Aktueller Stand
25.12.2023
Heizen ohne Feuer ist möglich!
jetzt sind 1,5 Jahre mit unserer Wärmepumpe vergangen.
Eckdaten:
Haus BJ 1968
ca. 150m² Wohnfläche
Erdgeschoss und 1 Etage beheizt
Keine Fussbodenheizung, nur Flachheizkörper
EG: Aussenwände Verklinkert, 175mm Poroton, von innen mit 50mm Kalziumsilikatplatten gedämmt,
Betonplatte vom Keller (noch) nicht gedämmt.
1 Etage wurde 1997 mit Dach modernisiert mit 30cm Porenbetonsteinen und 20mm Dachdämmung
Temperatur war in allen Räumen im Winter immer 20C°
Geheizt wurde zu 100% mit der WP. Das Brauchwasser wurde weiterhin mit Gas erwärmt.
Keine Nachtabsenkung, alle Räume haben rund um die Uhr ca. 20C°
Die WP liefert eine Vorlauftemperatur von 35C°, die Heizkörper sind mit normalen Thermostaköpfen ausgetattet,
die wir nicht mehr verstellen müssen.
Für das Brauchwasser haben wir im Winter 2022 / 2023 ca. 1000 kWh Gas benötigt.
Für die Beheizung haben wir im Winter 2022 / 2023 ca. 8500 kWh Wärme benötigt, das entsprach ca. 2800 kWh elektrischer Energie.
Der alte, ca. 30 Jahr alte Heizkessel hat vorher ca. 16.000 kWh Gas / Jahr verbraucht.
Die enorme Einsparung kommt offensichtlich durch die gesenkte Vorlauftemperatur, die nicht mehr vorhandenen Abgasverluste und
die nicht mehr vorhandene Nachtabsenkung zustande.
Die Zusatzlüfter an den Heizkörpern (weiter unten beschrieben) haben wir nicht benötigt.
Da wir uns eine "günstige" WP gekauft haben, fehlten einige technische Angaben, die ich inzwischen als sehr wichtig ansehe.
Dazu weiter unten mehr.
Da wir eine 3,6 - 9 kW WP haben, kommt die WP nicht mehr aus dem "Takten" heraus.
Das bedeutet, die WP geht ständig an und aus, weil die gelieferte Menge auch in der kleinsten Stufe an den normalen Tagen viel zu groß ist.
So wäre es besser, aber bei der kleinen Heizleistung, manuell auf ca. 1 kW eingestellt, hat diese WP einen sehr schlechten Wirkungsgrad:
und so sollte es aussehen:
Die WP wird daher im Normalbetrieb ca. 5000 mal pro Jahr "takten"
Da ich viele Werte gesammelt habe, konnte ich diese Grafiken erstellen:
An dieser Grafik kann die benötigte elektrische Anschlussleistung der WP abgelesen werden:
im kalten Dezember betrug die Leistung 1,4 kWh (gemittelt über 24h, inkl. der Abtauvorgänge)
im Durchschnitt benötigen wir aber sehr viel weniger: 0,55 kW
An dieser Grafik kann der benötigte Wärmebedarf (gemittelt über 24h) abgelesen werden:
im kalten Dezember waren es mal 3,17 kW, im Durchschnitt ist es aber sehr viel weniger: 1,42 kW
Da die WP aber "nur" eine Leistung zwischen 3,6 kW und 9 kW liefern kann, liefert sie immer zu viel, wodurch das Takten zustande kommt.
Eine viel kleinere WP wäre daher sinnvoller gewesen.
Da benötigt man dann die technischen Angaben, die wir von unserer WP nicht bekommen haben.
Das hat mich vor 1,5 Jahren aber auch noch nicht interessiert, da ich das alles noch nicht wusste.
Je besser die WP zum Bedarf passt, je weniger muss die WP Takten, was wiederum Auswirkungen auf die Lebensdauer hat.
Ein oft anlaufender Kompressor wird vermutlich nicht so lange halten, als einer, der eine lange, durchgängige Laufzeit hat.
Um eine sinnvolle Planung zu machen, ist es wichtig, sich mit den Agaben der WP auseinander zu setzen.
A7/W35-COP 4,0-9kW bedeutet zum Beispiel, das die WP bei einer Aussentemperatur von +7C° und einer Wasserausgangstemperatur
von 35C°einen Wirkungsgrad von 4 hat, was wiederum bedeutet, das aus 1 elektrisch benötigten kWh 4 kWh Wärme erzeugt werden,
und das eine maximale Leistung von 9 kW bereitgestellt werden kann.
