Anlage skyme: Unterschied zwischen den Versionen

Version vom 18. Oktober 2015, 19:49 Uhr

Ausgangssituation

Das Haus

Ölverbrauch des Winters 13/14 in Litern pro Tag

Tagesmittelwerte der Außentemperatur, leider mit Datenlücken

Es handelt sich um ein EFH Baujahr 1978 mit einer beheizten Fläche von ca. 200qm. Es steht in der Nähe von Hamburg (Normaussentemperatur -12°C) und besitzt 4 Stockwerke:

Keller (Radiatoren, aber nur 2 Zimmer beheizt)
Erdgeschoss (Wohnzimmer, Bad, Gäste-WC, Küche, Flur, Schlafzimmer mit FBH, 2 Kinderzimmer mit Radiatoren)
Obergeschoss (Wohnzimmer, Küche, Bad, Esszimmer, Gästezimmer, Schlafzimmer mit Radiatoren)
Dachboden (3 Radiatoren, aber nur Frostschutz. Soll eventuell in ferner Zukunft ausgebaut werden.)

Die Außenwände bestehen im Keller aus Porenbeton, oberhalb der Geländekante aus Holz-Spansteinen. Davor ist ca. 4cm Mineralwolle und dann eine Vorsatzfassade aus Kunststoff in Steinoptik. Ein Wunder, dass dieser Kunststoff schon 35 Jahre der UV-Strahlung strotzt. In den letzten Jahren gab es einige Verbesserungen:

bis 2012: Ölverbrauch ca. 3000 - 3500 Liter pro Jahr (immer inkl. Warmwasser)
2012: Dachsanierung. 18cm Zwischensparren Dämmung und 52mm Holzfaser Platten Aufsparrendämmung.
2012: Einbau eines Edelstahlschornsteins und eines "günstigen" Kaminofens, luftgeführt
Ölverbrauch danach: ca. 2000 Liter
2014: Austausch fast aller Glasscheiben mit Ug ca. 3,0 gegen Ug=1,0, warme Kante.

Nach all diesen Maßnahmen ergibt sich eine rechnerische Heizleistung von 6,3kW für das gesamte Haus, ohne Warmwasserzuschlag. Genauer kann man das in der Heizlastberechnung nachlesen.

Die Heizung

Momentan ist ein Viessmann 18kW Niedertemperatur Ölkessel mit integriertem 160l Edelstahl Brauchwasserspeicher installiert. Die Regelung erfolgt witterungsgeführt und besitzt zwei Heizkreise: Zum einen die Fußbodenheizung über einen Mischer, zum anderen alle Radiatoren als Zweirohrsystem. Es gibt keine Systemtrennung zwischen den beiden Heizkreisen, obwohl die FBH wohl nicht diffusionsdicht ist. Das ist aber nun seit 35 Jahren so, ohne Probleme.

Die verbauten Umwälzpumpen (zwei mal Grundfoss Selectronic 15-40) laufen im Winter im Dauerbetrieb und verbrauchen zusammen pro Tag etwas 2kWh.

Die Heizflächen

Die FBH ist nach modernen Maßstäben äußerst weit (also ungünstig) verlegt, pro Raum gibt es nur ein paar Schlaufen. Merkwürdigerweise bin ich in den vergangenen Winter selbst an den kältesten tagen mit einem Maximum von 31°C Vorlauftemperatur ausgekommen.

Die Radiatoren wurden bisher mit hohen VLT gefahren. Im Moment habe ich die Radiatoren hinter den Mischer geklemmt und die Heizkurve etwas hochgedreht, um zu sehen wie weit ich mit den Radiatoren komme: Bei 0°C AT brauche ich etwa 33°C Vorlauftemperatur, um im Wohnzimmer im OG noch 22°C RT zu erreichen. Da die Heizkörper recht klein sind (häufig nur Typ 20), lässt sich da noch einiges rausholen.

Die Planung

Das Konzept

In Kürze sieht das etwa so aus:

FBH und Radiatoren werden parallel betrieben, mit der gleichen Vorlauftemperatur und nur von der internen UWP der WP gequirlt
Die WP macht tagsüber (bei guter Temperatur und Strom durch PV) genau einmal den 500L Puffer warm
Aus diesem Puffer bedient sich eine Frischwasserstation
Im Winter macht der abends angeschürte wasserführende Kaminofen den Puffer komplett warm und unterstützt an den extrem kalten Tagen die Heizung.
Eine eigens programmierte Regelung (UVR1611 oder UVR16x2) übernimmt folgende Funktionen:
- Rücklaufanhebung des Ofens über Mischer
- Volumenstromregelung zwischen FBH und Radiatoren über Mischer
- Umleitung des Heizkreis-Rücklaufes durch den Solar-WT des Puffers mittels steuerbarem Mischer, wenn überschüssige Wärme durch den Ofen vorhanden ist.
- Wenn Warmwasser tagsüber gemacht wird, testweise teilweise Kurzschluss der Hydraulik und Weg über Puffer erst ab Mindesttemperatur 40°C, damit beim Duschen und gleichzeitiger WW-Bereitung nicht auf einmal das Wasser kalt wird. Erstmal gestrichen.
- Wärmemengenzählung von FBH und Radiatoren getrennt als Senken, sowie Wärmepumpe und Ofen als Quelle

