Anlage Kienzle: Unterschied zwischen den Versionen

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=Anlage Kienzle=
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=Aktueller Stand=
  
Die Anlage befindet sich momentan im Aufbau.
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Die Anlage läuft seit Herbst 2022 im Regelbetrieb
  
==Vorher==
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==Auswertung erste Saison==
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[[Datei:Auswertung2021-10bis2032-03.png]]
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* Zeitraum 10/2021 bis 3/2023
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* weiss ist die rechnerische Heizlast nach Aussentemperatur
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* wenn es besonders Kalt ist wurde der Holzvergaser benutzt -> Wenn kalt auch wenig Verbrauch der Wärmepumpe
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* grün ist PV-Strom (dunkelgrün die Netz-Einspeisung davon)
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* zu beachten ist, dass aufgrund der Gas-Lage der häusliche Gas-Kamin und der Gas-Herd in der Küche bis Ende Januar 2023 nicht benutzt wurde
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==Fazit & Erkenntnisse erste Saison==
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* Anlage läuft insgesamt super!
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* Holzvergaser macht Spaß! Video von mir: https://www.youtube.com/watch?v=5K534zHwEA4
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* Kinder (2-7) finden den Holzvergaser auch sehr cool und "helfen" gerne bei Holztransport usw.
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* im Ergebnis wurde nur noch sehr wenig Gas verbraucht
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* über den Winter wurde auch an sonnigen Tagen mit Solarerzeigung von z.B. 40 kWh kaum was eingespeist -> Eigenverbrauch in der Wärmepumpe wie erwünscht
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===Temperaturen und Effizienz===
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* Effizienz (COP) unter ca. 4°C nimmt aber stark ab -> WP-VL Absenkung auf 39°C und Gas-zusätzlich ab 75kWh Prognose
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* Ab 100kWh Heizlast-Prognose ist bei unserem Haus mit schlechter Effizienz (COP < 3) der Wärmepumpe zu rechnen -> WP aus / vorzugsweise Heizen mit Holzvergaser
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===Parallelbetrieb===
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* Gleichzeitig-Betrieb WP+Gas: als Trigger für die Gas-Heizung hat sich bei uns (nur Heizkörper) bewährt nur bei <35°C Rücklauftemperatur den Brenner freizugeben, sonst taktet die Wärmepumpe mangels ausreichender Abgabe und man heizt im Ergebnis übermäßig mit Gas
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* Eigentlich hätte es gereicht beim Gas-Ofen eine Brennersperre zu implementieren & ein erhöhtes Soll einzustellen & Freigabe streng nach Rücklauf und nur wenn Parallelbetrieb gewünscht (dann wäre allerdings die zusätzliche Pumpe immer an)
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===Puffer===
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* weniger Wärmetauscherfläche als bei drei missbrauchten Warmwasser-Behältern (Non-WP, also nicht "Hocheffizienz", normaler Wärmetauscher) wäre zu wenig gewesen
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* (WP-Kreislauf ist über drei Speicher mit insg 1000l Puffer entkoppelt und mit Frostschutz befüllt)
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===Hydraulik===
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* einige Entlüfter mussten zusätzlich installiert werden im Haus-Kreislauf bei immer wieder Luftblasen in der Pumpe
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* die Lösung brachte am letzten Pufferspeicher am Anodengewinde ein T-Stück mit Schwimmentlüfter einzubauen
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===Vorlauftemperaturen===
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* Wärmepumpe auf Fix Vorlauf 45°C läuft am besten auch im Sinne der Taktung und Wärmeübergabe an das Hausnetz (an die Speicher)
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* automatische Hochsetzung des WP-Solls auf 59° bei PV-Überschuss lädt den 1000l-Speicher mit Wärme auf
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* nachts WP-Vorlaufabsenkung sorgt für ausreichendes Nachheizen in der Nacht aber Verbrauchfokus am Tag wegen potentiellem PV-Strom
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* Heizkurve in der Wärmepumpe selbst hat sich nicht bewährt: zu niedriger Vorlauf verlängert die Aufheizzeit von nur wenig genutzten Räumen im Dachgeschoss zu sehr
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==Was ist noch nach dem Winter zu tun?==
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 +
* Anschluss der Wärmepumpe per Elektriker fest statt über Starkstromsteckdose
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* Installation separater Zähler für Wärmepumpenstrom des Netzbetreibers
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* Wärmepumpen beim Rest der Familie installieren
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* Experimentierung mit dem Klimaanlagen-Radiator im Wasserkreislauf als Klimaanlage im Sommer
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* Einbeziehung der Quote momentan regenerativ erzeugten Stroms und der jeweiligen Ernergiepreise zur morgendlichen Entscheidung über den einzusetzenden Energieträgers (Stichwort: "Dunkelflaute")
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* Erweiterung PV mit Wandpanels an der Südmauer für mehr Einfang falls Wintersonne (Dach ist Ost-West)?
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=Aufbau=
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==Stand vor dem Umbau / Eckdaten==
  
 
* 3-Parteien Haus BJ 1938
 
* 3-Parteien Haus BJ 1938
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==Planung==
 
==Planung==
 
===Motivation===
 
===Motivation===
Um ehrlich zu sein vorherrschend Spieltrieb.
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Um ehrlich zu sein vorherrschend Spieltrieb. Die Ereignisse mit dem Ukrainekrieg und Gaspreisen trat erst während des begonnenen Aufbaus ein, nun besteht auch ein klarer ökonomischer Sinn des Umbaus.
  
 
===Bestimmung der Heizlast===
 
===Bestimmung der Heizlast===
  
 
Um die Anlage korrekt zu dimensionieren habe ich den Energieverbrauch der Heizung erfasst. Hierzu habe ich einen Shelly über den anschluss "switch" an die Steuerleitung des Brenners angeschlossen. Bei bekannter Leistung der Geräts von 22kw habe ich angenäherte 0.1775kWh Energieverbrauch pro 30sec. Brennerbetrieb festgelegt und den Energieverbrauch aufsummiert. Am Shelly kann man mittels Temperature-Addon ebenfalls Vorlauf/Rücklauf/Heizkessel erfassen und das Relais gleich in die selbe Steuerleitung einschleifen um eine Brennersperre zu etablieren. Aufgezeichnet habe ich dies nach umwandlung in meinem Node-Red in der ohnehin laufenden Solaranzeige, so lässt sich in Grafana alles ansehen.
 
Um die Anlage korrekt zu dimensionieren habe ich den Energieverbrauch der Heizung erfasst. Hierzu habe ich einen Shelly über den anschluss "switch" an die Steuerleitung des Brenners angeschlossen. Bei bekannter Leistung der Geräts von 22kw habe ich angenäherte 0.1775kWh Energieverbrauch pro 30sec. Brennerbetrieb festgelegt und den Energieverbrauch aufsummiert. Am Shelly kann man mittels Temperature-Addon ebenfalls Vorlauf/Rücklauf/Heizkessel erfassen und das Relais gleich in die selbe Steuerleitung einschleifen um eine Brennersperre zu etablieren. Aufgezeichnet habe ich dies nach umwandlung in meinem Node-Red in der ohnehin laufenden Solaranzeige, so lässt sich in Grafana alles ansehen.
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[[Datei:Fullsizeoutput a12d.jpg|500px]]
  
 
===Beispieltage===
 
===Beispieltage===
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===Entscheidung===
 
===Entscheidung===
  
* Entscheidung ca. zum Jahreswechsel mit nun einschätzbarer Heizlast bezogen zur Außentemperatur
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* Entscheidung ca. zum Jahreswechsel 2021/2022 mit nun einschätzbarer Heizlast bezogen zur Außentemperatur
 
* für Panasonic WH-MDC09J3E5 9kW Monobloc
 
* für Panasonic WH-MDC09J3E5 9kW Monobloc
 
* Hydraulische Entkopplung des WP-Kreises über Pufferspeicher da aufgrund Vermietung nicht sicherzustellen dass immer ausreichend Ventile offen sind
 
* Hydraulische Entkopplung des WP-Kreises über Pufferspeicher da aufgrund Vermietung nicht sicherzustellen dass immer ausreichend Ventile offen sind
* Ergänzung um Holzvergaser und größere Pufferkapazität als sich herausgestellt dass Holzvergaser am selben Kaminzug möglich ist
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* nachträgliche Ergänzung um Holzvergaser und größere Pufferkapazität im frühjahr als sich herausgestellt dass Holzvergaser am selben Kaminzug des Gas-Ofens doch möglich ist
 
* BAFA-Beantragung WP
 
* BAFA-Beantragung WP
 
* Separate BAFA-Beantragung Holzvergaser
 
* Separate BAFA-Beantragung Holzvergaser
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==Nachher==
 
==Nachher==
  
===Hydraulik===
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===Hydraulikplan===
 
Hydraulikplan vor Anschlussbeginn, evtl. gibt es noch Änderungen
 
Hydraulikplan vor Anschlussbeginn, evtl. gibt es noch Änderungen
  
 
[[Datei:Hydraulik WP + GAS + HOLZ.png|800px]]
 
[[Datei:Hydraulik WP + GAS + HOLZ.png|800px]]
  
 
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===Wärmepumpe 9kw Monobloc===
===Wärmepumpe===
 
  
 
