Anlage gutenmorgenuhu

Ziel

Die derzeitige Heizung (s.u.) soll ergänzt werden, so dass eine Wärmepumpe das ganze Haus auch im Kernwinter alleine beheizen kann. Das vorhandene System (insbesondere der Ofen) soll bei Betrieb die LWP unterstützen, aber für das Heizen des Hauses nicht notwendig sein. Die LWP soll sowohl Heiz- wie auch Warmwasser erwärmen.

Anforderungen

• LWP soll Haus komplett alleine heizen können und Warmwasserbedarf decken
• Bei Anfeuerung des Ofens oder Leistung von der Solaranlage soll die LWP die Leistung entsprechend bremsen
• Falls PV Anlage am Dach Strom liefert, soll der Puffer möglichst gut beladen werden
• Haus soll im Sommer gekühlt werden können, ohne dass der Puffer Abkühlt und die WW-Produktion beeinträchtigt wird

Ausgangssitutation

Haus

Beschreibung Ofen

Rücklaufanhebung für Ofen

Solaraanlage Anschluss Puffer

Frischwasserstation

Gesamtansicht Puffer

KfW 60 Haus von 2009. 160 m² beheizte Wohnfläche. Fensterlüftung. Die Heizlastberechnung kommt auf eine Heizlast von 7,5 kW

Datei:Heizlast gutenmorgenuhu.pdf

Heizung

Es ist ein wasserführender Ofen Brunner HKD 4.1 HWM im Wohnzimmer mit EOS R5 Steuerung verbaut. Dieser hat ca. 15kW Nennleistung, wovon 7kW in den Raum abgeben werden und 8kW ins Heizungswasser. Zusätzlich ist eine thermische Solaranlage au dem Dach. Alle Komponenten sind über einen 850l Puffer verbunden, der eine Frischwasserstation angeflanscht hat. Die Steuerung übernimmt eine UVR1611.

Hydraulik im Bestand

Programmierung der UVR1611

Die derzeitige Programmierung der UVR1611 Steuerung findet sich hier [[1]]

Hydraulikplanung

Dank geht an lowenenergy (Anlage_lowEnergy)

1. Iteration

Verrohrung des vorhandenen wasserführenden Ofens, Friwa und der Solarthermieanlage bleiben unberührt. Grundsätzlich "nimmt" die LWWP das Hausheizkreiswasser im Vorlauf unterhalb der Heizkreisumwälzpumpe (A 3) und oberhalb dem 3-Wege-Mischer (A 8/9) je nach dem wie das Mischerküken steht mehr oder weniger aus dem Rücklauf der hausinternen wasserführenden Wärmeaustauschflächen und des Pufferwasserspeichers am Anschluss über dem Sensor (S4) im Schema. Der Mischer (A 8/9) und die Pumpe (A 3) wird von der vorhandenen außentemperaturgeführten Regelung betätigt. Die Parametrierung dieser Regelung sollte entsprechend angepasst werden, dass die bestmögliche Nutzung des Pufferwasserspeicherenergiegehalts für die Raumtemperierung funzt und die Luft-Wasser-Wärmepumpe eben nur noch bedarfsgerecht in den Vorlauf der Hausheizkreishydraulik "leistet" bzw. "dazuleistet". Die Logik, wie die thermische Energie in den Pufferwasserspeicher geht, ist noch auszuarbeiten.

2. Iteration

Hier liegen 2 Entwürfe vor. Einer sieht vor, mit einer etwas größeren WP, wie der WH-UX09HE8, als alleinige Heizung verbaut wird. Diese wird mittels 2er USVs so eingebunden, dass sie in den Tanklademodus übergehen kann und z.B. bei PV-Strom-Produktion den Puffer für die FriSta laden kann. Der zweite Entwurf sieht vor, 2 kleinere WPs zu verbauen. Einen Monoblock, nur für die Heizung und eine Indoor-WW-WP, wie etwa die Gelbi D 4.1. Dies hätte den Charme, dass wohl beide Geräte eher im Bereich ihres Leistungsoptimums arbeiten könnten.

Beiden Entwürfen gemein ist der Tanklademodus und der Raumtemperierungsmodus.

Tanklademodus

Wenn die Luft-Wasser-Wärmepumpe in den Tanklademodus wechselt, schaltet sie das Umschaltventil im Vorlauf, um das Heizwasser unterhalb vom Heizkreismischer in die Hydraulik zu pumpen, da die höhere Vorlauftemperatur von dort direkt in den Pufferwasserspeicher strömen kann und zeitgleich zu dem Anteil in den Hausheizkreis gelangen kann, den der 3-Wege-Mischer durchlässt.