Umbau

Erstmal nur in Kürze die geplanten Umbaumaßnahmen:

Ca. Ende April 2015 wird begonnen, die Heizungsanlage komplett zu demontieren. Die Wand zum Ölkeller wird eingerissen und die Öltanks entfernt. erledigt
Übergangsweise wird ein E-Boiler angeschlossen, um während der Baumaßnahmen die Wasserversorgung sicherzustellen (WAF!) Doch weggelassen
Die FBH wird komplett gespült erledigt
Ca. 9 Radiatoren werden durch größere Modelle ausgetauscht (siehe Datei Heizkörperauslegung) erledigt
Der 5 kW Monoblock wird vor dem Heizraum auf ein Fundament gestellt erledigt
Ein 500L Pufferspeicher mit Solar-WT wird in den Heizkeller eingebracht, ebenso die Frischwasserstation erledigt
Die ganze Hydraulik wird gemacht erledigt
Nun die Elektrik in Arbeit
Der wasserführende Ofen wird geliefert und angeschlossen in Arbeit
Die Anlage wird mit aufbereitetem Wasser befüllt, in Betrieb genommen und funktioniert sofort perfekt ;)
Ich habe einige Jahre Zeit, nach Herzenslust zu optimieren.

Aktueller Stand des Umbaus

Was soll ich sagen. Im Großen und Ganzen ist alles fertig:
- Der wasserführende Ofen ist angeschlossen und läuft. Ich bin noch dabei, die Regelung zu optimieren.
- Alle vorgesehenen Heizkörper sind getauscht und halbwegs abgeglichen. Feintuning kommt, wenn es kälter wird.
- Der Mischer zwischen FBH- und Heizungs-Rücklauf regelt im Moment den Durchfluss auf konstant 250l/h für die FBH.
- Das Logging mit dem Equipment von der technischen Alternative hilft immens, die Anlage zu verstehen und optimal einzustellen. Siehe unten...
- Alles weitere im Kapitel Erkenntnisse....

