Warmwasserbereitung

Wärmepumpen-Trinkwarmwasserspeicher

Die einfachste Möglichkeit zur Trinkwassererwärmung mit der Wärmepumpe ist die Nutzung eines Trinkwarmwasserspeichers mit innenliegendem Rohrwärmetauscher, durch den das Heizungswasser fließt.

Der interne Wärmeüberträger sollte aber definitiv eine quadratmetermäßig entsprechend große Oberfläche bieten, damit die Wärme des Vorlaufwassers möglichst effektiv in das Trinkwasser geleitet werden kann. Je "tiefer" (weiter unten) im Speicher der Rohrwärmetauscher integriert ist, desto effizienter kann die Erwärmung des Trinkwassers erfolgen! Es gibt emaillierte Speicher und solche aus Edelstahl.

Unter anderem die Hochleistungsspeicher vom Hersteller TWL bieten ein gutes Preis-/Leistungsverhältnis. Diese Speicher sind je nach Bedarf, z.b. von 150 bis 500 Liter Inhalt, >>> hier im Onlineshop verfügbar.

Ein optimaler Kandidat, mit z.b. 200l oder 300L Inhalt, wäre der SHWT Hochleistungswarmwasserspeicher mit 1 großem, doppelt gewickelten Wärmetauscher.

Tank-in-Tank

Ist ein Pufferspeicher mit integriertem Trinkwarmwasserspeicher, der natürlich nur in Frage kommt, wenn solch ein Speicher in Bestandsanlagen bzw. als "Fehlkauf" schon vorhanden sein sollte!

Dieser sogenannte MuKi-Speicher sollte dann aus Effizienzgründen bitte mit Wärmepumpentechnik auch möglichst ausschließlich nur für die Trinkwassererwärmung genutzt wird! (Siehe Schema Pufferspeicher mit Frischwasserstation!)

Speichersysteme mit geringem Trinkwasservolumen

Puffer mit Frischwasserstation

Bei dieser Variante der Trinkwassererwärmung wird im Behälter selbst nur das von der Wärmepumpe für die Trinkwassererwärmung erwärmte Heizungswasser gespeichert. Dieser Pufferspeicher wird idealerweise ausschließlich für die Trinkwassererwärmung genutzt. Ein unbedingt für den Hausheizkreis erforderliches zusätzliches Wasservolumen (Nur bei sehr ungünstigen Bedingungen nötig!) sollte dann möglichst mit einem separaten Behälter bereitgestellt werden!

Statt des innenliegenden Rohrwärmetauschers wird das Trinkwasser dann ausschließlich bei Bedarf über einen externen Wärmetauscher erwärmt, welcher in der Frischwasserstation integriert ist. In der Regel erfolgt die Warmeübergabe aus dem Pufferwasser in das Trinkwasser mit einem Plattenwärmetauscher (der im besten Fall über eine sehr große Tauscherberfläche verfügt). Dieser Plattenwärmetauscher benötigt primärseitig zudem eine Pumpe, die idealerweise durch eine Regelung so gesteuert wird, dass das warme Trinkwasser bedarfsgerecht mit konstanter Temperatur in die Leitung strömen kann.

Vorteile:

• Keine Legionellen
• Sehr günstiger und großer Pufferspeicher möglich
• Schichtet der Speicher gut, so kann der komplette Speicherinhalt genutzt werden, da oben warmes Wasser entnommen und unten kalt wieder eingeleitet wird
• Viele Frischwasserstationen bieten schon eine integrierte Zirkulation "bei Bedarf". Hier wird die Zirkulationspumpe erst eingeschaltet, wenn ein Wasserhahn einmal kurz geöffnet wird

Nachteile:

• Der Preis - eine Frischwasserstation von namhaften Herstellern kostet deutlich über tausend Euro
• Mehr Bauteile, die kaputt gehen können: Plattenwärmetauscher, Pumpe, Regelung...

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PS: Kurzer Einwurf bzgl. möglichst effizientem Wärmepumpen ... auf 100% Einzelraumregelung sollte möglichst immer verzichtet werden!

Denn preiswerter ist's definitiv, wenn die Wärmeverteilung ganz ohne Pufferspeicher auskommt und dafür nur mit so wenigen mit Einzelraumregelungen ausgestatteten Heizkreisen gebaut wird, wie geradeso erforderlich sind!!!

