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Hallo nochmal, von Radis war da noch eine interessante Idee: Problem ist nur, dass es beim Entladen zwangsweise zur Verschiebung der Grenze kommt, weil die Friwa kaltes Wasser rauswirft und irgendwann mehr kaltes Wasser da ist, als in den kalten Bereich passt. Letztlich haben wir ja eigentlich auch drei Bereiche: Den kalten Bereich, wo die Friwa ihr Wasser hinwirft, den warmen, aus dem sie lebt, und den Bereich "dazwischen", den die WPWP [Wärmepumpe] für das Nachladen braucht. Wenn wir uns das mal als drei Zonen vorstellen, zwischen denen verschiebbare, isolierte Platten als "Kolben" montiert sind, dann würde man beim Entladen von ganz oben das Wasser nehmen und ganz unten den kalten Friwa-Rücklauf reinwerfen. Damit hätte man unten wirklich kaltes Wasser. Ganz oben bleibt es warm und der Bereich dazwischen existiert nicht, weil die Platten aufeinander liegen. Erst wenn man die WPWP [Wärmepumpe] anwirft, wird dieser Bereich gefüllt (das "Wie" ist im Gedankenexperiment egal... wäre konstruktiv nicht einfach). Die Strategie wäre dann so, dass man optimaler Spreizung solange kaltes Wasser von unten als mittelwarmes Wasser in die Mitte gepumpt wird, bis entweder unten nichts mehr ist oder der mittlere Teile eine bestimmte Größe überschritten hat. Ab da wird in der Mitte entnommen und in den oberen Teil gepumpt - auch dies wieder mit recht klarer und konstanter Spreizung. Das läuft so lange, bis die Mitte leer ist und die Platten wieder aufeinander liegen. Je nach Position der Platten wird dann eine neue Runde gestartet oder die Bereitung beendet. Aktuell haben wir diese drei Bereiche auch, aber die Grenzen sind sehr gleitend und genau das ist das Problem, weil es das Überschießen begünstigt und die Steuerung erschwert. Die Einspeisung auf ca. 60% wie bei meinem Puffer hilft offenbar, die Grenze nach "oben" zumindest soweit sauber zu halten, dass es beim Laden keine zu großen Störungen gibt, indem nämlich zu kaltes Wasser nach unten ("mittlerer Bereich") und (zu) warmes nach oben ("oberer Bereich") geht. Was wir aber gar nicht haben, ist eine saubere Trennung unten. Ob das wohl besser gehen würde, wenn man den RL RL [Rücklauf] der WPWP [Wärmepumpe] nicht ganz unten, sondern etwas weiter oben anschließen würde? Vermutlich ist das sinnlos, weil es den unteren Bereich quasi "tötet", aber eventuell hilft es aber auch, das von der Friwa rücklaufende Wasser besser einzuschichten (insbesondere, weil die Friwa je nach Durchfluss mehr oder weniger kaltes Wasser auswirft - so würde die WPWP [Wärmepumpe] erst einmal nicht das ganz kalte bekommen und das "Umlaufvolumen" für die "Runden" wäre kleiner). Hmm... ich glaube, darüber muss ich noch weiter nachdenken. Viele Grüße, Jan |
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Ich hab mal versucht, das in ein Bild zu kleiden:  Bildquelle: https://up.picr.de/34758529ut.jpg Die Zahlen sind angenommen, aber so ähnlich könnte es aussehen. Du sprichst von Spreizung. Meinst Du evtl. den Hub? Es ist, wenn ich es richtig verstanden habe, eine Ladung in zwei Stufen. Nehmen wir zur Einfachheit an, die Sole hat 0°C, dann müsste die WPWP [Wärmepumpe] in der ersten Stufe einen Hub von 35K und in der zweiten Stufe einen Hub von 45K machen. Es scheint mir fraglich, ob damit die Effizienz insgesamt gesteigert werden kann. Die Schichtung bliebe aber besser erhalten. Beim Umschalten von Stufe 1 auf Stufe 2 sind hier zwei Ventile erforderlich. Falls Du besorgt wg. einer niedrigen Rücklauftemperatur der Friwa bist, da will ich morgen noch eine Idee beisteuern, die uns evtl. dieses Problem umschiffen hilft. Bei mir ist jetzt Bettruhe angesagt, gute Nacht. |
