Wärmepumpen, also Luft-Wasser-Wärmepumpen, erreichen ja in der Regel nur 40-50° Celsius Vorlauftemperatur. Die Rücklauftemperatur dürfte so um die 25-30° Celsius liegen.
Oelheizungen haben in der Regel 60-65° Celsius Vorlauftemperatur, und eine Rücklauftemperatur um die 40-45° Celsius (bei mir jedenfalls).
Demnach muss die Wassertemperatur IN BEIDEN FäLLEN ja nur um 20° Celsius erhöht werden.
Wieso schaffen LWWP das nicht? Liegt es am eingesetzten Gas? Oder wo ist mein Denkfehler?
Es geht auch deutlich mehr, je nach Auslegung der WP.
Üblicherweise läuft eine WP mit der Vorlauftemperatur, die das Haus benötigt, wie hoch auch immer die gerade sein muß.
Zur Frage:
Der thermodynamische Wirkungsgrad (COP) einer WP sinkt mit größer werdenden Temperaturdifferenz zwischen Quelltemperatur und Zieltemperatur. googlest du nach Carnot...
Ja, in deinem Beispiel sind es jeweils 20K Temperaturdifferenz, aber im ersten Fall würde dafür deutlich weniger elektrische Antriebsenergie benötigt als im zweiten.
Daher hat eine WP-Anwendung sinnvollerweise einen sehr kleinen Temperaturhub von Quelle zu Senke. Je größer der wird, desto kleiner wird der Wirkungsgrad, bis man irgendwann bei einer reinen Elektroheizung mit Wirkungsgrad 1 ankommt.
Sinnvoll ausgelegte Heizsysteme mit WP schaffen einen Wirkungsgrad von 5 oder mehr. Noch idealer sind Schwimmbad-WPs, die im Sommer bei 25 Grad Aussentemperatur und 28 Grad Wassertemperatur Werte von 20 oder mehr schaffen.
Die für Heizungen gedachten WPs sind von ihrer Auslegung auf die sinnvollen Vorlauftemperaturen um die 30°C bis 40°C optimiert, und können nicht viel mehr als ca. 60°C erreichen.
Extra für ängstliche Hausfrauen haben einige Hersteller WP die bis 75° hochorgeln. Ist technisch zwar völliger Wahnsinn, aber als Verkaufsargument muß es ja funktionieren, sonst würden die ja nicht damit werben.
Eben genau. Und von daher müsste doch es (fast) egal sein, ob ich von 25 auf 45 gehe oder von 45 auf 65.
Es müssen immer nur der Temperaturverlust von 20 ausgelichen werden.
Je nach Anwendungsfall kann mit Wahl des Kältemittels und der internen Verdichtung ein angestrebter Temperaturbereich erreicht werden.
Je weiter die Temperaturen auseinander liegen, desto mehr energetischer Aufwand.
Möchte man zB eine möglichst geringe Temperatur erreichen, ist Helium ein gutes Kältemittel. Effizienz ist dabei irrelevant.
Beim Heizen mit WP hingegen ist Effizienz ein wichtiger Parameter. Daher ist eine möglichst geringe Temperatutdifferenz das Optimum.
Jetzt wird es "lustig"
Die Masse hat die Meinung, ein Thermostatventil regelt die Raumtemperatur. Auf dieser Fehleinschätzung basiert sehr oft eine absurd hohe Vorlauftemperatur.....
Deine Quelle ist aber die Außenluft. 20K sind nicht 20K.
Von deinem Beispiel aus:
Außenluft 10°C auf innen Wassertemperatur 45°C sind 55K. Du brauchst 5KW.
Außenluft 10°C auf innen Wassertemperatur 65°C sind 75K. Du brauchst 5KW.
Und jene Erhöhung, statt 55K nunmehr 75K macht einen enormen Unterschied im COP. Nicht die 20K zwischen Vor- Und Rücklauf.(das übrigens ebenfalls!)
Im ersten Fall wirds vermutlich einen COP von ca. 4 geben. Damit braucht es für die 5kW Heizleistung 1,25kW elektrische Leistung.
Im zweiten Fall liegt der COP nur noch bei (angenommenen) 1,5. Da brauchst du dann für die gleichen 5kW Heizleistung satte 3,33kW elektrische Leistung.
Technisch geht das, aber man braucht wesentlich mehr Strom.
Die Formel lautet:
Wärmeleistung P [W] = Durchfluss F [l/h] * delta T [K] * 1,161 [Wh/lK]
Ergo beispielhaft:
Wärmeleistung 5000W = l/h * 20K * 1,16 == l/h= 215
Normalerweise rechnet man bei Wärmepumpen mit höheren Durchflüssen. 5K. Also:
Wärmeleistung 5000W = l/h * 5K * 1,16 == l/h = 862
Um diese Wärme abgeben zu können benötigt man entweder die richtigen Heizkörper, oder Wärmetauscher, oder eben Wärmetauscherflächen wie Fußbodenheizung. Weswegen immer geläufig gesagt wird, man benötige dafür Fußbodenheizung. Was natürlich Unfug ist. Man benötigt genügend Wärmetauschfläche. Schon 33er Heizkörper können enorm viel Wärme abgeben, am besten noch mit Lüfter. Dann ist ein Teil der Wärme nicht Strahlung sondern Konvektion.
Das bedeutet:
Der Temperaturhub Außenluft zu Innen Warmwasser ist ausschlaggebend.
Die mittlere Temperatur zwischen Vor- und Rücklauf ist ausschlaggebend.
