Anlage P.T.Pludge

Die Motivation

40°C im Schatten, und ich muss an den Holzvergaser, um warm duschen zu können?!?

Der Plan

Solarthermie primär für WW-Bereitung im Sommer

Nach näherer Beschäftigung mit der Materie ganz schnell wieder gestrichen... Im Sommer soviel WW, dass das ganze Dorf duschen kann; im Winter sind die 10K Temperaturerhöhung von 5°C auf 15°C nicht nutzbar -> im Jahr 2019 ist das Murx.

PV + Brauchwasserwärmepumpe

Hübsch, warmes Wasser im Sommer, als Goodie ein trockener Keller, dessen Kühle potentiell fürs ganze Haus nützlich sein kann. Aber irgendwie ist das auf halbem Wege stehen geblieben.

Also:

PV + Wärmepumpe

OK, jetzt also das volle Programm: Photovoltaik + eine - auf den ersten Blick überdimensionierte - Wärmepumpe, die ausschließlich mit PV-Strom (damit also laufend kostenfrei) betrieben werden soll.

Die Konzeption

Ist-Stand

• Freistehendes EFH im Erzgebirge auf 650m Höhe, 60cm Bruchstein-Wände, Dach voll ausgebaut und gedämmt, ansonsten keine nennenswerte Dämmung (wird mit Rücksicht auf die Bausubstanz auch nicht passieren), windige Lage, NAT -14°C, 240m² Wohnfläche, 2 + 2/2 Personen, Konvektionsheizkörper (Typ 22 / Typ 33), reichlich unverschattete Dachfläche nach SO / 45° Neigung
• Holzvergaser 26++kW, Verbrauch ca. 25rm Buche / Jahr
• 3000l Pufferspeicher
• Thermischer Abgleich, VL-Temperatur-Optimierung (dickere Umwälzpumpe, tlw. größere Heizkörper)
• Wenig Ahnung von der Materie, aber viel Motivation und Engagement

Soll-Stand

• PV, um die WP zu speisen, Rest auf Eigenverbrauch optimiert, keine Einspeisung
• Wärmepumpe soll ausschließlich mit PV gespeist werden, zwingend bivalent mit bestehendem Holzvergaser, der im Kernwinter ohne ausreichenden PV-Ertrag zum Einsatz kommt
• Reduktion des Holzverbrauchs auf deutlich unter 10rm / Jahr
• Weg mit dem Energievernichter ca. 150l WW-Speicher
• Möglichst viel der bestehenden Technik (incl. Verrohrung, insbesondere bzgl. der 2x1500l Parallel-Puffer) nutzen
• Tolerante, "natürliche" Hydraulik, die möglichst im Notfall auch ohne elektronische Steuerung (ggf. eingeschränkt) nutzbar bleibt; insbesondere keine Speicher-Umlade-Orgien

Erste Anlaufpunkte

• Dieses Wiki mit vielen geballten Informationen und Bildern!
• Haustechnik-Dialog-Forum - hier sind insbesondere die Foristen lowenergy, skyme, Motzi1968, HFrik, rman, pinot, MSBE, winni2, crink, Donnermeister, KOKON66, ganz besonders OldBo für seine Sisyphus-Arbeit im SHKWissen und viele weitere zu nennen - danke!

Komponenten

Schnell kristallisierte sich heraus: Es sollte eine Aquarea Monoblock, mit der so viele gute Erfahrungen gemacht wurden, werden - doch welche Größe? Nach verschiedensten überschlägigen Berechnungen, sowie auf Basis des Verbrauchs der letzten Jahre und eines leidlich verlässlichen Energieausweises wurde beizeiten klar, dass eine 5kW-Maschine zu klein wird - zumal vor dem Hintergrund, dass sie ausschließlich tagsüber mit PV-Ertrag laufen soll.

Allen einschlägigen Gegenargumenten zum Trotz sollen die Puffer stehen bleiben - sollen sie doch gerade tagsüber die für die Nacht benötigte Wärme speichern. => Zusätzlicher Speicher zu den bestehenden 2x1500l (einfache, parallel angeschlossene, dumme Puffer), in Reihe vor die bestehenden Puffer geschaltet - dies hat folgende Vorteile:

• Erhöhung des für den Holzvergaser knapp kalkulierten Puffers -> Komfortgewinn durch zusätzliche 1000l Volumen, nicht mehr auf 2h genau anheizen zu müssen
• Der Zusatzpuffer kommt - im Gegensatz zu den Bestandspuffern - in die beheizte Gebäudehülle. Damit sind die unvermeidlichen Verluste zumindest noch als unfreiwillige Wärmequelle für die Heizlast nutzbar, zumal dieser Puffer die höchsten Temperaturen bevorratet.
• Der neue Puffer hat eine etwas bessere Dämmung - zumindest vermutlich, da keinerlei Datenblätter zu den alten Puffern vorliegen.

