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Kühlen mit Erdwärme aktiv oder passiv??

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  •  Thom1989
28.1. - 3.2.2020
7 Antworten | 4 Autoren 7
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Hallo liebe Energiesparhaus-Gemeinde!
Ich stehe vor folgender Entscheidung:
Erdwärmepumpe mit aktiver oder passiver Kühlung
Aber vorher zu den Gegebenheiten:
Massivhaus mit Walmdach und ca. 160m² Wohnnutzfläche, 2 Etagen + Keller
Standort nähe Linz
Alle Fenster mit Außenraffstore mit Wettersteuerung über KNX
Heizung wird zu 100% Erdwärme mit Tiefenbohrung
PV-Anlage kommt aufs Dach
FBH auf ca. 200m² (teilweise beheizter Keller)
Aktivierung eines Teils der EG-Decke und der gesamten OG-Decke (ca. 125m²)
Das Ziel wäre im Winter hauptsächlich mit der FBH FBH [Fußbodenheizung] zu heizen, aber auch die Decken mitlaufen zu lassen.
Das Ziel im Sommer wäre eine primäre Kühlung über die Decke, wenn diese nicht ausreicht auch unterstützend über die FBH FBH [Fußbodenheizung].
Mir wurde von 2 verschiedenen Installateuren angeboten:
- Stiebel Eltron WPF 10 cool mit passiver Kühlung (Kühlleistung: 5kW)
- Ochsner GMSW 10 plus HK mit aktiver Kühlung (Kühlleistung: 13,2kW)
Stromverbrauch im Kühlbetrieb ist grundsätzlich egal da der Ertrag der PV-Anlage hoch genug sein wird im Sommer.
Folgende Nachteile sehe ich bei der passiven Kühlung:
- Wird die Kühllast nach einer längeren Hitzeperiode zu hoch, hab ich zu wenig Kühlleistung.
- Nach einer längeren Hitzeperiode wird die Soletemperatur höher und die Kühlleistung wird noch weniger folglich keine Möglichkeit zur aktiven Kühlung

Folgende Nachteile sehe ich bei der aktiven Kühlung:
- Der Kompressor hat übers Jahr gerechnet mehr Betriebsstunden, was die Lebensdauer    verkürzt.
Hatte jemand von euch eine ähnliche Entscheidung zu treffen oder hat jemand Anlagen mit aktiver oder passiver Kühlung laufen und kann mir seine Erfahrungen damit schreiben.

Was sagt ihr grundsätzlich zu den zwei Herstellern Stiebel Eltron und Ochsner?
Vielen Dank im Voraus!

Herzliche Grüße
Thomas
 

  •  Brombaer
  •   Silber-Award
28.1.2020  (#1)
Aktiv kühlen sehe ich als schwierig an bei FBH FBH [Fußbodenheizung] und aktivierten Bauteilen. Denke dass Du dort den Taupunkt unterschreitest wenn die Vorlauftemperaturen unter 17 Grad liegen, alle Leitungen müssten eh entsprechend gut mit Armaflex isoliert werden (inklusive Verteiler).

Deswegen geht nur passiv.

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  •  helyx
  •   Gold-Award
28.1.2020  (#2)
Aktive Kühlung musst du aufpassen was die WPWP [Wärmepumpe] überhaupt an Kälteträger-Ein zulässt.
D.h. wenn die Sole zB über 18°C ist kannst du dann auch kein WW WW [Warmwasser] mehr machen etc...

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  •  Thom1989
28.1.2020  (#3)
Die Pumpe hat selbstverständlich eine Taupunktüberwachung, die abhängig von Raumfeuchte und Temperatur die Vorlauftemperatur nach unten begrenzt.
Wegen Taupunkt mach ich mir da weniger Sorgen.
Ich hab ja sehr viel Fläche, d.h. ich muss mit den Vorlauftemp. garnicht soo niedrig um die Wärmemenge zu entziehen.
Meine Rechnung ist wie folgt:
- BTA 50W/m²x 125m² = 6,25 kW
- FBH 25W/m²x 160m² = 4,00 kW
D.h. ich könnte max. 10,25 kW Kühlleistung abgeben.

Verbessert mich wenn ich falsch liege.

@helyx : Das werde ich noch prüfen, danke für den Ansatz.
Edit: Arbeitsbereich des Verdampfers sind -6° bis +20° C. 

