Wieso stehen Wärmepumpen mit dem Gebläse Richtung Haus?

Hast du dich denn angesprochen gefühlt?

Und wie ist das denn nun mit dem Druck im Luftstrom auf der Ausgangsseite?

Alles gut,
es war ironisch gemeint im Hinblick auf die obige Diskussion um Bernoulli und sonstige Effekte. Was nützen Berechnungen unter Laborbedingungen, wenn die rauh (Wetter-) Wirklichkeit ganz anderen Einfluss hat? Wenn ich mir soetwas zulegen werde, wird die ausblasende Seite gewiss nicht zur Hauswand zeigen. Hier habe ich gelernt, dass nicht alle Installateure dieses Wissen haben. Daher meinen lieben Dank an die Foristen.

L.G.

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Das Thema ist ganz schön breit geworden. Bin froh es habe erstellen zu lassen!

Das ist in der Tat ein wichtiger Punkt. Man muss sich sehr viel Wissen aneigenen, andernfalls muss man in allen Bereichen sehr viel schlucken und ggf. gefallen lassen, und wenn die Kiste einmal steht bewegt man sie eigentlich nicht noch einmal. Daher finde ich es wichtig, wenn man weiss, dass es so eher nicht geht.

Schon zweimal habe ich auf den geringen Temperatur Unterschied hingewiesen.
Keine Reaktion.

Dann also so: den Wärmeverlust eines hauses berechnet man mit Hilfe der Wärmedurchgangszahl der Mauer bzw der Dämmung. Die wiederum wird mit der Temperatur Differenz multipliziert und ergibt direkt die Leistung (für die Fläche).
Mit dem Gebläse richtung haus wird also , bei Null grad Außentemperatur, die Temperatur Differenz auf einem Quadratmeter um 2 Grad erhöht. Also 10 Prozent. Für die Übrigen 100 auadratmeter Außenfläche bleibt alles unverändert.
Das bedeutet, dass dieser ganze Faden darüber diskutiert, ob 0,1 Prozent mehr oder wenige Wärmemenge benötigt wird. Über die Heizperiode.
1 Euro.

Akademisch interessant sind natürlich die Naheffekte im Bereich des AG. Das braucht dann aber Kenntnis der Physik, nicht nur Vermutung.

Der Wand wird mit Sicherheit auch Feuchtigkeit entzogen und je nach Außenputz, Wandmaterial, Innenputz sowie Innentemperatur ergibt sich je nach Wand dann eine Veränderung in diesem Bereich. Das mag mit gedämmten Wänden anders sein, kein Fenster in der Nähe, kein Keller drunter etc. pp. Andernfalls denke ich, kann es aber nicht beweisen, dass es zu Abkühlungen kommen kann. Nicht nur durch die 3K weniger, sondern auch und vor allem durch das draufblasen. Konvektion. Bei stehenden 0°C Luft ist es etwas anderes als bewegte 0°C Luft.

Genau, der Windeffekt, den es ja auch witterungsbedingt geben kann und der dann die gesamte Gebäudehülle umströmt. Der messbare Effekt bei "verdrehter" Aufstellung wird gewiss auftreten, doch wenn es um seine Dimension geht, bin ich eher bei @carolus, also geringfügig. Wer das rechnen kann, verdient meine Hochachtung.

Unbestritten. Frage ist, wann passiert das, wie lange und mit welchen Folgen.
Du brauchst trockene Luft, Feuchtigkeit auf der Wand (mit Nachschub) , deutlich über null grad und lange Einwirkdauer. Sonst ändert sich in der Wand garnichts (Zeitkonstante der Temperatur Verteilung).

Wie kommst Du denn darauf, dass die Ausgangsluft max. 3 Grad kälter als die Ansaugluft ist?
Und wie kommst Du auf einen so konzentrierten Luftausgangsstrom, dass nur 1m² Fläche davon betroffen ist?
Wenn das Gebäude bei 0°C AT 6 kW Heizleistung benötigt und die WP bei diesen Bedingungen mit einem COP von 3 arbeitet, müssen 4 kWh (= 14.400 kJ) aus der Luft gewonnen werden. Lege ich 3 K Differenz zwischen Lufteinlass und Luftauslass, einen Energiegehalt der Luft von 1,005 kJ/kgK und ein Gewicht von 1,225 kg/m³ Luft zu Grunde, müssen (falls ich mich nicht verrechnet habe) in einer Stunde 5850 m³ Luft durch das Außengerät.
Die Google-KI sagt, dass typische WPs am Außengerät einen Durchsatz von 2.000 bis 4.000 m³/h haben. Deshalb würde ich die Temperaturdifferenz eher bei 5+K sehen.

