Erfahrungen Brauchwasser Wärmepumpen

Hallo Eclipse, ich habe heute mal meine 200L BWWP getestet. Leider finde ich im Datenblatt nur die Info das der COP bei A7 bei 3,23 liegen soll. Ich kann also nur annehmen das es für W55 gilt. Die Außentemperatur war gemittelt über den Heizvorgang ca. 16 Grad.

Starttemperatur gemittelt würde ich ca. 44,5°C nehmen. Die BWWP selbst hat 46°C angezeigt, allerdings ist mir schon aufgefallen, das dieser Wert nicht 100% stimmt und ich denke das der Sensor im Gehäuse etwas höher sitzt und somit eher in der wärmeren Schicht misst. Ich habe zusätzlich einen DS18B20 Sensor etwas unterhalb der Mitte in einer Tauchhülse eingebaut. Der hat zu diesem Zeitpunkt 43,4°C angezeigt.

Verbraucht hat die BWWP laut Stromaufnahme Messgerät 1,11 KWH bis zur Zieltemperatur von 55°C welche Schlussendlich auch von beiden Sensoren angezeigt wurde.

Wie kann ich jetzt den realen COP nachrechnen?

@bobber69 Danke für die Teilung deiner Beobachtungen.

Zur Berechnung des COP berechnest du die Energiemenge, die in die Wassermenge reingesteckt wurde für die Erwärmung von 43,4°C oder 46°C auf 55°C.

Am besten nimmst du die Temperatur nur eines Meßfühlers und bildest die Differenz von Anfangs und Endtemperatur und multiplizierst das Ergebnis mit der Wassermenge.
Dann erhälst du die Menge an Kalorien, die für die Erwärmung reingesteckt wurde.
Wenn während der Erwärmung Wasser entnommen wurde, musst du die Wärmemenge für dieses Wasser natürlich addieren.

Mit der Umrechnungskonstante von Kalorie auf Joule ermittelst du die Wärmemenge in SI-Einheiten und kannst dann auf die Wärmemenge in kWh umrechnen.
Das ganze lässt sich leicht in einer Kalkulations-Tabelle abbilden.

Nun teilst du noch die ermittelte Wärmemenge durch den Strom-Verbrauch und erhälst den COP.

Zur Vereinfachung rechne ich kurz ein Beispiel mit deinen Daten durch mit der Annahme, das kein Wasser während der Aufheizung entnommen wurde.
Vereinfachung: 1l Wasser entspricht 1kg

200l * (55-46) = 1800kcal

Umrechnungskonstante: 1cal = 4,1868Joule = 4,1868Ws (Wattsekunden)

1800kcal*4,1868Ws/3600s = 2,09kWh Wärmeenergie

2,09kWh / 1,11kWh = 1,89 COP

So sieht das bei mir in der Tabellenkalkulation aus.

 Herzliche Grüße

@eclipse danke dir für die ausführliche Erklärung. COP 1,89 wäre allerdings übel. Das möchte ich eigentlich nicht glauben. Der Stromverbrauch ist fix, ich kann mir nur vorstellen das die Temperatursensoren eher nur zur Schätzung taugen. Mein DS18B20 Sensor sitzt in einem Kupferrohr welches ich in eine Hülse geschoben habe, wo normal ein Temperatursensor für die Solarthermie Anlage angeschlossen wird. Ich denke also ganz genau werde ich es nie ermitteln können. Die Anzeige der BWWP selber springt auch manchmal nicht nachvollziehbar. Unterm Strich funktioniert allerdings alles und ich denke bei durchschnittlich 2 KWH am Tag für 5 Personen und regulärer Temperatur von 58 Grad kann ich auch nicht meckern. Im Februar mit deutlich kälteren Außentemperaturen hatte ich im Schnitt auch nur knapp 2,5 KWH Durchschnittsverbrauch. Das sind Verbräuche die selbst ohne PV Strom absolut im Rahmen liegen. Bei aktuellen 0,32€ pro KWH sprechen wir von knapp 64 - 80 Cent pro Tag für die Warmwassererzeugung.

