Anlage lowEnergy: Unterschied zwischen den Versionen
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− | Für das freistehende Einfamilienhaus aus Bj.2000, welches auf 3 Etagen ca. 220 qm beheizte Wohnfläche hat, werden je nach klimatischen Bedingungen ([http://www.haustechnikdialog.de/SHKwissen/Showimage.aspx?ID=4891 Norm-Außentemperatur ist -14°C]) insgesamt 13.000 bis 18.000 kWh Wärmeenergie für die Raumbeheizung pro Heizjahr benötigt. Die WW-Bereitung ist von der Raumbeheizung entkoppelt, weil verhältnismäßig meist nur sehr geringer und zudem sehr unregelmäßiger Bedarf besteht. | + | Für das freistehende Einfamilienhaus aus Bj.2000, welches auf 3 Etagen ca. 220 qm beheizte Wohnfläche hat, werden je nach klimatischen Bedingungen ([http://www.haustechnikdialog.de/SHKwissen/Showimage.aspx?ID=4891 Norm-Außentemperatur ist -14°C]) insgesamt 13.000 bis 18.000 kWh Wärmeenergie für die Raumbeheizung pro Heizjahr benötigt. Die elektrische WW-Bereitung ist von der Raumbeheizung entkoppelt, weil verhältnismäßig meist nur sehr geringer und zudem sehr unregelmäßiger Bedarf besteht. |
Da die Wärmeversorgung der Zentralbeheizung des Hauses seit Bezug aus dem Fernwärmenetz gedeckt wird, war die real erforderliche Heizlast mit dem vorhandenen Wärmezähler in der Praxis gut zu ermitteln. | Da die Wärmeversorgung der Zentralbeheizung des Hauses seit Bezug aus dem Fernwärmenetz gedeckt wird, war die real erforderliche Heizlast mit dem vorhandenen Wärmezähler in der Praxis gut zu ermitteln. |
Version vom 14. Januar 2015, 10:25 Uhr
Japanische High-Tech-Maschine & Fernwärmenetz
Das Gebäude
Für das freistehende Einfamilienhaus aus Bj.2000, welches auf 3 Etagen ca. 220 qm beheizte Wohnfläche hat, werden je nach klimatischen Bedingungen (Norm-Außentemperatur ist -14°C) insgesamt 13.000 bis 18.000 kWh Wärmeenergie für die Raumbeheizung pro Heizjahr benötigt. Die elektrische WW-Bereitung ist von der Raumbeheizung entkoppelt, weil verhältnismäßig meist nur sehr geringer und zudem sehr unregelmäßiger Bedarf besteht.
Da die Wärmeversorgung der Zentralbeheizung des Hauses seit Bezug aus dem Fernwärmenetz gedeckt wird, war die real erforderliche Heizlast mit dem vorhandenen Wärmezähler in der Praxis gut zu ermitteln. Die in den bislang vergangenen 13 Heizperioden höchste Gesamtheizlast des Gebäudes wurde im ersten Jahr nach Bezug (2001) ermittelt. Damals war das WdVs noch nicht vorhanden, wodurch die in 2001 ermittelten 16 kW Heizleistung nachvollziehbar sind. In den nachfolgenden Jahren waren es, mit dem montierten WdVs und mit dem sehr regelmäßigig genutztem luftgeführten 7 kW Kaminofen im Wohnzimmer kaum über 6 kW Anschlussleistung.
Da der Kaminofen ab dem Jahreswechsel 2014/2015 aus gesundheitlichen Gründen nicht mehr betrieben werden soll, wird die Anschlussleistung des Fernwärmenetzes definitiv höher werden und dadurch erhöhen sich automatisch die Kosten der Fernwärmenetzversorgung. Diese Kostensteigerung soll durch den bivalent parallelen Einsatz der LWP "gedeckelt" werden. Denn mit dem 5 kW-Monoblock ist die zusätzliche Nutzung der Energie aus dem Fernwärmenetz erst um etwa +4 Grad Außentemperatur erforderlich.