* Panasonic WH-MDC09J3E5 9kW Monobloc
 
* Panasonic WH-MDC09J3E5 9kW Monobloc
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Geplanter Aufstellort:
 
Geplanter Aufstellort:
  
[[Datei:CWiPxcgBRpusY%pAIdPsTA.jpg|500px]]
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===Fernwärmeleitung===
 
===Fernwärmeleitung===
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* Anschluss per Fernwärmeleitung aussen herum um den Aufwand zu minimieren (Kellerräume zum teil vermietet)
 
* Anschluss per Fernwärmeleitung aussen herum um den Aufwand zu minimieren (Kellerräume zum teil vermietet)
  
===Hydraulik===
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===Hydraulikmaterial===
  
 
* DN25 Wärmeleitung
 
* DN25 Wärmeleitung
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[[Datei:Hydraulikmaterial2.png|800px]]
 
[[Datei:Hydraulikmaterial2.png|800px]]
  
[[Datei:ZD7cKx2aTsyd%oHChBrpHw.jpg|800px]]
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[[Datei:ZD7cKx2aTsyd%oHChBrpHw.jpg|250px]]
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* + zahlreiche zusätzliche Kleinteile und vor allem viele ausziehbare Edelstahl-Wellrohre (von solardirekt24.de)
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===Hydraulischer Anschluss===
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====Wärmeleitung====
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[[Datei:ECJjcev9TXOELXQ2vgUsQg.jpg|250px]]
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====Kernbohrung====
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[[Datei:QpoNMdjtS4mmgra9ee0Tow.jpg|500px]]
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====Eingraben====
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[[Datei:Rr74ZY4+SK+YXCwzcEwzoQ.jpg|500px]]
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[[Datei:TSeyFjqOT+SJNCZnpNyDKQ.jpg|500px]]
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Nach Rüttlereinsatz:
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[[Datei:7enOtcfWRoSFX0W5mpPqvg.jpg|500px]]
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====Verkleidung====
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* Verkleidung mit einfachen Holzlatten, insbesondere um die empfindlichen Lamellen links (vor den Kindern) zu schützen, rechts soll noch ein Blumentopf hin.
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[[Datei:I1NQ1cvKTKO4RHzpLYva5Q.jpg|500px]]
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====Kürzen====
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* geht gut mit Bosch Advanced-Cut, dann z.b. mit meissel schaum fertig durchtrennen und blockweise isolation über das rohr abziehen
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[[Datei:Guyy%VQKS5C7Wbs71B1Dng.jpg|250px]]
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[[Datei:UkdvE7ohQ0ibGoolSXjucQ.jpg|250px]]
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====Spülen und Anschluss====
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* die quetschanschlüsse sind super
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* adapter gehanft
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[[Datei:B6g3ng%9SJGoWnTgjM%wVQ.jpg|250px]]
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[[Datei:KYurMbtqTFig1C5RPkYuEw.jpg|250px]]
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====Provisorischer Anschluss Keller====
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* funktiostest, aufheizung eines 300l pufferspeichers (später dann drei siehe hydraulikplan)
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[[Datei:Mqbzre7mQgm%y1dfc0%IEw.jpg|250px]]
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====Endgültige Positionierung der Aggregate im Keller====
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* gute Zugänglichkeit des Holzvergasers
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* fortbestehender freier Platz zur Wäschetrocknung im Winter
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* Pufferanschluss weit überwiegend mit flexiblen Leitungen da alle Puffer alt und gebraucht für nötigenfalls erleichterten Tausch
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* Rundhölzer und dicke dachlatte zum anheben Erleichtern die bewegung des 500kg-Boliden
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[[Datei:XzsFfA24ScGDUIArqwKziw.jpg|500px]]
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* möglichst platzsparende Verräumung des alten Gaskessels
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[[Datei:JPIoTMy+RbyhQlgIZHPyaw.jpg|500px]]
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* Endposition:
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[[Datei:J%+TUb%IT7SsxKPlkHLdAw.jpg|500px]]
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* Nach Inbetriebnahme:
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[[Datei:VPHWy38NR+uUdTMGqlJiXQ.jpg|500px]]
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====Verrohrung====
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* teilweise Verrohrung erfolgt:
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[[Datei:Tk65+EHNQNKISu4d9XqfXg.jpg|500px]]
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====Membrangefäße====
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* nun zwei 140l+50l, wegen positionierung der kleine über Flexschlauch angeschlossen
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* sichtbar auch der Abgasventilator und die thermische Ablaufsicherung (noch ohne rohr)
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[[Datei:J9umORBkTuSi2zSf7vkJ5Q.jpg|250px]]
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====Vorlaufregelung====
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[[Datei:C+vUk258Qha3Wkk0VYGtyg.jpg|250px]]
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====Ladepumpe Holzvergaser und Abgasrohre====
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[[Datei:QdujIGNuQXOVGjKnu1sU9Q.jpg|250px]]
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* Nutzung der alten Zugbegrenzerklappe - da der Gaskessel ohnehin am Auslass nach unten offen zum Heizungsraum ist dieser ohnehin obsolet (vermutlich Stammend von einer Vorgängerheizung)
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* vollständig schräge abgasführung aus dem holzvergaserkessel
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====Thermische Ablaufsicherung====
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* von der Kesselforderseite besteht ein spontaner Ablauf in den Bodenabfluss
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* so wird eine bestehende Notkühlung oder defektes Ventil unmittelbar bemerkt
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[[Datei:U2ZTXdN7SpCDyqPom3agPA.jpg|250px]]
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====Füllung====
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* Wärmepumpenkreislauf Befüllung mit Glykol-Solarflüssigkeit
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* Hierzu 20l bis -58°C, rest Leitungswasser
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[[Datei:UjkTSNSWS82m8qaHCyIpXg.jpg|250px]]
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* Heizungskreislauf und Puffer mit Leitungswasser
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====Dämmung====
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* Außen mit 28/20 Isolationsschläuchen, hierauf Armaflex und dann mit Alu umschlossen.
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[[Datei:V8J3cLf+Qn+bVzBlkGHjbg.jpg|250px]]
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[[Datei:3B6vuXOvThmj8ZYUPqo6pg.jpg|250px]]
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[[Datei:RPZKwm+UR5qoeB9gL%uxOg.jpg|250px]]
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* Im Keller Dämmung der meisten Rohre ebenfalls mit Klebeschläuchen
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[[Datei:I3UYHtPTS8+9gngaaNi5Gw.jpg|250px]]
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[[Datei:GeebCO57S06BT1p5LXTQnQ.jpg|250px]]
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===Elektrischer Anschluss===
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* herkömmlicher Anschluss der beiden Heizkessel und der Vorlaufregelung im Heizungsraum
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[[Datei:SOwBMq7RQ1m2P8P%6RN4BA.jpg|500px]]
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====Fühler / Temperatursensoren====
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* Fühler als Anelegefühler mit Edelstahl-Schnapp-band
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* Vorlauffühler für die Vorlaufregelung
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* separater Fühler je Vorlauf und Rücklauf (der von der Verbauchserfassung) zur Smarthomesteuerung
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[[Datei:Aijsft1ITwqHMdDq123j4g.jpg|500px]]
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* Nach Dämmung:
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[[Datei:RbDxAl3OSfyJ%ovic27PIA.jpg|500px]]
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* Rohrkontakt über TA Rollfeder zur Fühlermontage (haustechnik-binder.de)
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[[Datei:QRCCy4hSTYCTZRzZuv+ljA.jpg|250px]]
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====Solo-Schalter====
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* Extraleitung für Solo-Schalter zur Sperrung des Gasbrenners im Holzbetrieb
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[[Datei:XwwskwaSSgi5X+oLnJ%G5Q.jpg|250px]]
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====Wärmepumpe====
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* WP zunächst provisorisch über kraftsteckdose
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===Strom-/Datenanschluss provisorisch===
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* provisorischer anschluss der Stromversorgung
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* Bedienfeld zunächst durch fenster nach innen
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* heishamon-pcb hat im aussengerät ausreichenden stabilen WLAN-Empfang trotz blech
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* spezialmenü: pfeil links, pfeil unten, drei-striche oben rechts gleichzeitig "affengriff" 5 sekunden
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[[Datei:29OKjnVUTMyHaCSoNGAOFQ.jpg|250px]]
 +
[[Datei:GF+n0k3lQ9GicIJ2+z+h+Q.jpg|250px]]
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===Probelauf===
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* 300l pufferwasser sehr schnell heiss, später reduzierte leistung evtl. wegen des "kurzen" wärmetauschers im vergleich zum endstand bei nur einem speicher oder wegen der hohen vorlauftemperatur
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* wohlgemerkt juli
 +
* kühlen geht auch, kondensation ohne tropfenbildung bei 12 grad merklich an den unisolierten rohren
 +
* alle ausgaben anhand der meldungen der panasonic selbst
 +
 