Gleichzeitig bleibt meine Ölheizung aus und ist nicht zusätzlichem Verschleiß ausgesetzt.

ein COP von 1.89 ist um Magnituden besser als ein Elektroboiler oder noch schlimmer Durchlauferhitzer aka Blackout-Maker

@bobber69 Die 1,89 kommen raus bei 46°C zu 55°C, wenn dein anderer Fühler von angezeigten 43,4°C auch auf 55°C hochgeht, dann sieht es schon besser aus (2,43).

Die reingesteckte Energiemnege ist immer vom Temperaturdelta abhängig.

Wenn du sogar auf 58°C hochheizt und nicht mehr Strom verbrauchst wird der COP noch besser.

Beobachte nochmal ein paar Tage, berechne die Werte und bilde dann einen Mittelwert über mehrere Tage, da hast du sicher einen zuverlässigeren Wert als diese Momentaufnahme.

Herzliche Grüße

Ich habe jetzt nochmal mehrere Tage geloggt. Leider habe ich immer eine Temperaturdifferenz von ca. 3°C von meinem Sensor zu der Anzeige der BWWP.

z.B. schaltet meine BWWP bei eingestellten 55 Grad ab ( hat meistens aber einen Überschwinger auf 56°C auf der Anzeige ) und mein Sensor zeigt 53°C an.

Mein Sensor sitzt relativ mittig in einer Tauchhülse , der Sensor der BWWP müsste aus meiner Sicht dann etwas weiter höher im oberen Drittel sitzen.

Ich rechne mittlerweile nur noch mit den Werten von meinem Sensor , die Zieltemperatur liegt hier allerdings dann bei 53 Grad wie oben geschrieben.

Heute hatte ich nach deiner Formel bei einer Außentemperatur von 21 Grad einen COP von 3,10 bei einer Temperaturdifferenz von 12 Grad ( Ziel : 53 / Start : 41 )

Bei 18 Grad außen und einer Temperaturdifferenz von 17 Grad ( Ziel : 53 / Start : 36 ) habe ich einen rechnerischen COP von 3,27 erreicht. Wenn ich hier z.b. eine gemittelte Zieltemperatur von 54 Grad und 18 Grad Differenz annehme liegt der COP schon bei 3,46

Bei 12 Grad außen und einer Temperaturdifferenz von 9 Grad ( Ziel : 53 / Start : 44 ) habe ich einen rechnerischen COP von 2,62 erreicht. Wenn ich hier z.b. eine gemittelte Zieltemperatur von 54 Grad und 10 Grad Differenz annehme liegt der COP schon bei 2,91

@bobber69 Das sieht ja schon sehr gut für dich aus.
Die jetzt ermittelten COP Werte von 3,27 und 3,46 sind im Bereich der technischen Daten.
Die hohe Temperaturdifferenz hilft da sicher.

Ich habe auch mal ein paar Tage geloggt und mit den Temperaturen variiert.
Dabei habe ich festgestellt, dass der COP mit der Höhe der Start- und Endtemperatur proportional sinkt, was ich auch erwartet habe.
Die Unsicherheit besteht in der Wasserentnahme, während des Aufheizvorgangs, das ist nur von mir geschätzt.

Bei mir läuft die WP nur einmal am Tag so 2-3 Stunden und das reicht dann mit Duschen und unserem normalen Warmwasserverbrauch bis zum nächsten Tag.
Wobei ich sie nach 17:00 nicht mehr laufen lasse.

Der Warmwasserverbrauch ist in unserem zwei Personenhaushalt deutlich niedriger als bei dir mit 5 Personen und unser Speicher ist größer, da werde ich wohl ein paar Effizienznachteile haben.

