Aktuelle Version vom 17. März 2023, 16:51 Uhr

Planung

Heizlastberechnung

Für die Berechnung der Heizlast habe ich mir eine Tabelle erstellt und alle Bauteile mit ihrem U-Wert und der Fläche eingetragen. Im Netz findet ihr dazu unzählige Vorlagen, ich wollte die Berechnung aber verstehen und habe aus diesem Grund eine eigene erstellt. Zusätzlich habe ich die Heizlast mit dem Tool auf der Webseite des Ringgrabenkollektors berechnet: EnEV-Heizlastabschätzung Da ich mir in der Umsetzungsphase unsicher war ob die Werte passen haben ich mir vom Ingenieurbüro Heckmann doch noch die Heizlast des Gebäudes, der Räume und den Verlegeplan erstellen lassen.

Glücklicherweise lagen alle Werte recht nah bei einander: ca. 5kW ink. Warmwasser und Lüftungsverluste

Auswahl der Wärmequelle

Es war schnell klar, dass die alte Gasheizung rausfliegen sollte und es keine neue geben wird. Folgende Alternativen hatten wir im Kopf:

Palletheizung: pro: keine Zerstörung des Gartens, keine Kosten für Bohrungen, Kein Lärm, Anlage im Keller | contra: Platzbedarf für Lagerhaltung, Logistik Brennmaterial, Kamin im HK-Keller notwendig, hohe Kosten
Geothermische Wärmepumpe (Tiefenbohrung): pro: hohe JAZ, kein Außengerät, kein Lärm | contra: Hohe Kosten
Geothermische Wärmepumpe (Ringgrabenkollektor): pro: hohe JAZ, kein Außengerät, kein Lärm | contra: Hohe Kosten, Zerstörung des Gartens (Planungsthread)
Luftwärmepumpe: pro: geringe Kosten, Hohe Eigenleistung möglich | contra: Außengerät, Lärm

Da wir aufgrund der Sanierung zum KFW85 Energiesparhaus einen geringen Energiebedarf erwarten wird sich die höhere Effizienz der geothermischen Anlagen nicht rechnen. Somit ist es eine Luftwärmepumpe geworden. Das Thema mit der Lärmbelästigung haben wir mit der Auswahl eines geeigneten Standortes gelöst.

Auswahl der Wärmepumpe

Aufgrund der positiven Erfahrungen im Haustechnik Dialog Forum war schnell klar, dass es eine Panasonic Anlage werden wird. Bei der Entscheidung zwischen den Modellen Monoblock und Split hat mir das Forum in einem Thread geholfen. Das Ergebnis lässt sich folgendermaßen zusammenfassen:

wir haben uns für die Jeisha entschieden => Monoblock WH-MDC05J3E5

Hier die Punkte die uns zu dieser Entscheidung bewegt haben. Die Reihenfolge entspricht nicht der Gewichtung des Arguments.

- Support und Erfahrung im Forum ist beim Monoblock viel höher
- Monoblock hat bessere COP Werte
- Monoblock ist günstiger
- Komplikationen / Störungen sind beim Monoblock weniger komplex
- wir können die Anlage vollständig selbst installieren
- wir müssen das Gerät umstellen sobald der Garten fertig ist -> kein Thema
- Alle raten einem zum Monoblock
- Der Monoblock hat bis -14°C die volle Leistung
- Die 3% höhere JAZ des Split Gerätes rechtfertigt (bei uns) keine 700€ Mehrpreis

Für die Split Anlage gab es auch ein paar positive Punkte die wir aber nicht so hoch gewichtet haben:
- Außengerät sieht besser aus und ist kleiner
- Außengerät etwas leiser
- mehr Technik im Innengerät und nicht der Witterung ausgesetzt

Was gegen das Split Gerät mit WW-Speicher gesprochen hat:
- Wir wollen uns derzeit nicht einschränken lassen auf eine Speichergröße und Art der WW Erzeugung.