Die "bestrahlte" Fläche der Hauswand ist definitiv mehr als 1m². Je nach Aufstellort kann die gesamte Außenwand eines Raumes betroffen sein. Das führt dazu, dass in diesem einen Raum der Heizbedarf höher ist als im Rest des Hauses. Wurde ein hydraulischer Abgleich gemacht (wenn ja, dann vermutlich nur mit einer Simulation), passt die Berechnung für diesen Raum nicht mehr und im schlimmsten Fall bekomme ich das ganze Gebäude nicht auf Solltemperatur.

Wenn 99,9% der horizontal ausblasenden WPs vom Gebäude weg oder parallel zur Außenwand aufgestellt werden, kann man natürlich sagen, dass 99,9% der Installateure und Hersteller irren. Statistisch wahrscheinlich ist das allerdings nicht.

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Ich habe von @win erfahren, dass die max. Temperaturdifferenz des Wärmetauschers des Aussengerates 3 Grad ist. Wie soll die Temperatur Differenz der Luft grösser sein?

mal bei chatgpt nachgefragt:

"Eine Luftwasser Wärmepumpe saugt Luft an und bläst kühlere Luft aus. Wie hoch könnte die Temperaturdifferrenz zwischen angesaugter und ausgeblasener Luft sein und wie hoch könnte der Luftstrom sein?

Antwort:
" Kurzfassung:

  • Temperaturdifferenz (ΔT) der Luft: meist 3–10 K; in günstigen Fällen kurzzeitig bis ≈12–15 K, bei Vereisung/Abtauung temporär kleiner.
  • Luftvolumenstrom: bei Wohnhaus-AW-WPs typischerweise 1 000–5 000 m³/h pro Außengerät (kleine 4–6 kW Geräte eher unten, 10–16 kW Geräte eher oben). Als grobe Faustformel: ≈300–700 m³/h je kW abgeführter Wärmeleistung (abhängig von ΔT und Feuchte)."

nun zur Ausrichtung meine Frage:
"Sollte die Außeneinheit nahe der Außenwand des Gebäudes stehen? Soll sie die Luft zur Wand blasen?"
Antwort:
" Kurzantwort — nein, besser nicht direkt auf die Wand blasen

Warum nicht direkt an die Wand stellen / nicht auf die Wand blasen?

  • Resirkulation: Die kältere Abluft kann von der Wand zurück in die Ansaugöffnung gelangen. Das reduziert Wirkungsgrad und kann vereisen.
  • Wärme-/Feuchte-Einwirkung: Kondensat, Abschmelzwasser und wiederholte Kälteeinwirkung belasten Putz, Fassadenverkleidung und Fenster. Langfristig kann das zu Verfärbungen, Frostschäden oder Schimmel führen.
  • Lärmübertragung: Die reflektierte Luftströmung kann Geräusche zu Gebäudeflächen und Nachbarn lenken.
  • Wartung & Zugänglichkeit: Ein zu dicht an der Wand stehendes Gerät erschwert Service, Filterwechsel und Kontrolle.

Empfohlene Praxis (praktische Regeln)

