Hallo,
ich plane den Einbau einer Luft-Wasser Monoblock Wärmepumpe.
Im Haus haben wir noch einen Wasserführenden Kaminofen.
Das gesamte Haus hat einen Heizkreis mit Fußbodenheizung. Die FB ist aus den 80er und die Rohre sind nicht Diffusion dicht. Daher braucht es eine System-Trennung zu allen Eisenteilen wie z.b. den Kamin.
Nun bin ich dabei mir eine clevere Hydraulik zu überlegen.
Ich dachte den alten Edelstahl Trinkwasserspeicher als Systemtrennung und Puffer für den Kamin zu verwenden. (Die 160l reichen für den Kamin --> der Kamin läuft seit 10Jahren ohne Puffer--> Wärme muss nur in den Fußboden geladen werden) .
Die Wärmepumpe würde ich aus Effizients-Gründen und Minimierung von Zyklen dierekt an den Fußoden Kreis hägen wollen. Evtl. ist dann auch eine Kühlung im Sommer möglich.
Bevor ich die Realisierung starte und ich mehr ein Elktrofachmann als Sanitär/Heizung bin würde ich mich über eine zweite Meinung von euch freuen.
Anbei ein Skizze des Schemas.
Wie hoch war die Vorlauf und Rücklauftemperatur? Ich vermute mal der Vorlauf muss sehr heiß sein. Ein einziger Heizkreis für alles ? Wie lang ist der Heizkreis? Müssen ja hunderte Meter sein. Dann kommst im Rücklauf vermutlich sehr kühles Wasser heraus. Eigentlich optimal für BrennwertHeizungen. Für WP aber eher weniger gut, es sei denn der Durchfluss wäre sehr hoch. Sage ich nicht als Profi sondern als besserer Laie.
Altbau 1957. Haupträume ordentlich gedämmt. Heizlast Hauptr < 1kW.
3x Comfee MSR 12000 von 2017 + Holzofen Wamsler Raumheizer
6 kWp PV Victron Ökosystem
9,6 kWh Pylontech Speicher
Paul Ventos 50DC dezentrale Lüftungsanlage
Hallo,
Im Heizraum geht eine Hauptleitung mit Vor und Rücklauf ab (ein Heizkreis mehr oder Weniger). Jedes Geschoss hat natürlich einen Verteiler mit mehreren Kreisen für die FB. Vorlauf ist sehr niedrig unter 35°C.
Hallo Thomas, frohes Neues,
hier ein paar Gedanken von mir zu deinem Schema. Leider kenne ich deine Anlage garnicht, daher hoffe ich, dass es trotzdem halbwegs zutrifft und dir hilft. (Evtl. ist es ja auch aufschlussreich für andere im Forum 
1. Kamin + Brauchwasser in Betrieb
In diesem Anlagenzustand kann es bei deinem Schema passieren, dass das Heiße Wasser vom Kamin direkt zur Brauchwasserbereitung strömt bzw. von P2 - Pumpe BW (siehe Bild) angesaugt wird. Das ist erstmal nicht schlimm und vielleicht sogar gewollt.
Für den Fall aber, dass deine Brauchwasserabnahme gerade sehr gering ist (z.B. nur halten der Zirkulationstemperatur - Trinkwarmwasser), dann ist auch die Wärmeabnahme sehr gering. (z.B. Nachts) Das heiße Wasser vom Kamin (z.B. 80 °C) würde also ohne signifikante Auskühlung zurück richtung Kamin strömen. Ab hier hast du möglicherweise ein Problem, da der Kamin statt 60 ° auf 80°C zu erhitzen jetzt 80 °C auf 100 °C erhitz. Das Wasser strömt dann möglicherweise wieder richtung Brauchwasser und du hast einen Loop der sich hochschaukelt. Dein Sicherheitsventil vom Kamin würde wahrscheinlich auslösen und erstmal ein bisschen Dampf ablassen
2. geringe bis keine Abnahme FBH -> Wärmepumpe gestört
Angenommen das Ventil für die FBH steht auf 100 % Beimischen. (die Sonne scheint gerade in deine Räume, keine Heizungsabnahme oder dein Kamin hat das Haus genug geheizt). Die FBH fährt also komplett unabhängig vom Speicher. Automatisch könnte in deinem Schema auch deine Wärmepumpe nicht mehr über den Speicher fahren. Siehe Bild. (Wenn aus dem Speicher nichts mehr entnommen werden kann, dann kann man auch nichts mehr reinpumpen) Als Folge könnte deine Wärmepumpe anfangen zu takten oder sowas.
