Ölheizung für Luftwärmepumpenbetrieb testen?
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@dieter_p
Hi,
habe im Oktober '20 mit folgender Ausgangslage von Öl auf Luft-Wasser WP umgebaut:
190m², Baujahr 1961, Fenster, Dach wärmetechnisch saniert in 2002, Fassade 2-schalig mit 5cm Luftschicht wie in Norddeutschland zu der Zeit üblich, keine Fußbodenerwärmung, Ölbrenner BJ 2002 mit 18kW, Hygienespeicher zur WW-Versorgung ebenfalls BJ 2002Ergänzend: PV Anlage mit 9,2kWp + Speicher. Bis auf den HK im Büro keine Umbauten an Heizkörpern
Fazit nach dem 2. Winter: Funktioniert uneingeschränkt ... und das Haus ist CO2 frei. Die Elektroheizung der WP wurde nur bei Inbetriebnahme einmal verwendet und ist seitdem deaktiviert.
Ob das im Einzelfall funktioniert oder nicht kann nicht pauschal beantwortet werden und leider haben die Heizungsbauer beim Thema Wärmepumpentechnik wissenstechnisch Nachholbedarf. Bei mir hat das Projekt 2 Jahre Vorlaufzeit gehabt um aus Gas, Brennstoffzelle, Hybridgeräten etc. etwas zukunftsfähiges auszuwählen. U.a. auch den für mich richtigen Heizungsbauer.
Richtig ist, das bei 55°C die Wärmepumpen mit dem aktuell verbreitet eingesetztem Kältemittel (R410a) am Ende sind und darüber elektrisch zuheizen. Daher sinkt die Effizienz oder vielmehr das Verhältnis "thermisch abgegebene Leistung/elektrisch aufgenommener Leistung". R410a ist wegen seinem hohen GWP (1730) imho nicht mehr zeitgemäß.
Falsch ist, daß es generell gilt! Seit ein paar Jahren gibt es Wärmepumpenhersteller, und werden mehr, die das etwas anspuchsvollere R290 (Propan), GWP=3, einsetzen. Anspruchsvoller, da der Gasdruck am Verdichterausgang höher ist und somit der Kältemittelkreislauf insgesamt höheren Gaskräften ausgesetzt ist. Weiter ist Propan leicht entflammbar, daher darf das Gerät nicht in geschlossenen Räumen aufgestellt werden. Vorteil ist das mögliche, höhere Temperaturniveau am Kondensator und somit am Wärmetauscher zum Heizkreis.
Die Temperaturen von VL & RL alleine helfen Dir noch nicht. Eine weitere Frage ist, wieviel Leistung Dein Heizkreis kontinuierlich benötigt? Erst wenn die WP das nicht dauerhaft liefern kann wird es im Haus kälter aber nicht zwingend kalt.
Thermische Energie von aussen wird nur zum Abtauen des Verdampfers benötigt. Das kann entweder der Heizkreis sein oder ein kleiner, seperater Puffer. Wenn alle Ventile im HK zu sind funktioniert das Abtauen nicht!Schau doch mal in Deinen Temperaturaufzeichnungen, wie oft und lang die VL Temperatur über 55°C war. Die erforderliche Wärmeleistung kannst Du näherungsweise über die Laufzeiten des Ölbrenners und dessen Düsenbestückung (=Ölverbrauch/Zeit) abschätzen.
Das Projekt ist nicht hoffnungslos, die aktuelle Förderung in D von bis zu 45% bringt das ganze in eine ähnliche Größenordnung die für einen Umbau auf Gas fällig wäre. Und einen WW-Speicher kann man durch einen Hygienespeicher ersetzen, die >60°C im VL für WW Aufbereitung fallen damit auch weg. Wobei R290 das auch kann. Der COP sinkt etwas, aber das auch nur 1x pro Woche für 1 Stunde.
VG -
Vielen Dank. So tief bin ich noch nicht in der Materie und lese gerne Deine Punkte um mehr zu verstehen.
Bzgl. Wärmeleistung bin ich mir nicht sicher ob ich die Laufzeit des Brenners wirklich ablesen kann und wenn vermute ich keine Referenz zu haben.
