Smarte oder Zeitprogrammierbare Raumthermostate für FBH

Nein, auch eine Gasheizung arbeitet mit 60° Vorlauf deutlich ineffizienter als mit 35°.
Und sie hat viel mehr Verschleiß - Stichwort takten.
Und höhere Abgasverluste.

An der Vorlauftemperatur werde ich ja nichts ändern, wenn ich einen Raum absenke. Die werde ich eher noch absenken. Die Heizung regelt ja sowieso auf die Vorlauftemperatur und damit wird eventuell die Umwälzpumpe in der Heizphase länger arbeiten, aber Strom habe ich genug durch PV.
Abgasverluste wäre ein Argument. Aber arbeitet die Heizung getaktet oder hat die einen leistungsregulierten Brenner?

Und genau deshalb haben sie einen deutlich schlechteren Wirkungsgrad als eine Inverter,

Das mit dem deutlich schlechteren Wirkungsgrad wurde, meine ich, laut einer Fraunhoferstudie zu Wärmepumpen gar nicht so bestätigt. Aber das ist auch ne andere Geschichte.

Jetzt geb ich es auf ...

An der Vorlauftemperatur werde ich ja nichts ändern, wenn ich einen Raum absenke

Der Rücklauf ist dann das Ausschlaggebende. Der ist doch nach dem Absenken erstmal viel niedriger als ohne Absenkung.
Wenn du durchlaufen lässt, hast du zB VL 30° und RL 28°. Wenn du absenkst hast du dann zB auch VL 30° aber RL 21°.
Du schaffst es evtl garnicht den Raum in kurzer Zeit wieder aufzuheizen mit dem niedrigen VL.

Jetzt geb ich es auf ...

Nicht verzweifeln, wer Physik in der Schule abgewählt hat, nicht im Unterricht hatte oder nicht folgen konnte, braucht jetzt halt etwas länger Nachhilfe. 😉

Das mit dem deutlich schlechteren Wirkungsgrad wurde, meine ich, laut einer Fraunhoferstudie zu Wärmepumpen gar nicht so bestätigt. Aber das ist auch ne andere Geschichte.

Wirkungsgrad ist immer ein Zusammenhang zwischen aufgenommener Leistung und erbrachter Leistung.
Nach dem ersten Hauptsatz der Thermodynamik geht in einem geschlossenen System keine Energie verloren und es kommt auch keine hinzu.
Der Zweite Hauptsatz besagt, dass der Wirkungsgrad einer Wärmekraftmaschine den Carnot-Wirkungsgrad nicht überschreiten kann.
Link: https://de.wikipedia.org/wiki/Carnot-Wirkungsgrad
Dies sind wissenschaftlich anerkannte physikalische Gegebenheiten.
Dann wollen wir mal die Carnot-Zahl für einen Temperaturhub von -15° auf 65°C und für einen Temperaturhub von -15° auf 35°C ausrechnen.
Die Carnotzahl ist die Maximaleffizienz.
Für -15°C auf 65°C ist die Carnot-Zahl 4,227
Für -15°C auf 35°C ist die Carnot-Zahl 6,163
(Anmerkung: Heutige Wärmepumpen schaffen ungefähr 50% der Carnot-Zahl als Effizienz)

Mal angenommen die Maschine arbeitet im definierten Arbeitsbereich gleichförmig effizient (Das ist idealisiert, da bei höheren Temperaturen die Wärmeströmung ungünstiger ist), dann wird die identische Maschine, die von -15°C auf 35°C die Temperatur anheben muss grob 1,5mal effizienter arbeiten, als die Maschine die von -15°C auf 65°C die Temperatur anheben muss.
Da kann dann auch eine Fraunhofer Untersuchung nix dran ändern.

(An alle Physiker, bitte nicht hauen, weil ich soviel Voraussetzungen weglasse, ich versuche es so einfach wie möglich zu erklären...)

Herzliche Grüße

Ich geh mal davon aus, dass du mich nicht damit beleidigen wolltest. Ich habe weder Physik in der Schule abgewählt, noch sind für mich der Carnot-Wirkungsgrad oder Thermodynamik Fremdworte (obwohl ich von einer anderen Ecke komme).

Du sprichst von einem Temperaturhub und Wärmekraftmaschinen. Eine Gastherme, von der ich spreche, ist für mich schonmal keine Wärmekraftmaschine. Hier wird bis auf die Verluste über das Abgas (bei Brennwert-Technik noch geringer) kaum Energie "verschwendet" bzw. sämtliche Energie (außer etwas Strahlung) müsste in Wärme umgewandelt werden.

Wenn du mit deinem Beispiel die Wärmepumpe meinst: Ja ich gebe dir Recht, wenn die Wärmepumpe eine Temperaturanhebung von 65°C erbringen muss, dass sie dann einen schlechteren Wirkungsgrad hat.
Jedoch: In meinem Beispiel bleibt die Vorlauftemperatur konstant und nur die abgenommene bzw. zu erbringende Wärmemenge Q ändert oder genauer gesagt vergrößert sich in der Phase der Aufheizung. Die Wärmepumpe muss also länger takten, um den Wärmemengenbedarf, der durch die notwendige Aufheizung erforderlich ist, für den kalten Raum (und den Rest) zu decken. Während dieser Phase könnte sie theoretisch in ihrem optimalen Betriebsbereich arbeiten. Dafür muss keine Invertertechnik angewendet werden. Der Inverter stellt selbst einen Wirkungsgradverlust dar.