Geplante Verbesserungen am Gebäude
- Dämmung der Wand- bzw. Deckenflächen zu unbeheiztem Raum
- Installation von zusätzlichen Gebläseradiatoren im Erdgeschoß
- Dämmung der auskragenden Betonbalkonplatte des Erdgeschoßes
- Sobald der Kaminofen entfallen ist, soll der Schornsteinkopf auf dem Dach abgetragen werden. Dann wird die Bodenluke der Einschubtreppe verschlossen und es soll eine zusätzliche Zellulose-Dämmung auf der obersten Geschoßdecke ausgeführt werden. (Die Kehlbalkendecke ist aktuell "nur" mit 180mm Mineralwolle (WLG040) gedämmt)
Hydraulische Besonderheiten
Um die vorhandene Wärmeverteilung etwas "tauglicher" für die Wärmepumpe zu machen, sind die parallel verschalteten Heizkreise in eine "Reihenschaltung" umgebaut worden. Dadurch ist die Spreizung zwischen Vorlauf- und Rücklauftemperatur etwas größer ... der den Volumenstrom beeinflussende Druckverlußt im Gesamtsystem zudem etwas geringer geworden. Alle Heizkreise werden ohne eigene Regelung betrieben. An den Heizkörpern ist kein Thermostatventil verbaut und die Fußbodenheizungskreise sind ohne Einzelraumreglung. Die Temperaturstabilisierung in den Räumen funktioniert einzig durch die feinjustierte Vorlauftemperaturkennlinie, die witterungsgeführt moduliert wird, sowie durch den perfekten hydraulischen Abgleich des Gesamtsystems.
Die etwa 90 qm Fußbodenheizung des Wohnbereichs im Erdgeschoss sind dem "Vorheizkreis" nachgeschaltet. Im "Vorheizkreis" sind die gesamten Heizkörper des Hauses sowie die Bodenheizflächen der "Nassräume" integriert. Mit dieser hydraulischen Reihenschaltung gelingt die Beheizung des Hauses bis zur Normaußentemperatur (-14 Grad AT) mit einerVorlauftemperatur von maximal +35°C. Um das gewünschte Temperaturniveau der Räume während der "Übergangszeit" zu halten, sind ab +16 Grad (Heizgrenze) bis +14 Grad Außentemperatur nur maximal +25°C Vorlauftemperatur ausreichend.
Parametrierung des bivalenten Systems
Effizienz des bivalenten 5 kW Pana-Monoblocks
Mit den hier vor Ort in der Praxis ermittelten Arbeitszahlen (AZ) und durch die vom Wärmezähler (WZ) angezeigte Leistung der kleinen LWP, bin ich absolut überzeugt, daß die Entscheidung zum Erwerb dieser kleinen und recht günstigen Heizmaschine eine meiner besten "Ideen" war ... Dank nochmal an PVmitWP für die vielen Tipps ... :-)
Heizleistung der WH-MDC05F3E5
Die von Panasonic angegebenen Leistungskennwerte erreicht der kleine 5 kW Monoblock bei mir definitiv ... per WZ sind mehrfach bis zu knapp 6 kW Heizleistung (5,7 bis 5,8 kW) ermittelt worden. Diese Leistung hat die Pana erreicht, obwohl die für die WP-Technik eigentlich nicht unbedingt taugliche hausinterne Hydraulik nur ein Volumenstrom von etwa 830 Liter/Stunde im Heizkreis möglich / nötig war. Zum Zeitpunkt der Messung war die internene Umwälzpumpe (UWP) der Pana zudem "nur" auf Leistungsstufe 2 (von 7) programmiert.
COP bei +12°C Außentemperatur
Kurz nach dem Beginn des Heiztaktes um 14:00 Uhr am 13. November 2014 ist der ermittelte COP nur ganz knapp unter 7 ... die Pana ist also in der Übergangszeit der Heizperiode dem Fernwärmenetz bzgl. des Umweltschutzes definitiv überlegen.
COP bei +9°C Außentemperatur
Mitten in der Heizperiode ... im Januar ... der COP sowie die Tagesarbeitszahl größer 5 mit einer Luft-Wasser-Wärmepumpe!!! Da bedarf es keiner weiteren Worte .<)
AZ bei +2°C Außentemperatur
Bei den beschriebenen Bedingungen benötigte die sehr effiziente Luft-Wasser-Wärmepumpe darum auch z.b. bei einer Außentemperatur von +2 Grad, am 29.11.2014 innerhalb von 6 Stunden "nur" 6,7 kWh Strom, um damit genau 30 kWh thermisch mit einer AZ von 4,48 ins Haus "zu pumpen".
