Gestern Abend gab es einen kleinen Testlauf. Ich teste mich, wie Alexx das anfangs gemacht hat, erstmal langsam an die Sache ran.
Testaufbau:
Speiswanne (90) Liter
Kleine Tauchpumpe zum Umwälzen des Wassers
2 DS18B20 Temperatursensoren am Boden der Wanne und kurz unterhalb der Wasseroberfläche
ELV Strommessgerät am Stromstecker vom Kompressor
Raumtemperatur anfangs 18°C
Original Gebläselüfter mit 50W
Der Kompressor lief fast eine Stunde.
Das Wasser wurde von 12,8°C auf 39°C erwärmt
Dies entspricht etwa 2,5 kWh Wärme
Elektrisch wurden 0,647 kWh Strom benötigt
Die Leistung des 1kW Kompressors lag beim Abschalten bei 765W
Die Raumtemperatur ist auf 15°C gefallen
Der COP beträgt über 3. Etwa 3,5. (Das Gebläse ist außen vor, da dies später auch nicht vorhanden sein wird)
Von dem Ergebnis bin ich begeistert. Natürlich muss man es auch realistisch sehen. Die Wärmepumpe hatte leichtes Spiel weil die Wassertemperatur anfangs unter der Raumtemperatur lag und die Raumtemperatur 18°C betrug. Die Technik hat ein riesen Potential und letztlich kommt es doch nur auf drei Kompontenten an. Verdichter - Verdampfer - Verflüssiger
Für den Bau der Wasser/Wasser WP bin ich jetzt auf der Suche nach zwei Plattenwärmetauschern von jeweils ca. 1m² Tauscherfläche.
Die umgebauten Monoblöcke werden meine Vermutung, aufgrund des sicher (zu)kleinen Wärmetauschers und evtl. keiner Abtauautomatik?, wohl nur für BWWP im Haus Sinn machen, oder kommen auch brauchbare Werte raus wenn der WT draußen steht?
evtl. keiner Abtauautomatik?
Abtauen können die unter 0°C tatsächlich nicht, dafür bräuchte man ein 4-Wege-Ventil zur Prozessumkehr (d.h. zum Heizen des Verdampfers), aber ein solches ist in den Dingern nicht drin. Bei knapp über 0°C kann man abtauen, indem man den Kompressor ausschaltet, aber das Gebläse weiterlaufen lässt. Da ist das Eis dann recht schnell weg.
Für den Nuke ist das aber nicht kritisch, weil er ja eine Wasser-Wasser-WP bauen möchte.
Der Wärmetauscher war schlichtweg zu kurz gewesen, dadurch war der Wärmeübertrag unzureichend. Ich habe dann nochmal eine "Gartenschlauch-in-Kupferrohr" Wärmepumpe gebaut, diesmal mit deutlich längerem Schlauch:
Die war gleich deutlich besser:
- Erreichte wieder 60°C
Habe jetzt nicht gesehen ob das schon erwähnt wurde, deshalb meine Bemerkung:
Einer der Kältekreislauf Einstellparameter, also damit der überhaupt bzw. optimal funktioniert, ist die Masse de Kältemittels. Ändert man etwas an der ursprünglichen Einstellung, Rohrlänge oder Rohrdicke, bringt die damit verbundene Volumenänderung den Kältekreislauf aus dem Gleichgewicht. Die erforderliche Kältemittelmenge muß neu ermittelt werden. Eine gewisse Toleranz ist ja durch den Auffangbehälter gegeben, irgendwann, bei massiven Änderungen, wird dieser aber zu groß oder zu klein sein.
Ich bin auch ein großer Fan der Zweckentfremdung bei geringem Budget. Vor einigen Wochen war ich auf der Suche nach Plattenwärmetauscher oder einem Pool-Wärmetauscher für den Anschluß an eine ausrangierte Klima Außeneinheit. Außer direkt aus China, waren mir die Preise einfach zu hoch. Dafür bin ich aber auf ein praktisch fertiges Gerät zum annehmbaren Preis gestoßen:
600.- frei Haus klang gut und habe das Teil auch sofort bestellt und nach der Lieferung auch sofort zerlegt, um die edlen Teile zu betrachten. Riesiger Verdampfer, Vierfach-Ventil für die Abtauung, ein Drehstromkompressor welcher über einen Kondensator einphasig betrieben wird, also kann ein billiger Inverter angeschlossen werden. Der Dämpfer kam dann aber beim fehlenden EEV. Da wurden zwei Nadelventile verbaut. Ob thermisch gesteuert, habe ich wegen der stark verbauten Rohre noch nicht ganz durchgeblickt. An den Heizkreis angeschlossen habe ich aus Zeitmangel noch nicht.
Wenn sich sonst noch jemand für so ein Teil interessiert und genauer wissen möchte wie es drinnen aussieht, kann ich einige Fotos hochladen.
Erstmal herzlich willkommen im Forum!