 +
[[Datei:Probelauf.png|Probelauf.png]]
 +
 
 +
===Leistungsregelung / Leistungs-Stufen / Stromverbrauch===
  
===Wasseranschluss===
+
* aufzeichnung des stromverbrauchs bei leistungsbegrenzung durch software über die flüster-modus funktion
 +
* messung im juli bei >20°C aussentemperatur
  
folgt
+
[[Datei:Leistungsstufen.png]]
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 +
* 10:40 an -> stromverbrauch 1600w
 +
* 10:50 flüstermodus/quiet mode stufe 1, weiterhin 1600w stromverbrauch
 +
* 10:55 stufe 2 -> 1400w
 +
* 11:00 stufe 3 -> begrenzung auf 1000w -> knapp 5000w wärme wird abgegeben, wärme pumpe sehr leise
 +
* 11:10 wieder normaler modus -> 1600w
 +
* 11:20 "power-modus" stromververbrach steigt auf 1800w und über 2000w, gerät nun sehr laut
 +
* 11:25 gerät moduliert nun a.e. da keine ausreichende wärmeabgabe (kann man nochmal bei kälte genauer testen)
 +
 
 +
Ähnlicher test, nun über "optional-pcb-emulation"
 +
 
 +
[[Datei:Leistungsstufen2.png]]
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 +
* entspricht der 0-10V-Regelung der Zusatzplatine nur per MQTT
 +
* vgl. https://github.com/Egyras/HeishaMon/blob/master/OptionalPCB.md
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* im flüstermodus bei RL60°C nun nicht auf modulation unter 2000W stromverbrauch möglich, bei normaler leistung maximale 2600W
 +
* mit flüster3 + 25% = HEX 52 kann der stromverbrauch auf 1400 gedrückt werden, jedoch nur noch halb so viel wärme-output, ob der flüstermode bei begrenzung überhaupt einen effekt hat könnte man noch testen
 +
* wie bekannt sind zu niedrige werte wirkungslos = regelung aus, unter 25% daher nicht sinnvoll
 +
 
 +
 
 +
Fazit:
 +
 
 +
* leistungsregelung per "flüster3" bietet sich an um in der übergangszeit einen akzent auf den tag zu legen da da möglicherweise sonnenschein und höhere aussentemperaturen
 +
* zunächst verzicht auf PCB-emulation um die steuerung nicht aufzublähen, emulation im heishamon also auch wieder deaktiviert
  
 
===Vorlauf-Regelung===
 
===Vorlauf-Regelung===
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* Eine einfache günstige Mischersteuerung wie Euroster12m (110 Euro über www.solar-more.de) kann das benötigte
 
* Eine einfache günstige Mischersteuerung wie Euroster12m (110 Euro über www.solar-more.de) kann das benötigte
  
[[Datei:6C0%ahXqStOKnfTRZ8POhg.jpg|500px]]
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[[Datei:6C0%ahXqStOKnfTRZ8POhg.jpg|250px]]
  
 
===Holzvergaser===
 
===Holzvergaser===
 +
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* Holzvergaser macht Spaß! Video von mir: https://www.youtube.com/watch?v=5K534zHwEA4
  
 
Die Entscheidung fiel auf den kleinsten Vitoligno von Viessmann (17kw), dieser ist an einem 13cm-Kaminzug betreibbar. Über Solo-Schalter wird der Gasbrenner im Betrieb automatisch gesperrt.
 
Die Entscheidung fiel auf den kleinsten Vitoligno von Viessmann (17kw), dieser ist an einem 13cm-Kaminzug betreibbar. Über Solo-Schalter wird der Gasbrenner im Betrieb automatisch gesperrt.
  
[[Datei:Vitoligno150-17kw-unverkl.jpg|800px]]
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[[Datei:Vitoligno150-17kw-unverkl.jpg|500px]]
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 +
* Heizungskeller nach Inbetriebnahme:
 +
 
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[[Datei:VPHWy38NR+uUdTMGqlJiXQ.jpg|500px]]
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 +
* Erster Brand:
 +
 
 +
[[Datei:C06C5F86-D802-46B0-949F-1C31E1BCAA8D.jpg|250px]]
 +
[[Datei:2031F1F8-5685-4F29-B876-81D89E06D3EB.jpg|250px]]
 +
 
 +
* Sturzbrand-Flamme:
 +
 
 +
[[Datei:Gmnjqf3LRSKKZ4n6dYvcIA.jpg|250px]]
  
 
===Puffer===
 
===Puffer===
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Beispielpuffer:
 
Beispielpuffer:
  
[[Datei:NUwT6cuXR%awdUptaDVaAg.jpg|500px]]
+
[[Datei:NUwT6cuXR%awdUptaDVaAg.jpg|250px]]
  
 
Beispiel-Typenschild:
 
Beispiel-Typenschild:
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Zusätzliches Ausdehnungsgefäß:
 
Zusätzliches Ausdehnungsgefäß:
  
[[Datei:M8uEn49qRwipD4GAlPiyPA.jpg|500px]]
+
[[Datei:M8uEn49qRwipD4GAlPiyPA.jpg|250px]]
  
 
===Brauchwasser per Brauchwasser-Wärmepumpe===
 
===Brauchwasser per Brauchwasser-Wärmepumpe===
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* Temperatur-Messung ebenfalls über einen der shelly1 mittels temperatur-addon
 
* Temperatur-Messung ebenfalls über einen der shelly1 mittels temperatur-addon
  
[[Datei:9ecF7ArdStu1WjmXozIpqA.jpg|500px]]
+
[[Datei:9ecF7ArdStu1WjmXozIpqA.jpg|250px]]
[[Datei:GhfYowKTTbWTVPFXNyBfPA.jpg|500px]]
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[[Datei:GhfYowKTTbWTVPFXNyBfPA.jpg|250px]]
  
 
===PV-Nutzung & Heizstrom===
 
===PV-Nutzung & Heizstrom===
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* Umschaltmöglichkeit auf PV-Strom im Falle von ausreichenden Überschüssen
 
* Umschaltmöglichkeit auf PV-Strom im Falle von ausreichenden Überschüssen
 
* Pufferspeicherladung über Wärmepumpe möglich bei hohem Angebot an PV-Strom
 
* Pufferspeicherladung über Wärmepumpe möglich bei hohem Angebot an PV-Strom
 +
 +
==Zusatzprojekt Klimatisierung - wird es laufen ?!??==
 +
 +
* Aufgrund erfolgreicher Fallberichte von alten Klima-Innenteilen die an einen Wasserkreislauf angeschlossen werden totale Lust das auch auszuprobieren
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===Ort===
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* ein geeigneter Platz für ein Klima-Innenteil ist zufällig direkt über dem Heizungsraum und der Stelle der Wärmepumpen-Kernbohrung
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[[Datei:MEkMok9xQj+NRZk2%bijYw.jpg|500px]]
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(verkleidung abgenommen)
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 +
* Durchbruch in den Keller für VL, RL und Kondensatablauf
 +
 +
[[Datei:ADnZMItVTduBvbetHE7cPQ.jpg|250px]]
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===Innenteil===
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* ein Kostenloses Inntenteil das über Kleinanzeigen verschenkt wurde entpuppt sich als sehr solide Aufgebautes Gerät aus Italienischer Produktion (Modell "Capri") aus den frühern 1990ern
 +
* massiver Kupferkühler mit Alu-Lamellen
 +
* sehr leiser Lüfter
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[[Datei:KXLlZcXdRdaAgHZqyxRhiA.jpg|500px]]
 +
 +
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===Kältemittelanschluss = Wasseranschluss===
 +
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* komische Schraubgewinde Aeroquip 6mm und 10mm aus der Klimatechnik
 +
* kupferrohr jedoch bei beiden mit identischem Durchmesser (10mm)
 +
* Umbau auf 1/2 Zoll Heizung o.ä. erforderlich
 +
* an beiden rohren möglichst keine weitere durchmesserverengung um den mindestfuss der WP zu ermöglichen
 +
 +
[[Datei:QGoPup7AQKCF5rTHQ%1gXQ.jpg|250px]]
 +
[[Datei:E8ob8UzXQEO4Cu4H1%sNzg.jpg|250px]]
 +
 +
* Vorbereitete Anschlüsse 1/2 Zoll an der Sammelschiene der WP:
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[[Datei:ZNz+I9yjST2JGvT5sj34jQ.jpg|250px]]
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* im Kühlberieb wird einfach der Fluss in die Pufferspeicher gesperrt
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===Lüftersteuerung===
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* Fernbedienung und Bedienteil fehlen
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* Steuerung läuft in einen Fehler, Abschaltung des Lüfters nach einiger Zeit und Dauerklacken von den Relais für den fehlenden Kompressor
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* ohne funktionierende Lüftersteuerung lohnt sich kein hydraulischer Anschluss, daher zunächst diese
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* Schaltplan/Kabelplan im Gehäuse:
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[[Datei:Fullsizeoutput a131.jpg|500px]]
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* zunächst anzapfen der Steuerleitungen nach durchtrennung diverser Leiterbahnen um die Steuerung nach außen zu legen
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[[Datei:4+5eJBk6Suq%mdsJlF8uXg.jpg|250px]]
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[[Datei:NVsVXDiYR8eh0E5ZQUJFqw.jpg|250px]]
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* leider liefert die interne Gleichrichtereinheit auf der Platine (nach 24vac-Transformator) nicht genügend leistung um den Shelly 2,5 stabil zu betreiben, dieser stürzt bei prozessorlast (web-interface öffnen) wegen Spannungseinbruch ab
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[[Datei:IzeQUx9DRTCYl17cPj3lFw.jpg|250px]]
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* die Lüfteransteuerung gelingt jedenfalls nun in drei Geschwindigkeitssufen (30, 35, 40W Stromverbrauch), in der niedrigsten Stufe extrem leise
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* mit einem Shelly 1 reicht die Stromversorgung, so jedoch keine Geschwindigkeitssteuerung (zumindest mit nur einem Shelly)
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* nachmessen zeigt, dass die alte Platine raus kann, sie schaltet einfach an verschiedenen Ausgängen 220v welche dann gleichzeitig Steuerleitungen sind
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* -> ein Shelly2.5 direkt an 220v kann alles hinreichend Steuern inkl. der drei Geschwindigkeitstufen (keins, 1, 2, 1+2)
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* Leerlaufstrtomverbrauch <1W
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[[Datei:D3VIoAeNQDaLDNOhBN0nFQ.jpg|500px]]
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Steuerung über Shelly und Homekit:
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[[Datei:Fullsizeoutput a129.jpg|250px]]
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[[Datei:Fullsizeoutput a12f.jpg|250px]]
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Node-Red:
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[[Datei:Nodeklima.png|500px]]
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 +
* die Aquarea lässt sich (sofern es laufen wird) einfach mit dem kommando gekoppelt einschalten
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<pre>
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Stufen 33/66/100% beim Typ Fan:
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kompletter flow:
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 +
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 +
 +
 +
</pre>
  