Bei Aussentemperaturen von über null Grad sind dies Angaben auch alle gut und schön, interessant wird es, wenn es auf unter Null geht.
Dann sehen die Werte (die von unserer WP habe ich selber gemessen, da die Angaben nicht im Datenblatt vorhanden waren) sehr viel schlechter aus.
A-7/W35-COP-2,0-3 kW bedeutet, das die abgegebene Leistung bei Aussentemperatur -7 nur noch eine Wärmeleistung von 3kW bereitgestellt werden.
Gute WP geben daher solche Werte an:
A7/W35-COP 4,0-5kW
A-7/W35-COP 2,0-5kW
An den Werten erkennt man, das für uns eine "gute" 5 kW WP besser gewesen wäre, als eine "schlechte" 9kW WP,
da die "gute" bei -7C° Aussentemperatur immer noch ihre 5 kW bringt.
Möchte man auch noch Brauchwasser mit der selben WP erwärmen, werden ebenfalls Daten angegeben:
-A7/W55-COP 1,8-4,5kW
Wir benötigen ca. 5 kWh Wärme / Tag für Warmwasser. Durch 24h geteilt macht das eine Wärmeleistung von ca. 0,2kW, die
zusätzlich benötigt wird.
Unser ermittelten Werte ergeben ca. 3kW Heizen + 0,2kW Brauchwasser.
Mit einer 5kW WP würden wir daher problemlos Heizen und Brauchwassererzeugen können.
Bisheriges Ergebnis dieses "Experimentes":
Enorm viel gelernt,
Grundsätzlich kann jedes Haus mit WP geheizt werden,
Die Planung ist das wichtigste: wie viel Energie wird benötigt,
Welche WP soll / kann es werden: Tiefen / Fläche oder Luft
Splitgerät oder Monoblock,
Wo soll die WP stehen: Geräusche, Abstand, Größe,
Wie soll Brauchwasser erwärmt werden: Normaler Speicher (Legionellen!), Hygienespeicher, Durchlauferhitzer, Boiler
Zusätzlicher Speicher für Heizungswasser: passt der Duchfluss (Daumenwert: ca. 1,5 m³ /h)
Als nächstes werde ich berichten, wie wir das Brauchwasser mit WP erwärmen möchten:
Es wird aber sehr wahrscheinlich ein Hygienespeicher werden, da wir dann ohne einen elektrischen Zuheitzer auskommen,
der dann nur als Frostschutz eingebaut werden würde.
Stand vom 28.12.2022
Die erste Woche mit Temperaturen bis zu -8C° haben wir jetzt erfolgreich mit der WP überstanden.
Die WP hat es geschafft, bei -8C° den Pufferspeicher auf 35 °C zu halten (Eingestellt: ein <30°C, aus >35°C).
Allerdings macht die WP aus 2 kW Elektrisch (mehr kann sie auch gar nicht!) jetzt nur noch ca. 3 kW Wärme, und nicht mehr die angegebenen 9 kW.
Die WP lief 24 Stunden durchgängig, da sie nur noch 45 Minuten lang Wärme liefern konnte und dann wurde ein Abtauvorgang durchgeführt,
damit der Wärmetauscher (Kondensator) aussen wieder abgetaut wurde, weil er so zugefroren war, das so gut wie keine Luft mehr
durch die Kühlrippen ging, was dann den Wirkungsrad sehr schlecht werden lässt.
Wenn die WP dann auch noch die Wärme für unser Brauchwasser hätte liefern sollen, bin ich mir sicher, dass das nicht
funktioniert hätte. Bisher erwärmen wir das Brauchwasser noch mit Gas (ca. 7 kWh/Tag, 65C° Legionellenfrei)
Normalerweise würde jetzt der elektrische Zuheitzer zugeschaltet werden, aber den habe ich ja gar nicht eingebaut.
Wenn es zu kalt werden sollte, dann würden wir in diesem Fall auf Gas umschalten.
Eine Nachtabsenkung ist mit so einem geringen Heizwert nicht mehr sinnvoll, da ein anheben der Temperatur von nur 1 °C bis zu 6 Stunden dauern kann.
Daher stehen alle Heizungsthermostate auf Stufe 2, was ungefähr 19 °C entspricht.
Grundsätzlich haben wir auch festgestellt, das eine durchgängige Temperatur in allen Räumen von ca. 19C° wesentlich angenehmer ist,
als z. Bsp. im Flur 18C° und im Wohnzimmer 21C°, besonders beim Übergang der Nachtabsenkung.