Da ich in Thermodynamik aber nicht so fit bin, lasse ich mich schon noch überzeugen. Nach meinem Verständnis ist für eine Erhöhung der Temperatur in einem Raum keine Erhöhung der Vorlauftemperatur der WP oder Gasheizung notwendig, wenn ein Temperaturunterschied zwischen Vorlauf und Raumtemperatur gegeben ist und die Wärme durch Fußboden / Heizkörper einen guten Übergang zur Raumluft findet.

Die Erklärung von fonzo würde ich gelten lassen, da dadurch ja bei gleichem Vorlauf für beide Fälle erst ein Temperaturunterschied zwischen den Fällen a)Raumtemperatur konstant lassen und b) Raumtemperatur absenken, konstant niedrig lassen, wieder aufheizen in den Rückläufen zustande kommt.

Wenn deine VLT wirklich konstant bleibt, dann sparst du in der Tat Energie. Allerdings bedeutet das zwangsläufig, dass deine Heizung suboptimal eingestellt ist und du NOCH MEHR Energie sparen könntest wenn du auf die Nachtabsenkung verzichtest.

Warum? Weil die Nachtabsenkung ja auch _die anderen Räume_ stärker abkühlt, denn die Wände zu den heruntergekühlten Räumen sind jetzt kälter. Um also die anderen Räume auf Temperatur zu halten brauchst du nun einen höheren Vorlauf als wenn alle Räume immer beheizt werden.

Wenn du jetzt sagst dass die Wände aber nur minimal kälter werden, dann entgegne ich, dass du dann auch nur minimal Energie sparst und die Reduzierung der Lebensdauer deiner Heizung durch die Absenkung den Spareffekt sowieso überwiegt.

Wenn du jetzt sagst es geht um eine Garage außerhalb des Hauses, dann wiederum ist es schon sinnvoller.

Bei einer Gasheizung ist der Effekt tatsächlich nicht so stark, aber auch da würde ich versuchen ein Takten zu vermeiden. Die Geräte-Lebensdauer muss man ja auch berücksichtigen.

Wenn du deine Gasheizung loswerden willst, dann empfehle ich soviele Temperaturunterschiede wie möglich 😉

Hallo Okabe,

danke für deinen Beitrag.

Ich kenne mich mit der Funktionsweise von Gasheizungen jetzt nicht sooo gut aus, aber ich stelle mir vor, dass die Gasheizung um auf eine bestimmte eingestellt Vorlauftemperatur (laut Heizkurve, abhängig von der Außentemperatur) zu regeln so oder soo taktet. Außer sie arbeitet am Anschlag, da die Außentemperatur so kalt ist, dass die Wärmeleistung der Anlage nicht mehr ausreicht oder sie zu klein konzipiert wurde.
In allen anderen Fällen hast du eine Gasheizung mit z.b. 20kW Heizleistung, die in Frühjahr / Herbst / milder Winter immer wieder anspringt um das Wasser des Vorlaufs auf z.b. 35°C zu bringen.
Wenn ich jetzt einen Raum (Raumthermostat , zweiter Regelkreis) auf 17°C stelle, dann muss die Heizung diesen Raum nicht mehr Heizen. Die anderen Räume vielleicht minimal mehr, da der angrenzende Raum ja durch die Wände die anderen abkühlt (von z.b. 21°C auf 17°C).

Wenn ich dann wieder nach ein paar Stunden den Raum auf 21°C bringen will, muss sie in dieser Phase mehr heizen, aber die Vorlauftemperatur bleibt gleich. Daran ändert sich nichts. Die Umwälzpumpe wird länger arbeiten um mehr Wasser mit 35°C in den aufzuheizenden Raum zu bringen (welches dann dort seine Energie an den Raum abgibt).
Letztendlich habe ich dann einen kälteren Rücklauf.
Das alles kann doch möglicherweise der Einsparung positiv oder negativ gegenüberstehen, die ich mache, weil ich den Raum über längere Zeit nur auf 17°C belasse.

Aber egal. Ich glaub ich lasse das. Bestimmt sind es irgendwelche geheimen thermodynamischen Prozesse, die dort ablaufen und die den Wirkungsgrad verschlechtern.

Ich geh mal davon aus, dass du mich nicht damit beleidigen wolltest. Ich habe weder Physik in der Schule abgewählt, noch sind für mich der Carnot-Wirkungsgrad oder Thermodynamik Fremdworte (obwohl ich von einer anderen Ecke komme).

Ganz sicher nicht beleidigen, das liegt mir fern, ich will nur Wissen und Erkenntnis weitergeben und habe dir höchstens Unkenntnis unterstellt. (Mein Fehler)

Du sprichst von einem Temperaturhub und Wärmekraftmaschinen. Eine Gastherme, von der ich spreche, ist für mich schonmal keine Wärmekraftmaschine. Hier wird bis auf die Verluste über das Abgas (bei Brennwert-Technik noch geringer) kaum Energie "verschwendet" bzw. sämtliche Energie (außer etwas Strahlung) müsste in Wärme umgewandelt werden.

