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modulierende Grundwasserwärmepumpe

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  •  $parflamme
22.7. - 30.7.2008
10 Antworten 10
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Hallo Forumsteilnehmer,

wir überlegen eine modulierende Grundwasserwärmepumpe für unser sich in der Planung befindendes EFH. Da die techn. Angaben der Hersteller den Wirkungsgrad nur als theoretischen Wert angeben können, suche ich jemanden der bereits praktische Erfahrungen mit einer modulierenden Wärmepumpe hat.
Meine Frage: Welche JAZ JAZ [Jahresarbeitszahl]/COP erreicht in der Praxis zB über ein Jahr gesehen? - bzw. Wieviel Wärmeenergie wurde mit wieviel Strom gewonnen?

Für jede Info in diese Richtung bin ich dankbar.

  •  in2
23.7.2008  (#1)
Endlich einer der mitdenkt! - Erste Frage: Wie tief liegt das Grundwasser und hat es genügend Strömungsgeschwindigkeit?
Zweite Frage: Welche Grundwassertemperatur habt ihr?
Dritte Frage: Wollt ihr damit nur Heizen oder auch Warmwasser bereiten?
Vierte Frage: Mit welcher Vorlauftemperatur wollt ihr heizen?
Alle diese Fragen gehen ursächlich in die Beantwortung der Frage ein.
Grundsätzich spricht man von Leistungsziffer und eher nicht von Wirkungsgrad.

Um eine vernünftige Leistungsziffer zu erhalten gelten folgende Rahmenbedingungen: Förderbrunnen und Sickerbrunnen weit genug auseinander. Wassertiefe am besten wenigen als 6-7m unter Niveau sonst braucht die Pumpe viel Strom. Die Heizungsvorlauftemperatur soll so niedrig wie möglich sein- das bedeutet viele eng verlegte Rohre bei der Füßbodenheizung. Warmwasserbereitung mit Solaranlage.
Diese Ratschläge alleine können noch keine genaue Antwort auf deine Frage sein aber sie sind die Basis für eine vernünftige Jahresleistungsziffer die bei richtiger Auslegung über 4 liegen sollte.

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  •  Hitcher
23.7.2008  (#2)
Leider denkt einer zuwenig mit - @in2
Mal abgesehen davon daß deine Wortwahl nicht nur in diesem Thread einfach unpassend ist könntest du dich ruhig an deinen eigenen Ansprüchen messen: Er hat nach im tatsächlichen Betrieb erzielten JAZ JAZ [Jahresarbeitszahl]/COP von modulierenden WPs gefragt, du lieferst ihm Grundsatztheorie?

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  •  $parflamme
23.7.2008  (#3)
modulierende Grundwasser-WP - @in2
die Vorraussetzugen für eine Grundwasser-WP sind günstig: ca. 5m tief, Niederthemperaturflächenheizung usw. (wenn´s nicht prinzipiell ginge wäre ich ohne hin auf einen anderen Lösungsansatz gekommen.
Was mich interessiert ist die wirklich mögliche JAZ JAZ [Jahresarbeitszahl]/COP, da Herstellerangeben bei ca 7.0 liegen jedoch unter der vorraussetzung einer gewissen Höhchstlaufzeit (wo auch immer dieser Wert herkommt).
Mir ist klar, dass mit jeder zusätzlichen Wärmequelle die Laufzeit der WP WP [Wärmepumpe] geringer wird, aber auch die Zeit des Strombedarfs zur Förderung, also läuft es wieder auf das Verhältnis Energieaufwand : Ernergiegewinn hinaus.
Die Kennzahlen der schwarz/weiß taktetenden WP WP [Wärmepumpe]´s sind mir bekannt (auch aus der Praxis). Wirtschaftlich wird sich, je nach Strompreis, jede WP WP [Wärmepumpe] früher oder später rechnen.
@Hichter
danke für die moralische Unterstützung. "in2" hat auch nch meinem Erachten mahr die üblichen WP WP [Wärmepumpe]´s im Auge.

Aber ich gebe die Hoffung nicht auf, dass es Praxiswerte gibt.

