Zahlen zu unserer KWL

Ich hab in einem anderen Faden ja schon erwähnt, daß ich unsere Hoval RS 250 nach 15 Jahren vor zwei Monaten gegen eine Untroma Eco-250 auch wieder mit mit Enthalpie-Wärmetauscher ersetzt habe. Bei der Gelegenheit hab ich auch gleich vier Temperatur+Feuchtigkeitssensoren verbaut (SHT-45 mit 0.1 Grad Genauigkeit) und als mein Erstlingswerk damit mit ESPHome in HomeAssistant integriert, so daß ich da jetzt auch bischen Daten sammeln und mit spielen kann.

Gestern hab ich mit einem günstigen Anemometer und einem 3D Druck Meßtrichter dafür:

https://www.haustechnikdialog.de/Forum/t/231157/KWL-Anemometer-bauen-Umrechnung-von-Geschwindigkeit-in-Volumen?PostSort=1

den mir dankenswerterweise ein Arbeitskollege bzw. seine Kinder gedruckt haben jetzt auch mal nach all den Jahren die Lüftungsauslässe vermessen. Je nach Faktoren, die im HTD Thread diskutiert wurden komme ich auf 181 und 190 m3/h für Zu- und Abluft bzw. auf 177 und 180.

Bischen Rechnerei ergibt, daß 180 m3/h etwa 220 kg/h sind, bei 60% relativer Luftfeuchtigkeit und 20 Grad.

Für die Enthalpie, die für so technische Sachen üblicherweise in kJ/kg angegeben wird folgen dann mit 1 kWh = 3600 kJ das ein kJ/kg für meine 220 kg/h Luftdurchsatz einer Leistung von 61 Watt entspricht.

Umrechnungsfaktor für die Wärme:
1 m3 Luft um ein Grad erwärmen entspricht etwa 1.207 Wh, 180 m3/h und ein Grad also 217.3 Watt.

In HA hab ich mir jetzt diverse Plots zusammengebastelt (alles noch verbesserungswürdig …), um mal so zu sehen, wie sich Temperaturen und Feuchtigkeiten so über den Tag/Nacht verhalten und insbesondere auch die Temperaturunterschiede von Zu- und Abluft außen und speziell innen sind:

Nachts um 4h bei außen etwa 10 Grad ergab sich so ein Temperaturunterschied der Luft innen von 0.46 Grad, was bei unserem Luftdurchsatz glatten 100 Watt entspricht, die also so maximal mit der Luft nach außen gingen die letzten 24h, wenn man sich auf die Wärme Q bezieht. Ohne Rückgewinnung wären das bei etwa 9 Grad Differenz etwa 1950 Watt. D.h. 95% der Wärme wurden zu dem Zeitpunkt zurückgewonnen.

Da meine Thermodramatikvorlesungen schon ein paar Jahrzehnte her sind und ich den Teil der phys. Chemie eh nicht wirklich “geliebt” habe, hab ich mir von CoPilot Code für HA schreiben lassen und mit https://www.nabu-eibelshausen.de/Rechner/feuchte_luft_enthalpie.html verglichen, um die Enthalpie der Luft zu berechnen, die auch den “Wert” der Feuchtigkeit berücksichtigt, die durch Verdunstung von flüssigem Wasser gewonnen werden müßte.

Das sieht dann so aus:

Sorry, grün ist sollte KWL Enthalpy In Internal sein, muß den Namen noch ändern …

Weiterhin hab ich einen Plot gemacht mit dem Unterschied der Enthalpie der Abluft gegenüber der Zuluft, einmal für die Außenluft (Blau) und die Innenluft (Gelb), die in der Regel recht gut im Gleichklang verlaufen.

Was mir noch fehlt (leider so schon ein recht übler Wust an Code-Dublikation mangels Kenntnis wie es besser ginge ..) wäre ein Plot mit dem Enthalpieunterschied jeweils der Zuluft und Abluft beim Durchgang durch die beiden Enthalpietauscher und noch Plots, wie das ganze für Wärme und Enthalpie in kW aussieht, wenn man unseren Luftdurchsatz zugrunde legt und ein Plot für den Wirkungsgrad der Wärme- und Enthalpierückgewinnung. Bin mal gespannt, wie sich das ganze von den Zahlen her entwickelt, wenn die Heizperiode losgeht und wenn es mal richtig kalt wird.

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Auf meinem Rechner sind 180 kubikm etwa 234 kg. Von der Temperatur abhängig.

Danke für den Hinweis! Hab eben nochmal Googles AI gefragt, 1.22 kg/m3 für 20 Grad und 60% rel Feuchtigkeit, also etwa 220 kg/h und 61 Watt für 1 kJ/kg. Dabei wird von 1.013 bar Luftdruck ausgegangen. Wie kommst Du auf den Umrechnungsfaktor 1.3 für Volumen und Masse?

Erstens ausm Kopf, solche Zahlen kenne ich, und sicherheitshalber hab ich die KI gefragt. Einfaches Google hätte das aber auch gewusst.