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  •  JanRi
  •   Gold-Award
28.1.2020  (#4)
Hallo,

zitat..
Thom1989 schrieb: - Stiebel Eltron WPF 10 cool mit passiver Kühlung (Kühlleistung: 5kW)


Das ist ein On-Off-Relikt. Haben sie uns auch angeboten... habe ich dankend abgelehnt. Veraltete Technik und zudem sehr weit überdimensioniert.

Ich bin mir ziemlich sicher, dass du bei 200 qm beheizt nicht wesentlich über 6 KW kommen wirst, eher darunter. Gibt es eine Heizlastberechnung?

Da du eine PV hast, würde ich dringend zu einer modulierenden WPWP [Wärmepumpe] raten. Da hast du in der Übergangszeit eine deutlich bessere Eigenverbrauchsbilanz. Eine modulierende WPWP [Wärmepumpe] braucht da kontinuierlich wenig Strom. On/off wechselt immer zwischen ganz viel und nichts hin und her. 

Aktivkühlung braucht viel Strom. Passivkühlung lebt von einer kalten Quelle. Das kann ein Ringgrabenkollektor am Ende des Sommers nicht mehr voll leisten, aber du schreibst ja:

zitat..
Thom1989 schrieb: Heizung wird zu 100% Erdwärme mit Tiefenbohrung


...damit geht das ganz prima. Wir hatten im letzten Sommer nie mehr als 23C im Haus. Automatische Verschattung + Tiefenbohrung + passive Kühlung (Nibe F1155-6PC), die ich recht früh aktiviert habe. Ca. 18-19C VL VL [Vorlauf] waren den ganzen Sommer über möglich, AZ beim Passivkühlen lag um 80-100 (ca. 20-30W Pumpenstrom für 1,5-2,5 KW Kälte). Wir haben dabei nur über die FBH FBH [Fußbodenheizung] und eine Wandheizung auf dem Dachboden gekühlt, keine aktivierten Decken (haben wir leider nicht). Von daher sind deine Voraussetzungen sogar noch besser.

zitat..
Thom1989 schrieb: D.h. ich könnte max. 10,25 kW Kühlleistung abgeben.



Nein... nicht wirklich. Wenn du z.B. von 20l/min Durchsatz im Heizsystem ausgehst, dann bekommst du bei 10,25 KW eine Spreizung von 10250/1.163/60/20=7.3K. Da der RL RL [Rücklauf] noch unter Raumtemperatur sein muss, landest du bei ca. 13C im Vorlauf. Das schaffst du passiv auch mit einer TB nicht.

Unsere TB lag am Ende des Sommers bei ca. 14-15C Quelltemperatur. Damit ging dann über den Wärmetauscher 18C VL VL [Vorlauf] sehr bequem. Mit RL RL [Rücklauf] bei 20 und 14 l/min sind das dann etwa 2 KW Kühlleistung, was bei ordentlicher Verschattung vollkommen ausreicht, um das Haus kühl zu halten (nicht, um es kühl zu machen!) - man muss also früh anfangen und das ganze konsequent laufen lassen. Bei uns waren das den Sommer über 1850 KWh, die wir dem Haus entzogen haben.

Mit einer aktiven Kühlung würdest du zwar etwas mehr Leistung entziehen können, aber nicht signifikant mehr, weil dem Durchfluss auch Grenzen gesetzt sind und du nicht zu kalt werden kannst. Damit verballerst du dann viel Strom für etwas, das du auch fast gratis bekommst.

Ich denke, dass dein Konzept mit den Kühldecken wunderbar mit passiver Kühlung funktioniert. Vermutlich sollte man die FBH FBH [Fußbodenheizung] aber zumindest teilweise auch mit einbeziehen, um mehr Fläche zu haben.

Viele Grüße,

Jan


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  •  Thom1989
29.1.2020  (#5)
Hallo Jan!
Danke für deinen ausführlichen Beitrag.

zitat..
JanRi schrieb: Gibt es eine Heizlastberechnung?


Es gibt noch keine Heizlastberechnung.
Es haben allerdings 3 Installateure ca. 10 kW angeboten.
Kann das damit zusammenhängen, dass wir 50m² Keller beheizen wollen?

zitat..
JanRi schrieb: Da du eine PV hast, würde ich dringend zu einer modulierenden WPWP [Wärmepumpe] raten. Da hast du in der Übergangszeit eine deutlich bessere Eigenverbrauchsbilanz. Eine modulierende WPWP [Wärmepumpe] braucht da kontinuierlich wenig Strom. On/off wechselt immer zwischen ganz viel und nichts hin und her.