 
==Steuerung==
 
==Steuerung==
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* unbedingt Unabhängigkeit einer zuverlässigen Heizung von Serververfügbarkeit  
 
* unbedingt Unabhängigkeit einer zuverlässigen Heizung von Serververfügbarkeit  
 
* umfassende Steuermöglichkeit über MQTT zur Verbrauchsoptimierung
 
* umfassende Steuermöglichkeit über MQTT zur Verbrauchsoptimierung
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===Heishamon===
 +
 
* Heishamon-PCB von The Hog
 
* Heishamon-PCB von The Hog
 
* Prognoseausgabe zur Entscheidung ob Verfeuerung von Biomasse sinnvoll
 
* Prognoseausgabe zur Entscheidung ob Verfeuerung von Biomasse sinnvoll
  
[[Datei:I4L4RdS9StKHUwB9ZtgYxA.jpg|500px]]
+
Gerät:
 +
 
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[[Datei:I4L4RdS9StKHUwB9ZtgYxA.jpg|250px]]
 +
 
 +
===MQTT===
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* heishamon ist eine wucht!! anstecken und läuft, wenn das mal öfter so wäre!
 +
 
 +
[[Datei:Mqtt.png|Mqtt.png|500px]]
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 +
===Solar-Überschuss===
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 +
* ich benutze die Heisswasserfunktion
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* am Board habe ich einen 2,2kΩ Temperatursensor angeklemmt, dann lässt sich ohne Fehlermeldung Warmwasser aktivieren
 +
 
 +
[[Datei:ARdbASTfQ1i16WTnCBE3gQ.jpg|500px]]
 +
 
 +
* Automatische Wasserbereitung ist natürlich ausgeschaltet, genauso wie Entkeimung
 +
* bei Solar-Überschuss setze ich per MQTT panasonic_heat_pump/commands/SetForceDHW auf 1
 +
* so wird automatisch die Target-Temperatur auf 59°C gesetzt
 +
* ich kann auf diese weise die standard-Heizkurve nutzen und spare mir das selber-setzen von jeder vorlauftemperatur
 +
* heizkurve/festwert-Umschaltung geht meines wissens (noch?) nicht per MQTT
 +
* da kein Ventil angeschlossen ist wird auch nichts umgeschaltet
 +
 
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* So kann man das z.B. in node-red implementieren:
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[[Datei:DHW ueberschuss.png|800px]]
 +
 
 +
===Tagesmengen-Erfassung===
 +
 
 +
* einmal pro minute weren die daten addiert um eine tagessumme des stromverbrauchs und der wärmemenge und tages-COP zu bilden
 +
<pre>
 +
hier beispiel wärme:
 +
 
 +
tag = Number(flow.get("panawaermetag"))
 +
neu = Number(flow.get("panawaerme"))
 +
msg.payload = tag + (neu/60/1000);
 +
return msg;
 +
</pre>
  
 
===Heizlastprognose===
 
===Heizlastprognose===
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</pre>
 
</pre>
  
===Temperatursensoren===
 
  
* Rohrkontakt über TA Rollfeder zur Fühlermontage (haustechnik-binder.de
 
 
[[Datei:QRCCy4hSTYCTZRzZuv+ljA.jpg|500px]]
 
  
 
===Umschaltung Stromkreis===
 
===Umschaltung Stromkreis===
Zeile 285: Zeile 690:
 
* Ansteuerung über Shelly2pro, der hat 2 isolierte Relais und neben WLAN auch einen LAN-Port
 
* Ansteuerung über Shelly2pro, der hat 2 isolierte Relais und neben WLAN auch einen LAN-Port
 
* falls in der wärmepumpe kein ausreichender WLAN-Empfang kann ein LAN-Kabel eingezogen werden
 
* falls in der wärmepumpe kein ausreichender WLAN-Empfang kann ein LAN-Kabel eingezogen werden
* über das zweite Relais kann die wärmepumpe extern ohne benutzung des Heishamon-PCB gesperrt werden
+
* über das zweite Relais könnte evtl. die wärmepumpe extern ohne benutzung des Heishamon-PCB gesperrt werden
  
[[Datei:U6WzpckURZ2VkMPlEJze5w.jpg|800px]]
+
[[Datei:U6WzpckURZ2VkMPlEJze5w.jpg|250px]]
 
+
[[Datei:Fullsizeoutput 9e84.jpg|250px]]
[[Datei:Fullsizeoutput 9e84.jpg|500px]]
 
  
 
===Überlistung der Gas-Heizung===
 
===Überlistung der Gas-Heizung===
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* um ihr wieder den Richtigen Wert der Außentemperatur mitzuteilen erfolgt schließt ein Relais am widerstand vorbei
 
* um ihr wieder den Richtigen Wert der Außentemperatur mitzuteilen erfolgt schließt ein Relais am widerstand vorbei
  
Freiluft-Verkabelung vor Gehäuse:
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Freiluft-Verkabelung Testaufbau:
  
[[Datei:Shelly-Aussensensor.jpg|800px]]
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[[Datei:Shelly-Aussensensor.jpg|500px]]
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Kombinierter Aussensensor Viessmann und Euroster 12M (Vorlaufregelung), genug Platz im Gehäuse für beide Fühler
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[[Datei:DVNaKizyTo2FBjg9Qma6dw.jpg|250px]]
  
 
Funktioniert:
 
Funktioniert:
  
[[Datei:Aussen59.png|800px]]
+
[[Datei:Aussen59.png|500px]]
  
 
Handbuchseite:
 
Handbuchseite:
  
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+
[[Datei:Aussensensor-ohm.png|250px]]
 +
 
 +
==Kosten==
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===Bafa-Anträge===
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* 2 Bafa-Anträge einmal Holzbergaser einmal Wärmepumpe
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* Wärmepumpe über 6000 -> ca 2000 Förderung (höherer Eigenanteil Arbeit)
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* Holzvergaser über 8500 -> ca 3000 Förderung (weniger Eigenanteil bei Anschluss)
 +
 
 +
===Pufferspeicher===
 +
 
 +
* 3x ebay kleinanzeigen je 25-120 euro
 +
 
 +
===Kernbohrung===
 +
* 2x20cm ca 240 inkl. mwst
 +
 
 +
===Holzvergaser===
 +
 
 +
* kessel selbst mit zubehör und lieferung in den keller (sechs mitarbeiter): ca 6000 euro
 +
* nur 2500 verbleibend für aufbau und anschluss + weiteres material
 +
* -> antrag eventuell zu klein gestellt
 +
* Gesamtkosten für diesen Teil knapp 12.000 Euro -> 1200 Euro förderung sind mir entgangen
 +
 
 +
===Wärmepumpe===
 +
 
 +
* gerät selbst vor ukraine-krieg ca 4000 euro
 +
* wärmeleitung 800 euro (vorher nicht geplant, aber dann ortswechsel der aufstellung)
 +
* installationsmaterial und bigfoots, pcb, flexleitungen, shelly ca. auch mind 800 euro
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* split ca 50 euro
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* bereits ohne elektroanschluss und installateur waren fast 6000 euro antragsvolumen erreicht
 +
* -> bafa antrag zu klein gestellt, daher entgeht mir leider förderung (mindestens 400 Euro)
 +
 
 +
 
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===MERKE: BAFA-Anträge über ausreichend hohe (viel höhere als man zunächst denkt) Summen stellen!!!!===
 +
 
 +
* mir sind daher leider mindestens 1600 Euro förderung entgangen
 +
 
 +
==Was würde ich anders machen?==
 +
 
 +
# Bafa-Anträge viel größer stellen
 +
# Entlüftungen mit Schwimmer oben an jedem Pufferspeicher (mühsame entlüfterei)
 +
# im Wärmepumpenkreislauf Mikroblasenabscheider (mühsame entlüfterei)
 +
# ebenfalls Entlüftung am Rücklauf zur Wärmepumpe (mühsame entlüfterei)
 +
# Weniger Flexschläuche und mehr Verrohrung an der Wand (nur Anschluss der Puffer mit Flexrohr)
 +
# Befüllung mit Glykol erst nach ausführlichem Dichtigkeits-Probebetrieb über einige Wochen (das zeug klebt eklig an den Fingern)
 +
# Elektronische Rücklaufanhebung für den Heizkessel zur verbesserten Nutzung der Restwärme
 +
# Fernwärmeleitung kürzer Abschneiden zur Vermeidung eines Bogens nach oben (mühsame entlüfterei)