Aus dem YouTube Video wurde eine Machbarkeit bei 20.000kWh pro Jahr also 133 kwH/m²Jahr aufgeführt.Übertrage ich das grob auf die Ölheizung liege ich bei 2500 Liter = 25.000kWh pro Jahr oder 166kWh/m² Jahr wobei das Haus ganztags beheizt/genutzt wird und der YouTuber von Leerstand durch Arbeitszeit auswärts sprach.
Ist und bleibt jedoch ein grobe Äbschätzung. Somit komme ich doch eigentlich nur weiter wenn ich die Vorlauftemperatur (Nicht Kesseltemperatur) auf 55°C begrenze und eine passende Heizkurve einstelle und das möglichst beim Worst-Case also im Winter, oder?
Derzeit (quasie Sommer) passt das noch gar nicht und ich habe zum Start einer Heizphase am Tag noch VL Temperaturen um 60°C.
Schaue ich aber eher in die intesive Heizphase sehen 55°C gar nicht so dramatisch anders aus:
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@dieter_p
Kannst Du die Zeitachse feiner auflösen? Wie oft bekommst Du die Messwerte? Und hast Du evtl die Außentemperatur auch dazu... -
Ja die Werte habe ich jede Sekunde. Suche mir mal einen Zeitraum mit möglichst tiefen Außentemperaturen. Sekunde, dauert, bis der Pi das aus der Datenbank schaufelt
Edit: mal eine Woche im Januar mit -4°C in der Nacht:
Edit2: Am 10.01. die hohe VL Temp erscheint mir durch den Montag alle 14 Tage normal. Hatte ich heute Nacht zum Montag auch und hier wird wohl WW hygenisch kurz hochgeheizt....meine Vermutung auch wenn das der Heizkreis und nicht der Warmnwasserkreis ist (Mischer nicht ganz zu).
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kannst Du mal einen export der Werte schicken? ich finde die taktet ganz schön oft.
VG -
@ullij
Meinst Du so:
HeizKeller_HeizungVorlauf_Temperature.csv -
@dieter_p
Jepp, schaue ich mir mal an und melde mich wieder. Danke -
@dieter_p sagte in Ölheizung für Luftwärmepumpenbetrieb testen?:
Ich glaube, die Limitierung der Ölheizung auf 55Grad sollte ich nicht über die Kesseltemperatur einstellen sondern über die maximale Vorlauftemperatur. Dann habe ich damit kein Problem, so wie Du es schreibst.
Ich glaube du hast mich Missverstanden, Natürlich habe ich die Vorlauftemperatur reduziert und nicht die Brenner Temperatur.
Aber genau das ist das Problem. Während du im Vorlauf 55°C hast und eine geringere Wärmemenge abnimmst, erzeugt der Brenner in kurzer Zeit eine deutlich größere Menge die ohne Pufferspeicher nicht abgenommen werden kann.
Das bedeutet es verpufft viel Wärme im Heizungsraum oder geht über den Schornstein verloren. -
@UlliJ vielen herzlichen Dank auch für Deine Bewschreibung/Infos. Da "Knabber" ich noch dran
Ich sehe gerade der Export ist nur 500 Datenpunkte lang und somit 0h bis ~3h was eher in der Absenkphase der Heizung liegt. Das sollte ungünstig sein. Update:
ts_number_20220109.xlsx@jey-cee said in Ölheizung für Luftwärmepumpenbetrieb testen?:
@dieter_p sagte in Ölheizung für Luftwärmepumpenbetrieb testen?:
Ich glaube, die Limitierung der Ölheizung auf 55Grad sollte ich nicht über die Kesseltemperatur einstellen sondern über die maximale Vorlauftemperatur. Dann habe ich damit kein Problem, so wie Du es schreibst.
Ich glaube du hast mich Missverstanden, Natürlich habe ich die Vorlauftemperatur reduziert und nicht die Brenner Temperatur.
Aber genau das ist das Problem. Während du im Vorlauf 55°C hast und eine geringere Wärmemenge abnimmst, erzeugt der Brenner in kurzer Zeit eine deutlich größere Menge die ohne Pufferspeicher nicht abgenommen werden kann.
Das bedeutet es verpufft viel Wärme im Heizungsraum oder geht über den Schornstein verloren.Ist das nicht ein Effekt den es immer gibt? Ein kleiner Puffer ist ja vorhanden (Um den Kessel herum und die Leitungen) und der Mischer regelt nur soviel heißes Wasser in den Vorlauf wie benötigt wird um den Sollwert der VL Temp zu erreichen, was gerade aktuell (im Sommer) eher geringer ist als die 75°C bis zu der die Heizung bei jeder Zündung hocheizt.