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Eventuell ist der Eigenbau eines solchen Frischwassermoduls für den Einen oder den Anderen eine Alternative. Darum hier noch ein paar interessante Links zum Thema:

http://www.haustechnikdialog.de/Forum/t/147281/Friwa-Eigenbau

http://www.vrksolaranlage.de/Frischwassermodul.htm

die Seite ist nur noch über webarchive.org zu finden:

http://web.archive.org/web/20150419110356/http://www.vrksolaranlage.de/Frischwassermodul.htm

http://www.bosy-online.de/Frischwasserstation.htm

Oder auch die ganz ...

... andere Frischwasserstation

Hygienespeicher

Beim Hygienespeicher wird das Trinkwasser im Durchlauf durch einen integrierten Rohrwärmetauscher (Meist Edelstahlwellrohr) erwärmt, wodurch auch hohe Speichervolumen ohne Hygieneprobleme möglich sind. Der Wärmetauscher muss für diesen Speichertyp aber eine sehr große Oberläche haben, um genügend Wärmeenergie beim Durchlaufen des Trinkwassers aus dem Pufferwasser entziehen zu können.

Vorteile:

• Keine Legionellen Problematik
• Keine Opferanoden notwendig, da Wärmetauscher aus Edelstahl

Nachteile:

• Teurer
• Zirkulation schwer zu integrieren (über Lanze)
• Geringe Schüttleistung, da durch das Erwärmen des Brauchwassers der obere Speicherbereich abgekühlt wird und sich dann mit dem heißeren Wasser im unteren Bereich vermischt.

Hygienespeicher gibt es relativ preiswert unter anderem vom Hersteller TWL.

Kostenintensiver aber auch sehr effizient ... ist u. a. der Hellmann Wärmepumpenschichtenspeicher WH-FSK0-Classic-WP ... welcher zur WW-Bereitung mit nur maximal +42 Grad Vorlauftemperatur beladen werden muß.

Zitat Hellmann-Behälterbau : "Der Speicher ist ausgestattet mit einem Spezial-Hochleistungs-Trinkwasserwärmetauscher aus Kupfer (FW90CU) im oberen Bereich des Speichers ... Mit gigantischer Fläche von 8,4 m² - durch das übergroße Flächen/Inhaltsverhältnis wird eine optimale Leistung erreicht, wie sie bei Wärmepumpen zur Warmwasserbereitung benötigt wird. Highlight Einsatz mit Wärmepumpe: Der FW90 ist absolut geeignet zur Warmwasser-Erzeugung ab ca. 42°C Puffertemperatur. Das haben ausführliche Tests unserer Kunden in der Praxis bewiesen! Fast unmöglich für einen Wellrohrspeicher! Daher fertigen wir dieses System ganz bewusst nicht."

Ladesystem-TL von Zeeh

Zweite effektive Alternative wäre der je nach Verwendungszweck gefertigte Hygienespeicher mit Ladesystem-TL von Zeeh (Pdf-Dokument) ... der mit einem Gegenstrom-Rohrwärmetauscher bei niedrigen Speichertemperaturen ausreichende WW-Bereitung ermöglicht.

Separate Warmwasserbereitung

Sollte die maximale Heizlast des Gebäudes beispielsweise höher sein als die mögliche Heizleistung der WH-MDC05F3E5, oder ist die Warmwasserbereitung im Wärmepumpen-Warmwasserspeicher nicht bedarfsgerecht genug, bzw. wenn die Erwärmung des Trinkwassers dezentral im Haus erfolgen soll, dann wird unter Umständen der Einsatz einer von der Raumbeheizung entkoppelten WW-Bereitung (Z.b. Trinkwasser-WP oder auch Durchlauferhitzer) sinnvoll sein.

Durchlauferhitzer

Im kleinen Haushalt mit 1 bis 2 Personen ist unter Umständen, bei geringem Warmwasserbedarf, die dezentrale WW-Bereitung mit einem vollelektronischen Durchlauferhitzer günstiger, als eine Speicherlösung. Das Wasser wird hier nur erwärmt, wenn es auch verbraucht wird, so entstehen keine Speicherverluste oder Probleme mit der Wasserqualität.

Durch die Kombination mit einem in die Heizkreishydraulik eingebundenen Frischwasserwärmetauscher ist während der Heizperiode durch Vortemperierung des Trinkwassers mit der Raumbeheizungswärmepumpe bei vollelektronischem Durchlauferhitzer eine Reduzierung des Srombedarfs zu erreichen. Als "fertige Lösung" wäre dafür z.b. der Solartronic von Clage geeignet.