COP bei -8°C Außentemperatur
Auch wenn die Pana bis zum Ende des Jahres eigentlich ruhen sollte, damit die geforderte Wärmemenge des Abnahmezwangs zu erreichen ist, waren die Minus 8 Grad Anreiz genug um mal eine Testfahrt zu machen. .<)
Die ermittelte Momentan-Arbeitszahl am Morgen des 28. Dezembers ist nicht von virtuellen Abtaugewinnen beeinflußt ... zudem enthält diese AZ von 3,27 die Stromaufnahmen aller Bauteile im gesamten Heizsystem!
Also nutzt die kleine japanische Maschine, bei der relativ geringen Lufttemperatur von -8°C, einen beachtlich großen Energieanteil der insgesamt ermittelten Heizleistung von 4,5 kW aus der Umgebung.
Arbeitszahl-Gesamt im Jahr der Inbetriebnahme
Positiver Nebeneffekt des umweltschonenden Heizens mit dem 5 kW Luft-Wasser-Monoblock ist, daß mit der AZ 4,6 und dem aktuellen Preis für die Strom-kWh (26,44ct) die Wärme von der Wärmepumpe "nur" 5,7ct/kWh ... die Energie aus dem Fernwärmenetz dagegen 14ct/kWh kostet!!!
Energiedatenauswertung
Insgesamt sind im "milden Heizjahr" 2014 etwa 12.700 kWh (inkl. Kaminofen) für die Beheizung des Hauses erforderlich gewesen. In der 1. Hälfte der Heizperiode, als die LWWP noch nicht im System installiert war, mußte der 7 kW Kaminofen noch mehrfach in Betrieb gehen ... in der 2. Hälfte der Heizperiode 2014 war das Anfeuern des Ofens nur noch einmal mit einigen Buchenscheiten nötig, weil die Parametrierung der Pana und der hydraulische Abgleich des Gesamtsystems noch nicht 100%tig zusammen passte. Mit dem Kaminofen wurden in 2014 insgesamt etwa 2050 kWh Wärme ins Haus eingebracht. (1,5 Ster Brennholz)
Für die mit der Pana "erzeugten" 3321 Wärme-kWh´s sind 189,65€ Stromkosten fällig ... die 7333 Fernwärme-kWh´s mit 1026,62€ und das Kaminholz mit 75€ (inkl. Fegegebühr Schornstein) dazu gerechnet ... kosten die 12.000 kWh aus 2014 insgesamt 1291,27€. Die insgesamt in 2014 ins Haus "geflossen" 12,7 MWh Wärme hätten rund 1780€ gekostet, wenn ausschließlich mit der Energie aus dem Fernwärmenetz, ohne den Kaminofen und ohne die Pana, geheizt worden wäre. Weitere Mehrkosten die durch eine höhere Anschlußleistung am Fernwärmenetz entstehen, da ohne den Kaminofenbetrieb ganz sicher mehr als 6 kW Heizleistung erforderlich sind, wurden noch nicht berücksichtigt.
Arbeitszahlensammlung
- 31.Dezember 2014 bis 12. Januar 2015 = 750 kWh th. / 162,4 kWh el. = 4,62
- 17. Oktober 2014 bis 31. Dezember 2014 =3321 kWh th. / 716,6 kWh el. = 4,63
Zählerstände
Datum | Wärmezähler der
WH-MDC05F3E5 |
Stromzähler der
gesamten Heizung |
Wärmezähler des
Fernwärmenetzes |
Heizbetrieb Kaminofen seit
vorherigem Ablesedatum |
12. Januar 2015 (12:00 Uhr) | 50935 kWh | 881,3 kWh | 39063 kWh | 0 Stunden |
31. Dezember 2014 (12:00 Uhr) | 50185 kWh | 718,9 kWh | 38694 kWh | 1x ca. 3 Stunden (2 Brennraumfüllungen) |
17. Oktober 2014 (12:00 Uhr) | 46864 kWh | 2,3 kWh | 37434 kWh |