600 Euro ist aber eine ordentliche Investition. Hätte sich ja auch als totaler Schrott herausstellen können. Drehstrommotor über Kondensator soll sehr mies vom Wirkungsgrad sein. Was hast du denn vor mit der Wärmepumpe? Braucht ja sicher einen Volumenstrom wie verrückt? Und ein Ventil zum Abtauen hats sicher auch nicht oder?
Wäre ein gebrauchtes Markengerät bei Kleinanzeigen nicht eventuell billiger gewesen?
Ja, lad doch gerne mal paar Bilder hoch 🙂
Ist ein unbeheizter Kellerraum. Das Volumen müsste ca. 50m³ betragen. Türen waren geschlossen
Und ein Ventil zum Abtauen hats sicher auch nicht oder?
Vierfach-Ventil für die Abtauung,
600 Euro ist aber eine ordentliche Investition
Da hast du natürlich recht. Ich betrachte auch immer den eventuellen Wert der verbauten Teile. Ein 2kW Kompressor kostet ja auch etwas, dann der Titan Wärmetauscher, der sehr große Verdampfer und es ist ein fertiges in sich laufendes Gerät.
Was hast du denn vor mit der Wärmepumpe?
Die soll im Erdkeller eines alten Hauses die Gasheizung entlasten und in der Übergangszeit ersetzen. Natürlich gibt es auch fertige Wärmepumpen, kosten dann aber gleich dreifach.
Braucht ja sicher einen Volumenstrom wie verrückt?
Ist ja eine Poolpumpe mit 50mm Anschluß am Wärmetauscher. Spezifiziert mit 4500Liter/Stunde, sollte aber auch mit 2000Liter laufen. Werde in einen Behälter einspeisen. Habe mir einen gebrauchten 100Liter Kompressor Kessel dafür besorgt. Die wird dann wie verrückt den Inhalt durchmischen. Kann dann aber vom Kessel über Umwälzpumpe direkt in den Heizkreis einspeisen.
Lade gleich auch Fotos der WP hoch.
Wäre ein gebrauchtes Markengerät bei Kleinanzeigen nicht eventuell billiger gewesen?
In meiner Gegend (sehr ländlicher Bereich) ist kaum etwas in der Richtung zu finden. Versendbare Ware, wie gebrauchte Luftentfeuchter mit Kompressor, sind dann oft so alt und lange in Betrieb gewesen, daß es der Kompressor nicht mehr lange macht oder bereits defekt ist.
Für den kleineren Geldbeutel, aber auch mit kleinem Verdampfer, war dieses Gerät gedacht. Inzwischen hat der Verkäufer aber den tatsächlcihen Wert erkannt und die Preise nach oben angepasst:
Wurde vor einigen Wochen für 200.- verkauft. Aufgrund des Inverters habe ich das Angebot für einen Fake gehalten. War aber tatsächlich ein sehr nobles Gerät von einem erfahrenen China Hersteller der seit Jahrzehnten im Geschäft ist. Das sieht man dem Teil auch an. Alles perfekt abgestimmt (auf China Massenmarktniveau natürlich), kein Teil zu viel oder zu wenig. Sogar ein Füllventil, was nicht selbstverständlich ist. Weite Rohrbögen am Kompressoranschluß, um Schwingungen zu dämpfen, obwohl über Inverter betrieben wird. Modernes EEV, das allein schon fast den halben Kaufpreis ausmacht.
Hat natürlich kein Vierfach Ventil für eine Abtauung über Prozessumkehr. Inwiefern die Steuerung eine Abtauung durch Abschaltung vorsieht, weiß ich auch noch nicht. Wurde ja als Pool Heizung für den Sommerbetrieb geboren. Möchte mir daraus eine Wasser zu Wasser Wärmepumpe bauen, um im Winter die Solarthermie aus einem 1000Liter Puffer zu nutzen. Hätte besser gleich zwei kaufen sollen, weil ein extra Titanwärmetauscher mehr kostet als diese ganze WP.
Wir haben am Haus eine unterirdische, nicht isolierte Zisterne mit ca. 2500l Volumen. Die Zisterne wird gespeist durch eine Pumpe unterhalb der Bodenplatte des Hauses (Dränage). Gerade im Winter werden täglich durch Sickerwasser bzw. Hangwasser bis zu 2000l Wasser rein gepumpt. Das Wasser hat bis dahin die Wärme des Erdreichs aufgenommen (ca. 10 Grad.)
In deinem Fall wegen der täglichen Einspeisung vielleicht eher uninteressant, bestünde die Möglichkeit, die Anlage gleich als Eisspeicher auszulegen. Dann mußt dir keine Sorgen wegen einer eventuellen Unterkühlung machen und kannst die Leistung der WP erhöhen. Es vereist ja auch nicht die ganze Zisterne, sondern erstmals nur um die Wärmetauscherrohre herum. Der tägliche Durchfluß bringt ja laufend Wärme ein. Dafür wäre aber eine beträchtliche Rohrschlange in der Zisterne erforderlich. Die geht dann, mit Frostschutz befüllt, auf den Wärmerauscher der WP und gibt dort Wärme ab. Kostenmäßig ist das Alu-Verbundrohr nicht unerschwinglich und die Lösung spart, über Jahre betrachtet, Heizkosten ein.