Aktuelle Version vom 1. April 2023, 18:21 Uhr

Aktueller Stand

Die Anlage läuft seit Herbst 2022 im Regelbetrieb

Auswertung erste Saison

Auswertung2021-10bis2032-03.png

  • Zeitraum 10/2021 bis 3/2023
  • weiss ist die rechnerische Heizlast nach Aussentemperatur
  • wenn es besonders Kalt ist wurde der Holzvergaser benutzt -> Wenn kalt auch wenig Verbrauch der Wärmepumpe
  • grün ist PV-Strom (dunkelgrün die Netz-Einspeisung davon)
  • zu beachten ist, dass aufgrund der Gas-Lage der häusliche Gas-Kamin und der Gas-Herd in der Küche bis Ende Januar 2023 nicht benutzt wurde

Fazit & Erkenntnisse erste Saison

  • Anlage läuft insgesamt super!
  • Holzvergaser macht Spaß! Video von mir: https://www.youtube.com/watch?v=5K534zHwEA4
  • Kinder (2-7) finden den Holzvergaser auch sehr cool und "helfen" gerne bei Holztransport usw.
  • im Ergebnis wurde nur noch sehr wenig Gas verbraucht
  • über den Winter wurde auch an sonnigen Tagen mit Solarerzeigung von z.B. 40 kWh kaum was eingespeist -> Eigenverbrauch in der Wärmepumpe wie erwünscht

Temperaturen und Effizienz

  • Effizienz (COP) unter ca. 4°C nimmt aber stark ab -> WP-VL Absenkung auf 39°C und Gas-zusätzlich ab 75kWh Prognose
  • Ab 100kWh Heizlast-Prognose ist bei unserem Haus mit schlechter Effizienz (COP < 3) der Wärmepumpe zu rechnen -> WP aus / vorzugsweise Heizen mit Holzvergaser

Parallelbetrieb

  • Gleichzeitig-Betrieb WP+Gas: als Trigger für die Gas-Heizung hat sich bei uns (nur Heizkörper) bewährt nur bei <35°C Rücklauftemperatur den Brenner freizugeben, sonst taktet die Wärmepumpe mangels ausreichender Abgabe und man heizt im Ergebnis übermäßig mit Gas
  • Eigentlich hätte es gereicht beim Gas-Ofen eine Brennersperre zu implementieren & ein erhöhtes Soll einzustellen & Freigabe streng nach Rücklauf und nur wenn Parallelbetrieb gewünscht (dann wäre allerdings die zusätzliche Pumpe immer an)

Puffer

  • weniger Wärmetauscherfläche als bei drei missbrauchten Warmwasser-Behältern (Non-WP, also nicht "Hocheffizienz", normaler Wärmetauscher) wäre zu wenig gewesen
  • (WP-Kreislauf ist über drei Speicher mit insg 1000l Puffer entkoppelt und mit Frostschutz befüllt)

Hydraulik

  • einige Entlüfter mussten zusätzlich installiert werden im Haus-Kreislauf bei immer wieder Luftblasen in der Pumpe
  • die Lösung brachte am letzten Pufferspeicher am Anodengewinde ein T-Stück mit Schwimmentlüfter einzubauen

Vorlauftemperaturen

  • Wärmepumpe auf Fix Vorlauf 45°C läuft am besten auch im Sinne der Taktung und Wärmeübergabe an das Hausnetz (an die Speicher)
  • automatische Hochsetzung des WP-Solls auf 59° bei PV-Überschuss lädt den 1000l-Speicher mit Wärme auf
  • nachts WP-Vorlaufabsenkung sorgt für ausreichendes Nachheizen in der Nacht aber Verbrauchfokus am Tag wegen potentiellem PV-Strom
  • Heizkurve in der Wärmepumpe selbst hat sich nicht bewährt: zu niedriger Vorlauf verlängert die Aufheizzeit von nur wenig genutzten Räumen im Dachgeschoss zu sehr

Was ist noch nach dem Winter zu tun?

  • Anschluss der Wärmepumpe per Elektriker fest statt über Starkstromsteckdose
  • Installation separater Zähler für Wärmepumpenstrom des Netzbetreibers
  • Wärmepumpen beim Rest der Familie installieren
  • Experimentierung mit dem Klimaanlagen-Radiator im Wasserkreislauf als Klimaanlage im Sommer
  • Einbeziehung der Quote momentan regenerativ erzeugten Stroms und der jeweiligen Ernergiepreise zur morgendlichen Entscheidung über den einzusetzenden Energieträgers (Stichwort: "Dunkelflaute")
  • Erweiterung PV mit Wandpanels an der Südmauer für mehr Einfang falls Wintersonne (Dach ist Ost-West)?

Aufbau

Stand vor dem Umbau / Eckdaten

  • 3-Parteien Haus BJ 1938
  • Anbau 2020 -> knapp 300qm gesamt
  • Dämmung ab dem Erdgeschossboden
  • Kellerdecke sehr niedrig und daher ungedämmt
  • fenster 90er aber alles dicht
  • Überall Radiatoren, Altbau 2-Platten, Anbau 3 Platten, Rippen in den Bädern
  • insgesamt äußerst moderate Gasrechnung im vergleich
  • Heizung über Vitogas 22kw Bj 2003 Niedrigtemperaturkessel, kein Puffer, kein Mischer, dezentrales WW mittels DLE
  • 40l Ausdehnungsgefäß
  • im Anbau Gas-Kamin Ofen Oranier 2-8kW
  • PV-Anlage 8.8kWp mit 7Kwh BYD-Akku
  • Vorhandener Separater Anschluss für "Allgemeinstrom": Treppenhaus, Kellerlicht, Heizungssteuerung

(Gesamte) Hydraulik vorher:

IhRF43YNRFq1cbFhjiFPqA.jpg

Planung

Motivation

Um ehrlich zu sein vorherrschend Spieltrieb. Die Ereignisse mit dem Ukrainekrieg und Gaspreisen trat erst während des begonnenen Aufbaus ein, nun besteht auch ein klarer ökonomischer Sinn des Umbaus.

Bestimmung der Heizlast

Um die Anlage korrekt zu dimensionieren habe ich den Energieverbrauch der Heizung erfasst. Hierzu habe ich einen Shelly über den anschluss "switch" an die Steuerleitung des Brenners angeschlossen. Bei bekannter Leistung der Geräts von 22kw habe ich angenäherte 0.1775kWh Energieverbrauch pro 30sec. Brennerbetrieb festgelegt und den Energieverbrauch aufsummiert. Am Shelly kann man mittels Temperature-Addon ebenfalls Vorlauf/Rücklauf/Heizkessel erfassen und das Relais gleich in die selbe Steuerleitung einschleifen um eine Brennersperre zu etablieren. Aufgezeichnet habe ich dies nach umwandlung in meinem Node-Red in der ohnehin laufenden Solaranzeige, so lässt sich in Grafana alles ansehen.

Fullsizeoutput a12d.jpg

Beispieltage

Beispieltag (sehr Frischer Dezembertag, kaum Sonne, ca. 150kWh Gasverbrauch):

Kalter-dezembertag.png

Beispieltag (sehr sonniger Tag im Februar 2022):

Heizungsbeispiel dezember 2021.png

Beispieltag (Milder Tag im April 2022):

Uebergangszeit-mild.png


Ergebnis über die Heizperiode:

Heizlast2021-2022.png

Später habe ich noch den PV-Überschuss ergänzt und diesen in der rechten Y-Achse (zur linken mit etwa Faktor 3) eingetragen, so kann man die erzeugbare Wärmemenge anhand des PV-Überschusses abschätzen.

