Wärmeenergie berechnen - geht das?
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Hallo zusammen,
ich benötige euer Schwarmwissen und hoffe jemand hat hier eine Lösung oder einen Lösungsansatz.
Ich habe neben einer Wärmepumpe auch einen wassergeführten Schwedenofen im Haus und würde nun gerne via Script errechnen, was ich mit dem Schwedenofen an Wärmeenergie erzeugt habe - Tag / Monat / Jahr ...
Kann mir hier jemand bei der Formel helfen, bzw. kann dies überhaupt errechnet werden? Es kommt mir nicht auf einen 100%igen Wert an, da die Trägheit der Temperatursensoren und der Volumentstrom sicher zu viele Schwankungen haben.
Was ich momentan an Größen habe ist das Delta zwischen Vor- und Rücklauf, das Trägermedium Wasser und über die Umwälzpume deren Kurve (Volumen).
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@patrick-0 hast du das Volumen pro Zeit, das um x Grad erwärmt wird?
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@patrick-0 sagte: Delta zwischen Vor- und Rücklauf, das Trägermedium Wasser und über die Umwälzpume deren Kurve (Volumen).
Ohne Durchflussmessung - nur anhand der Pumpenkennlinie - wird es sehr ungenau.
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@homoran verbaut ist eine Grundfos Alpha 2 25-40 180, diese läuft mit 18Watt bei einer Förderhöhe von ca 4m. (Leider werde ich bei dem Datenblatt mit dem Volumenstrom nicht ganz schlau - bin halt kein Heizungsbauer
Die Temperaturen des Vor- und Rücklaufes werden alle 2 Minuten gemessen und somit kann das Delta ermittelt werden. Die Zeit kann ich über den verbauten Shelly holen, da die Pumpe über ein Script Temperaturegesteuert läuft und somit kein Dauerläufer ist.
Wie gesagt, es soll für mich nur ein Überblick sein und muss nicht 100pro sein. Theoretisch hätte ich ja auch die Ster die in einem Winter wärmen und könnte theoretisch hier den ungefähren Wärmewert errechnen, aber da es ein Gemisch aus Buche, Fichte und Ahorn ist, ist es auch schwierig. Zudem wenn schon vieles smart ist, will man da ja auch Lösungen erarbeiten - sofern überhaupt möglich.
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@patrick-0 was soll rauskommen?
nur mal so als Grundlagen
1 liter Wasser von 20 auf 21 Grad benötigt 1 kcal
1 Joule pro Sekunde = 1 Watt
1 kJ = 4.1868 kcaljetzt mach was draus
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@homoran sagte in Wärmeenergie berechnen - geht das?:
@patrick-0 was soll rauskommen?
nur mal so als Grundlagen
1 liter Wasser von 20 auf 21 Grad benötigt 1 kcal
1 Joule pro Sekunde = 1 Watt
1 kJ = 4.1868 kcaljetzt mach was draus
Raus kommen soll? Watt! da es somit in Bezug auf die Wärmepumpe die gleiche Kenngröße wäre.
Draus machen ist gut gesagt, mir erschließt sich der Volumenstrom der Pumpe nicht ganz, wenn mir das noch jemand "übersetzen" kann, sollte es mit der Formel machbar sein.
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@patrick-0 said in Wärmeenergie berechnen - geht das?:
Zudem wenn schon vieles smart ist, will man da ja auch Lösungen erarbeiten - sofern überhaupt möglich.
Alles kein Problem. Smarte Lösungen benötigen aber ebenfalls Eingabedaten.
Das sind insbesondere die bereits genannten Größen@patrick-0 said in Wärmeenergie berechnen - geht das?:
Wie gesagt, es soll für mich nur ein Überblick sein und muss nicht 100pro sein. Theoretisch hätte ich ja auch die Ster die in einem Winter wärmen und könnte theoretisch hier den ungefähren Wärmewert errechnen, aber da es ein Gemisch aus Buche, Fichte und Ahorn ist, ist es auch schwierig.