Dann kennst du meine Gasheizung nicht. (Wirkungsgrad <72% laut Energieausweislabel)
Und die 72 hat es nur, weil das der schlechtest mögliche Wert ist.
Auch die Gastherme muß die Temperatur anheben von RLT auf VLT.
Wenn die Therme modulieren kann ist das von Vorteil, weil sie dann die eingesetzte Energie (Gas) besser nutzen kann.
Der Wirkungsgrad einer solchen Gastherme ist ja deutlich schlechter als der einer Wärmekraftmaschine, da hier 1kwH Gas eingesetzt werden und nur ca. 0,9kWh Wärme rauskommen. (Massive Energieverschwendung)
Daher befinden wir uns nach meiner Wahrnehmung schon in einem vergleichbaren Rahmen.
Auch eine Brennwerttherme arbeitet bei niedrigeren Vorlauftemperaturen effizienter, da die im Abgas enthaltene oder im Brenner erzeugte Wärme bei 30°C Wassertemperatur besser an das umlaufende Wasser abgegeben werden kann als bei 60°C RLT. (Hier werd ich jetzt nicht weiter drauf eingehen, bitte selber nachlesen)
Da steigt dann der Wirkungsgrad der Therme von ca. 88-90% auf vielleicht 95-98%.
Dieser Wirkungsgrad ist jedoch weit entfernt vom Wirkungsgrad eienr Wärmekraftmaschine, die im Rahmen der Betriebsparameter immer Wirkungsgrade größer als 100% hat.
(Die guten haben 400-500%)

Jedoch: In meinem Beispiel bleibt die Vorlauftemperatur konstant und nur die abgenommene bzw. zu erbringende Wärmemenge Q ändert oder genauer gesagt vergrößert sich in der Phase der Aufheizung. Die Wärmepumpe muss also länger takten, um den Wärmemengenbedarf, der durch die notwendige Aufheizung erforderlich ist, für den kalten Raum (und den Rest) zu decken. Während dieser Phase könnte sie theoretisch in ihrem optimalen Betriebsbereich arbeiten. Dafür muss keine Invertertechnik angewendet werden. Der Inverter stellt selbst einen Wirkungsgradverlust dar.

Bei konstanter VLT kann auch nur eine konstante Wärmemenge Q in einem Zeitintervall X transportiert werden (Bei gleicher Strömungsgeschwindigkeit des Wärmeträgermediums). (Bitte die Zeit hier nicht vergessen)
Also kann der Raum in dieser Zeit nicht aufgeheizt werden sondern nur sein Energieniveau halten.
Daher folgt, dass du zum Anheben der Raumtemperatur entweder die VLT anheben oder die Strömungsgeschwindigkeit des Trägermediums erhöhen musst und damit den Wärmetransport.
Sind wir uns soweit einig?
Die Leistung der Wärmepumpe ist festgelegt durch ihre technischen Parameter, also fix.
Wo soll jetzt die zusätzliche Wärmeenergie herkommen?
Folge:
1.) Erhöhung der VLT -> Absenkung des Wirkungsgrades (siehe Carnot)
2.) Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit -> Mehr Arbeit an Wasserpumpen und Luftdurchsatz der WP -> höhere Ernergieaufnahme -> Absenkung des Wirkungsgrades (siehe Carnot)
Du könntest noch die Außenlufttemperatur anheben, damit die WP mehr Energie aus der Luft ziehen kann. 😉
Länger takten geht nicht, da Zeitintervall X bereits festgelegt ist. Andernfalls würdest du die Gleichungen sprengen.
Ob das Inverter ist oder nicht spielt keine Rolle, da die Leistung der WP und ihr Wirkungsgrad bei festen Umgebungsparametern definiert ist.

Jetzt mal theoretisch:
Nach deiner Einleitung gehe ich davon aus, dir sind Grenzwertbetrachtungen vertraut.
Willst du die Temperatur im Raum in einem minimalen Zeitintervall (lim t gegen 0) von der Absenkungstemperatur auf die Normtemperatur bringen musst du unendlich viel Energie reinstecken.
Das ist eine Grenzwertbetrachtung, zeigt aber hoffentlich das generelle Problem auf.
Die Carnotzahl im unendlichen geht gegen 1, damit hast du dann einen Heizstab.

Absenkung ist daher nach meiner Wahrnehmung nur bei längerer Abwesenheit sinnvoll und dann auch nur moderat.
Vorausgesetzt die WP oder die Gastherme hat die Leistungsreserven die Raumtemperatur in angemessener Zeit wieder auf das definierte Niveau zu heben.
Oder das Wetter wird viel wärmer (Anhebung Außenlufttemperatur).

Ich hoffe mein Ausflug in die Theorie ist nachvollziehbar.

Das ganze mit der Absenkung hat in der Vergangenheit so gut funktioniert, weil die Heizungen massiv überdimensioniert waren und keiner so richtig den Verbrauch kontrolliert hat.
Diese Fehler der Vergangenheit sollten wir nicht wiederholen sondern sorgsamer mit unserer Energie umgehen.

