liefern. Das Prinzip der Zentralheizung steht dem allerdings entgegen. Mit einer möglichst durchgängig laufenden WP möchtest Du die Wärme natürlich unmittelbar vorzugsweise im ganzen Haus verteilen. Ansonsten bräuchtest Du einen möglichst großen Puffer. Der wiederum eine Investition darstellt.

Mit oder ohne Pufferspeicher, bei den genannten VL Temperaturen werden die günstig gekauften LWWP immer überproduzieren. Das passt einfach nicht zusammen. Bei aller Liebe die beiden WPs günstig gekauft zu haben. Wenn die Anlagen, LLWP und LWWP, miteinander effizient arbeiten sollen, dann würden m.E. die LWWPs gehen müssen. Es sei denn, Du machst Dir wg. des günstigen Preises keine Gedanken über das Takten.

Eine Option wäre z.B. mit einer der LWWP in allen Wohnungen eine größtmögliche Grundtemperatur zu fahren. Alle Heizkörper im Haus sollten offen (ungeregelt) betrieben werden. Somit würde die größtmögliche Wärmemenge von der LWWP bereit gestellt und über die Zentralheizung im Haus verteilt. Die LWWP nimmt dann die Master-Rolle ein. In den einzelnen Wohnungen würden die LLWP dann zu den Ergänzern. Diese sind geregelt und passten sich daher an den zu ergänzenden Bedarf an. Mit der LWWP direkt am VL angeschlossen, könntest Du mit geringsten Kosten zu einer Lösung kommen. Die LWWP kann jederzeit abgeschaltet werden und die LLWP übernehmen dann alleine. Vermutlich würde die LWWP nur im Frostbereich benötigt.

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Mit der nicht modulierenden WP an den Heizkörpern müsstest du mit ca. 45 Grad Vorlauf fahren. Mit einer modulierenden WP an der Fussbodenheizung würden wohl 35Grad oder weniger reichen. Ich gehe hier mal von einem Wirkungsgrad Unterschied von 50% aus.

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A7/W35 COP=4,2

A7/W45 COP=3,5

Selbst wenn das 10 Grad wären ist der Wirkungsgradunterschied nur ca. +20% (bzw. -17% je nachdem von wo aus man das betrachtet).

Wie kommst du auf die 10 Grad höhere Vorlauftemperatur ?

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Genau

Ich hab den Platz und teuer ist ein Puffer nicht.

[quote]

Mit oder ohne Pufferspeicher, bei den genannten VL Temperaturen werden die günstig gekauften LWWP immer überproduzieren. Das passt einfach nicht zusammen. Bei aller Liebe die beiden WPs günstig gekauft zu haben.[/quote]

Die Überproduktion hat nix mit der VLT zu tun sondern mit der geringen Wärmeaufnahme des Heizsystems bei 12KW (zuviel) Heizleistung.

Ohne Puffer geht da gar nix. Fragt sich nur wie groß der sein sollte.

[quote] Wenn die Anlagen, LLWP und LWWP, miteinander effizient arbeiten sollen, dann würden m.E. die LWWPs gehen müssen. [/quote] ?!?

Takten wird durch großen Puffer vermieden.

Die LWWP wird vorr. erst ab ca. 5-7° C Aussentemperatur benötigt. Ungeregelte Heizkörper bei Mietwohnung kann man vergessen, klappt garantiert nicht. Die LLWP ist mit ihren COP Werten deutlich besser als die LWWP es macht also gar keinen Sinn, die Grundwärme mit der LWWP bereitzustellen und bei Bedarf die LLWP zuzuschalten. Genau umgekehrt sollte es sein !

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Die 10 Grad Vorlauftemperatur Unterschied kommen von der Unterschiedlichen großen Oberfläche Heizköper/Fussbodenheizung.

Dazu kommen die Wirkungsgradunterschiede einer modernen modulierenden WP und deiner alten überdimensionierten konstanten WP.

Die alte konstant WP wird bei kälteren Temperaturen auch deulich stärker im Cop nachlassen wie eine neue modulierenden WP.

Wenn du nur 20% Unterschied siehst dann bist du sehr optimistisch.

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Das Argument taugt nicht. Nochmal, 35°C reicht mir für Heizkörper, es wird nur eine WP geben die FBH und Heizkörper gleichzeitig bedient. Dann bekommt die FBH auch die 35°C zu sehen.