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LWWP - Durchfluss vs. Effizienz

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  •  Berndi
27.11. - 28.11.2023
5 Antworten | 3 Autoren 5
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Hilfe, ich komme hier gedanklich nicht weiter... .

Ich habe eine, leider sehr überdimensionierte, Arotherm 125/6 Monoblock LWP LWP [Luftwärmepumpe] mit Zwischenwärmetauscher (ZWT) in Betrieb und möchte diese noch ein bisschen mehr auf Effizienz trimmen.
Der Heizbedarf liegt bei knapp über 7kW bei NAT -13°. Thermisch recht gut eingeregelte Heizkörperanlage - alle (Thermostat-) Ventile offen und den besch. parall. Pufferspeicher verschweige ich jetzt mal, weil er mit diesem Problem wohl nichts zu tun hat.
Die Heizkreispumpe läuft mit fix rund 1400 l/h.
Die Versuche fanden bei rund 0° AT und 37° VL statt. An diesem Punkt läuft die WPWP [Wärmepumpe] faktisch schon fast durch und die Temperaturen im Haus passen in allen Räumen.

Nun das Dilemma - zwei grundsätzliche Szenarien:

1. Durchfluss der Pumpe des Primärkreises (WPWP [Wärmepumpe]-ZWT) auf 100% (2100 l/h). 
Das ergibt einen ZWT-Verlust von ca. 1°, VL 37,2° und eine Spreizung von ca. 2° im Primärkreis. Der Heizkreis-VL (HkVL) liegt demnach bei 36,2°C.
Kälteleistung (Pk) ca 2,6 kW und el. Leistung (Pel) 1,2 kW ergibt eine AZ von ca 3.16.

2. Pumpe Primärkreis 50% (1120 l/h).
VL 38,5°, Spreizung ca 4,3° und ZWT-Verlust ca 2,3°. HkVL ca 36,2°C.
Pk=2,7 kW, Pel=1,1 kW, AZ=3,45

Durch den höheren VL VL [Vorlauf] mit weniger Durchfluss taktet die WPWP [Wärmepumpe] auch häufiger weil sich dadurch das EI schneller wieder abbaut.

Nun verstehe ich nicht, warum aus einer höheren VL VL [Vorlauf]-T eine bessere AZ resultiert, wo man doch auf möglichst niedrige VL VL [Vorlauf]-T achten soll - wegen der Effizienz.

Ich habe auch schon versucht, mit höherem Durchfluss und dadurch besserer ZWT- Wärmeübertragung die VL VL [Vorlauf]-T dementsprechend niedriger zu drehen, aber ohne Erfolg. Es wurde dann im Haus zu kühl.

Irgendwie passt das alles nicht zusammen. Diese gedanklichen Purzelbäume treiben mich noch in den Wahnsinn. 

Ist es nun wirtschaftlicher, die WPWP [Wärmepumpe] mit tendenziell höherem (niedrigerer VL VL [Vorlauf] und aber schlechtere AZ) oder niedrigerem Durchfluss (höherer VL VL [Vorlauf] aber bessere AZ) im Primärkreis zu betreiben? 
Das passt doch nicht zusammen! 
Kann das jemand erklären?

  •  Akani
27.11.2023  (#1)
Die Mitllere Temperatur VL VL [Vorlauf]/RL spielt hier die Rolle und deinePumpenleistung mit 100% Frist auch viel mehr Strom.
Gemessen über einen Hutschinenzähler?

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  •  Berndi
27.11.2023  (#2)
Ja, über Subzähler. Dass mehr Pumpenleistung auch mehr Strom frisst ist mir schon bewusst - aber dass dadurch die AZ so in die Knie geht...?
Vor allem ist mir nicht ganz klar, warum sich bei höherem Durchfluss auch die Kälteleistung verringert.

Heißt das dann, die AZ einer WPWP [Wärmepumpe] hängt grundsätzlich von der mittleren Temperatur VL VL [Vorlauf]/RL ab und nicht von der absoluten VL VL [Vorlauf] Temp.?

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  •  Altromondo
  •   Bronze-Award
27.11.2023  (#3)

zitat..
Akani schrieb: Die Mitllere Temperatur VL VL [Vorlauf]/RL spielt hier die Rolle

Ich hab das jetzt hier schon öfter gehört, verstehe aber nicht warum das so ist. Hat jemand eventuell einen Link wo die Physik dazu erklärt ist? (Oder kann man es gar in wenige Worte fassen?)


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  •  Akani
27.11.2023  (#4)
Q= m x c x  delta t
Leistung = Masse x spezifische Wärmekapazität ( Wasser 1,163Wh) x VL VL [Vorlauf]- RL der Temperaturunterschied.
Das macht dann auch den hub von Quelltemperatur zur Heizungsseite aus, jetiefer desto bessere AZ, somit spielt die mittlere Temperatur den Ton.
Richtig extrem bei Warmwasserbereitung. 
Ds50 hat hier das Optimum erreicht
Und nen klasse tread dazu

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  •  Berndi
  •   Bronze-Award
28.11.2023  (#5)
Tja, aber bedeutet das nun, dass ich besser mehr oder doch weniger Durchfluss durch den Primärkreis jagen soll um wirtschaftlicher zu sein?

Das blöde ist, dass ich das nie unter "Laborbedingungen" und aussagekräftig testen kann...

Wo ich gedanklich anstehe ist die Tatsache, dass sich bei höherem Durchfluss zwar die Verluste bei der Wärmeübertragung im ZWT verringern, aber gleichzeitig die erzielte Kälteleistung (und COP) sinkt. Der höhere Stromverbrauch der Pumpe dabei ist klar.

Gibt es hier vielleicht physikalische Ansätze die klar für eine Richtung sprechen?

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