Herzliche Grüße

Ganz sicher nicht beleidigen, das liegt mir fern, ich will nur Wissen und Erkenntnis weitergeben und habe dir höchstens Unkenntnis unterstellt. (Mein Fehler)

Gut, dann habe ich das falsch verstanden. Ist geklärt.

Dann kennst du meine Gasheizung nicht. (Wirkungsgrad <72% laut Energieausweislabel)
Und die 72 hat es nur, weil das der schlechtest mögliche Wert ist.

Eben diese 72% kommen vermutlich daher, da der Rest der Energie mit dem Abgas (Wasserdampf) das Haus verlässt. Wo soll die Rest der 1kWh Energie hin, die beim Verbrennungsvorgang von 1kWh Gas freigesetzt wird? Entweder sie bleibt im Haus oder sie verlässt das Haus über unerwünschte Wege.

Auch die Gastherme muss die Temperatur anheben von RLT auf VLT.

Agreed.

Wenn die Therme modulieren kann ist das von Vorteil, weil sie dann die eingesetzte Energie (Gas) besser nutzen kann.

Die Therme MUSS modulieren. Wie soll sie anders auf den Sollwert der Vorlauftemperatur einregeln? Macht sie es durch eine Reduzierung der Verbrennungsleistung (Düse/Stellglied), wäre das sicher nicht optimal, da der Brennraum für eine bestimmte Menge Luft/Gasgemisch ausgelegt wurde
Die Modulierung muss also erfolgen in allen Betriebszuständen, in denen nicht die maximale Leistung der Therme abgefragt wird, weil es draußen so arschkalt ist, dass "die Hölle zufriert".

Der Wirkungsgrad einer solchen Gastherme ist ja deutlich schlechter als der einer Wärmekraftmaschine, da hier 1kwH Gas eingesetzt werden und nur ca. 0,9kWh Wärme rauskommen. (Massive Energieverschwendung)

Du meinst eine Kraftwärmemaschine, nicht eine Wärmekraftmaschine. Der Wirkungsgrad einer Gastherme wird sicher unter 100% sein. Da stimme ich dir zu, da nicht die gesamte Energie dem Abgas entzogen werden kann. Die der Kraftwärmemaschine aka Wärmepumpe ist bekanntlich größer 1. Im Besten fall der Kehrwert des Carnot-Wirkungsgrad. Agreed.

Daher befinden wir uns nach meiner Wahrnehmung schon in einem vergleichbaren Rahmen.
Auch eine Brennwerttherme arbeitet bei niedrigeren Vorlauftemperaturen effizienter, da die im Abgas enthaltene oder im Brenner erzeugte Wärme bei 30°C Wassertemperatur besser an das umlaufende Wasser abgegeben werden kann als bei 60°C RLT. (Hier werd ich jetzt nicht weiter drauf eingehen, bitte selber nachlesen)
Da steigt dann der Wirkungsgrad der Therme von ca. 88-90% auf vielleicht 95-98%.
Dieser Wirkungsgrad ist jedoch weit entfernt vom Wirkungsgrad eienr Wärmekraftmaschine, die im Rahmen der Betriebsparameter immer Wirkungsgrade größer als 100% hat.
(Die guten haben 400-500%)

Ja. Stimme zu. Die 60°C RLT? verstehe ich nicht. Du meinst jetzt Rücklauftemperatur. OK. Lass uns die 60°C bitte vergessen. Wir reden nur von 35°C Vorlauftemperatur und entsprechend niedrigerer Rücklauftemperatur. Ich habe nicht vor an der Vorlauftemperatur etwas zu ändern.

Bei konstanter VLT kann auch nur eine konstante Wärmemenge Q in einem Zeitintervall X transportiert werden (Bei gleicher Strömungsgeschwindigkeit des Wärmeträgermediums). (Bitte die Zeit hier nicht vergessen)

Zeit ist nicht vergessen. Bei gleichbleibender Vorlauftemperatur dauert es natürlich länger als wenn man die VLT erhöhen würde.

Also kann der Raum in dieser Zeit nicht aufgeheizt werden sondern nur sein Energieniveau halten.

Bei gleicher Strömungsgeschwindigkeit ja. Aber: Die Vorlauftemperatur wird direkt bei der Therme gemessen. Die Heizung versucht diese bei 35°C zu halten. Wenn in der abgesenkten Phase der eine Raum nicht geheizt wird, ist der Duty Cycle des Brenners niedriger (4 min aus, 1 min an) (so stelle ich es mir vor) und er kann die Temperatur halten, da kein hoher Durchfluss notwendig ist (Rücklauf ist nicht sehr stark abgekühlt). Die Heizung ist noch lange nicht ausgelastet. Wenn der Raum nun wieder aufgeheizt werden soll, sinkt an der Messtelle die Rücklauftemperatur ab und der Brenner taktet einfach häufiger. Aber nur so weit, bis die 35°C IM VORLAUF wieder erreicht werden. Heißer braucht er es nicht machen. Damit die Temperatur aber nicht weiter ansteigt, muss die Umwälzpumpe die Energie schneller abtransportieren.

Daher folgt, dass du zum Anheben der Raumtemperatur entweder die VLT anheben oder die Strömungsgeschwindigkeit des Trägermediums erhöhen musst und damit den Wärmetransport.
Sind wir uns soweit einig?