Oder Wiki:

OK, bei 0 Grad wären es etwa 1.3 Für weitere Rechnereien sollte ich vielleicht meine 180 m3/h in kg umrechnen und damit dann in die Energiebilanzen gehen, da sich das Volumen ja entsprechend der Temperatur ändert …

Ich denke, nenne die bandbreite und rechne nicht genau. Ist mindestens 10 % Bandbreite drin.

Höhe über NN kommt ja auch noch dazu.

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Der Druckunterschied wegen Höhe geht wohl unter gegenüber dem Wetter :wink: Die wenn auch sehr guten Sensoren hab ich auch nicht aufeinander calibriert. Will da auch keine Doktorarbeit drauß machen, hab schon eine :wink: letztlich will ich mal ne eigene Abschätzung bekommen, wie effizient diese KWLs die Wärme bzw Enthalpie zurückgewinnen können.

Hi Jens,

Danke für die Messwerte :slight_smile:

warum hast das Lüftungsgerät denn ausgetauscht? Misst du auch Werte in den Räumen, VOC,CO2, Feinstaub oder ähnliches?

Hallo Mittsch,

ich hab es ausgetauscht, da es ein paar Monate vorher erneut mal wieder extrem zickig war anzuspringen, nachdem ich es zum Filterwechsel ausgeschaltet hatte und ich keine Lust mehr hatte, da ggf. in der kalten Jahreszeit dann oben rumbasteln zu müssen. Die jetzige KWL hab ich bei Dennis Nörmann auf YT gesehen und war da von dem Teil begeistert. Dachte erst, es ginge nur ohne Enthalpietauscher, aber auch das ist möglich (und ersparte mir die Notwendigkeit für die Kondensatabfuhr was zu basteln). Einige Jahre vorher hatte ich auch mal einen Störfall, wo der Enthalpietauscher gewechselt werden mußte. Ewig rumtelefoniert, daß da mal ein Techniker von Hoval (war wohl eher ein Lüftungsbauer, der das Mandat mit übernommen hat) kam … Da hatte ich jetzt einfach keinen Bock mehr drauf auf deren propritäre closed box Lösung. Der Lüfter der Zuluft mußte glaube ich auch mal so nach 5 Jahren für teures Geld getauscht werden, kein Wundern, der bekommt auch die ganze feuchte kalte Zuluft nur mit G2 vorgefiltert (sofern wie bei mir ne kleine externe Box da ist) ab. Bei dem Untroma Teil sitzen die Lüfter in der Mitte zwischen den beiden Wärmetauschern und bekommen gefilterte Luft. Und es sind alles Standardbauteile, keinerlei digitale Elektronik vom Hersteller. VOC, CO2, Feinstaub etc. messe ich bislang nicht. CO2 wäre vielleicht mal interessant. Bislang läuft das Teil auch einfach mit fester Einstellung, geschuldet der Tatsache, daß ich irgendwie zu blöd bin, einen 0-10 Volt DAC zum Laufen zu bekommen … Erst mit dem ESP+I2C Modul zumindest mit HA gescheitert (nichts am Multimeter zu sehen …) und eben hab ich gelernt, daß der Shelly Plus Dimmer auch nicht einfach 0-10 Volt liefert, sondern da ne externe 10 Volt Versorgung da sein muß … Der Lüfter der KWL stellt leider wohl 48 Volt für einen externen Regler bereit, muß ich noch sehen, ob das auch OK wäre oder ich noch was basteln muß …

Viele Grüße,

Jens

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Hallo Jens, vielen Dank dass du alle deine Erfahrungen und detaillierten Messungen mit uns teilst.

Wie heißt denn das Modell der Untroma Eco-25 mit Enthalpie-Wärmetauscher genau und was hast du ca bezahlt? Auf der Untroma Webseite bekomme ich die Version mit Enthalpie-Wärmetauscher nicht konfiguriert. Hast du einen Vergleich von enthalpie Wärmetauscher zu normalen metallwärmetauscher wie viele Feuchtigkeits gewinn das bei Frost bringt?