Übersicht Material

Wärmepumpe: Panasonic WH-MDC05J3E5 (MAG ausgebaut, zusätzliche Dämmung, CZ-NS4P, CZ-TAW1)
Verrohrung: Alu Verbundrohr
Schlammabscheider: Flamco Clean Smart EcoPlus 30053
Filter: LK 522 FilterBall Magnet Kugelhahn DN25 1" IG mit Schmutzfänger und Magnet
Wärmemengenzähler: Ultraschall-Wärmezähler Engelmann Sensostar U, Qp 0,6 1,5 2,5 - Impuls, M-Bus, Funk T1, 2022, Qp 1,5, Anschluss: G1" | 25Schlösser Einbausatz 1" für Wärmezähler Wärmemengenzähler 130mm
3-Wege Ventil: Honeywell Dreiwege-Ventil 1" AG, Kvs: 7,7 Interdomo | Honeywell Antrieb f. Umschaltventil VC6013 VC 6013 ZZOE
Schutz Heizungswasser: CORACON® VE 9
Stromzähler: SDM230 Modbus

Warmwasserspeicher: Schicht-Pufferspeicher EV-SPS ohne Wärmetauscher Größe: EV-SPS 500
Frischwasserstation: Oventrop Frischwasserstation Warmwasserstation Regumaq X-45 mit Sealix® WP
4-Wege Ventil: ESBE Bivalent 4-Wegemischer DN25 1" VRB142 | ESBE Stellantrieb 24 V, STETIG, Typ ARA 659
Temperatursensor Speicher: Temperaturfühler NTC Silikon bis +180° (2k)

Ich habe hier absichtlich keine Links hinterlegt. Ihr solltet aber über die Bezeichnung zu den passenden Produkten kommen. Ansonsten sprecht mich an

Hydralikplan

Installation

Integration in die Hausautomatisierung / Optimierungen

Grundsätzlicher Aufbau

Begrenzung der maximalen Leistung

Abtauen in der Phase der Warmwasserbereitung verhindern?

Wer sich den Temperaturverlauf einer Aufheizphase des Warmwasserspeichers im Moment des Abtauens einmal angesehen hat wird sich mit Sicherheit so wie ich geärgert haben. Da kommt einem schnell die Idee, den Abtauvorgang auch in der Phase der Warmwasserbereitung über die Fußbodenheizung laufen zu lassen. Dafür muss das 3-Wege Ventil während des Abtauvorgangs umgeschaltet werden.

Provisorisch umgesetzt habe ich das derzeit. Jedoch scheint es bei mir eher kontraproduktiv zu sein.

Ansteuerung:

Umschaltung des 3-Wege Ventils über ein Relais sobald das Signal Heishamon TOP26 (main/Defrosting_State) auf 1 gesetzt wird und das Signal Heishamon TOP20 main/ThreeWay_Valve_State auf 1 steht.

Relais deaktivieren sobald das Signal Heishamon TOP26 (main/Defrosting_State) auf 0 gesetzt wird. Die Umschaltung erfolgt mit einer Verzögerung von 120 Sekunden damit die WP zumindest auf FBH Temperatur kommt.

Analyse:

Ich habe mir noch einmal 2 Abtauvorgänge angesehen:

Text der Überschrift
	Daten	Messung
Abtauen mit Umschaltung	0,33kWh / 29 Minuten
Abtauen ohne Umschaltung	0,22kWh / 20 Minuten

Solange der hohe Volumenstrom des Abtauens die Schichtung im Speicher nicht zerstört ist es wahrscheinlich sogar besser nicht umzuschalten.
Der Energiebedarf aus dem Warmwasserspeicher für das reine Abtauen scheint geringer zu sein als die Energie, die für das "Wieder-Aufwärmen" der durch das FBH ausgekühlten Rohrleitungen und des Wärmetauschers in der Wärmepumpe. Diesen Effekt des Abkühlens hat man ohne Umschaltung nicht.

Verloren ist die zusätzlich benötigte Energie natürlich nicht. Sie wird aus dem Warmwasserspeicher in den Fußboden transportiert. Aber genau diesen Transport aus dem Warmwasser wollten wir ja eigentlich verhindern.