Raumtemperierungsmodus

Im Raumtemperierungsmodus geht der Wärmepumpenvorlauf mit real bedarfsgerechter Wassertemperatur durch das Umschaltventil gelenkt per T-Stück (wichtig = unterhalb des Senors 10) ausschließlich in den Hausheizkreis.

Fazit

Es ist dann doch weder Entwurf 1 noch Entwurf 2 geworden. Entschieden wurde sich dann für die klassische Geisha ohne zusätzliche Brauchwasser-WP. Mal sehen wie wir damit fahren. Also 5kW Heizleitung trotz 7,5 kW Heizlast. Dies hat folgende Gründe:

• Die Heizlast gilt bei -15° Außentemperatur. Diese Temperaturen werden in der Regel nur selten erreicht (Wetterstation in der Nähe sagt mir, dass seit 01.06.2013 nur 8 Mal unter -15° herrschten)
• Die Heizlast ist ohne zusätzliche Einträge ermittelt (eine Person im Haushalt heizt mit ca 200 Watt, Kochen, Waschen, Sonneneinstrahlung)
• Ich habe zur Not noch den wasserführenden Ofen und eine Solaranlage
• Die Geisha hat zur Not auch einen 3kW Heizstab

Derzeitiges Schema:

Außenarbeiten

Planung

Durchführung

Ich habe mich für ein dickes Fernwärmerohr entschieden (2x40mm in 200mm Dämmung). War sau teuer und extrem störrisch beim Verlegen (Kampf mit der Midgard-Schlange), aber es liegt drin und ich hatte ein gutes Gefühl, so etwas vorgefertigtes zu nehmen. Dazu ein Kabuflex 92mm. Beide mit Ringraumdichtungen in die Hauswand eingeführt.

Einführung der Rohre aussen

Einführung der Rohre innen

Vorbereitung Fundament auf Drainagekies

Vorbereitung Fundament auf Drainagekies 2

Kabelausführung aussen (Ringraumdichtung in Kabuflex

Erdarbeiten

Zwischenstand Unterverteiler

Betrieb

SmartGrid Einbindung

Mit Hilfe der Zusatzplatine CZ-NS4P wird bei ausreichender Sonneneinstrahlung (Einstellbar in der Sonnenbatterie, derzeit bei 2000 Watt Überleistung) der Warmwasser- und Heizbetrieb der Heisha auf 130% hochgefahren Der Ausgang der Sonnenbatterie schaltet ein Relais, welches dann den Kontakt von VCC zu Bit2 schließt und so die 130% Regelung freigibt. Leider ist es etwas problematisch zu testen, da es keine Anzeige für die unterschiedlichen Leistungsmodi gibt. Am besten lässt es sich testen, wenn man das Relais mal auf VCC und Bit1 setzt und die Geisha manuell in den Heizbetrieb setzt. Dann sollte der Relais-Schluss die Geisha ausschalten. Dann kann man beruhigt auf VCC->Bit2 gehen.

Dämmung Panzerschläuche

Hier wurde 4cm starke Kautschuk-Dämmung verwendet. Anschließend wurde das ganze mit Teichfolie umwickelt. Nächstes Jahr kommt noch ein Gehäuse drum herum, dann sieht man die unschönen Stellen eh nicht mehr. Abbildung siehe rechts

Dämmung aussen

Umwicklung mit Teichfolie

Verschraubungen

Da keine mitgeliefert wurden und ich die Kabel bereits eingezogen hatte (einfach durch die Schutzabdeckungen), habe ich teilbare Verschraubungen geholt. Waren aber sehr teuer:

• Teilbare Kabelverschraubung metrisch, Material: PC, Gewinde: M25 x 1,5, Farbe: grau, Temperaturbereich: -20…80 °C, Schutzart IP67 12,08 € netto
• Teilbare Gegenmutter metrisch, Material: PC, Gewinde: M25 x 1,5, Farbe: grau, Temperaturbereich: -40…100 2,44€ netto
• Dichteinsatz, geschlossen, Material: TPE-V, Temperaturbereich: -40…135 5,01€ netto
• Dichteinsatz, geschlitzt, Material: TPE-V, Dichtbereich: 12…15 mm, Temperaturbereich: 40…135 2,49€ netto

Quellen

https://www.haustechnikdialog.de/Forum/t/217205/Sinnvolles-Konzept-zur-Heizungserweiterung-inkl-4-Angebote-LWP