Die Pumpen von FBH und WP hydraulisch betrachtet gegeneinander arbeiten zu lassen ist auch eher unüblich, kann aber funktionieren. Ist eine Pumpe deutlich größer als die andere, kann es passieren, dass die dann die andere Pumpe stört. Man könnte davon ausgehen, dass die Pumpe für deine FBH stärker ist als die der WP. Es könnte also passieren, dass die Pumpe FBH die Pumpe WP stört. (oder andersrum) Im schlimmsten Fall dreht die Pumpe WP Rückwärts oder schafft es nicht anzuspringen bei Bedarf, weil der gegendruck zu hoch ist.(ich hab solche Phänomene schon bei größeren Anlagen erlebt) (Einbau Rückschlagklappe kann helfen, ist ggf. von Werk im Monoblock integriert)
3. Brauchwasserbereitung macht möglicherweise deine Schichtung im Speicher Kaputt
Angenommen du hast mit dem Kamin den Speicher zur Hälfte mit 80 °C geladen. (die obere hälfte) Die andere Hälfte hat 40 °C. Durch das Heizen vom Kamin braucht deine FBH gerade keine Wärme und steht auf 100 % Beimischen. Deine WP ist aus, weil Wohung warm und Speicher geladen. Kamin ist auch inzwischen ausgebrannt und Ventil vorm Kamin hat den Kamin hydraulisch abgekoppelt (steht auf 100 % beimischen).
Jetzt läuft nur noch deine Brauchwasserwärmepumpe (BWWP), aber es gibt gerade keine richtige abnahme. (z.B. über Nacht nur Zirkulationsbetrieb oder sowas) Die BWWP nimmt also das 80 °C Wasser ausm Speicher, kühlt es nur unwesentlich ab und pumpt es unten wieder in den Speicher rein. Als Folge hast du keine Schichtung mehr im Speicher und irgendwann vielleicht homogene 55°C im Edelstahlspeicher. (bei deinem Minispeicher vielleicht schon nach 10 min - kommt auf die BWWP Pumpe an)
Evtl. geht der Heizstab deiner BW-Bereitung jetzt ab und zu an. Für Leute bei denen der Kamin ein Öl- oder Gaskessel wäre, ist sowas aber echt fatal, weil jetzt würde aufeinmal die normale Wärmepumpe unten aus dem Speicher 55 °C ansaugen und einfach ausbleiben, weil sie denkt es ist warm genug.
Um für sowas abhilfe zu schaffen kann man z.B. die Pumpe für die BW-Bereitung ordentlich steuern, damit die nur läuft, wenn sie es wirklich soll. Oder man baut noch ein Ventil ein, dass z.B. thermostatisch regelt. Wenn der Rücklauf sehr warm (Zirkulationsbetrieb), dann wird das Wasser in der Mitte vom Speicher eingeleitet. Wenns kalt zurückkommt unten. (siehe Bild)
Mir fallen da noch mehr Sachen auf, aber ohne deine Anlage genauer zu kennen ist es schwierig. Ich hoffe was ich da geschrieben habe ist erstmal halbwegs verständlich und hilft weiter.