Ja. 100%

Die Leistung der Wärmepumpe ist festgelegt durch ihre technischen Parameter, also fix.
Wo soll jetzt die zusätzliche Wärmeenergie herkommen?

Die ist fix, aber sollte auch so dimensioniert sein, dass sie im Herbst mit milder Außentemperatur und einem Raum dessen Temperatur abgesenkt war und der nun wieder aufgeheizt wird, nicht an Ihre Leistungsgrenze kommt. Allerdings vermischen wird jetzt wieder Wärmepumpe und Gasheizung. Ich frage mich gerade über was wir eigentlich reden :).

Folge:
1.) Erhöhung der VLT -> Absenkung des Wirkungsgrades (siehe Carnot)
2.) Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit -> Mehr Arbeit an Wasserpumpen und Luftdurchsatz der WP -> höhere Ernergieaufnahme -> Absenkung des Wirkungsgrades (siehe Carnot)

zu 1) Bei Wärmepumpen ja. Bei Brennwertthereme..? Wo geht die verlorene Energie bei der Brennwerttherme hin?
zu 2) Ja, aber wie gesagt: In meinem Fall macht der Strom für Wasserpumpe nicht viel aus. Allgemein gesprochen gebe ich dir Recht, dass das einen schlechten Einfluss hat.

Du könntest noch die Außenlufttemperatur anheben, damit die WP mehr Energie aus der Luft ziehen kann. 😉

Das machen wir doch alle gerade täglich durch unser Verhalten.

Länger takten geht nicht, da Zeitintervall X bereits festgelegt ist. Andernfalls würdest du die Gleichungen sprengen.

X ist festgelegt? Bei mir nicht. Also bei einer Brennwertherme . Oder naja . Stimmt. Nach einer gewissen Zeit soll der kalte Raum wieder warm sein. Dann verkürze ich halt die Kaltphase um die gleiche Dauer.

Ob das Inverter ist oder nicht spielt keine Rolle, da die Leistung der WP und ihr Wirkungsgrad bei festen Umgebungsparametern definiert ist.

Naja dann sind wir uns da doch einig? Bzw ich hab ja nur auf eine Untersuchung des Fraunhofer-Institut verwiesen, in dem die zu dem Ergebnis kamen. Da möchte ich meine Hand auch nicht für ins Feuer legen, dass das so ist. Meiner Erfahrung nach ist es nur so, dass dass wenn ein Motor (Wärmepumpe) in einem definierten Betriebsbereich arbeiten kann und das für das Gesamtsystem effizient ist, dann hat das Gesamtsystem ohne Inverter einen höheren Wirkungsgrad.
Das war eigentlich schon alles, was ich zu Wärmepumpe sagen kann. Alles andere bezieht sich auf eine Brennwert-Gasthere. Von Wärmepumpe habe ich eigentlich sonst nie gesprochen.

Jetzt mal theoretisch:
Nach deiner Einleitung gehe ich davon aus, dir sind Grenzwertbetrachtungen vertraut.

Ja, kenn ich.

Willst du die Temperatur im Raum in einem minimalen Zeitintervall (lim t gegen 0) von der Absenkungstemperatur auf die Normtemperatur bringen musst du unendlich viel Energie reinstecken.

Will ich doch gar nicht

Das ist eine Grenzwertbetrachtung, zeigt aber hoffentlich das generelle Problem auf.
Die Carnotzahl im unendlichen geht gegen 1, damit hast du dann einen Heizstab.

Absenkung ist daher nach meiner Wahrnehmung nur bei längerer Abwesenheit sinnvoll und dann auch nur moderat.

Und jetzt geht es scheinbar bei "längerer Abwesenheit". Wo liegt denn da der Unterschied?

Vorausgesetzt die WP oder die Gastherme hat die Leistungsreserven die Raumtemperatur in angemessener Zeit wieder auf das definierte Niveau zu heben.

Eben diese Leistungsreserven braucht sie natürlich. Die Winter, wo diese Reserven berührt werden, haben wir möglicherweise hinter uns.

Oder das Wetter wird viel wärmer (Anhebung Außenlufttemperatur).

Ich hoffe mein Ausflug in die Theorie ist nachvollziehbar.

Das ganze mit der Absenkung hat in der Vergangenheit so gut funktioniert, weil die Heizungen massiv überdimensioniert waren und keiner so richtig den Verbrauch kontrolliert hat.
Diese Fehler der Vergangenheit sollten wir nicht wiederholen sondern sorgsamer mit unserer Energie umgehen.

Ja, aber so eine Dimensionierung ist halt nicht so einfach. Da wird gut Reserve gelassen aus gutem Grund. Bei -20°C will der Heizungsbauer keine Probleme mit dem Anlagenbetreiber bekommen. Deswegen wird etwas überdimensioiert. Diese Überdimensionierung kann dann doch genutzt werden?

Herzliche Grüße

Gruß Zurück

Moin,

Grundsätzlich geht natürlich keine Energie verloren, sie wird nur nicht so genutzt wie man es will...