Also ist die Kesseltemperatur eigentlich immer höher als die VL Temp in der "normalen" Einstellung. Was wird dann jetzt so zum Unterschied? Sehe noch nicht dass hier jetzt so viel mehr zum Schornstein raus geht.
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@dieter_p
Denkst Du noch an den Export... mehr Daten von tagsüber wären interessant!?übersehen
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@UlliJ Da hab ich den Beitrag wohl zu oft editiert und er ist nicht mehr lesbar. Sorry:
Rohdaten:
Vorlauftemp:ts_number_202205241616.csv
Außentemp: ts_number_202205241627.csv -
@dieter_p
arbeite ncoh an Deinen Daten. War nur etwas turbulent die letzten Tage. coming soon
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@ullij said in Ölheizung für Luftwärmepumpenbetrieb testen?:
@dieter_p
arbeite ncoh an Deinen Daten. War nur etwas turbulent die letzten Tage. coming soonVielen herzlichen Dank und bei mir ebenso, hab schon ein ganz schlechtes Gewissen und würde gerne aktiver dabei sein. Sonntag soll es regnen, ich sehe eine Chance
Hab inzwischen auch etwas weiter die Einstellungen betrachtet.
Die Heizkurve steht derzeit (auch bei den Daten) bei 1,3
Solltemperatur 21°C und Nachts 17,5°C
Die maximale Vorlauftemperatur steht auf 70°C und der Brenner hat 19kW Nennleistung (Sicher zu groß/zu viel Reserve).
Wasser um den Brenner/Kessel sind 77Liter und weitere Wasserbehälter sind nicht vorhanden.
Ergänzend hat es da eine Grundfos Alpha Pumpe am VL im Auto Betrieb, somit variiert dort leicht die Fördermenge in die Räume auch durch diese Pumpe. -
@ullij sagte in Ölheizung für Luftwärmepumpenbetrieb testen?:
Falsch ist, daß es generell gilt! Seit ein paar Jahren gibt es Wärmepumpenhersteller, und werden mehr, die das etwas anspuchsvollere R290 (Propan), GWP=3, einsetzen. Anspruchsvoller, da der Gasdruck am Verdichterausgang höher ist und somit der Kältemittelkreislauf insgesamt höheren Gaskräften ausgesetzt ist. Weiter ist Propan leicht entflammbar, daher darf das Gerät nicht in geschlossenen Räumen aufgestellt werden. Vorteil ist das mögliche, höhere Temperaturniveau am Kondensator und somit am Wärmetauscher zum Heizkreis.
Die Aussage ist nicht richtig.
Ein Blick in die p-h Diagramme beider Kältemittel zeigt das der Heissgasdruck bei R410a bei 55°C bei ca. 30bar und bei R290 bei 75°C bei ebenfalls ca. 30bar liegt.
Bleibt also nur der Nachteil der Brennbarkeit von R290. -
Für alle die es interessiert.
@dieter_p und ich haben etwas weiter gemacht und aus Aufzeichnungen der Vorlauf Temp des Heizkessels Laufzeitwerte ermittelt. Daraus kann auf den realen Leistungsbedarf des Hauses, zusammen mit den Leistungsdaten des Brenners, in Abhängigkeit von der Aussentemeratur geschlossen werden.Heraus kommt in etwa so etwas:
Damit steht eine Auswahlhilfe für die Leistung der WP zur Verfügung (neben den gültigen und üblichen Berechnungen der Heizungsbauer).
Dahinter steckt die Laufzeit des Brenners bei verschiedenen Temperaturen und diese umgerechnet in Leistungsbedarf.
Die max. Kurve rührt daher, dass die Messwerte nur alle 60s kommen und der Brennerstart nicht richtig erkannt wird, ausserdem ist zwischen Einschalten und Temperaturanstieg noch eine Verzögerung durch die Wärmekapazität des Kessels/Wasserkreises. Ist eine Max Abschätzung!Für das Auswerten der Messwerte aus einer DB gibt es ein Excelsheet mit Anleitung und Makros, das ich gerne auf Anfrage raus gebe (PN). Ist zwar noch nicht ganz fertig, aber angesichts der explodierenden Preise muss man sich ja zumindest ein paar Gedanken dazu machen.
Gruß
UlliJ