Nach wochenlangen Recherchen und Überlegungen (Hygienespeicher, Zeeh, Sailer, Direktkondensation, Solarbayer, Schichteinrichtung) fiel letztlich die Entscheidung für einfachen, verhältnismäßig preisgünstigen Puffer mit Zwischenplatte, Verwirbelungen an allen Einlässen und Rüssel in den oberen Dom (Oventrop Hydrocor HP 1000)

• Frischwasserstation Fristar2WP der technischen Alternative
• Panasonic Aquarea T-CAP (H) 9kW - WH-MXC09H3E8
• Intesisbox PA-AW2-MBS-1 zwecks Kommunikation via Modbus/RS485
• UVR16x2 mit diversen Zusatzmodulen (CMI, CAN-MODB, CAN-EZ2, Wärmemengenzähler mittels Volumenstromsensor FTS-DL uvm.)
• diverse Hydraulik-Teile (Microblasen-, Schlammabscheider, Afriso-3-Wege-Ventil, Stahlflex, Kugelhähne, Magnetventil :-( uvm.)
• PV-Anlage incl. Batteriespeicher und Zusatzelektronik zur Kommunikation via CAN-Bus / Modbus/TCP zwecks Bestimmung der verfügbaren PV-Energie

Hydraulik

Hydraulik für bivalent-alternative Nutzung eines Hochtemperatur-Holzvergasers und einer Niedertemperatur-Wärmepumpe

Die Hydraulik hat mich viele Wochen beschäftigt. Dabei habe ich mehrere passionierte Heizungsbauer konsultiert und mit meinen Fragen gelöchert. Sie gaben mir viele wertvolle Grundlagen und Hinweise mit - am Ende hatte aber jeder der konkreten Vorschläge irgendeinen Haken, wenn es um das bivalente Zusammenspiel von Holzvergaser und Wärmepumpe ging. Zugegeben: einen Holzvergaser als ausgezeichnetes Hochtemperatur-System mit einer Wärmepumpe, ihres Zeichens ein einwandfreies Niedertemperatur-System zu verheiraten ist eine gewisse Herausforderung, wenn beide Erzeuger in ihrem jeweils passenden Umfeld sinnvoll und effizient funktionieren sollen.

Allen üblichen Ratschlägen im HtD-Forum zum Trotz (insbesondere die strikte Vermeidung von Pufferspeichern) kam dabei folgendes Schema heraus, das mittlerweile - soweit das bislang zu beurteilen ist - erfolgreich in Betrieb ist:

Umsetzung

Arbeitsplatz

• 70cm-Konsolen befestigt an 24er Hohlblock mittels eingeklebter M12-Gewindestangen
• Durchbrüche
  • 2 x KG110 für Vorlauf / Rücklauf incl. großzügiger Dämmung
  • 1 x HT50 für allerlei Kabel

Verrohrung + Dämmung

Elektrik & Co

Intesisbox montiert auf neu eingezogener Hutschiene, auf der auch gleich die beiden originalen Sicherungsautomaten und zusätzliche Klemmen für den Anschluss der Afrisos Platz finden:

Optimierung

Entfernung des Ausgleichsbehälters

Der Verkäufer meiner WP bietet das professionelle Abklemmen des Ausgleichsbehälters direkt beim Kauf an.

Mit ein wenig Fummelei und Nachdruck an den richtigen Stellen lässt sich der Ausgleichsbehälter gänzlich entfernen.

Damit ist die Voraussetzung geschaffen, die Dämmung im Inneren der WP zu optimieren.

Nachträgliche Dämmung der Wärmepumpe

Die WP läuft bei mir abhängig vom PV-Ertrag bivalent. D.h. gerade im kältesten Winter ist sie nicht in Betrieb - bis auf den Frostschutz natürlich. Dieser Umstand schreit natürlich nach bestmöglicher Reduktion der Wärmeverluste im Inneren der WP.

Selbst die unstrittig tolle FriWa hat noch ein wenig Platz für nachträgliche Dämmung.

Kondenswasser-Entsorgung

Minimalistische Verbindung mit möglichst wenig offener Fläche zur Kanalisation

Mit Inspektionsöffnung; Im Boden Reste der Dämmung verwendet

Geköpftes 70er HT-Rohr

Das anfallende Kondenswasser wird an den bestehenden Öffnungen der Bodenwanne durch halbierte HT-Rohre aufgefangen. Diese Rohre sind an den passenden Stellen so eingeschnitten, dass sie in die Querstege der Bodenwanne eingehängt werden. Anschluss an reguläres Abwasser. Der Härtetest auf Vereisung im Winter steht noch aus.

Fortsetzung folgt...