Fotos vom Umbau

Aufstellort, vor dem Kellerfenster
Aufstellort, VL/RL sollen durch das 20x20cm Zuluft Fenster
Aufstellort, von innen. Die Afriso Zuluftklappe kommt weg, dahinter ist das kleine Fenster
Aha, ein Regenwasserrohr!
Mit Folie einen Trichter rein und Löchter reingebohrt. Dicht sein muss das alles nicht, das Wasser darf ja auch so versickern
Hübschen Kies drauf und gut.
Nun sind die Fix-it Füße schon mal da.
Sie ist da! Ganz schön groß...
Wenn man alleine ist, geht das Montieren der Dämpfungspuffer auch gut mit einem Wagenheber
Die Schrauben sind etwas zu lang und stoßen unten auf.
Schon mal gar nicht schlecht!
Die Wand zu den Öltanks wird eingerissen
Die Tanks werden entsorgt - viel weniger Schlick, als ich vermutet hatte!
Die ganze Aktion dauert kaum 2 Stunden... echt gut die Jungs!
Jetzt kann endlich der Rest der Mauer weg. Der dritte Big Bag a 75 Euro wird voll...
Drama bei der Anlieferung des Pufferspeichers: Die Palette fällt um. K**ke!
Erstmal die ganzen Isolierungen ab.
Gar nicht so einfach, das Wasser aus dem Kessel und dem WW-Speicher zu kriegen. Wie belüften?
Von oben in den Edelstahl-Speicher geguckt. Ich erwartete Schlimmes nach 20 Jahren. Überraschung: Kaum Bodensatz!
Noch mal ohne Wasser, der Schlick wurde vom Wasser mit nach unten gezogen.
So, fast alles raus...
Mein FBH-Verteiler. Drin lassen oder wechseln?
Frischwasserstation Oventrop Regumaq xz-30-b und Solarbayer SPS 500 1 WT sind schon mal drin
Am Vorlauf und Rücklauf von FBH und Radiatoren habe ich jetzt solche Spül- und Entlüftungskombis von heima24. Kugelhahn in der Mitte, KFE davor und dahinter. So kann ich alles getrennt entleeren und befüllen.
Da wo vorher die KFE Hähne waren, sitzen jetzt 40mm Tauchhülsen zur Temperaturmessung drin. Bei den beiden von der FBH (auf dem Bild zu sehen) mußte noch von 3/4 auf 1/2 reduziert werden.
Mit ein bischen üben klappt das Weichlöten mittlerweile sehr gut. Und es ist sofort dicht - was man von meinen ganzen Teflonband-Unfällen nicht sagen kann.
Die drei Wasserleitungen sind schon mal an der Frischwasserstation dran.
Rechts oben die Flexleitungen gehen zur Pana. Oben der Vorlauf mit Spirovent Entlüfter, rechts der Rücklauf mit Caleffi Schlammabscheider und TA Volumenstromsensor. In der Mitte die Ofen-Anbindung
Das Drei-Wege-Ventil von ESBE zur WW/Heizung Umschaltung. Leider mein hydraulischer Engpass mit einem Kvs von nur 4,5... EDIT: Der Kvs-Wert ist der Pumpe egal, da gehen in Stufe 1 schon 1000l/h durch...
Die Ofeneinheit. Grundmodul ist eine Oventrop Pumpengruppe, erweitert um eine Pumpe mit 0-10V Ansteuerung, Volumenstromsensor, einige Temperatursensoren...
Die Vorläufe sind schonmal dran.
Jetzt sind auch die Rückläufe fertig!
Der elektrische Anschluss. Soll das 3-Wege Ventil stromlos auf Heizung stehen und bestromt auf Warmwasser, so muss man wie im Bild den Ausgang "open" verwenden.
Bis ein 500 Liter Puffer durch einen Gartenschlauch abgelaufen ist, kann man viele Bierchen trinken :-)
Jetzt wird mit VE-Wasser befüllt, das erzeugen die weißen Kartuschen mit Mischbettharz an der Wand. Ein Wasserzähler kostet nur 20 Euro und hilft, die Durchflußrate auf 6 L/min zu begrenzen und abzuschätzen, wann der Puffer voll sein wird.
So, die alten Heizkörper sind raus. Ich habe mich sehr darüber gefreut, dass ich mir neulich einen Nass-Staubsauger (Kärcher MV5) gekauft habe. So kann man das rauslaufende Wasser gut auffangen.
Und da liegen die neuen bereit. Auf der linken Palette z.B. 160x60 T22. Der kleine obenauf ist für meinen Nachbarn. Als wir die HK zusammen ins Haus gebracht hatten, wussten wir, was wir getan haben. Schwer.
Nachdem jetzt alle Heizkörper verbaut sind, kommt der Ofen dran. Hier die neu verlegten Leitungen, die vom Ofen oben durch die Decke in den Hobbykelller und weiter in den Heizungsraum gehen. 15er für die TAS, 22er für die Wärme. Die Montageschienen mit verschiebbaren Schellen sind Gold wert, kosten aber nur einen Bruchteil.
So, jetzt sind die eben gezeigten Leitungen auch an der Mischergruppe, dem Kaltwasserzulauf und dem Abfluss angeschlossen.

Ergebnisse, Erkenntnisse, Erfahrungen

Die Regelung UVR 16X2

Bei mir übernimmt die 16X2 im Moment folgende Aufgaben:

Umfangreiche Statistik aller Energien (siehe Tabelle mit Messwerten unten)
Logging aller relevanten Messwerte im Minutentakt, um sich Kurven angucken zu können
Verteilung des Volumenstroms zwischen FBH und Heizkörpern
Unterdrückung der WW-Bereitung durch die WP, wenn der Puffer durch den Ofen in der oberen Hälfte warm genug gemacht wurde (über per Relais geschalteten Widerstand, der den Sensorwert des Pana-WW-Sensors verändert)
Einbindung des wasserführenden Ofens:
- Konstanthaltung Rücklauf zum Ofen 60°C
- Begrenzung der Wassertaschentemperatur auf 80°C durch regelbare Pumpe
- Erfassung der gelieferten Wärmemenge

Online Schema

Ich habe mal angefangen ein Online-Schema zu basteln. Das ist eine Webseite, auf die ich mit jedem Browser zugreifen kann, die mir beliebige Messwerte zeigt. Als Hintergrund habe ich mein Hydraulikschema genommen und an den passenden Stellen Daten eingeblendet. Ist noch längst nicht alles, aber ein Anfang. Und das sieht dann so aus:

Tabelle mit Messwerten

Das obige Hydraulikschema eignet sich gut, um Momentanwerte darzustellen. Nun brauche ich noch eine Ansicht für die ganze Statistik - ich glaube, das geht am besten in einer Tabelle. Auch hier bin ich noch am basteln, wollte aber schon mal eine kleine "Sneak Preview" geben:

Die dargestellten Werte auf diesem Screenshot sind vom Zeitraum 1.10.2015 bis zum 18.10.2015. In dem Zeitraum hatten wir schon ein paar kalte Tage mit nächtlichen Minusgraden.

Ich bin super froh, dass das ganze Datenlogging so hin haut, wie ich es anfangs geplant habe. Immerhin stecken knapp 1000 Euro in dem TA-Equipment...

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 ==Die Regelung UVR 16X2==