Randbedingungen:

Aussentemperatur: 10:38: 0°C (Schneefall) 14:00: 1,2°C (Trocken)
Abtauvorgang: 10:38: von WP angefordert 14:00: manuell ausgelöst
WP Leistung begrenzt auf 1V | ca. 700W
Volumenstrom Abtauvorgang: 2000 l/h -> 33 l/min

Wärmepumpentarif

Ob sich für euch ein Wärmepumpentarif lohnt könnt ihr im Vorraus abschätzen:

Ersparnis = (Bezug WP in kWh * (€/kWh Haushalt - €/kWh WP)) - Grundgebühr WP

Das sah bei uns in 2022 folgendermaßen aus:

(926 kWh * (0,2853 €/kWh - 0,1981 €/kWh)) - 117,76€ = -37,01€

Somit hat sich der ganze Spaß in 2022 für uns nicht gelohnt ... Ich denke wir lassen das noch eine Saison laufen um zu schauen ob sich unser Verbrauch noch mal ändert .... oder die Regierung den WP-Strom bezuschusst ..... danach baue ich dann zurück.

Wenn ich noch einmal die Entscheidung treffen müsste würde ich mich zuerst gegen einen WP-Tarif entscheiden und nach den ersten Jahren schauen wohin der Verbrauch läuft. Dann spart man sich den Aufwand falls es sich nicht lohnt ...

Wenn ihr wie wir eine PV Anlage mit einem Wärmepumpentarif kombinieren wollt gibt es dafür kaskadierte Zählerkonzepte. So könnt ihr den PV Ertrag auch für die WP nutzen. Bei den Stadtwerken Heiligenhaus ist das z.B. das Messkonzept 8

Messkonzepte Stadtwerke Heiligenhaus

Fehler und deren Lösung

Verbrauchswerte

2022

Monat	Monatsmitteltemperatur (°C)	Elektrische Energie WP (kWh)	Thermische Energie WP (kWh)	Arbeitszahl	Bemerkungen
Januar					Estrich Aufheizphase
Februar		249	577	2,3	Estrich Aufheizphase
März		60	266	4,4
April		79	367	4,6
Mai		23	70	3,0
Juni		47	170	3,6
Juli		9	60	6,7
August		28	120	4,3
September		32	180	5,6
Oktober		55	230	4,2
November		112	620	5,5
Dezember		302	1250	4,1
Gesamt	-	996	3910	3,93

2023

Monat	Monatsmitteltemperatur (°C)	Thermische Energie Heizen (kWh)
Januar
Februar
März
April
Mai
Juni
Juli
August
September
Oktober
November
Dezember		-
Gesamt	-

Todo Liste

- Erproben ob es sinnvoll ist beim Abtauen im Warmwasserbetrieb das VRB142 auf "Entnahme möglichst hoch" zu stellen => 0V

Hilfe zur Selbsthilfe

Ich habe während der Planung und Umsetzung sehr viel Hilfe über diese Seite und das Forum im Haustechnik Dialog erhalten.
Diese Erfahrungen gebe ich gerne in Form von Tipps weiter. Da ich weder eine Planungsbüro noch einen Heizungsfachbetrieb besitze muss sich das natürlich im Rahmen halten.
Im Forum lautet mein Benutzername Philipp_Heiligenhaus. Sprecht mich über diese Webseite oder über das Forum an.