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  •  in2
23.7.2008  (#4)
Bin kein WP WP [Wärmepumpe] Profi - Was ich dir sagen kann: Deine Situation mit dem hohen Grundwasserspiegel bedeutet, daß du weniger Pumpenleistung brauchst als bei tieferen Brunnen. Ich habe es selbst noch nicht versucht da unser Brunnen leider erst bei 21m Wasser hat, aber bei dir funktioniert es möglicher weise wie bei komunizierenden Gefäßen - das abfließende Wasser hilft der Pumpe und spart so Strom (könnte funktionieren).
Was die JAZ JAZ [Jahresarbeitszahl] betrifft so finde ich in der Literatur verschiedene Hinweise darauf, dass modulierende WP WP [Wärmepumpe] ihren Vorteil vor allem bei Luft WP WP [Wärmepumpe] bringen. Bei Solewärmepumpen ist der Vorteil geringer.
Was nun die tatsächliche JAZ JAZ [Jahresarbeitszahl] betrifft so kann dir gerade bei WP WP [Wärmepumpe] wohl kaum jemand im varaus einen exakten Wert angeben. Ich weiß schon - du wilst einen Vergleichswert von einer tatsächlich gebauten Anlage - aber diesen Werte kanst du nur sehr bedingt auf einen anderen Fall umlegen, da jede Anlage anders ausgelegt ist und daher auch anders reagiert.
Die physikalische Grundlage der JAZ JAZ [Jahresarbeitszahl] ist der Carnot-Kreisprozess. Wenn ich den als Grundlage nehme und 10°C als Wassertemperatur annehme und eine JAZ JAZ [Jahresarbeitszahl] von 7 möchte dann wäre die theoretische Verdampfungstemperatur bei ca 57°C (in der Praxis geringer). Wenn du nur eine Fußbodenheizung damit betreibst und nicht Warmwasser damit erzeugst so erscheint mir die Angabe als nicht unmöglich. Es kommt aber auf die gesammte Anlagenkonzeption an.

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  •  in2
23.7.2008  (#5)
Was ich noch vergessen habe: - Die Theoretische JAZ JAZ [Jahresarbeitszahl] verschlechtert sich z.B bei einer Veränderung der Temperatuern auf 8/60°C sofort auf 6,4.
In dieser theoretischen JAZ JAZ [Jahresarbeitszahl] sind die Energieaufwendungen für die Nebenagregate nicht berücksichtigt.
Ein Detail am Rande: Bei unserer Brunnenanlage haben wir eine Drehzahlregelung zur Leisungsanpassung eingebaut. Im Betrieb habe ich über ein Ampermeter die Leistungsaufnahme in den einzelnen Betriebspunkten gemessen und habe für mich unerklärlich hohe Werte festgestellt. Nach ausbau der Pumpe und Tests am Prüfstand hat sich gezeigt, daß die Pumpe einwandfrei arbeitete. Die klärung des Problemes war, daß ein kleiner Teil der Verluste durch den Frequenzrichter bedingt ist aber der bei weitem größere Verlust aus dem Motor resultierte. Ergebnis ist: wenn wir den Motor mit nur 30 Hz betreiben dann fällt der Wirlungsgrad stark ab (ich bin mir nicht mehr sicher aber ich glaube un die Gegend von 50%). Da die Brunnenpumpe bei der Wärmepumpe immer mitlaufen muß ist das ein nicht zu vernachlässigender Faktor. Eine wirklich brauchbare Lösung habe ich nicht gefunden. Der Wirkungsgrad kleiner Brunnenpumpen ist leider eine Katastrophe.

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  •  $parflamme
24.7.2008  (#6)
grundsätzliche Überlegungen - Ein WP WP [Wärmepumpe]-Profi bin ich auch nicht. Ich habe mich als Bauherr halt in die Themen eingelesen. Was wir bauen wollen ist ein 1-Familienhaus mit der Option auf Wohnungsteilung. Zum Wärmebedarf noch ein Wort; natürlich soll nicht nur die Heizung sondern auch das Nutzwasser erwärmt werden.
Grundsätzlich streben wir eine Heizungsanlage an welche uns möglichst unabhängig von den Groß- (Monopol) Versorgern macht. Meine liebste Lösung wäre eine Anlage mit Stückholzofen mit Wassertasche und Solarzellen in ausreichender Anzahl, also sogar ohne WP WP [Wärmepumpe]. Meine Überlegung mit WP WP [Wärmepumpe] kommt ins Spiel durch die Überlegung was mache ich ggf. im Alter wenn ich den Stückholzofen nicht mehr bedienen kann oder will, zumal wir kein Eigenes Holz haben, und die optionale 2. Wohnung fremd vermietet wäre. Somit ist dann diese 2. Wohnung ohne Winterheizung. Hier kommt jetzt die WP WP [Wärmepumpe] ins Spiel da wir kein allzu tiefes Grundwasser haben. Da es möglich ist den WP WP [Wärmepumpe]-Rücklauf über einen Sickerschacht laufen zu lassen welcher evt. auch gleichzeitig als Regenwasserzisterne dienen könnte, dürften sich die WP WP [Wärmepumpe]-spezifischen Investitionen in überschaubaren Grenzen halten. Die hausinternen Pumpen werden ja ohnehin gebraucht und sehe ich unabhängig vom Wärmebeschaffungssystem.