Ja, die Variante mit Enthalpie-WT ist nicht auf der Webseite (oder war es zumindest damals nicht). Da ich gesehen habe, daß sie andere Modelle damit haben bzw. entsprechende WT-Blöcke, hab ich da einfach mal gefragt und mich der Chef angerufen. Technisch werden da einfach nur die WT-Blöcke getauscht und die Bohrung fürs Kondensatwasser weggelassen. Bezahlt hatte ich 2577 Euro inkl. MWSt noch abzüglich 1% für Überweisung statt Paypal. Die Pro Variante unterscheidet sich wohl einfach durch den (zugekauften) Regler, der CO2 etc mißt. Hatte ich mir auch kurz überlegt, aber wohin damit? In mein Homeoffice Arbeitszimmer? Schlafzimmer? Wohnküche? Wenn, dann bräuchte ich wohl in allen relevanten Räumen einen Sensor und müßte die dann kombiniert bewerten, sprich in meiner Konfiguration des Technikspielkrams mit ESPHome selber bauen und verrechnen. Die verbauten Lüfter scheinen auch ne enorme Reserve zu haben. Limitierend für den sinnvollen Volumenstrom dürfte die Größe der WT-Blöcke sein (da bei zu schneller Durchströmung der Wirkungsgrad sinkt, wie ja auch in den Diagrammen auf der Webseite zu sehen). Bei mir war ja leider Zu- und Abluftseite vertauscht, so daß ich den Lüfterblock drehen mußte. Da ich den Regler auf Anschlag hatte, hatte ich zuvor mit maximaler Leistung die Abluftrohre und Trichter in Gegenrichtung ausgepustet und - längst mal überfällig - so gereinigt :wink: Schätze, daß ich da bestimmt den 4-5 fachen Volumenstrom hatte, allerdings dann auch so etwas mehr als 300 Watt statt jetzt so etwa 67 Watt. Ggf. läßt sich das mal im Sommer nutzen, wenn man nachts nur Zuluft macht, auch wenn der Kühleffekt ja doch eher bescheiden ist. Fehlten mir bislang die zwei 0-10V Steller … Da ich die WT-Blöcke direkt hab tauschen lassen und vorher mit dem Hoval-Gerät auch Feuchterückgewinnung hatte, hab ich keine Vergleichswerte. Wir waren aber immer so im Bereich 55 bis 65% relative Luftfeuchtigkeit. Beim Hoval Gerät kann man im Prinzip ja die Feuchtigkeit einstellen (letztlich wohl über andere Drehzahl des Rotors und Volumenstrom realisiert), aber da hatte ich keinen nennenswerten Effekt. Der Versuch die Luft trockner zu machen, führte nur dazu, daß der Stromverbrauch auf Anschlag ging. Ich hoffe mal, daß es bei diesem Aufbau im Winter auch genauso gut funktioniert und ich keine Kondensatprobleme im Gerät bekomme. Würde mich allerdings wundern. Auf Zahlen bei Frost bin ich auch gespannt!

Danke für den Hinweis für das Anemometer hier: Airflow meter / Anemometer by Artram - Thingiverse
Das ist ein unglaublich gute Lösung für eine genaue und günstige Einstellung der KWL.

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Gerne! Hab mich bei den Preisen, die für was professionelles aufgerufen werden, auch sehr gefreut, das im HTD Forum gefunden zu haben. Jetzt bin ich nur sehr versucht, mir auch so einen Drucker zuzulegen :wink:

Hab jetzt mal die Tage endlich den yaml Code gebastelt, um mir den Wirkungsgrad der Wärmerückgewinnung anzuschaun, bin sehr zufrieden. Leistung der Lüfter hab ich schon ne Weile etwas reduziert, jetzt so 46 Watt statt 67 Watt ohne Protest meiner Frau. Volumenstrom hab ich noch nicht wieder neu gemessen, zu faul das nötige Podest dafür reinzuholen/zusammenzuschrauben.

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Vielen Dank lieber Jens für diese Umfangreichen Informationen.

Bitte, bitte, bitte halte uns auf dem laufenden.

Ich möchte mir ja auch bald eine Untroma kaufen.

Schön! Viel gibts weiter nicht zu berichten. Da die Seite für Zu/Abluft bei uns vertauscht war (irgendwie bei der Kommunikation verdreht worden), was sich durch rausziehen und anders rum wieder reinschieben des Lüfterblocks hat lösen lassen, gabs bei Frost draußen mal ein kleines Problem, daß der Frostschutz in der Mitte angesprungen ist, der dann den Lüfter der Zuluft temporär ausschaltet, so daß sich alles wieder etwas aufwärmen kann. Das war natürlich dann der falsche Lüfter und ich mußte noch die beiden Kabel vertauschen (dank der Wagoklemmen und Schaltplan schnell gemacht). Was ich jetzt erstmal auf nächstes Jahr aufgeschoben habe, ist die beiden Lüfter über einen Dimmer-Shelly anzusteuern, um so im Sommer nachts mal nur Zuluft machen zu können und den Volumenstrom richtig hochdrehen zu können. Die Box hat ja massive Reserven, wie ich festgestellt habe, als ich mit nahezu voller Leistung und falscher Richtung am Anfang mal die Abluftleitungen frei gepustet hatte :wink: Mit nem ESP+Esphome und DAC-Modul hab ichs irgendwie nicht hinbekommen und bei den Shellys hab ich mir leider auch ne zu alte Generation gekauft, die nicht als 0-10V Quelle sondern nur als PWM Senke fungiert … Wollte da erst mit nen Add-On Modul das lösen, aber werde wohl die 10 Volt nehmen, die einer der Lüfter bereitstellt und will sehn, daß ich das optional machen kann - wer traut schon einem Shelly …