Mal ein paar grundsätzliche Punkte vorab:

1. Vorlauftemperatur:
Je höher die Vorlauftemp, je höher sind auch die Abgas / Stillstands und Leitungsverluste.

2. Rücklauftemperatur:
Je niedriger die RLT, je besser ist die Ausnutzungs des Brennwerteffekts.

3. Brennwerteffekt:
Hier ist es entscheiden, wie viel WT Fläche mit entsprechender Temp zur Verfügung steht, um das Wasser im Agbas zum kondensieren zu bringen:

Bei 70°C VLT und 25°C RLT wird der RL schnell durch das warme Abgas aufgeheizt, aber der Brennwerteffekt ist klein.
Bei 40°C VLT und 25°C RLT steht mehr Fläche im richitgen Temperturbereich zur Verfügung und es kondensiert mehr Wasser. Die Abgastemp ist bereits niedriger, Brennwerteffekt steigt

4. Heizflächen (VLT / RLT und Wärmeabgabe):
Grob kann man sagen, dass die mittler Temperatur (VLT + RLT) / 2 relevant für die Wärmeabgabe ist, dh. bei verschieden Spreizungen wird dieselbe Leistung übertragen und die Formel: Leistung = Wassermenge kg/h x spez. Wärmekapazität Wasser Wh / (kg x K) x Spreizung in K führt zu der Erkenntnis, dass es der Volumenstrom ist, der sich ändert.

5. Thermischer Abgleich
Wenn ich mein System so einstelle, dass überall die Therostatköpfe immer voll geöffnet sind und der Volumenstrom und die Heizkurve passt, dann wird es überall gleich warm, aber es steht keinerlei Leistung zum aufheizen des Raumes zur Verfügung. DieThermostöpfe gleichen nur externe Engergieeinträge (Sonne) aus. Die Therme läuft aber mit max. möglichem Wirkungsgrad. Wenn ich nun ein Teil der Räume abdrehe, dann kühlen diese aus und ich brauch am morgen eine höhere VLT (oder Volumenstrom) um diese wieder warm zu bekommen.

Wenn das bei dir nicht der Fall ist (du sagst ja: VLT ändert sich nicht), dann nur weil Punkt 5 bei dir nicht zutrifft: Die VLT ist zu hoch und die Thermostatköpfe schliessen die Heizflächen regelmäsig, weil zu warm. Das ist also so, als ob du beim Auto die Geschwindigkeit mit der Handbremse steuern möchtest. Die Nachtabsenkung spart sicherlich Energie, aber mit einer gut eingestellter Hydraulik (Punkt 5) würdest du noch viel mehr sparen...

Mein Tip: Ab Herbst alle Thermostatventile auf 5, dann den Druchfluss in den Heizflächen erhöhen (Pumpe etwas höher, Drossel / Voreinstellventile aufdrehen):
- Wenn überall zu warm, Heizkurve / VLT für diese AT runter
- Wenn einzelne Räume zu warm: Druchfluss drosseln
- Wenn überall zu kalt, Heizkurve / VLT für diese AT hoch
- Ein Raum sollte immer ungedrosselt beleiben.
- Wenn alles gut läuft Thermostatventile auf eine Stufe über RT stellen (z.B 4 anstelle von 3), damit sie bei z.B: starker Sonne, viele Personen im Raum etc zu gehen...

Das kostet NICHTS und bringt meist sehr viel...

Grüße

Hallo Okabe,

danke für deinen Beitrag.

Ich kenne mich mit der Funktionsweise von Gasheizungen jetzt nicht sooo gut aus, aber ich stelle mir vor, dass die Gasheizung um auf eine bestimmte eingestellt Vorlauftemperatur (laut Heizkurve, abhängig von der Außentemperatur) zu regeln so oder soo taktet. Außer sie arbeitet am Anschlag, da die Außentemperatur so kalt ist, dass die Wärmeleistung der Anlage nicht mehr ausreicht oder sie zu klein konzipiert wurde.
In allen anderen Fällen hast du eine Gasheizung mit z.b. 20kW Heizleistung, die in Frühjahr / Herbst / milder Winter immer wieder anspringt um das Wasser des Vorlaufs auf z.b. 35°C zu bringen.
Wenn ich jetzt einen Raum (Raumthermostat , zweiter Regelkreis) auf 17°C stelle, dann muss die Heizung diesen Raum nicht mehr Heizen. Die anderen Räume vielleicht minimal mehr, da der angrenzende Raum ja durch die Wände die anderen abkühlt (von z.b. 21°C auf 17°C).

Richtig. Und ganz genau das ist der springende Punkt, denn die Erhöhung der VLT braucht überproportional viel Energie. Wohlgemerkt, bei Gas und noch stärker bei Wärmepumpen.

Und der Unterschied ist so groß, dass sich das nur bei extrem schlechter Isolierung rechnet, also bei Wellblechdach. Wenn das für dich schwer zu glauben ist, dann musst du es selbst durchrechnen, an dieser Stelle können wir nicht weiterhelfen. Donpepe hat alles detailliert beschrieben.

Und nur zur Klarstellung: würden die Räume direkt elektrisch geheizt (Heizlüfter) DANN wäre eine Nachtabsenkung aus Energiespar-Perspektive IMMER sinnvoll. Bei Gas aber eben nicht.