Ich würde dir aber empfehlen die Erzeuger (Kamin + WP) hydraulisch entkoppelt über eigene Speicherstutzen an einen Speicher anzuschließen. Somit kannst du ausschließen, dass sich die Pumpen beeinflussen und die Erzeuger vernünftig arbeiten. Hier eine kleine Skizze, wie man es evtl. machen könnte. Dann kannste aber wahrscheinlich deinen Bestandsspeicher nicht mehr benutzen, was natürlich schade wäre. Mit Anlagenkenntnis findet man vielleicht auch ne schöne Lösung, wo man den noch mit Einbinden kann. Ansonsten machen sich alte Speicher als Feuerschale auch noch ganz gut, dann muss man Sie zumindest nicht komplett entsorgen.
Bei eine Luftwärmepumpe kann auch die Überlegung sinnvol sein, den Speicher größer auszulegen, sodass die WP zumindest in der Übergangszeit (z.B.) Okober nur tagsüber laufen muss. Tagsüber ist es nämlich deutlich wärmer als nachts. Somit ist deine Wärmepumpe auch deutlich effizienter.
Bei einer 5 kW Panasonic machen 5 °C Unterschied (zwischen 7 und 2 °C ) in der Außentemperatur z.B. schon 30 % Effizienz aus. Meistens ist in der Übergangszeit der Unterschied zwischen Tages und Nachttemperatur deutlich höher. Daher würde ich dir einen größeren Speicher empfehlen. (es sei denn du hast ein Tinihouse oder super gedämmtes Haus oder so
Falls im Forum Interesse besteht dieses Thema noch genauer zu betrachten, vielleicht auch im Zusammenhang mit Strompreisen, dann gerne bescheid geben. Ich überlege dazu einen eigenen Thread für euch zu eröffnen mit mehr Details und genaueren Brechnungen etc.
Liebe Grüße.
aktuelle DIY Projekte:
- Arduino mit Temp. und Feuchte Sensoren zum Datenloggen, senden der Daten ans Raspberry und loggen für spätere Auswertungen -> Ziel ist eine eigene kleine ISP mit Arduino zu basteln für die Heizungssteuerung
- 1400 Wp PV-Anlage mit Mikrowechselrichter
- Umbau von meinem Schwerkraft "Allesbrenner", Einbau Pumpengruppe und Regelventile, Umsetzung eine automatischen Steuerung zur Funktion mit einem weiteren Erzeuger, Holzhacken ^_^
Achso noch zum Thema Kühlen: Da musst du aus meiner Sicht sehr aufpassen, dass deine Wassertemperatur nicht zu niedrig wird.
Temperaturen zum kühlen von z.B. 17°C/19°C (VL/RL) sind denkbar. (der Kühleffekt könnte sehr gering ausfallen)
Um so kälter man die Temperatur wählt, umso wahrscheinlicher, dass sich Feuchtigkeit aus der Luft an den Rohren und ggf. bei dir am Fußboden absetzt. Vor allem an schwülen Sommertagen. Das kann dann zu Bauschäden, Schimmel, Korrosion usw. führen. Hierbei kommts wahrscheinlich hauptsächlich auf deinen Bodenaufbau an, welcher Estrich, sind die Materialien diffusionsoffen usw.
Falls du sowas vorhast empfehle ich dir einen Taupunktwächter zu installieren. Der schlägt dann z.B. Alarm, wenn die Luft sehr feucht ist (Gefahr für Feuchteeintrag in Bauteile). In dem Falle sollte sich die Anlage abschalten. Ist die Luft wieder trockerner kannst du wieder zuschalten.
Wenn du deine innenraumluft (-feuchte) über eine Lüftungsanlage oder so kontrollierst, dann kannst du auch niedrigere Temperaturen wählen, weil du dir sicher sein kannst, das kein Wasser aus der Luft ausfällt. Das ist aber im privaten bereich wahrscheinlich nicht der fall...