Key-Facts

  • kaum mal mehr als 150Kwh/24h in einem milden Winter
  • gute Effizienz Mono-Valent vermutlich nicht erreichbar
  • WP-Nutzung ideal in den Übergangszeiten
  • Intelligente PV-Strom-Nutzung sinnvoll
  • WP-Strom ebenfalls sinnvoll über zusätzlichen Zähler
  • 5kW-WP eher zu knapp
  • WP genau dann vermutlich außer betrieb wenn es besonders kalt ist -> Frostgefahr

Entscheidung

  • Entscheidung ca. zum Jahreswechsel 2021/2022 mit nun einschätzbarer Heizlast bezogen zur Außentemperatur
  • für Panasonic WH-MDC09J3E5 9kW Monobloc
  • Hydraulische Entkopplung des WP-Kreises über Pufferspeicher da aufgrund Vermietung nicht sicherzustellen dass immer ausreichend Ventile offen sind
  • nachträgliche Ergänzung um Holzvergaser und größere Pufferkapazität im frühjahr als sich herausgestellt dass Holzvergaser am selben Kaminzug des Gas-Ofens doch möglich ist
  • BAFA-Beantragung WP
  • Separate BAFA-Beantragung Holzvergaser

Nachher

Hydraulikplan

Hydraulikplan vor Anschlussbeginn, evtl. gibt es noch Änderungen

Hydraulik WP + GAS + HOLZ.png

Wärmepumpe 9kw Monobloc

  • Panasonic WH-MDC09J3E5 9kW Monobloc
  • geplante Umschaltung des Quellstroms zwischen WP-Strom und PV-Strom

9C867C08-51F2-4DBC-AAD5-3596CCBAE026.jpg

Elektronik im Auslieferungszustand:

Xp0rrayhQR6NIQadHAF8Kw.jpg

Geplanter Aufstellort:

CWiPxcgBRpusY%pAIdPsTA.jpg

Fernwärmeleitung

  • zunächst sollte die Wärmepumpe direkt vor dem Heizungskeller in der Einfahrt aufgestellt werden
  • da sonst Durchfahrt etwas schmal Entscheidung für anderen Aufstellort
  • Anschluss per Fernwärmeleitung aussen herum um den Aufwand zu minimieren (Kellerräume zum teil vermietet)

Hydraulikmaterial

  • DN25 Wärmeleitung
  • geringerer Durchmesser wäre von den Verlusten günstiger, habe ich jedoch nicht gewagt
  • Anschluss der Puffer soll über Edelstahlwellrohr erfolgen, zum testen erstmal zwei bestellt für probeaufbau
  • Entlüftung, befüllung und befestigung über je eine Verteilerschine für vorlauf und rücklauf
  • Magnetabscheider auf der zweiten Bestellung

Bestelliste:

Hydraulikmaterial.png

Rest (mit Bigfoots):

Hydraulikmaterial2.png

ZD7cKx2aTsyd%oHChBrpHw.jpg

  • + zahlreiche zusätzliche Kleinteile und vor allem viele ausziehbare Edelstahl-Wellrohre (von solardirekt24.de)

Hydraulischer Anschluss

Wärmeleitung

ECJjcev9TXOELXQ2vgUsQg.jpg

Kernbohrung

QpoNMdjtS4mmgra9ee0Tow.jpg

Eingraben

Rr74ZY4+SK+YXCwzcEwzoQ.jpg TSeyFjqOT+SJNCZnpNyDKQ.jpg

Nach Rüttlereinsatz:

7enOtcfWRoSFX0W5mpPqvg.jpg

Verkleidung

  • Verkleidung mit einfachen Holzlatten, insbesondere um die empfindlichen Lamellen links (vor den Kindern) zu schützen, rechts soll noch ein Blumentopf hin.

I1NQ1cvKTKO4RHzpLYva5Q.jpg


Kürzen

  • geht gut mit Bosch Advanced-Cut, dann z.b. mit meissel schaum fertig durchtrennen und blockweise isolation über das rohr abziehen

Guyy%VQKS5C7Wbs71B1Dng.jpg UkdvE7ohQ0ibGoolSXjucQ.jpg

Spülen und Anschluss

  • die quetschanschlüsse sind super
  • adapter gehanft

B6g3ng%9SJGoWnTgjM%wVQ.jpg KYurMbtqTFig1C5RPkYuEw.jpg

Provisorischer Anschluss Keller

  • funktiostest, aufheizung eines 300l pufferspeichers (später dann drei siehe hydraulikplan)

Mqbzre7mQgm%y1dfc0%IEw.jpg

Endgültige Positionierung der Aggregate im Keller

  • gute Zugänglichkeit des Holzvergasers
  • fortbestehender freier Platz zur Wäschetrocknung im Winter
  • Pufferanschluss weit überwiegend mit flexiblen Leitungen da alle Puffer alt und gebraucht für nötigenfalls erleichterten Tausch
  • Rundhölzer und dicke dachlatte zum anheben Erleichtern die bewegung des 500kg-Boliden

XzsFfA24ScGDUIArqwKziw.jpg

  • möglichst platzsparende Verräumung des alten Gaskessels

JPIoTMy+RbyhQlgIZHPyaw.jpg

  • Endposition:

J%+TUb%IT7SsxKPlkHLdAw.jpg

  • Nach Inbetriebnahme:

VPHWy38NR+uUdTMGqlJiXQ.jpg

Verrohrung

  • teilweise Verrohrung erfolgt:

Tk65+EHNQNKISu4d9XqfXg.jpg

Membrangefäße

  • nun zwei 140l+50l, wegen positionierung der kleine über Flexschlauch angeschlossen
  • sichtbar auch der Abgasventilator und die thermische Ablaufsicherung (noch ohne rohr)

J9umORBkTuSi2zSf7vkJ5Q.jpg

Vorlaufregelung

C+vUk258Qha3Wkk0VYGtyg.jpg

Ladepumpe Holzvergaser und Abgasrohre

QdujIGNuQXOVGjKnu1sU9Q.jpg

  • Nutzung der alten Zugbegrenzerklappe - da der Gaskessel ohnehin am Auslass nach unten offen zum Heizungsraum ist dieser ohnehin obsolet (vermutlich Stammend von einer Vorgängerheizung)
  • vollständig schräge abgasführung aus dem holzvergaserkessel

Thermische Ablaufsicherung

  • von der Kesselforderseite besteht ein spontaner Ablauf in den Bodenabfluss
  • so wird eine bestehende Notkühlung oder defektes Ventil unmittelbar bemerkt

U2ZTXdN7SpCDyqPom3agPA.jpg


Füllung

  • Wärmepumpenkreislauf Befüllung mit Glykol-Solarflüssigkeit
  • Hierzu 20l bis -58°C, rest Leitungswasser

UjkTSNSWS82m8qaHCyIpXg.jpg

  • Heizungskreislauf und Puffer mit Leitungswasser

Dämmung

  • Außen mit 28/20 Isolationsschläuchen, hierauf Armaflex und dann mit Alu umschlossen.

V8J3cLf+Qn+bVzBlkGHjbg.jpg 3B6vuXOvThmj8ZYUPqo6pg.jpg RPZKwm+UR5qoeB9gL%uxOg.jpg

  • Im Keller Dämmung der meisten Rohre ebenfalls mit Klebeschläuchen

I3UYHtPTS8+9gngaaNi5Gw.jpg GeebCO57S06BT1p5LXTQnQ.jpg

Elektrischer Anschluss

  • herkömmlicher Anschluss der beiden Heizkessel und der Vorlaufregelung im Heizungsraum

SOwBMq7RQ1m2P8P%6RN4BA.jpg

Fühler / Temperatursensoren

  • Fühler als Anelegefühler mit Edelstahl-Schnapp-band
  • Vorlauffühler für die Vorlaufregelung
  • separater Fühler je Vorlauf und Rücklauf (der von der Verbauchserfassung) zur Smarthomesteuerung

Aijsft1ITwqHMdDq123j4g.jpg

  • Nach Dämmung:

RbDxAl3OSfyJ%ovic27PIA.jpg

  • Rohrkontakt über TA Rollfeder zur Fühlermontage (haustechnik-binder.de)

QRCCy4hSTYCTZRzZuv+ljA.jpg

Solo-Schalter

  • Extraleitung für Solo-Schalter zur Sperrung des Gasbrenners im Holzbetrieb

XwwskwaSSgi5X+oLnJ%G5Q.jpg

Wärmepumpe

  • WP zunächst provisorisch über kraftsteckdose

Strom-/Datenanschluss provisorisch

  • provisorischer anschluss der Stromversorgung
  • Bedienfeld zunächst durch fenster nach innen
  • heishamon-pcb hat im aussengerät ausreichenden stabilen WLAN-Empfang trotz blech
  • spezialmenü: pfeil links, pfeil unten, drei-striche oben rechts gleichzeitig "affengriff" 5 sekunden

29OKjnVUTMyHaCSoNGAOFQ.jpg GF+n0k3lQ9GicIJ2+z+h+Q.jpg

Probelauf

  • 300l pufferwasser sehr schnell heiss, später reduzierte leistung evtl. wegen des "kurzen" wärmetauschers im vergleich zum endstand bei nur einem speicher oder wegen der hohen vorlauftemperatur
  • wohlgemerkt juli
  • kühlen geht auch, kondensation ohne tropfenbildung bei 12 grad merklich an den unisolierten rohren
  • alle ausgaben anhand der meldungen der panasonic selbst

Probelauf.png

Leistungsregelung / Leistungs-Stufen / Stromverbrauch

  • aufzeichnung des stromverbrauchs bei leistungsbegrenzung durch software über die flüster-modus funktion
  • messung im juli bei >20°C aussentemperatur

Leistungsstufen.png

  • 10:40 an -> stromverbrauch 1600w
  • 10:50 flüstermodus/quiet mode stufe 1, weiterhin 1600w stromverbrauch
  • 10:55 stufe 2 -> 1400w
  • 11:00 stufe 3 -> begrenzung auf 1000w -> knapp 5000w wärme wird abgegeben, wärme pumpe sehr leise
  • 11:10 wieder normaler modus -> 1600w
  • 11:20 "power-modus" stromververbrach steigt auf 1800w und über 2000w, gerät nun sehr laut
  • 11:25 gerät moduliert nun a.e. da keine ausreichende wärmeabgabe (kann man nochmal bei kälte genauer testen)

Ähnlicher test, nun über "optional-pcb-emulation"