Aber egal. Ich glaub ich lasse das. Bestimmt sind es irgendwelche geheimen thermodynamischen Prozesse, die dort ablaufen und die den Wirkungsgrad verschlechtern.

Hast du es mal durchgerechnet? Denn wir erklären hier die Theorie. Wenn du das anders siehst, dann zeig uns eine ganz konkrete Rechnung, die alle genannten Faktoren berücksichtigt und wir werden dir zeigen, wo dein Fehler ist. Ansonsten ist das ein Fall für die Kirche 😉

Danke @Donpepe23. Das hört sich an, als wärst du vom Fach. Ein paar Fragen zu deinen Aussagen:

1. Vorlauftemperatur:
Je höher die Vorlauftemp, je höher sind auch die Abgas / Stillstands und Leitungsverluste.

Wenn ich das richtig verstanden habe, ist der Wärmeübergang des angenommen immer gleich heißen Abgas zum Rücklauf am Wärmetausche besser, wenn der Temperaturunterschied zwischen beiden Potentialen größer ist. Das würde mir einleuchten. Ist der Temperaturunterschied nicht so groß, kann auch nicht die gesamte Energie aus dem Abgas entnommen werden. Aber was ist mit Stillstands und Leistungsverluste gemeint?

2. Rücklauftemperatur:
Je niedriger die RLT, je besser ist die Ausnutzungs des Brennwerteffekts.

Ok. Absolut niedriger oder relativ zur Vorlauftemperatur? Oder relativ zur Abgastemperatur?

3. Brennwerteffekt:
Hier ist es entscheiden, wie viel WT Fläche mit entsprechender Temp zur Verfügung steht, um das Wasser im Agbas zum kondensieren zu bringen:

Bei 70°C VLT und 25°C RLT wird der RL schnell durch das warme Abgas aufgeheizt, aber der Brennwerteffekt ist klein.
Bei 40°C VLT und 25°C RLT steht mehr Fläche im richitgen Temperturbereich zur Verfügung und es kondensiert mehr Wasser. Die Abgastemp ist bereits niedriger, Brennwerteffekt steigt

Verstehe ich nicht. Was hat nun die Vorlauftemperatur mit dem Wärmeübergang von Abgas auf Rücklauf zu tun? Ich bin verwirrt. Das Abgas kondensiert doch an einem Wärmetauscher, der den Rücklauf aufheizen soll, oder?

4. Heizflächen (VLT / RLT und Wärmeabgabe):
Grob kann man sagen, dass die mittler Temperatur (VLT + RLT) / 2 relevant für die Wärmeabgabe ist, dh. bei verschieden Spreizungen wird dieselbe Leistung übertragen und die Formel: Leistung = Wassermenge kg/h x spez. Wärmekapazität Wasser Wh / (kg x K) x Spreizung in K führt zu der Erkenntnis, dass es der Volumenstrom ist, der sich ändert.

Ok. Das meinte ich ja

5. Thermischer Abgleich
Wenn ich mein System so einstelle, dass überall die Therostatköpfe immer voll geöffnet sind und der Volumenstrom und die Heizkurve passt, dann wird es überall gleich warm, aber es steht keinerlei Leistung zum aufheizen des Raumes zur Verfügung. DieThermostöpfe gleichen nur externe Engergieeinträge (Sonne) aus. Die Therme läuft aber mit max. möglichem Wirkungsgrad. Wenn ich nun ein Teil der Räume abdrehe, dann kühlen diese aus und ich brauch am morgen eine höhere VLT (oder Volumenstrom) um diese wieder warm zu bekommen.

Wenn das bei dir nicht der Fall ist (du sagst ja: VLT ändert sich nicht), dann nur weil Punkt 5 bei dir nicht zutrifft: Die VLT ist zu hoch und die Thermostatköpfe schliessen die Heizflächen regelmäsig, weil zu warm. Das ist also so, als ob du beim Auto die Geschwindigkeit mit der Handbremse steuern möchtest. Die Nachtabsenkung spart sicherlich Energie, aber mit einer gut eingestellter Hydraulik (Punkt 5) würdest du noch viel mehr sparen...

Thermischer Abgleich hab ich schon gehört. Das ist ja nicht der Hydraulische Abgleich, richtig? Die "Handbremse" sind hier also meine Ventile, die durch die Raumthermosthate geschlossen werden. Wo geht hier nun Energie verloren? Muss die Pumpe mehr arbeiten? Also Elektrische Verluste?
Mir erschließt sich noch nicht, warum sich das negativ auf die Effizienz auswirkt. Meine Laienvorstellung ist, dass wenn die Raumthermostate schließen, der Volumenstrom zurückgeht und die Brennwerttherme "merkt", dass sie nicht mehr so viel heizen muss. Die "Reibungsverluste der Handbremse" (also was nicht in mechanische Energie umgewandelt wird und an die Umwelt verloren geht) sehe ich hier auf das Heizungssystem übertragen nicht. Außer vielleicht in der Effizienz der Umwälzpumpe, die gegen einen Widerstand arbeitet. Nicht aber bei der Therme selbst. Ich hatte gehofft, dass mir das jemand erklären kann.