Mit einem Abwasser-Wärmetauscher wie z.b. Preheat von Molinaris lassen sich durch Wärmerückgewinnung aus dem Duschabwasser zudem die Stromkosten reduzieren. Eine andere Variante ist die Joulia

... auch mit Förderung durch's BAFA

Siehe: Link zum Artikel

Trinkwasser-Wärmepumpe

Je nach Bedarf sind kleinere Wärmepumpenboiler mit 80 bis 120 Liter Trinkwasservolumen wie z.b. Nuos von Ariston, Wärmepumpen mit separatem WW-Speicher wie z.b. Europa von Ochsner oder auch größere kompakte Trinkwasserwärmepumpen wie z.b. TopAir von Feinwerk denkbar.

Eine weitere Variante ist die HKRL-TWWP ... siehe dazu die Beschreibung -> im PDF-Dokument der Fa. Hautec

Zusätzliche Wohnraumlüftung ist zudem in Kombination mit der WW-Bereitung möglich, wenn die Luftwechselraten der Wärmepumpe passen. Dazu eignen sich dann spezielle Geräte wie z.b. Aeraulix von Atlantic

Wie groß muss der Warmwasser-Speicher sein?

(Quelle: www.heiz-tipp.de)

Die Speichergröße ist abhängig vom Warmwasserbedarf.

Die genaue Größenbestimmung von Warmwasserspeichern ist nicht ganz einfach. Wer sich für die genaue Ermittlung der Speichergröße interessiert, findet eine Berechnungsvorschrift in der DIN 4708.

Für Ein- und Zweifamilienhäuser mit durchschnittlicher Ausstattung und sparsamen Bewohnern rechnet man vereinfachend und mit ausreichender Genauigkeit mit wenigen Faustformeln. Etwa 30 bis 50 Liter Speichervolumen pro Person je nach Verbrauchsgewohnheiten. Wird überwiegend geduscht, reichen 25 Liter pro Person. 40 bis 50 Liter pro Person sollte man einplanen, wenn vorwiegend gebadet wird.

In Kombination mit Wärmepumpen gibt es einige Gründe, die für einen größeren Speicher sprechen:

• Die geringe Wärmeleistung der Wärmepumpe im Vergleich zu fossilen Heizungen erlaubt kein schnelles Nachladen
• Durch einen größeren Speicher kann bei gleichem Bedarf die WW-Temperatur gesenkt werden. Mit folgenden Vorteilen:
  • Die Speicherverluste werden klein gehalten
  • Die Verkalkungsneigung sinkt
  • Die Wärmepumpe muss weniger Temperaturhub leisten und arbeitet dadurch effizienter
• Größere Speicher haben meist auch größere Wärmetauscher, was wiederum gut für die Effizienz ist, da für die zu erreichende Warmwasser-Temperatur eine niedrigere Vorlauftemperatur nötig ist.
• Ist der Speicher groß genug, so kann sowohl die höhere Lufttemperatur am Tag als auch der Eigenverbrauch von PV-Strom ausgenutzt werden, indem nur tagsüber Wasser erwärmt wird.

Gegen größere Warmwasserspeicher sprechen jedoch auch folgende Tatsachen:

• Eine hohe hygienische Warmwasserqualität ist durch eine mögliche Verlängerung der Verweildauer des Wassers im Speicher schwerer zu sichern (Legionellen). Abhilfe schafft eine regelmäßige thermische Desinfektion des Speichers durch Temperaturen >=60°C, die aber nur durch Einsatz eines Heizstabes möglich ist.

Hysterese und Spreizung (△T) bei der Warmwasserbereitung mit der Geisha

Zitat von @JoDa im HtD:

"Habe heute insgesammt 4 mal mit dem Panaservice telefoniert. Hintergrund war die Frage mit welcher Hysterese/Einschaltschwelle die WW Bereitung angestoßen wird und ob diese veränderbar ist.

Der Techniker musste tief in den Schaltplan einsteigen - alle verfügbaren Manuals sind in diesem Punkt nicht richtig bzw. unvollständig.

Nach seiner Aussage ist es folgendermaßen:

Die Hysterese ist fest eingestellt auf 8K unter der WW-Solltemperatur und lässt sich nicht verändern

Ich hätte mir persönlich eine andere Antwort erhofft, da ich mittels FRIWA mein WW bereite und demnach mit 46°C im Speicher locker auskomme. Allerdings sind mir die 38° (46° -8K) dann zu gering um noch angenehm zu duschen - Schade hier hätten die Panasonic Leute deutlich praxisgerechter auslegen können."