  • Abstand zur Wand: wenn möglich mind. 0,5 m Abstand; besser 0,7–1,0 m. Als absolutes Minimum werden oft 0,2–0,3 m genannt, das erhöht aber Risiko von Resirkulation.
  • Freiraum vor der Austrittsseite: ≥ 1 m frei lassen, besser mehr, damit die Abluft ungestört abziehen kann.
  • Seiten-/oben-Freiraum: seitlich 0,3–0,5 m, nach oben 0,5–1,0 m (für Service und gute Zirkulation).
  • Abstand zu Fenstern/Türen/Lüftungsöffnungen: möglichst 1–2 m oder so positionieren, dass ausblasende Kaltluft nicht direkt auf Fenster, Terrassen oder Frischluftansaugungen trifft.
  • Ausrichtung der Ausblasluft: möglichst seitlich oder vom Gebäude weg ausblasen lassen; wenn das nicht geht, lieber parallel zur Wand statt direkt in die Wand. Ein leichter Abwärtswinkel hilft, dass Luft/Schnee/Abtauwasser nicht gegen die Fassade streicht.
  • Montage: auf stabilem, vibrationsdämpfendem Fuß (Betonplatte, Wandkonsolen mit Elastomeren). Gute Montage reduziert Körperschall in der Wand.
  • Kälteschutz / Winter: auf mögliche Vereisung und Abtauwasser achten — genug Abstand, Gerüst für freien Abfluss, Schneeabweiser bei tiefen Schneelage.

Wenn Platz knapp ist

  • Richte die Luftströmung so aus, dass sie nicht in eine vertikale Ecke gedrückt wird (Ecke = starke Resirkulation).
  • Verwende Abstandshalter oder lässt das Gerät auf der Seite (nicht mit der Rückseite) ansaugen, falls Hersteller-Layout das erlaubt.
  • Manche Installateure setzen Umlenkbleche ein, um den Luftstrom vom Haus wegzulenken — das kann helfen, hat aber Auswirkungen auf Luftwiderstand und Lärm."

Alle sind einig, weg von der Wand! Auf meine Bitte hat die KI den Strom Mehrbedarf errechnet:

"Angenommen die WP liefert pro Saison 10 000 kWh Heizenergie (nur als Rechenbeispiel) und hätte ohne Problem einen COP = 3,0 → Strombedarf dann 10 000/3=3 33310,000/3 = 3,33310000/3=3333 kWh.

  • Bei f = 15 %, ΔT_out = 6 K steigt der Strombedarf auf ≈ 3 410 kWh+77 kWh pro Saison.
  • Bei f = 30 %, ΔT_out = 10 K steigt er auf ≈ 3 604 kWh+271 kWh pro Saison.

(Die absoluten kWh hängen natürlich von deiner tatsächlichen Jahresheizarbeit ab — für kleinere Gebäude sind die absoluten Zahlen entsprechend kleiner.)"

Es sieht nach einem Mehrverbrauch von < 1% aus. Ob man KI vertrauen kann, mag jeder selbst entscheiden. Es ist jedenfalls einfacher als selbst rechnen. Mir fehlt das Grundlagenwissen. Daher bleibt nur, es zu glauben oder hier eines Besseren belehrt zu werden.

L.G.

Weil die Gesamtflache des Tauschers kleiner ist. Und ausserhalb der Fläche dürfte der Einwirkungseffekt der an der Wand anliegende Strömung minimal sein, weil sie grösstenteils laminar anliegt.

Ich glaube @Win eher als der KI, aber wenn es denn 5 Grad Differenz Luft sind, müssten es 6 Grad am Wärmetauscher sein.
Das ware trotzdem dann vollkommen egal, weil es unter 0 Grad keine Abkühlung durch Verdunstung gibt... Ich schrieb oben schon, nur uber null Grad.
Und falls jemand jetzt "Sublimation" sagt : hab ich nicht übersehen, der Effekt braucht trockene Luft UND ist sehr langsam.

Das sehe ich überhaupt nicht. Eine solche enge Ankopplung eines luftstroms braucht Lamellenfläche, einfaches verteilen auf der Oberfläche hat diesen effekt nicht.

Selbst wenn du die Gesamtfläche eines Raumes Abkühlen könntest, darfst du nicht die gesamte der Luft entzogenen Energie einrechnen, sonst höchstens 10 % (bei 3 K) oder knapp 20 % bei deiner Annahme von der Heizenergie.
Und nichtmal das: da der eine Raum dann ein aussen -5 Grad Wand sieht, muss das ganze noch immer funktionieren, den die Gesamtbetechnung beruht ja nicht auf -5 Grad als tiefstes, und nicht für einen raum, sondern für alle.

Nachtrag: und gegenüber der obigen KI Berechnung ist meine besser, weil die KI offensichtlich die Begrenzung durch Temperatur Differenz und Taupunkte sowie Bedingung für Verdampfungskuhlung nicht berucksichtigt hat .