Leistungsstufen2.png

  • entspricht der 0-10V-Regelung der Zusatzplatine nur per MQTT
  • vgl. https://github.com/Egyras/HeishaMon/blob/master/OptionalPCB.md
  • im flüstermodus bei RL60°C nun nicht auf modulation unter 2000W stromverbrauch möglich, bei normaler leistung maximale 2600W
  • mit flüster3 + 25% = HEX 52 kann der stromverbrauch auf 1400 gedrückt werden, jedoch nur noch halb so viel wärme-output, ob der flüstermode bei begrenzung überhaupt einen effekt hat könnte man noch testen
  • wie bekannt sind zu niedrige werte wirkungslos = regelung aus, unter 25% daher nicht sinnvoll


Fazit:

  • leistungsregelung per "flüster3" bietet sich an um in der übergangszeit einen akzent auf den tag zu legen da da möglicherweise sonnenschein und höhere aussentemperaturen
  • zunächst verzicht auf PCB-emulation um die steuerung nicht aufzublähen, emulation im heishamon also auch wieder deaktiviert

Vorlauf-Regelung

  • nach einiger Überlegung erfolgt die Vorlauftemperaturregelung über ein separates Gerät, so werden Abhängigkeiten minimiert
  • bewusster Verzicht auf Mischersteuerung über die Panasonic
  • bewusster Verzicht auf Mischersteuerung über den Viessmann-Bestandskessel
  • Eine einfache günstige Mischersteuerung wie Euroster12m (110 Euro über www.solar-more.de) kann das benötigte

6C0%ahXqStOKnfTRZ8POhg.jpg

Holzvergaser

Die Entscheidung fiel auf den kleinsten Vitoligno von Viessmann (17kw), dieser ist an einem 13cm-Kaminzug betreibbar. Über Solo-Schalter wird der Gasbrenner im Betrieb automatisch gesperrt.

Vitoligno150-17kw-unverkl.jpg

  • Heizungskeller nach Inbetriebnahme:

VPHWy38NR+uUdTMGqlJiXQ.jpg

  • Erster Brand:

C06C5F86-D802-46B0-949F-1C31E1BCAA8D.jpg 2031F1F8-5685-4F29-B876-81D89E06D3EB.jpg

  • Sturzbrand-Flamme:

Gmnjqf3LRSKKZ4n6dYvcIA.jpg

Puffer

  • Entkopplung des Glycol-Gefüllten WP-Kreises vom Heizungswasser
  • 3x Trinkwasserspeicher gebraucht (400+300+300l)
  • in Trinkwasserspeichern ist bereits ein Wärmetauscher enthalten
  • 1000l= minmale Puffergöße für BAFA bei 17kW Holzvergaser
  • hierzu erweiterung des Ausdehnungsvolumens erfordelich, 160l zusätzlich (gebraucht)
  • größeres Puffervolumen wäre seitens des Holzvergasers sinnvoll
  • größere Tanks sind nicht in den Keller einzubringen aufgrund der Tüßmaße
  • ggf. später Ergänzung um weitere Tanks
  • Deaktivierung der Wärmepumpe im Falle von Holzverfeuerung mit Speicherladung bis 85°C
  • Einbindung des Gas-Kessels nur im kleinstmöglichen Pufferanteil zur minimierung des vorgehaltenen mit Gas erwärmten Wassers

Beispielpuffer:

NUwT6cuXR%awdUptaDVaAg.jpg

Beispiel-Typenschild:

8aefRUjmTbOQ2lmFGD9Wug.jpg

Zusätzliches Ausdehnungsgefäß:

M8uEn49qRwipD4GAlPiyPA.jpg

Brauchwasser per Brauchwasser-Wärmepumpe

  • Brauchwasserbereitung erfolgt für unsere zwei Mietparteien weiterhin über elektrische Durchlauferhitzer
  • für unsere Wohnung wird warmwaseer schon vorher über eine Brauchwasserwärmepumpe Siemens/Alpha-Innotec BW31 bereitet (*sehr* günstig über kleinanzeigen erstanden) mit hauptsächlich PV-Strom
  • Kompressor/Ventilator/Heizstab werden über jeweils einen Shelly1 bei bedarf (z.B. PV-Strom da) durchgängig geschaltet, die sonstige Regelung übernimmt die serienmäßige Elektronik
  • Temperatur-Messung ebenfalls über einen der shelly1 mittels temperatur-addon

9ecF7ArdStu1WjmXozIpqA.jpg GhfYowKTTbWTVPFXNyBfPA.jpg

PV-Nutzung & Heizstrom

  • an trüben Tagen gibt es keinen PV-Überschuss ausserhalb des Haushalts
  • Zusätzlicher Zähler mit Heizstrom beim Grundversorger sinnvoll
  • Umschaltmöglichkeit auf PV-Strom im Falle von ausreichenden Überschüssen
  • Pufferspeicherladung über Wärmepumpe möglich bei hohem Angebot an PV-Strom

Zusatzprojekt Klimatisierung - wird es laufen ?!??

  • Aufgrund erfolgreicher Fallberichte von alten Klima-Innenteilen die an einen Wasserkreislauf angeschlossen werden totale Lust das auch auszuprobieren

Ort

  • ein geeigneter Platz für ein Klima-Innenteil ist zufällig direkt über dem Heizungsraum und der Stelle der Wärmepumpen-Kernbohrung

MEkMok9xQj+NRZk2%bijYw.jpg

(verkleidung abgenommen)

  • Durchbruch in den Keller für VL, RL und Kondensatablauf

ADnZMItVTduBvbetHE7cPQ.jpg


Innenteil

  • ein Kostenloses Inntenteil das über Kleinanzeigen verschenkt wurde entpuppt sich als sehr solide Aufgebautes Gerät aus Italienischer Produktion (Modell "Capri") aus den frühern 1990ern
  • massiver Kupferkühler mit Alu-Lamellen
  • sehr leiser Lüfter

KXLlZcXdRdaAgHZqyxRhiA.jpg


Kältemittelanschluss = Wasseranschluss

  • komische Schraubgewinde Aeroquip 6mm und 10mm aus der Klimatechnik
  • kupferrohr jedoch bei beiden mit identischem Durchmesser (10mm)
  • Umbau auf 1/2 Zoll Heizung o.ä. erforderlich
  • an beiden rohren möglichst keine weitere durchmesserverengung um den mindestfuss der WP zu ermöglichen

QGoPup7AQKCF5rTHQ%1gXQ.jpg E8ob8UzXQEO4Cu4H1%sNzg.jpg

  • Vorbereitete Anschlüsse 1/2 Zoll an der Sammelschiene der WP:

ZNz+I9yjST2JGvT5sj34jQ.jpg

  • im Kühlberieb wird einfach der Fluss in die Pufferspeicher gesperrt

Lüftersteuerung

  • Fernbedienung und Bedienteil fehlen
  • Steuerung läuft in einen Fehler, Abschaltung des Lüfters nach einiger Zeit und Dauerklacken von den Relais für den fehlenden Kompressor
  • ohne funktionierende Lüftersteuerung lohnt sich kein hydraulischer Anschluss, daher zunächst diese
  • Schaltplan/Kabelplan im Gehäuse:

Fullsizeoutput a131.jpg

  • zunächst anzapfen der Steuerleitungen nach durchtrennung diverser Leiterbahnen um die Steuerung nach außen zu legen

4+5eJBk6Suq%mdsJlF8uXg.jpg NVsVXDiYR8eh0E5ZQUJFqw.jpg

  • leider liefert die interne Gleichrichtereinheit auf der Platine (nach 24vac-Transformator) nicht genügend leistung um den Shelly 2,5 stabil zu betreiben, dieser stürzt bei prozessorlast (web-interface öffnen) wegen Spannungseinbruch ab

IzeQUx9DRTCYl17cPj3lFw.jpg

  • die Lüfteransteuerung gelingt jedenfalls nun in drei Geschwindigkeitssufen (30, 35, 40W Stromverbrauch), in der niedrigsten Stufe extrem leise
  • mit einem Shelly 1 reicht die Stromversorgung, so jedoch keine Geschwindigkeitssteuerung (zumindest mit nur einem Shelly)
  • nachmessen zeigt, dass die alte Platine raus kann, sie schaltet einfach an verschiedenen Ausgängen 220v welche dann gleichzeitig Steuerleitungen sind
  • -> ein Shelly2.5 direkt an 220v kann alles hinreichend Steuern inkl. der drei Geschwindigkeitstufen (keins, 1, 2, 1+2)
  • Leerlaufstrtomverbrauch <1W

D3VIoAeNQDaLDNOhBN0nFQ.jpg

Steuerung über Shelly und Homekit:

Fullsizeoutput a129.jpg Fullsizeoutput a12f.jpg

Node-Red:

Nodeklima.png

  • die Aquarea lässt sich (sofern es laufen wird) einfach mit dem kommando gekoppelt einschalten


Stufen 33/66/100% beim Typ Fan:

 {   "RotationSpeed": {         "minValue": 0,         "maxValue": 3    } }

kompletter flow:

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Manufacturer","model":"Default Model","serialNo":"Default Serial Number","allowMessagePassthrough":true},{"id":"bb58855.1c96df8","type":"mqtt-broker","name":"trallala","broker":"10.10.10.23","port":"1883","clientid":"","autoConnect":true,"usetls":false,"protocolVersion":4,"keepalive":"60","cleansession":true,"birthTopic":"","birthQos":"0","birthPayload":"","closeTopic":"","closeQos":"0","closePayload":"","willTopic":"","willQos":"0","willPayload":""}]


Steuerung

  • So autonom wie möglich
  • unbedingt Unabhängigkeit einer zuverlässigen Heizung von Serververfügbarkeit
  • umfassende Steuermöglichkeit über MQTT zur Verbrauchsoptimierung

Heishamon

  • Heishamon-PCB von The Hog
  • Prognoseausgabe zur Entscheidung ob Verfeuerung von Biomasse sinnvoll

Gerät:

I4L4RdS9StKHUwB9ZtgYxA.jpg

MQTT

  • heishamon ist eine wucht!! anstecken und läuft, wenn das mal öfter so wäre!