In deinem Fall wegen der täglichen Einspeisung vielleicht eher uninteressant, bestünde die Möglichkeit, die Anlage gleich als Eisspeicher auszulegen. Dann mußt dir keine Sorgen wegen einer eventuellen Unterkühlung machen und kannst die Leistung der WP erhöhen. Es vereist ja auch nicht die ganze Zisterne, sondern erstmals nur um die Wärmetauscherrohre herum. Der tägliche Durchfluß bringt ja laufend Wärme ein. Dafür wäre aber eine beträchtliche Rohrschlange in der Zisterne erforderlich. Die geht dann, mit Frostschutz befüllt, auf den Wärmerauscher der WP und gibt dort Wärme ab. Kostenmäßig ist das Alu-Verbundrohr nicht unerschwinglich und die Lösung spart, über Jahre betrachtet, Heizkosten ein.
Das ist wirklich eine verdammt gute Idee und hatte ich mir auch schon überlegt. Der Phasenübergang von Wasser zu Eis setzt ja so viel Energie frei, wie die Erwärmung des Wassers von 0 auf 80°C benötigt. Eine wesentlich höhere Ausbeute als das Wasser nur von 11-12°C auf z.b. 5°C abzukühlen.
Was dagegen spricht, sind folgende Nachteile:
- Die Zisterne ist recht klein und hat nur einen Innendurchmesser von 1m (Beton Schachtringe). Einmal jährlich Pumpe ich sie leer und sauge den Dreck vom Boden ab. Mit den Rohrschlangen komm ich dann gar nicht mehr da rein. Ggf. die Rohrschlangen auf ein Ständergerüst bauen, sodass man diese bei Wartung herausnehmen kann. Wir reden hier aber von 100m DN32 PE Rohr
- Falls Eis den Überlauf in den Kanal verstopft, läuft das eingeleitete Wasser durch ein Leerrohr bei uns in den Keller (Das Konstrukt existiert seit 30 Jahre und ist nicht auf meinem Mist gewachsen)
- Das Wasser wird auch fürs Klo verwendet. Unpraktisch wenn nichts mehr kommt oder Eiswürfel im Spülkasten Schwimmen 🤣
- Finanziell würde das Rohr mit mindestens 150€ zu buche schlagen und wahrscheinlich sind 100m auch viel zu wenig
Daher werde ich das Wasser erstmal so nehmen wie es ist und mögliche Frostschäden am Plattenwärmetauscher durch einen Sole Zwischenkreis vermeiden. Hat auch den Vorteil das ich mir den hochwertigen PWT in der WP nicht verrocke. Die Grundwasser WPs von Wolf und Nibe arbeiten nach dem gleichen Prinzip.
600.- frei Haus klang gut und habe das Teil auch sofort bestellt und nach der Lieferung auch sofort zerlegt, um die edlen Teile zu betrachten. [...] Vierfach-Ventil für die Abtauung, ein Drehstromkompressor welcher über einen Kondensator einphasig betrieben wird, also kann ein billiger Inverter angeschlossen werden.
Das ist ja der Hammer - eine Pool-Wärmepumpe hat ein 4-Wege-Ventil...!?! Wozu das wohl gedacht sein mag? Bei Temperaturen um 0°C, wo das Abtauen relevant wird, nutzt doch eigentlich niemand mehr seinen Swimmingpool. Möglicherweise hätte das mal eine Heizungswärmepumpe werden sollen, wurde dann aber wegen Überproduktion als Poolwärmepumpe finalisiert und verkauft...?
Kompressor: Woraus schlussfolgerst Du, dass das ein 3-phasiger Drehstrommotor ist? Um es ganz sicher zu wissen, müsstes Du ihn mal abklemmen und die Widerstände zwischen den 3 Anschlusskabeln genau messen. Bei einem echten 3-phasigen Motor sind die alle gleich. 1-phasige Motoren mit Haupt- und Hilfswicklung liefern dagegen unterschiedliche Widerstandswerte.
Frequenzumrichter: 3-phasige Motoren, die für den Inverterbetrieb vorgesehen sind, haben üblicherweise Permanentmagnete im Rotor, so dass sie auch bei niedrigen Frequenzen gut Drehmoment liefern. 3-phasige Motoren dagegen, die für fixe 50 Hz vorgesehen sind, haben die meist nicht. Entsprechend kann es sein, dass Du da im Umrichterbetrieb mit der Drehzahl nicht allzu weit heruntergehen kannst. 30 Hz sollten schon noch gehen, aber unterhalb dürfte irgendwo ein Punkt kommen, wo der Rotor dem Drehfeld nicht mehr folgt. Ich wäre gespannt auf die Ergebnisse, falls Du es ausprobierst!