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 ==Heizlastberechnung==
-Für die Berechnung der Heizlast habe ich mir eine Tabelle erstellt und alle Bauteile mit ihrem U-Wert und der Fläche eingetragen. Im Netz findet ihr dazu unzähle Vorlagen, ich wollte die Berehnung aber verstehen und habe aus diesem Grund eine eigene erstellt. Zusätzlich habe ich die Heizlast mit dem Tool auf der Webseite des Ringgrabenkollektors berechnet: [https://grabenkollektor.waermepumpen-verbrauchsdatenbank.de/enev-heizlast.html EnEV-Heizlastabschätzung]
+Für die Berechnung der Heizlast habe ich mir eine Tabelle erstellt und alle Bauteile mit ihrem U-Wert und der Fläche eingetragen. Im Netz findet ihr dazu unzählige Vorlagen, ich wollte die Berechnung aber verstehen und habe aus diesem Grund eine eigene erstellt. Zusätzlich habe ich die Heizlast mit dem Tool auf der Webseite des Ringgrabenkollektors berechnet: [https://grabenkollektor.waermepumpen-verbrauchsdatenbank.de/enev-heizlast.html EnEV-Heizlastabschätzung]
 Da ich mir in der Umsetzungsphase unsicher war ob die Werte passen haben ich mir vom Ingenieurbüro Heckmann doch noch die Heizlast des Gebäudes, der Räume und den Verlegeplan erstellen lassen.
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 ==Auswahl der Wärmequelle==
-Es war schnell klar das die alte Gasheizung rausfliegen sollte und es keine neue geben wird. Folgende Alternativen hatten wir im Kopf:<br><br>
+Es war schnell klar, dass die alte Gasheizung rausfliegen sollte und es keine neue geben wird. Folgende Alternativen hatten wir im Kopf:<br><br>
 '''Palletheizung:''' pro: keine Zerstörung des Gartens, keine Kosten für Bohrungen, Kein Lärm, Anlage im Keller | contra: Platzbedarf für Lagerhaltung, Logistik Brennmaterial, Kamin im HK-Keller notwendig, hohe Kosten<br>
 '''Geothermische Wärmepumpe (Tiefenbohrung):''' pro: hohe JAZ, kein Außengerät, kein Lärm | contra: Hohe Kosten<br>
 '''Geothermische Wärmepumpe (Ringgrabenkollektor):''' pro: hohe JAZ, kein Außengerät, kein Lärm | contra: Hohe Kosten, Zerstörung des Gartens [https://www.haustechnikdialog.de/Forum/t/217036/Eignung-des-Bodens-fuer-einen-Ringgrabenkollektor (Planungsthread)]<br>
-'''Luftwärmepumpe:''' pro: geringe Kosten, Hohe Eigenleistung möglich | contra: Aussengerät, Lärm <br><br>
+'''Luftwärmepumpe:''' pro: geringe Kosten, Hohe Eigenleistung möglich | contra: Außengerät, Lärm <br><br>
-Da wir aufgrund der Sanierung zum KFW85 Energiesparhaus einen geringen Energiebedarf erwarten wird sich die höhere Efizienz der Geothermischen Anlagen nicht rechnen. Somit ist es eine Luftwärmepumpe geworden.
+Da wir aufgrund der Sanierung zum KFW85 Energiesparhaus einen geringen Energiebedarf erwarten wird sich die höhere Effizienz der geothermischen Anlagen nicht rechnen. Somit ist es eine Luftwärmepumpe geworden.
-Das Thema mit der Lärmbelästgung haben wir mit der Auswahl eines geeingneten Standortes gelöst.
+Das Thema mit der Lärmbelästigung haben wir mit der Auswahl eines geeigneten Standortes gelöst.
 ==Auswahl der Wärmepumpe==
-Aufgrund der positven Erfahrungen im Haustechnik Dialog Forum war schnell klar das es eine Panasonic Anlage werden wird. Bei der Entscheidung zwischen den Modellen Monoblock und Split hat mir das Farum in einem [https://www.haustechnikdialog.de/Forum/p/3064281 Thread] geholfen. Das Ergebis lässt sich folgendermaßen zusmmenfassen:
+Aufgrund der positiven Erfahrungen im Haustechnik Dialog Forum war schnell klar, dass es eine Panasonic Anlage werden wird. Bei der Entscheidung zwischen den Modellen Monoblock und Split hat mir das Forum in einem [https://www.haustechnikdialog.de/Forum/p/3064281 Thread] geholfen. Das Ergebnis lässt sich folgendermaßen zusammenfassen:
 wir haben uns für die Jeisha entschieden => Monoblock WH-MDC05J3E5<br>
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 - Alle raten einem zum Monoblock<br>
 - Der Monoblock hat bis -14°C die volle Leistung<br>
-- Die 3% höhere JAZ des Split Gerätes rechtfertigt (bei uns) keine 700€ mehrpreis<br>
+- Die 3% höhere JAZ des Split Gerätes rechtfertigt (bei uns) keine 700€ Mehrpreis<br>
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 Für die Split Anlage gab es auch ein paar positive Punkte die wir aber nicht so hoch gewichtet haben:<br>
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 - mehr Technik im Innengerät und nicht der Witterung ausgesetzt<br>
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-Was gegen das Split Gerät mit WW-Specher gesprochen hat:<br>
+Was gegen das Split Gerät mit WW-Speicher gesprochen hat:<br>
 - Wir wollen uns derzeit nicht einschränken lassen auf eine Speichergröße und Art der WW Erzeugung.<br><br>
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 '''Wärmepumpe:''' Panasonic WH-MDC05J3E5 (MAG ausgebaut, zusätzliche Dämmung, CZ-NS4P, CZ-TAW1)<br>
-'''Verrohung:''' Alu Verbundrohr<br>
+'''Verrohrung:''' Alu Verbundrohr<br>
 '''Schlammabscheider:''' Flamco Clean Smart EcoPlus 30053<br>
 '''Filter:''' LK 522 FilterBall Magnet Kugelhahn DN25 1" IG mit Schmutzfänger und Magnet<br>
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 Ich habe hier absichtlich keine Links hinterlegt. Ihr solltet aber über die Bezeichnung zu den passenden Produkten kommen. Ansonsten sprecht mich an
 = Hydralikplan =
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 == Abtauen in der Phase der Warmwasserbereitung verhindern?==
-Wer sich den Temperaturverlauf einer Aufheizphase des Warmwasserspeichers im Moment des Abtauens einmal angesehn hat wird sich mit Sicherheit so wie ich geärgert haben.
+Wer sich den Temperaturverlauf einer Aufheizphase des Warmwasserspeichers im Moment des Abtauens einmal angesehen hat wird sich mit Sicherheit so wie ich geärgert haben.
 Da kommt einem schnell die Idee, den Abtauvorgang auch in der Phase der Warmwasserbereitung über die Fußbodenheizung laufen zu lassen.
 Dafür muss das 3-Wege Ventil während des Abtauvorgangs umgeschaltet werden.
-Provisorisch umgesetzt habe ich das derzeit. Jedoch schon es bei mir eher kontraprotuktiv zu sein.
+Provisorisch umgesetzt habe ich das derzeit. Jedoch scheint es bei mir eher kontraproduktiv zu sein.
 '''Ansteuerung:'''
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 Umschaltung des 3-Wege Ventils über ein Relais sobald das Signal Heishamon TOP26 (main/Defrosting_State) auf 1 gesetzt wird und das Signal Heishamon TOP20 main/ThreeWay_Valve_State auf 1 steht.
-Ralais deaktivieren sobald das Signal Heishamon TOP26 (main/Defrosting_State) auf 0 gesetzt wird. Die Umschaltung erfolgt mit einer Verzögerung von 120 Sekunden damit die WP zumindest auf FBH Temperatur kommt.
+Relais deaktivieren sobald das Signal Heishamon TOP26 (main/Defrosting_State) auf 0 gesetzt wird. Die Umschaltung erfolgt mit einer Verzögerung von 120 Sekunden damit die WP zumindest auf FBH Temperatur kommt.
 '''Analyse:'''
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 |}
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-Solange der hohe Volumentsrom des Abtauens die Schichtung im Speicher nicht zertört ist es wahrscheinlich sogar besser nicht umzuschalten.<br>