Die niedrigste Wassertemperatur von deinem hydraulischen System beeinflusst auch die Auslegung deines Ausdehnungsgefäßes (MAG), das noch am Rande.
lg
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Hallo HappyEgg,
vielen dank für die Ausführliche Analyse.
Habe deine Anmerkungen verstanden und potenziellen Probleme verstanden.
Nun habe ich eine neue Idee mit und denke das sich dadurch viele der potenzielle Probleme erledigen.
Vorab möchte ich noch etwas zum Haus und System erklären.
1. Die FB ist aus Kunststoffrohren aus den 80er Jahren welche nicht Diffusionsdicht sind. Daher dürfen im FB Kreis keine Grauguss / Eisen etc. Komponenten verbaut werden.
Deshalb sollte der alte Brauchwasserspeicher als Wärmetauscher und Puffer dienen. Der Kamin-Kreis muss also Komplett gentrennt sein.
2. Ich verwende eine Eigene DIY Reglung mit einem ESP32 und Raspberry PI so das ich alles frei programmieren kann.
3. Ich möchte die WP direkt am FB Kreis anschließen um hier keine Vorlauftemperatur z.b. durch Vermischung im Speicher zu verlieren. Ziel ist max. Effizients. Derzeit Heizen wir fast nur über den Kamin welcher am Öl Kessel mit 80l Kesselwasser (Mini-Puffer) angeschlossen ist. Der FB bekommt also nur Wärme wenn der Kamin an ist. Der Kamin läuft natürlich nicht ständig. Es reicht in der Übergangszeit wenn man Abends z.b. 2h Feuermacht und das Haus hält die Wärme bis zum nächsten Abend. Das Haus ist gut Isoliert und die FB hat auch etwas Thermische Kapazität was eine recht hohe thermische Zeitkonstante ergibt. Daher möchte ich Wärmepumpen Zyklen durch eine clevere Steuerung (z.b. nur Tag Betrieb in der Übergangszeit) minimieren und denke ein Puffer ist nicht erforderlich.
Neues Schema :
1. Der alte Brachwasserspeicher fliegt raus und wird durch Puffer ersetzt (denke so an ca. 500l)
2. Die Anbindung von Kamin/Puffer / Brauchwasser System an den FB Heizkries soll über einen Plattenwärmetauscher geschehen.
3. Die FB-Vorlauftemperatur im Kaminbetrieb soll über eine gesteuerte Pumpe (0~10V) geregelt werden und ohne Mischer. Der Volumenstrom soll die Leistung im Plattenwärmetauscher steuern.
4. Theoretisch kann auch der Puffer über die Wärmepumpe durch den Plattenwärmetauscher geladen werden. Ist wahrscheinlich nicht sehr effizient. Aber mal sehen was dynamische Stromtarife b.z.w. Solarüberschuss in Zukunft zeigen.
5. P3 und V1 sind noch optional. Bin mir nicht sicher ob es Sinn macht. Wenn ich diese Weglasse muss das Wasser im Kaminbetrieb immer über die WP im Vorgarten Laufen. Ist auch nicht optimal da die WP 7m vom Haus entfernt steht.
6. Warmwasser soll priorisiert mit dem Kamin gemacht werden weil die Arbeitszahl durch höhere Vorlauftemperaturen schlechter ist. Erst wenn das Wasser in der Brachwasserwärmepumpe Heiß ist soll die FB über den Puffer unterstütz werden.
7. Ich denke Kühlbetrieb sollte so auch möglich sein. Kodenswächter werde ich an den FB-Verteilern vorsehen.
Warte noch das ich den Antrag bei der KFW Stellen kann (am 27.02.2024) daher habe ich noch mit der Beschaffung und Umsetzung begonnen.
Es ist also noch etwas Zeit zum Planen.
Vielen Dank und Grüße
Thomas
Schöner Thread!
ist bekannt? Hab da vor paar Tagen das erste Mal Deine Idee mit einem Wärmetauscher gesehen.
Viele Grüße,
Jens