Ich habe halt so ein Bauchgefühl, dass ich mich mit einer WP WP [Wärmepumpe] vom Stromversorger anstelle vom Gas-/ Öllieferanten abhängig mache. Klar ohne Strom geht nichts mehr, aber diesen will ich dann doch so gering wie möglich halten. Was wird wohl geschehen wenn WP WP [Wärmepumpe]´s weit verbreitet sind und die Abnehmer an den Strom gebunden sind? Ich bin überzeugt, dass den marktwirtschaftlichen Gesetzen folgend der z.Zt. vielerorts vorhandene Sondertarif steigen oder gar wegfallen wird.

Darüber hinaus gibt es wegen unserer Kinder auch die ökologische Verantwortung. Wenn ich dann lese, dass 1kWh Strom 3kWh Pirmärenergie benötigen bis sie im Hause sind, dann sind viele WP WP [Wärmepumpe]´s an der untersten Grenze anzusiedeln. Zu diesem Thema siehe auch Primaerstrom im 2. Absatz.

Na ja mal sehen wo ich da noch landen werde.

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  •  in2
24.7.2008  (#7)
Aufpassen! - Das Kombinieren der verschiedenen Heizsysteme bedeutet meist hohe Investitionskosten, hohe Wartungskosten und am Ende nicht wirklich niedrigere Heizkosten!
Am Anfang steht wie immer eine durchdachte Planung (Die du scheinbar bereits sehr gut gemacht hast, da nicht sehr viele an die Teilbarkeit denken). Wenn du dann an das Heizkonzept herangehst, so hast du bei allen Systemen das gleiche Problem: Angeboten werden die Anlagen mit gemessenen Wirkungsgraden die unter genau definierten standardisierten meist genormten Bedingungen ermittelt werden. Diese Daten stimmen mit den tatsächlich augeführten Anlagen dann nicht zusammen. Als Beispiel für unser Bürohaus: Der Kessel arbeitet tatsächlich mit über 92% Feuerungstechnischen Wirkungsgrad (Gemessen wurden Abgegebene Wärmemenge und eingesetzte Ölmenge in 3 Heizperioden). Was uns aber erst jetzt bewußt wurde ist die Tatsache, daß wir trotz 30mm Isolierung noch immer ca. 20% der Wärmemenge über die Abstrahlung der Verteilrohrleitung verlieren. Es wäre besser gewesen, mehr Geld in die Isolierung zu investieren, da das mehr gebracht hätte als der gute Kessel!
Aber nun zur zweiten Wohnung: Sinnvoll ist eine Heizungsverrohrung die vom Technikraum getrennt verläuft und daher leicht getrennt gemessen werden kann.
Zu den Pumpen: Die sollte man keinesfalls vergessen! Ein Watt instalierter Pumpenleistung kostet bei Dauerbetrieb derzeit ca 1€ im Jahr! Die WP WP [Wärmepumpe]-Brunnenpumpe brauchst du aber nur wenn die WP WP [Wärmepumpe] arbeitet. Eine Brauchwasserpumpe brauchst du noch viel seltener aber dafür mit viel höherem Druck! Im Brummen sind daher zumindest 2 Pumpen notwendig!Die Regenwasserzisterne kanst du dir bei dem Konzept getrost schenken, du hast ja Brunnenwasser! Einzig eine Förderung könnte sinn machen aber ob sich das Rechnet? Ökologisch und energetisch warscheinlich kaum!
Aber nun zun Heizkonzept: Auf einen Rauchfang würde ich nicht verzichten.
Strom brauchst du in jedem Fall- schon wegen der Umwälzpumpen. Die Warmwasserleitung so planen, daß du keine Zirkulationsleitung brauchst (Also kurze Wege, Küche und Bad Wand an Wand bzw über einander).
Das mit dem Ofen und der Wassertasche hat so seine Tücken. Du brauchst einen großen Wärmespeicher und kanst trotzdem in der Übergangszeit die entstehende Wärme nicht aus dem Raum bringen - Resultat - du lüftest um den Raum abzukühlen und das kostet Energie.
Ich würde einen großen Speichen für Heizungswasser aufstellen. An diesen kanst du sowohl einen Kessel alsauch eine WP WP [Wärmepumpe] oder Solarpanele anschließen. Warmwasser ist über ein Warmwassermodul möglich. Auf den Einsatz von Solarpanele würde ich auch nicht verzichten (Aufhängung an der Fasade kann meht Leistung im Winter bringen!).
Die fehlende Temperatur im Winter mit Strom nachheizen (klingt arg ist aber oft das sinnvollste).
Raumheizung für dich mit WP WP [Wärmepumpe] wobei die wirkliche JAZ JAZ [Jahresarbeitszahl] vermutlich um 4-5 liegen wird.
Bei diesem Konzept kanst do bei Bedarf auch einen Stückgutkessel an den Wassertank anschließen und sowohl Warmwasser als auch die Heizung damit betreiben.