Man muss einfach detailliert in alle beteiligten Physikalischen Effekte hineinsehen.

für nächsten Winter also vornehmen: 2-4qm große Spanplatte in 1m Abstand vor der WP installieren und mit Thermokamera Aufnahmen machen.
Dann wissen wir mehr, ob sich da nur ein kleiner Kreis in der Größe des Lüfters kalt abdrückt oder es doch mehr ist.
Wenn die WP bei -5°C die Luft mehrere Meter weit kalt ausstößt, glaube ich nicht daran, dass die nur einen 1 m^2 footprint in 1m Entfernung hinterlässt.
Temperaturdifferenz der Luft ist keine Konstante, sondern hängt von der Last der WP und oder der Steuerung des Lüfters ab. 3-10K mag schon in die Richtung gehen. 10K vermutlich nur bei NAT und Vollgas. (oder schlechter/zu kleiner WP/Wärmetauscher)

Wie schon oben beschrieben, geht es nicht um Verdunstung der schwitzenden Wand, sondern einfach um Wärmeübertragung durch gesteigerte Konvektion, weil die Wand dauerhaft angeblasen wird.

worauf beruhen die Berechnungen bzw. was wird da berechnet? Was ist f und deltaT_out?

Richtig. Es gibt einen Maximalwert.

Die Differenz ist auf jeden Fall kleiner als die Differenz am Wärmetauscher. Alles andere widerspricht der Physik. Dann kommen die Aussagen von @win, auf die ich mich verlasse.

Aber da hier schon Leute Messungen ankündigen bin ich gespannt.

wenn @win eine einzige Zahl bekannt gibt, kann die nach obiger Betrachtung nicht richtig und vollumfänglich sein, weil es eine Variable ist, die sich ständig ändert. Sie liegt eben nur in dem erwarteten Bereich und da auch eher am oberen Ende.

Hallo @thaistatos,

die Antwort von chatgpt war ausführlicher. Hab nicht alles hier rein kopiert, um nicht zu viel Platz zu verschwenden. Versuch es gern mal selbst (meine Fragen stehen ja oben). Dann kannst du auch weitere Fragen stellen und wirst gewiss Antworten erhalten, die sprachlich korrekt sind. Ob sie naturwissenschaftlich richtig sind, steht auf einem anderen Blatt.

Ich habe sie selbstverständlich als Maximalwert betrachtet. Mir ist bekannt, dass die Leistung der Geräte regelbar ist.

Das problem ist einfach folgendes: du hast chtagpt nicht die ganzen details genannt, die ich in meinem Beitrag aufgezählt habe. und deswegen bringt chtgpt die nicht mit rein.
Es löst nur die aufgabe, die du ihm stellst, nicht die vollständig korrekte physik.
Und ob ich alle wirklich relevanten effekte aufgezählt habe : ich bin kein Physiker.

Sorry for typos

Da muss ich etwas richtig stellen. Meine Beobachtungen bei unserer Split-Klima zeigten, dass es bei eher niedriger Leistung so 1,5 Grad waren, also so bei 200-300W Aufnahmenleistung. Bei 400-500W können das auch 2-3 Grad sein. Bei Volllast habe ich es noch nicht getestet, kann mir da aber auch 5-7 Grad vorstellen.

Wie sich da die LWWP verhalten, weiß ich nicht. Da gibts natürlich auch eine große Bandbreite, was die Größe des Wärmetauschers angeht.

Vielleicht hat da jemand praktische Werte. Man bemerkt es ja gut, ab welcher Außentemperatur das Außengerät anfängt, einzufrieren.

Woher kommt die Idee, dass Wärmeübertragung ausschließlich durch Verdunstung übertragen wird? Wie soll dann Wärmeübertragung in die andere Richtung funktionieren?

Wahrscheinlich liegt da das Problem, dass viele Abschätzungen/Ideen oben sich auf Verdunstung versteifen, Konvektion aber überhaupt nicht betrachtet wird.

Kann sein, dass die KI das nicht berücksichtigt, dafür fehlt bei deiner Betrachtung die normale Wärmeübertragung über Konvektion.
Oder wie funktioniert dein Modell der Wärmeübertragung?