Mein Tip: Ab Herbst alle Thermostatventile auf 5, dann den Druchfluss in den Heizflächen erhöhen (Pumpe etwas höher, Drossel / Voreinstellventile aufdrehen):
- Wenn überall zu warm, Heizkurve / VLT für diese AT runter
- Wenn einzelne Räume zu warm: Druchfluss drosseln
- Wenn überall zu kalt, Heizkurve / VLT für diese AT hoch
- Ein Raum sollte immer ungedrosselt beleiben.
- Wenn alles gut läuft Thermostatventile auf eine Stufe über RT stellen (z.B 4 anstelle von 3), damit sie bei z.B: starker Sonne, viele Personen im Raum etc zu gehen...

1. ok
2. Wenn Durchfluss gedrosselt wird, dann werden doch die anderen Räume nicht mehr warm genug, oder?
3. ok
4. ok
5. was?

Das kostet NICHTS und bringt meist sehr viel...

Grüße

Danke für deinen Input

Moin,

bin nicht vom Fach... nur versierter Laie...

Brennwert:

Vorab ein Begriffsklärung:

- sensible Wärme -> fühlbare Wärme
- latente Wärme -> Wärme welche beim Übergang von Aggregatzustanden aufgnommen / abgeben wird: Beispiel: um 1L Wasser aufzutauen, brauche ich genau so viel Energie, wie es auf 80°C zu erwärmen. Anderesherum kann ich dem Wasser beim einfieren eben diese Energie entziehen... (Deshalb kühlen Eiswürfel ja so gut... es ist die latente Wärme).

In deiner GBWT hast du 2 Wärmetauscher:

1. Gas -> Wasser - hier "brennt das Gas" -> WT 1
2. Abgas -> Wasser - hier entsteht der Brennwerteffekt: Das Wasser im Abgas kondensiert aus und die Energie die dabei frei wird, wird an das Heizungswasser abgegeben. -> WT2

Duchströmt wird das Ganz wie folgte:

RL -> WT 2 -> WT1 - VL

Also wird mit dem Vorlauf die max. Abgastemp beeinflusst und mit dem RL das Kondensieren:

- VLT hoch -> Abgas wärmer
- RLT niedrig -> mehr Wasser kondensiert.

Wenn nun aber der Vorlauf wärmer ist als notwendig, dann wird der RL im WT 2 stärker erwärmt und entzieht dem Abgas zwar sensbile Wärme aber es kann weniger Wasser kondensieren, da es einfach nach dem WT 2 wärmer ist. Es wird weniger latente Wärme rückgewonnen. Die sensible Wärme aus dem Abgas kann ich aber schon wunderbar im WT 1 durch einen geringe VLT abführen.

Der Kondensationpunkt liegt bei knapp unter 60°C. Also ab einem RLT von 60°C ist der Brennwerteffekt nicht vorhanden, darunter steigt er mit fallender RLT an, wenn es möglichst kalt am WT 2 ist und ich das Abgas weit abkühlen kann:

RLT Abgastemp Kondensationsgrad
20 °C 40 °C 80 %
35 °C 55 °C 50 %
50 °C 75 °C 5 %
60 °C 85 °C 0 %
Beispiel!! Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Brennwertkessel#Technik

Es geht hier immer um den Vergleich zweier Betriebszusände zueinander und das Ziel ist: das Abgas möglichst kalt zu bekommen.

Stillstands/Leitungsverluste:

Wenn die Therme taktet, dann bleibt ja warmes wasser im WT1 zurück. Diese kühlt ab und gibt sein Wärme durch den Schornstein nach draussen ab um dann wieder aufgeheizt zu werden. ISt bei einer GBWT nicht ganz so schlimm, wie z.B: einen NT Kessel mit 35-40l Wasservolumen.

Je wärmer das Wasser, je wärmer die Rohre. Damit steigt das Delta T zur Umgebung und fliest mehr Energie vom Rohr in die Umgebung. Wenn die Rohre jetzt im ungedämmten / ungeheizten Keller hängen ist die Wärme wieder nicht da, wo wir sie haben wollen. Daher ist z.B. eine WW Zirkulation mit 50-60°C meist eine Energieverschwender und heizt im Sommer den Keller und das Haus unötigerweise.

Die Handbremse:

In dem Beispiel fährst du eben langsamer mit gleichem Spritverbrauch... Die Energie ist noch da, nur nicht da wo du sie haben willst... Bei der Heizung hast du z.B eine VLT von 60°C obwohl 50°C (die Geschwindigkeit) ausreichen würden und die ERR "bremsen" die Therme aus.. Der Bennwerteffekt wird geringer., höhere Verluste über das zu warme Abgas. Das Thema Stromverbrauch der Pumpe kommt noch dazu, aber das ist dann eher die Kür...

thermischer Abgleich:

Durchfluss meint hier den Durchfluss der Heizfläche in dem Raum, der zu warm ist.

Das Problem ist einfach, dass man die gesamte Kette betrachten muss und welche Auswirkungen es auf den Wirkungsgrad hat...

Grüße

> Die "Handbremse" sind hier also meine Ventile, die durch die Raumthermosthate geschlossen werden. Wo geht hier nun Energie verloren?

Aus dem Schornstein