Der Temperaturfühler sitzt in der Mitte des Speichers.
Ich werde später noch einen Fühler oben in einer Tauchhülse installieren, dann habe ich auch zwei Messpunkte und werde dann nochmal messen und vergleichen.

Als Fazit für mich ist die WWP eine lohnende Investition, weil sie selbst mit dem jetzt ermittelten COP noch ca. 15mal effizienter ist als meine Gasheizung vorher.
Selbst mit einem Strompreis von 0,40€/kWh hat die WWP sich durch die Einsparung nach weniger als acht Jahren vollständig selbst bezahlt.
Mit meinem Solarstrom gegen die 0,08€/kWh Einspeisevergütung hat sie sich schon nach ca. sechs Jahren bezahlt gemacht.

Herzliche Grüße

Hallo zusammen,

hier mal meine Werte und Erfahrungen mit einer Austria Email Explorer Evo 270 mit Wärmetauscher (WT).

2 Familienhaus, 6 Erwachsene (2 EG +4 OG)

DIY eingebaut am 20.04.2023. Hab den alten Boiler abgeklemmt und die BWWP einfach mit vorkonfektionierten (IG / AG / Überwurfmutter usw.) Edelstahlwellrohren an die vorhandene Verrohrung angeschlossen. Den WT habe ich nicht angeschlossen, aber die Anschlüsse gedämmt. Den Ab- und Aufbau habe ich an einem Samstag in ca. 5-6 Stunden erledigt. Hatte etwas probleme mit dem Abdichten (Teflonband / Hanfen), bin nicht vom Fach und musste einiges zwei mal anfassen.

Die nächste Zeit habe ich dann die Leitungen gedämmt, aber nur ca. 50% ENEV. Dann habe ich mit einem KG Rohr und einem Flexschlauf die Abluft durchs Kellerfenster geführt, Frischluft kommt vom unbeheizten Keller oder jetzt (Sommer) vom offenen Kellerfenster einen Raum weiter. Im Heizraum sind auch noch zwei PV WR die Wärme abgeben.

Wir haben auch eine Zirkulation, die leider sehr lange Wege hat. Die längste Leitung geht quer durchs Haus vom Keller in das Bad im EG, das sind geschätzt locker 15 m. Die Zirk. habe ich dann aber mit ner Hama Funksteckdose mit Verbrauchsmessung (hatte ich noch über) nur noch 2x am Tag morgens und abends für 3 Minuten fest laufen. Ansonsten mit Funktaster im Bad für den Bedarf zwischendurch. Für den Zirk. Anschluss ist noch so eine Trennverschraubung / Isolationsmuffe sehr wichtig, um Kontaktkorossion zu verhindern.

Eine Wasseruhr habe ich an den Zulauf angeschlossen. Verschiedene Shelly´s verbaut: Shelly Plus 1 für das PV Relais der BWWP + Shelly Plus Add-on mit 2x DS18B20 Temperatursensoren (1x an vorgesehener Stelle am Boiler, 1x an der Steigleitung in 2 m Entfernung), Shelly Plug S für die Verbrauchsmessung der BWWP, Shelly Plus Plug S für Balkonsolar.

Die BWWP hatte ich kurz am Anfang im Automatikmodus laufen, dabei hat die sich immer auf über 60 Grad hochgepumpt und extrem viel Strom verbraten. Im Schnitt  ca. 7 kwh/T, teils auch mit Heizstab! Dann habe ich den Öko Modus und Zieltemperatur 53 Grad ohne Heizstab eingestellt. Dann ist es schon mal runter auf ca. 5,5 kwh.