Als Schmankerl am Ende:
Ich habe ein Haus gesehen, da hat ein Tüftler im Keller einen dick isolierten Raum mit viel Speichermasse gebaut. Von dort aus einen Turm in der Mitte des Hauses. Der Kellerraum wird mit einem holzbefeuerten Stahlofen vorgeheizt. Die unisolierten Warmwasserbehälter hängen dort an der Decke. Die Wärme strömt über Lüftungsschlitze in die Wohnräume.
Funktioniert anscheinend gut.
Mit wäre der Aufwand zu groß und die Anlage zu teuer in der Errichtung.




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  •  JürgenB.
30.7.2008  (#8)
Woher nehmen? - Derzeit installiere ich fleißig die Heizflächen, aber eine geeignete Wärmepumpe - sie soll modulierend sein und mit Grundwasser betrieben werden - habe ich bisher nicht gefunden.
Wenn jemand also modulierende W/W/Wärmepumpen kennt, bitte benennen.
Zum Problem der Vorherbestimmung der Jahresarbeitszahl:Dazu muß man die Verteilung der Außentemperatur wärend der Heizperiode kennen. Die ist lageabhängig unterschiedlich und jedes Jahr anders - aber im Mittelwert bekannt. Als zweites muß die max. Heizwassertemperatur bekannt sein, z.B. 40/33 °C. Als drittes muß die Leistungszahl in Abhängigkeit von der Vorlauftemperatur gegeben sein.
Mit einiger Mathematik ließe sich daraus die JAZ JAZ [Jahresarbeitszahl] berechnen. Und die ist eine Größe, die der Hersteller der Pumpe dann unter den genannten Voraussetzungen (max.Heizwassertemp.,Ort der Anlage)bestimmen und garantieren sollte. Bei Viessmann habe ich in den Technischen Unterlagen diese JAZs gefunden, z.B. 45/35°C, Dessau, Vitacol 300WW108: 4,84.
Schönen Tag noch, Jürgen.

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  •  in2
30.7.2008  (#9)
Ist leider nicht vollständig! - Das ganze funktioniert als Kreisprozess!
Dafür gilt, daß die Grundwassertemperatur und die Heizungsvorlauftemperatur bestimmend sind. Beide Werte verändern sich im verlauf der Heizsaison laufend.
Bei der Brunnentemperatur kommt es aber auch auf den Durchfluß und damit die Abkühlung an.
Je größer die Heizfläche im Haus ist, desto niedriger die notwendige Vorlauftemperatur (Vorsicht bei der Einregelung! Durchfluß möglichst nicht behindern- dadurch sinkt die notwendige Vorlauftemperatur) und damit kömmst du zu deutlich besseren JAZ JAZ [Jahresarbeitszahl].
Die Angaben der Hersteller haben nichts mit dem zu tun was du im Jahresdurchschnitt erhältst.

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  •  aramis
30.7.2008  (#10)
Modulierende WP WP [Wärmepumpe] - @ Jürgen B: Hallo, Heliotherm bietet modulierende WP WP [Wärmepumpe] an - habe aber selber nur sehr gute Erfahrungen mit zwei nichtmodulierenen WP WP [Wärmepumpe] von Heliotherm. Eine DV Anlage im Altbaubereich (VL Temp. im Schnitt ca. 35-40°C und Verdampfungstemperaturen zwischen -4°C und +7°C) und WW WW [Warmwasser] mit 50°C -> JAZ von 3,9 - gemessen! und mit einer CO2 Anlage im Altbaubereich (VL Temp. im Schnitt 32 - 38°C bei einer Verdampfungstemperatur von ca. -3,5°C) und WW WW [Warmwasser] mit 46°C -> JAZ von 4,2 - gemessen. lg aramis

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