Eine Senkung der mittleren Warmwassertemperatur um 1°C sind ca. 2,5% Effizienz (pi mal Daumen) bei einer Wärmepumpe. Deswegen versucht man die mittlere Temperatur niedrig zu halten (ergo auch delta T in K, also den Unterschied Vor- Rücklauf nur wenig, weil dann der Temperaturhub von Außenluft zu Warmwasser niedrig ist). Gleichzeitig hat man dann enormen Durchfluss. Je nach Heizkörper und Leitungen, weil die eigentlich meist (!) nicht für hohe Durchflüsse konzipiert sind, rauschen die dann oder machen Geräusche und das will man nicht. Zudem steigt der Druckverlust sodass es sein kann dass die Umwälzpumpe das nicht schafft oder nur mit enorm viel Strom. Was wieder nicht erwünscht ist. Wer also nur Einrohrheizung hat mit dünnen Strohhalmen und 75°C Vorlauf und 55°C Rücklauf, der wird wohl ein Problem bekommen. Wer aber 22er Rohre hat, dazu noch 22 oder 33er Heizkörper und 55°C Vorlauf, der könnte das schaffen mit mehr Durchfluss und ggf. Heizkörperlüftern die Vorlauftemperatur auf ggf. 40°C oder noch niedriger zu senken. Der Hub wird kleiner, die Wärmepumpe effizienter.
Da gebe ich dir Recht. Da gibt es grundsätzlich zwei Dinge die der gemeine Heizungsbenutzer gewohnt ist. Zum einen ist er einen relativ schnellen Temperaturanstieg in seinen Räumen gewohnt wenn man am Thermostat rumdreht z.B. wenn er abends auf das Mondymbol dreht (sog. Nachabsenkung dezentral) und morgens wieder auf 3 stellt. Zum Anderen ist es eben so wie du es beschreibst, die Allgemeinheit denkt die Thermostate sind zum Einstellen der Raumtemperatur gemacht.
Ersteres sorgt aber im regulären Heizbetrieb u.A. zu relativ starkem Überschwingen und jeder Überschwinger in der Raumtemperatur ist Verschwendung und u.U. kann sich jeder Unterschwinger unbehaglich anfühlen. Zusätzlich generiert die dazu benötigte hohe Vorlauftemperatur mehr thermische Rohrleitungsverluste.
Zum Zweiten: Thermostate sind nur dazu da, Fremdquellen für thermische Energie (früher auch Beleuchtung) wie Elektrogeräte, Sonneneinstrahlung aber auch Personen die sich im Raum befinden auszugleichen. Mehr nicht.
Die Vorlauftemperatur kann deutlich gesenkt werden wenn man sich darauf einstellt das dem jeweiligen Heizkörper maximal nur die thermische Energie zugeführt wird die er zum Aufheizen des Raumes auf Wunschtemperatur benötigt. Da kann das halt schon mal zwei- drei Stunden (beispielhaft) dauern bis der Raum "auf Temperatur" ist wenn man die Heizung zuvor aus welchem Grund auch immer aus hatte - oder Stoßlüften zu lange durchgeführt wurde.
Sehr interessant.
Bei meiner, über Jahre feingetunten, Geisha sehe ich das sie ziemlich schnell von alleine den VL runterregelt sobald die Sonne etwas länger ins WZ scheint.
Fand ich erst super ... bis ich merkte das es im anderen Zimmer, mit weniger Sonnenfenstern, dadurch kalt wird.
Da sollte ich im nächsten Winter vielleicht mal mit einem Thermostat im WZ experimentieren.
Wie bekommt denn deine Geisha mit das die Sonne scheint? Bzw. dass die Raumtemperatur in jenem Raum der gerade über solare Einstrahlung erwämt wird ansteigt?
Das WZ ist der erst große Raum an dem Strang.
Erhöht sich nun die Raumtemperatur (Sonne) sinkt die Abgabeleistung der Heizkörper. Dadurch sinkt die Rücklauftemperatur um z.B. 0,2 °C. Das erkennt die Steuerung der Geisha und reduziert die leistung.
Vermutlich spielt auch mein Wechsel auf dauerhaft feste VL auf 35°C dabei eine Rolle. Dadurch ist völlig eingeschwungen.
Und um Frage vorwegzunehmen ... wenn es kälter wird drücke ich auf der Fernbedienung 2x + und ich habe 37°C VL. Wird es wärmer lasse ich die 35°C stehen und schalte die WP dann Nachts aus.
Aber ob das tatsächlich genau so ist ... keine Ahnung. Läuft seitdem aber ruhiger und somit sparsammer. Kein Hochjubeln wenn es draußen kurz mal abkühlt.
Das hätte ich jetzt tatsächlich genau anders herum erwartet. Wenn die Raumtemperatur steigt, sinkt die Leistungsentnahme am HK und die Rücklauftemperatur steigt dadurch leicht an - also die Spreizung verringert sich.
Eine sinkende Rücklauftemperatur müsste für die Zentralheizung, egal ob WP oder Fossil, ein Zeichen dafür sein, dass mehr Heizenergie notwendig ist um bei kälterer Rücklauftemperatur konstant gleiche Vorlauftemperatur zu halten - oder hab ich da jetzt nen Denkfehler
Und wenn du eine feste VL eingestellt hast, dürften die anderen Räume doch nicht auskühlen wenn die VL Temperatur konstant gehlaten wird. Wenn die WP dann ihre thermische Leistung reduziert, bleibt dich VL Temperatur doch nicht mehr konstant
Es steigt erst einmal die Rücklauftemperatur. Wenn dann die WP mit gleicher Leistung weiter läuft, steigt natürlich dann auch die Vorlauftemperatur. Reagieren wird die auf die reduzierte Differenz.
Okay, das mag sein, ich hab da bisher noch keine Erfahrungen. Ist aber an sich ungünstig eben weil sie dann alle Räume mit runter zieht, wie du es ja selbst beschrieben hast. Da müsste es dann doch noch eine andere Regelmöglichkeit geben.