Mqtt.png


Solar-Überschuss

  • ich benutze die Heisswasserfunktion
  • am Board habe ich einen 2,2kΩ Temperatursensor angeklemmt, dann lässt sich ohne Fehlermeldung Warmwasser aktivieren

ARdbASTfQ1i16WTnCBE3gQ.jpg

  • Automatische Wasserbereitung ist natürlich ausgeschaltet, genauso wie Entkeimung
  • bei Solar-Überschuss setze ich per MQTT panasonic_heat_pump/commands/SetForceDHW auf 1
  • so wird automatisch die Target-Temperatur auf 59°C gesetzt
  • ich kann auf diese weise die standard-Heizkurve nutzen und spare mir das selber-setzen von jeder vorlauftemperatur
  • heizkurve/festwert-Umschaltung geht meines wissens (noch?) nicht per MQTT
  • da kein Ventil angeschlossen ist wird auch nichts umgeschaltet
  • So kann man das z.B. in node-red implementieren:

DHW ueberschuss.png

Tagesmengen-Erfassung

  • einmal pro minute weren die daten addiert um eine tagessumme des stromverbrauchs und der wärmemenge und tages-COP zu bilden
hier beispiel wärme:

tag = Number(flow.get("panawaermetag"))
neu = Number(flow.get("panawaerme"))
msg.payload = tag + (neu/60/1000);
return msg;

Heizlastprognose

Heizlastprognose node red.png

  • wesentlicher code zur heizlastbestimmung:
max= flow.get("prog-max")
min= flow.get("prog-min")
night= flow.get("prog-night")
eve= flow.get("prog-eve")
morn= flow.get("prog-morn")
day= flow.get("prog-day")


//heizlast: 8,8kw/17(heizschwelle)-(-9)(standardtemperatur)=26
// =0,33846 * 17-mittelwert -> stuendliche heizlast *24h -> kwh fuer den Tag

heizleistung=8.8
heizschwelle=15
standardtemperatur=-9
stundenlast=(heizleistung/(heizschwelle-standardtemperatur))

mittelwert=(max+min+night+eve+morn+day)/6

heizlast=(stundenlast*(heizschwelle-mittelwert))*24


msg.payload = heizlast;
return msg;
  • wesentlicher code zur benachrichtigung:

gas = flow.get("gaskwh")
solertr = flow.get("solarheute")
progheute = flow.get("progheute")
privatgas = flow.get("privatgas")
ueberschuss = flow.get("ueberschuss_heute")
heizlastprognose = flow.get("heizlastprognose")
heizlastist = flow.get("heizlastist")
progheute = flow.get("progheute")
progmax = flow.get("prog-max")
progmorgen= flow.get("progmorgen")
puffer0 =  flow.get("puffer0")
puffer1 =  flow.get("puffer1")
puffer2 =  flow.get("puffer2")
pufferdurchschnitt =  Number(flow.get("pufferdurchschnitt"))
garagentemp =  flow.get("garagentemp")
restplatz = flow.get("restplatz")
kilo = restplatz/4


//admin
msg.url = "https://XXXX/telebot.php?direkttextadmin="
//H16
//msg.url = "https://XXXX/telebot.php?direkttextgruppe=""
+msg.payload
+"%0ARestplatz: "+restplatz
+"kWh = ca. "+kilo

+" kg%0A%0APuffer-Avg:     "+pufferdurchschnitt
+".0 Grad %0APuffer-0:         "+puffer0
+" Grad %0APuffer-1:         "+puffer1
+" Grad %0APuffer-2:         "+puffer2

+" Grad %0A%0AAussentemp:     "+garagentemp
+" Grad %0AMax-Temp:       "+progmax
+" Grad %0AHeizl-Prog:        "+heizlastprognose
+" kWh %0AHeizl-Ist:            "+heizlastist

+" kWh %0A%0AGas-Gesamt:     "+gas
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+" kWh %0A%0ASolar-Prog:     "+progheute
+" kWh %0ASolar-Ertr:      "+solertr
+" kWh %0AEinspeisung:     "+ueberschuss


+" kWh";


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Umschaltung Stromkreis

  • Stromkreisumschalter: Eltako R12-220-230V Schaltrelais Nennspannung: 230V Schaltstrom (max.): 16A 2 Oeffner, 2 Schließer
  • auf diese weise können zwei Leitungen gemeinsam umgeschaltet werden, also einmal Phase und einmal neutral
  • Ansteuerung über Shelly2pro, der hat 2 isolierte Relais und neben WLAN auch einen LAN-Port
  • falls in der wärmepumpe kein ausreichender WLAN-Empfang kann ein LAN-Kabel eingezogen werden
  • über das zweite Relais könnte evtl. die wärmepumpe extern ohne benutzung des Heishamon-PCB gesperrt werden

U6WzpckURZ2VkMPlEJze5w.jpg Fullsizeoutput 9e84.jpg

Überlistung der Gas-Heizung

  • per eingeschleifetem Wiederstand in den Außenfühler wird der Steuerung des Gaskessels ein viel zu hoher Temperaturwert vorgegaukelt
  • ist es zu warm schaltet ebenfalls die "Heizkreispumpe" (in diesem Fall faktisch Ladepumpe) ab
  • am einfachsten mit geeignetem einstellbarem Wiederstand
  • um ihr wieder den Richtigen Wert der Außentemperatur mitzuteilen erfolgt schließt ein Relais am widerstand vorbei

Freiluft-Verkabelung Testaufbau:

Shelly-Aussensensor.jpg

Kombinierter Aussensensor Viessmann und Euroster 12M (Vorlaufregelung), genug Platz im Gehäuse für beide Fühler

6duBOGkyQVe4jNYUm3qkwA.jpg DVNaKizyTo2FBjg9Qma6dw.jpg

Funktioniert:

Aussen59.png

Handbuchseite:

Aussensensor-ohm.png

Kosten

Bafa-Anträge

  • 2 Bafa-Anträge einmal Holzbergaser einmal Wärmepumpe
  • Wärmepumpe über 6000 -> ca 2000 Förderung (höherer Eigenanteil Arbeit)
  • Holzvergaser über 8500 -> ca 3000 Förderung (weniger Eigenanteil bei Anschluss)

Pufferspeicher

  • 3x ebay kleinanzeigen je 25-120 euro

Kernbohrung

  • 2x20cm ca 240 inkl. mwst

Holzvergaser

  • kessel selbst mit zubehör und lieferung in den keller (sechs mitarbeiter): ca 6000 euro
  • nur 2500 verbleibend für aufbau und anschluss + weiteres material
  • -> antrag eventuell zu klein gestellt
  • Gesamtkosten für diesen Teil knapp 12.000 Euro -> 1200 Euro förderung sind mir entgangen

Wärmepumpe

  • gerät selbst vor ukraine-krieg ca 4000 euro
  • wärmeleitung 800 euro (vorher nicht geplant, aber dann ortswechsel der aufstellung)
  • installationsmaterial und bigfoots, pcb, flexleitungen, shelly ca. auch mind 800 euro
  • split ca 50 euro
  • bereits ohne elektroanschluss und installateur waren fast 6000 euro antragsvolumen erreicht
  • -> bafa antrag zu klein gestellt, daher entgeht mir leider förderung (mindestens 400 Euro)


MERKE: BAFA-Anträge über ausreichend hohe (viel höhere als man zunächst denkt) Summen stellen!!!!

  • mir sind daher leider mindestens 1600 Euro förderung entgangen

Was würde ich anders machen?

  1. Bafa-Anträge viel größer stellen
  2. Entlüftungen mit Schwimmer oben an jedem Pufferspeicher (mühsame entlüfterei)
  3. im Wärmepumpenkreislauf Mikroblasenabscheider (mühsame entlüfterei)
  4. ebenfalls Entlüftung am Rücklauf zur Wärmepumpe (mühsame entlüfterei)
  5. Weniger Flexschläuche und mehr Verrohrung an der Wand (nur Anschluss der Puffer mit Flexrohr)
  6. Befüllung mit Glykol erst nach ausführlichem Dichtigkeits-Probebetrieb über einige Wochen (das zeug klebt eklig an den Fingern)
  7. Elektronische Rücklaufanhebung für den Heizkessel zur verbesserten Nutzung der Restwärme
  8. Fernwärmeleitung kürzer Abschneiden zur Vermeidung eines Bogens nach oben (mühsame entlüfterei)