Da empfiehlt es sich doch ganz einfach mit dem ungefähren Energiegehalt des Holzes zu rechnen und das Gewicht zu erfassen.
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@patrick-0 sagte: erschließt sich der Volumenstrom der Pumpe nicht ganz
Der ist variabel, da Thermostatventile den Volumenstrom maßgeblich verändern. Ohne Volumenstrommessung wird es nichts.
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@Patrick-0
die eingestellte "Höhe" von 4m ist nicht die Höhe des Hauses sondern der hydrostatische Gegebdruck des Systems.
Selbst wenn die Pumpe auf 4m eingestellt ist, kann der Gegendruck höher oder niedriger sein, die Kennlinie bezieht sich aber auf den wirklichen Gegendruck.@paul53
ist 4m für Heizkörpersysteme nicht ein wenig hoch? -
@homoran sagte: ist 4m für Heizkörpersysteme nicht ein wenig hoch?
Das ist der maximal mögliche Differenzdruck, der nur gebildet wird, wenn die Thermostatventile fast geschlossen sind (bis 0,4 m³/h). Normalerweise stellt man eine Kennlinie mit geringerem Differenzdruck ein.
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@patrick-0 sagte in Wärmeenergie berechnen - geht das?:
Raus kommen soll? Watt! da es somit in Bezug auf die Wärmepumpe die gleiche Kenngröße wäre.
Draus machen ist gut gesagt, mir erschließt sich der Volumenstrom der Pumpe nicht ganz, wenn mir das noch jemand "übersetzen" kann, sollte es mit der Formel machbar sein.
Als Einheit sollte am Ende Wh (Energie) raus kommen.
Die Alpha kennt verschiedene Einstellungen. Neben den festen Kennlinien auch welche mit variablem Druck, sprich die Pumpe erkennt geschlossene Ventile und regelt die Leistung/Volumenstrom runter. Damit sinkt auch die aufgenommene elektrische Leistung.
Annahme: die Pumpe ist auf PP1 eingestellt
Pel=3W bei Q ~ 0-0,4m³/h
Pel=18W bei Q~1,7m³/h
Die Kennlinie ist sehr flach und damit wird das mal eine sehr grobe Schätzung, ohne Volumenstrommessung wird das nix für die Anwendung in einem Heizkreis mit Thermostatventilen.
Bei Dir sollte das aber die Ladepumpe für den Speicher sein, wenn der Ofen an ist. D.h. die Pumpe läuft immer mit konstanter Druckdifferenz/Volumenstrom. Auf der Anzeige der Pumpe kannst man neben der Leistung auch den Volumenstrom in m³/h ablesen, steht zumindest in der Bedienungsanleitung Der Rest ist dann nur noch Wärmeleistung über die Zeit integrieren um die Energie zu bekommen. Wie genau das allerdings ist!?VG
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Kurze Frage: geht es um die Machbarkeit, Kosten, Eingriff in die Leitungen...?
Ich weiß was meine Wärmemengenzähler alles berücksichtigen. Deswegen wäre eine reine Berechnung anhand der vorliegenden Daten mehr als nur eine grobe Schätzung.
Gebrauchten Wärmemengenzähler kaufen. Da er keine Eichung benötigt gibt es abgelaufene schon mal für 20,- € (aber halt Einbau nötig). Da kann man auch die Plomben aufbrechen und die Batterie tauschen, dann halten sie wieder rund 8-10 Jahre. Die gibt es auch mit diversen Schnittstellen, ließen sich also auch mittels ioB auslesen.
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@ullij Die Umwälzpumpe ist mit einer konstanten Leistung und nicht auf Auto eingestellt. Die Ventile können in meinem Fall vernachlässigt werden, da die Teile des Hauses mit Fußbodenheizung bei den Ventilen auf 5 stehen
Weiter ist die Umwälzpumpe extra kleiner dimensioniert wie die Umwälzpume des eigentlichen Heizkreises. Hat(te) den Hintergrund, wenn der Volumenstrom zum Schwedenofen zu hoch ist, wird die Wärme zu schnell abgeführt und es war somit ein stetiges "Takten" der Pumpe. So läuft sie nun schön bis zu einer Stunde konstant druch.