Durch die Temp. Sensoren konnte ich einen hohen Wärmeverlust über Nacht feststellen, teilweise 7-10 Grad. Die Steigleitung hatte immer nahezu die gleiche Temp. wie der Boiler. Also habe ich eine ungewollte Schwerkraftzirk. vermutet. Das hat sich dann auch bestätigt. Hinter der Zirk. Pumpe ist ein unscheinbares Messing Stück, ca. 4,5 cm verbaut, hat wie ne Hahnverlängerung ausgesehen. Zum Glück war die kpl. Einheit mit Pumpenverschraubungen und Absperrventilen davor und dahinter versehen. Hab die Pumpengruppe ausgebaut und festgestellt das dieses unscheinbare Stück Messing eine Schwerkraftbremse mit Rückschlagventil ist. Das Teil war im offenen Zustand durch Verkalkung hängen geblieben und nach einer Entkalkulng hat es wieder einwandfrei geschlossen. Also wieder eingebaut und siehe da, kaum noch Verluste über Nacht. Die Steigleitung kühlt auf Umgebungstemp. ab. Die Zirkulation mit Schwerkraftbremse sollte also immer geprüft werden und evtl. regelmäßig gewartet werden. Das kann schon mal einiges an Energie einsparen.

Hier die durchschnittlichen Stromverbräuche lt. Shelly Plug pro Tag:

April 7,12 kwh / Mai 6,47 kwh / Juni 4,7 kwh / Juli bisher 3,58 kwh

Seit Beginn waren es 477 kwh mit denen 27,4 m3 Wasser erwärmt wurden.

Lt. Shelly Sensor am Boiler waren es 43,4 Grad C im Schnitt. Am Boiler sind wie gesagt 53 Grad C eingestellt.

Das Kaltwasser hat zwischen 15 und 19 Grad C.

Mit diesen Werten habe ich jetzt mal die JAZ berechnet (keine Ahnung ob das richtig ist, bitte um Info wie es evtl. richtig wäre, Danke)

Im I-Net hab ich folgende Formel gefunden um erst normalerweise erforderliche Energie in Watt zu erhalten: W = 2,5 x Volumen x (Temp. Warmwasser - Temp. Kaltwasser).

Ich bin jetzt mal von einem schlechteren Fall (geringe Temp. Diff. und nur geringe Aufheizung) augegangen und habe die Fett markierten Werte dort eingegeben. Dann kommen 1.671,4 kwh raus. 1.671,4 kwh / 477 kwh ( BWWP Verbrauch) = JAZ 3,51

Bei 15 Grad C Kaltwasser Temp. kommen raus 1.945,4 kwh / 477 kwh = JAZ 4,08

Oder ist das Falsch? Mein Ansatz war, das Kaltwasser muss zB von 19 Grad C auf den Schnitt von 43,4 Grad C erwärmt werden.

Absolut Positiv ist auf jeden Fall, ab Mitte / Ende Mai ist die Gastherme (Brennwertgerät aus 2001 von Buderus, Leistung 27 kw) aus und der Gasverbrauch wird sich  wahrscheinlich sehr positiv nach unten verändern. Bis zum abschalten der Therme hatten wir seit 1.1.23 rund 15k m³ Gas verbraucht, entspricht rund 16,4k kwh. Die Therme wird hoffentlich erst wieder im Oktober oder später gebraucht. Die Jahre davor war der Verbrauch zwischen min. 33k kwh und bis 42k kwh, also im Schnitt um die 37k kwh.

Also die Maßnahmen mit der BWWP und natürlich dem bemerkten Defekt der Schwerkraftbremse werden ordentlich Gas einsparen.

Durch die Balkonsolaranlage (Guerillia Solar mit etwas mehr kwp ;-)) wird während des Sommers geschätzt 50-60 % Eigenstrom verwendet, übers Jahr wahrscheinlich 20-30 %. Meistens läuft die BWWP während des Tages, weil da meist das Wasser entnommen wird.

Gekostet hat mich die BWWP 2.600,-€ inkl. Versand, plus Kleinmaterial geschätzt noch mal 3-400 €. Also um die 3.000,-€ Früher oder später wird sich das rechnen, von einer normalen Heizung kann man das nie sagen und Gas wurde auch weniger verbrannt.