+Solange der hohe Volumenstrom des Abtauens die Schichtung im Speicher nicht zerstört ist es wahrscheinlich sogar besser nicht umzuschalten.<br>
-Der Energiebedarf aus dem Warmwasserspeicher für das reine Abtauen scheint geringer zu sein als die Energie, die für das "wieder" Aufwärmen der durch das FBH ausgekühlten Rohrleitungen und des Wärmetauschers in der Wärmepumpe.
+Der Energiebedarf aus dem Warmwasserspeicher für das reine Abtauen scheint geringer zu sein als die Energie, die für das "Wieder-Aufwärmen" der durch das FBH ausgekühlten Rohrleitungen und des Wärmetauschers in der Wärmepumpe.
-Diesen effekt des Abkühlens hat man ohne Umschaltung nicht.
+Diesen Effekt des Abkühlens hat man ohne Umschaltung nicht.
-Verloren ist die  zusätzlich benötigte Energie natürlich nicht. Sie wird aus dem Warmwasserspeicher in den Fußboden tranportiert. Aber genau diesen Transport aus dem Warmwasser wollten wir ja eigentlich verhindern.
+Verloren ist die  zusätzlich benötigte Energie natürlich nicht. Sie wird aus dem Warmwasserspeicher in den Fußboden transportiert. Aber genau diesen Transport aus dem Warmwasser wollten wir ja eigentlich verhindern.
 '''Randbedingungen:'''
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 = Wärmepumpentarif =
-Ob sich für euch ein Wärmepumpentarif lohnt könnt ihr im vorraus abschätzen:
+Ob sich für euch ein Wärmepumpentarif lohnt könnt ihr im Vorraus abschätzen:
 Ersparnis = (Bezug WP in kWh * (€/kWh Haushalt - €/kWh WP)) - Grundgebühr WP
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 noch mal ändert .... oder die Regierung den WP-Strom bezuschusst ..... danach baue ich dann zurück.
-Wenn ich noch einmal die Entscheidung Treffen müsste würde ich mich zuerst gegen einen WP-Tarif entscheiden und nach den ersten Jahren schauen wohin der Verbrauch läuft. Dann spart man sich den Aufwand falls es sich nicht lohnt ...
+Wenn ich noch einmal die Entscheidung treffen müsste würde ich mich zuerst gegen einen WP-Tarif entscheiden und nach den ersten Jahren schauen wohin der Verbrauch läuft. Dann spart man sich den Aufwand falls es sich nicht lohnt ...
-Wenn ihr wie wir eine PV Anlage mit einem Wärmepumpentarif kombinieren wollt gibt es dafür Kaskadierte Zählerkonzepte. So könnt ihr den PV Ertrag auch für die WP nutzen.
+Wenn ihr wie wir eine PV Anlage mit einem Wärmepumpentarif kombinieren wollt gibt es dafür kaskadierte Zählerkonzepte. So könnt ihr den PV Ertrag auch für die WP nutzen.
 Bei den Stadtwerken Heiligenhaus ist das z.B. das Messkonzept 8
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 ! Bemerkungen
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-| Januar ||  || ||  || || Estrich Aufheizphase |
+| Januar ||  || ||  || || Estrich Aufheizphase ||
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-| Februar || || 249  || 577 || 2,3 || Estrich Aufheizphase |
+| Februar || || 249  || 577 || 2,3 || Estrich Aufheizphase ||
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 | März || || 60 || 266 || 4,4 || |
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 ! Monat
 ! Monatsmitteltemperatur (°C)
-! Strom Kompressor (kWh)
+! Elektrische Energie Heizen (kWh)
-! Strom Heizstab (kWh)
+! Thermische Energie Heizen (kWh)
-! Strom Bezug (kWh)
+! Arbeitszahl Heizen
-! Strom PV (kWh)
+! Elektrische Energie Warmwasser (kWh)
-! Strom Gesamt (kWh)
+! Thermische Energie Warmwasser (kWh)
-! Wärmemenge (kWh)
+! Arbeitszahl Warmwasser
-! Arbeitszahl
+! Arbeitszahl Gesamt
 ! Bemerkungen
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Anlage Philippus: Unterschied zwischen den Versionen