Und Danke für den Tipp, die Umwälzpumpe kann tatsächlich die Fördermenge direkt anzeigen - in meinem Fall 0,4m³/h - somit sollten nun eigentlich alle Größen bekannt sein und ich kann mich am Wochenende mal mit einer Umsetzung der Formel beschäftigen.
Die Genauigkeit kann ich dann nach dem Winter sagen, ich habe ja dann ungefähr die verwendeten Ster und meine hoffentlich errechnete Wh.@Homoran die 4 Meter sind der wirkliche Höhenunterschied zwischen Heizraum und dem Schwedenofen, das ist korrekt, da hatte ich mich falsch ausgedrückt.
@hans_999 wie beschrieben, wenn man vieles bereits "smart" gemacht hat, steigen ja auch die Ansprüche
Natürlich kann ich die Ster ungefähr umrechnen. Jedoch habe ich hier kein Gewicht, sondern meine Anzahl der Ster - in meinem Fall 13-15 in einem Winter. Jedoch eben wie erwähnt ist es ein Mix, da ich leider viel Käferholz so nutzen muss und Fichte bei weitem nicht an den Brennwert von Buche oder Ahorn kommt. Daher war/ist meine Intension über das Delta und den Volumenstrom eine funktionierende Formel erstellt zu bekommen.@SBorg über einen Wärmemengenzähler hatte ich tatsächlich nachgedacht, nur leider ist kein Platz mehr vorhanden um den einbauen zu können.
Ich werde mich einmal versuchen und kann gerne nachberichten wie und ob es funktioniert.
Danke erstmal an alle für die vielen Hilfen und Denkanstöße
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@patrick-0 sagte: die 4 Meter sind der wirkliche Höhenunterschied zwischen Heizraum und dem Schwedenofen, das ist korrekt, da hatte ich mich falsch ausgedrückt.
Das ist der Differenzdruck, den die Pumpe bei einem bestimmten Durchfluss erzeugen kann:
4 m WS = 0,4 bar = 40 kPa -
@paul53 sage ich ja, ich hatte damit nicht den Druck gemeint, sondern hatte mich in dem Fall auf die Höhe bezogen, war falsch geschrieben. Und den Druck brauche ich hoffentlich nun nicht auch noch berücksichtigen
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@patrick-0 sagte in Wärmeenergie berechnen - geht das?:
die 4 Meter sind der wirkliche Höhenunterschied zwischen Heizraum und dem Schwedenofen, das ist korrekt,
aber die Höhe wird nicht eingestellt, weil das zurückfließende Wasser ja am anderen Ende saugt.
daher ist 4m an der Pumpe einzustellen zu viel -
@homoran an der Pumpe sind auch keine 4m einstellt. Wie mehrfach beschrieben, war es anderst gemeint, als es versanden wurde
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@patrick-0 sagte in Wärmeenergie berechnen - geht das?:
an der Pumpe sind auch keine 4m einstellt.
gut!
@patrick-0 sagte in Wärmeenergie berechnen - geht das?:
Wie mehrfach beschrieben, war es anderst gemeint,
Sorry, hab diese Äußerungen genau anders verstanden.
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@patrick-0 sagte: 18Watt bei einer Förderhöhe von ca 4m.
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@patrick-0 sagte: Fördermenge direkt anzeigen - in meinem Fall 0,4m³/h
Bei 18 W entspricht das laut Kennlinie einer "Förderhöhe" (Differenzdruck) von 4 m (0,4 bar).
Wenn der Durchfluss mit nahezu konstant 0,4 m³/h angenommen werden kann, ergibt sich die Leistung in kW:
P = 0,46 * (VLT - RLT).
Die Wärmemenge ermittelt man durch Integration über die Zeit.