Gut finde ich an der Explorer Evo BWWP, PV Relais, diverse Einstellmöglichkeiten, zur Not den WT, und das ACI Modul (dann braucht man keine Magnesium-Opferanode).

@leanders Danke für deinen ausführlichen Bericht.

Der COP Wert mit 4,08 klingt besonders gut.
Hast du mal mit der Berechnung aus meinem Post vom 29.06. gegengerechnet?

Die 27,4m³ von 19°C auf 43,4°C zu erwärmen braucht 777,54kWh.
Die 27,4m³ von 15°C auf 53,0°C zu erwärmen braucht 1210,92kWh.

Damit wärst du im ersten Fall bei einem COP von 777,54/477=1,63 und für den zweiten Fall bei einem COP von 1210,92/477=2,54.

Der zweite Fall erscheint mir realistischer als der COP von 4,08, da du ja in der Zeit auch noch die ungewollte Zirkulation und das wilde Aufheizen mit dem Heizstab drin hattest.

Die 27,4m³ sind ja nur die entnommene Warmwassermenge, oder?
Wenn ja, sind da noch die Zirkulationsverluste etc. mit reinzurechnen, die wirst du ohne Wärmemengenzähler (WMZ) jedoch nicht messen können.
Weiterhin hat der Speicher auch Abstrahlverluste, die im allgemeinen ga nicht berechnet werden.
Wenn die beiden Verluste mit reingerechnet werden verbessert sich der COP dadurch natürlich, kann aber ohne WMZ nur geschätzt werden.

Wäre gut, wenn du nochmal in der jetzigen Konfiguration die Daten sammelst, damit hast dann eine stabile Basis.
Ich vermute mal, dass du dann irgendwo bei einem COP von 2,8 bis 3,2 vor den Zirkulations- und Abstrahlverlusten landest, was aus meiner Sicht ein guter Wert wäre.

Herzliche Grüße

@eclipse 

Hallo Sorry das ich mich hier reinhänge. Aber ich möchte auch im Winter eine BWWP einbauen und mit Sensoren... ausrüsten. Kann ich einfach einen Wärmemengenzähler einbauen habe auch schon gehört das geht nicht.

DANKE

@nargon Kein Problem, dafür ist das Forum ja da.

Die meisten WMZ sind nicht für die Verwendung in Trinkwasserleitungen zugelassen.

Du musst dir einen suchen, der die Zulassung für Trinkwasser hat.

Herzliche Grüße

@eclipse Hallo so einfach ist das nicht. Denke ich nehm einfach einen Gebrauchten günstigen und schau mal was rauskommt.

Hallo Eclipse, vielen Dank für deine Erklärungen.

Ja, Die 27 m3 war die entnommene Wassermenge ohne Zirkulation usw.

Wahrscheinlich müßte man vor dem Aufheizvorgang der BWWP die Zirkulation, Wasserzufuhr und Entnahme kpl. abdrehen und die Startwerte + Endwerte (Temp., Stromzähler) - Abstrahlverluste vergleichen um einigermaßen realistische COP Werte zu berechnen. Du hattest das ja auch schon erwähnt.

Was hälst du von der Formel unten, die für die Warmwasserkosten verwendet wird, kann die nicht auch irgendwie genommen werden? 

Wärmeverbrauch für Warmwasser (kWh) = Warmwasserverbrauch (m³) x (Warmwassertemperatur (K) – Kaltwassertemperatur (K)) x 2,5

Viele Grüße

@nargon 

Hallo.

Gibt es einen Wärmemengenzähler für die Trinkwasserleitung? Ich habe jetzt nur die WMZ gefunden die Vor-/ Rücklauf und Temp. Diff. erfassen und daraus einen Wert berechnen, siehe Foto. Oder gibt's da noch was anderes? 

Viele Grüße