Also kurz zusammengefasst: Die WP lief bei diesen Temperatur an der Leistungsgrenze. Ein paar mal habe ich gedacht, warum habe ich keine
grössere genommen, die hätte ja nur wenig mehr gekostet.
Die unten beschriebenen Lüfter haben wir bisher noch nicht in Betrieb, da es warm genug ist.
So sieht die WP bei unter 2°C im Betrieb aus:
Wenn die WP so zugefroren ist, das keine Luft mehr durch den Kondensator kommt, wird ein Abtauvorgang eingeleitet:
Sinnvoll ist es daher, für einen guten Wasserablauf des Abtauwassers zu sorgen, da bei einem Abtauvorgang schnell 3 bis 5 Liter Wasser entstehen können.
Wenn das Wasser nur aus der WP auf den gefrorenen Boden läuft, kann sich das schnell zu einem Problem entwickeln.
Beschreibung des aktuellen Zustands:
Die WP benötigt einen Wasserdurchlauf von 1600 Litern Wasser / Stunde.
Durch den Heizungskreislauf läuft aber nicht annähernd so viel Wasser, da ja die Thermostatventile den Durchfluss veringern,
wenn die Raumtemperatur sich der gewünschten Temperarur annähert.
Daher halte ich den Pufferspeicher für sehr sinnvoll, damit die WP auf möglichst lange Laufzeiten kommt.
Hier der vereinfachte Hydraulische Plan:
WP und Heizkreispumpe arbeiten unabhängig voneinander.
Die Wärmepumpe wird manuell ein oder ausgeschaltet. Wenn sie eingeschaltet ist,
hält sie den 500 Liter Pufferspeicher zwischen 30°C und 35°C (ohne Aussenfühler!).
Die Heizkörper sind mit Thermostatköpfen ausgestattet und regeln in jedem Raum die Temperatur.
Die Heizungsumwälzpumpe ist auf Dauerlauf gestellt, sie wird manuell ein oder ausgeschaltet.
Es ist eine Hocheffizienzpumpe (elektronisch geregelt) die den Wasserdurchlauf elektronisch nach Bedarf regelt.
Wenn viele Heizkörper Wärme anfordern (Thermostat offen) dann pumpt die Pumpe mehr Wasser,
wenn keine oder weniger Wärme angefordert wird (Thermostate geschlossen), dann pumpt sie weniger.
Da wir ja keine Fussbodenheizung haben, sondern nur normale Heizkörper, ist das ganze sehr träge.
Durch die verringerte Vorlauftemperarur (vorher ca. 70°C mit Gas) auf jetzt 35°C ist die Leistung (Wärmeabgabe) der Heizkörper
entsprechend geringer. Also müssen entweder die Heizkörper vergrößert werden, oder es muss anders nachgeholfen werden.
Da wir die Fläche der Heizkörper aber nicht einfach so vergößern können / wollen, durch Flächen Wandheizung, Fußbodenheizung oder der
Austausch der Heizkörper durch doppelt so große, werden wir mit Lüftern an den vorhandenen Heizkörpern Abhilfe schaffen.
So sieht das dann aus:
Ein Lüfter, 80x 80 mm, mit einem an einer Seite angeklebten Dichtungsband lässt sich hervorragend unten in den Heizkörper einsetzen.
Maß nehmen:
Testweise einklemmen, den Abstand zwischen den Lüftern messen,
alle miteinander verbinden:
und denn wieder einsetzen:
damit die Wärme vom Heizkörper besser abgegeben werden kann:
ohne Lüfter:
mit Lüfter:
An den Bildern kann man erkennen, das die Wärme wesentlich besser an den Raum abgegeben wird.
Die Lüfter sind 12V Lüfter, werden aber, damit sie sehr leise sind, nur mit ca. 7V betrieben (Steckernetzteil)
Ein und ausgeschaltet werden die Lüfter über einen Bimetall-Thermoschalter,
der an den Vorlauf befestigt wird.
Wenn der Thermostat Wärme anfordert, wird der Vorlauf über 25°C warm und der Bimetall-Thermoschalter schaltet die Lüfter ein.
Wenn der Raum warm genug ist, kühlt der Vorlauf wieder ab, und der Bimetall-Thermoschalter schaltet die Lüfter wieder aus.
Bilder folgen, wenn die Bimetallschalter da sind, bis dahin laufen die Lüfter bei Bedarf.