Das ist mir grundsätzlich klar. Mein grundsätzlicher Gedanke ging auch in diese Richtung.
Von 2 Installateuren wurde mir davon abgeraten (obwohl sie welche im Lieferprogramm hätten) weil die Kompressoren mehr laufen und die dadurch früher flöten gehen. Kann man glauben oder auch nicht........
Wieviel Betriebsstunden hast du ca. im Jahr mit deiner modulierenden Nibe?


zitat..
JanRi schrieb: Unsere TB lag am Ende des Sommers bei ca. 14-15C Quelltemperatur. Damit ging dann über den Wärmetauscher 18C VL VL [Vorlauf] sehr bequem. Mit RL RL [Rücklauf] bei 20 und 14 l/min sind das dann etwa 2 KW Kühlleistung, was bei ordentlicher Verschattung vollkommen ausreicht, um das Haus kühl zu halten (nicht, um es kühl zu machen!) - man muss also früh anfangen und das ganze konsequent laufen lassen. Bei uns waren das den Sommer über 1850 KWh, die wir dem Haus entzogen haben.

Das hilft bei meiner Entscheidungsfindung. Danke!
Wo steht dein Haus wenn ich fragen darf? Hat ja auch einen nicht unwesentlichen Einfluss....

Grüße
Thomas


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  •  JanRi
  •   Gold-Award
29.1.2020  (#6)
Hallo,

zitat..
Thom1989 schrieb: Es gibt noch keine Heizlastberechnung.


Unbedingt machen.

zitat..
Thom1989 schrieb: Es haben allerdings 3 Installateure ca. 10 kW angeboten.
Kann das damit zusammenhängen, dass wir 50m² Keller beheizen wollen?


Nein. Das liegt am Angstzuschlag.

zitat..
Thom1989 schrieb: weil die Kompressoren mehr laufen und die dadurch früher flöten gehen.


Die Dinger sterben wohl eher an den Zyklen.

zitat..
Thom1989 schrieb: Von 2 Installateuren wurde mir davon abgeraten (obwohl sie welche im Lieferprogramm hätten)


Was man nicht kennt...

Für unseren HB, der sonst V....n verbaut, war es die erste Nibe und anscheinend die erste modulierende EWP. Beim ersten Anschalten muss der Kompressor erst heizen, ehe man loslegen kann. Sie haben sich auf die Kelleraußentreppe zum Rauchen zurückgezogen... "das hört man locker, wenn das Ding anläuft". So eine On-Off startet ja mit Schütz und eventuell "Sanftanlauf" und Anlaufströmen, die man extra dem Versorger melden muss. Da dürften sie also schon schlimmes gesehen haben. Die Nibe läuft sanft mit dem Frequenzumrichter an. Dabei hört man fast nichts, erst recht nicht von besagter Kellertreppe aus (10m Abstand). Da kann ich mir gut vorstellen, dass das gegenüber "Rums und an" sehr viel schonender ist.

Unser aktueller Takt (Nummer 189) hat übrigens am 19.12. angefangen emoji

zitat..
Thom1989 schrieb: Wieviel Betriebsstunden hast du ca. im Jahr mit deiner modulierenden Nibe?


Wir wohnen noch kein ganzes Jahr im Haus. Eingebaut wurde die Pumpe 8/18, geheizt ab 10/18 und eingezogen 2/19. In der Zeit lief sie 6886 Stunden und hat 16289 KWh Wärme erzeugt (Heizlast 5,5 KW). Stromverbrauch nur für die Heizung im ganzen Jahr 2019 war knapp über 2000 KWh.

zitat..
Thom1989 schrieb: Wo steht dein Haus wenn ich fragen darf? Hat ja auch einen nicht unwesentlichen Einfluss....


Im nordwestlichen Sauerland bei Hagen (NRW in DE). Auslegungstemperatur hier ist -12C.

Viele Grüße,

Jan



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  •  Thom1989
3.2.2020  (#7)

zitat..
JanRi schrieb:

__________________
Im Beitrag zitiert von Thom1989: Es gibt noch keine Heizlastberechnung.

Unbedingt machen.

Ist im Auftragsfall sowieso gesetzlich vorgeschrieben bei uns in Oberösterreich.

Danke für deinen Erfahrungsbericht!



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