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Eine weitere Idee:  Bildquelle: https://up.picr.de/34759190cs.jpg Hier habe ich, ähnlich Skizze oben, zwei Trennplatten eingebaut. Die Besonderheit ist der gemeinsame Rücklauf von HK und Friwa. Der HK-Rücklauf kann mit ca. 24°C+ angesetzt werden. Im Sommer gibt es den aber nicht! Wenn wir von max. 20% WW-Bereitung und 80% Heizung ausgehen, dann sollte der untere Bereich des Speichers sich in vertretbaren Grenzen halten. Den Fühler habe ich eingezeichnet, weil hier die T-Grenze ist (unterhalb der Trennplatte). Wenn hier z.B. 45°C+-? unterschritten sind, schaltet die WPWP [Wärmepumpe] auf WW WW [Warmwasser]-Bereitung. Der Speicher durchmischt im mittleren Bereich je nach Ladestrategie. Die Trennplatten sind vorteilhaft, aber nicht unbedingt erforderlich, wie wir aus Lauf 6 entnehmen können. Bei der unteren Trennplatte bin ich mir nicht sicher, ob sie nicht sogar das Ergebnis verschlechtert. Was meint ihr? Wie soll es jetzt weiter gehen? |
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Anmerkung zur ersten Skizze: Beim Hub hängt es von der Betrachtungsweise ab, wie Pedaa schon erklärt hat. Setzt man das so an, wie es Arne macht, dann wären es im beispiel 30K und 40K. |
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hier mal ein erstes ergebnis.. ich entschuldige mich vorab ob meiner mageren werte - ggü der präzision, die jan immer wieder an uns wirft.  da ich keine strommessung um 5h früh gemacht habe, kann ich keine aussage zu cop machen. man sieht im diagramm ca. wie viel sich die wp vom kollektor holt. anfangs ein bisschen mehr ggü der ladung mit hoher spreizung, dann später weniger. d.h. für den kollektorentzug ist für den verdichter die mittelsenkentemperatur entscheidend. die ladung erfolgte mit 5,4-5,5 l/min und 11 bis 10,5K (spreizung senkenseitig fällt ganz leichtfügig zum schluss ab). das ergäbe fast 4,1 kw wärmeleistung. wmz sagt grob +6,4 kwh in 1:30 .. 4,27 kw (offtopic OMG hab die ersten werte für ww vom wmz nach 2,5j betrieb) erste (vage zu erahnende) ergebnisse zusammengefasst: - höhere senkenspreizung bei gleicher verdichterfrequenz führt zu höherem wärmeoutput - mittlere senkentemp bestimmt bei gleicher verdichterfrequenz den quelle-wärmeinput |
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Um auf Jans Frage des Temperaturverlustes einzugehen: Falls deine Angst ist, dass sich die heiße obere Schicht von alleine mit der kalten mischt, ist das unbegründet. Die Trennung zw. heiß und kalt kann sehr scharf werden. Wenn keine Bewegung und kein Volumenstrom vorhanden ist, wird sich da dran auch über Tage nichts ändern. Immer wenn du bissl zapfst und die Friwa kaltes Wasser unten nachschiebt, wird sich das sogar noch verbessern. Weil Wasser an sich ja ein schlechter Wärmeleiter ist. Gibt schöne Versuche und Tests darüber. Aber ich mag grad nicht schon wieder Forschungsberichte rausssuchen... Wie sich die Gesamtstillstandsverluste ändern, ist hingegen gar nicht sooo leicht zu beantworten. Ich könnte dir da Unterlagen zukommen lassen, wie das genau berechnet werden kann. (ziemlich Aufwändig) Da wir hier aber von relativ kleinen Temperaturunterschieden reden, könnte die Raumtemperatur noch den größten Einfluss haben. Bzgl. Speicher-Design mag ich jetzt gar nicht noch so viel sagen. Ich will zuerst mal die unterschiedlichen (mit der WPWP [Wärmepumpe]-Steuerung möglichen) Ladestrategie-Ansätze grob rechnerisch vergleichen. Mit dem AZ-Plot und einem einfachem Modell wo der Speicher in z.B. in ein paar gleich große Volums-Teile aufgeteilt ist, kann man das relativ leicht schonmal grob bewerten. (Wenn ich wieder mal Zeit finde...) Dann will ich auch noch die Ergebnisse der Zielwertladung und Brinks 12% / 10K Vergleichs-Erkenntnisse abwarten. Und zwichendurch mag ich noch zu bedenken geben, dass wir uns nicht alleine von den Auflade-AZ-Werten blenden lassen dürfen. Speicherdurchmischung ist mindestens genauso ein wichtiger Punkt |
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korr. +6,4kw in 1:33 .. 4,1kw |
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@Brink: Hast du eine Idee, wie du deine zwei Ladearten genau miteinander vergleichen willst? Ich meine, du hattest ja immer einen Teil-geladenen Speicher, der jetzt mit einem fast voll geladenem Speicher verglichen werden soll. Eigentlich lässt sich das doch nur mit Stromverbrauch vs. nutzbarer Warmwassermenge wirklich richtig bewerten?! Oder hast du andere Ideen? Oder bei sehr gleichmäßigem WW WW [Warmwasser]-Bedarf z.B. einfach im Stromverbrauch pro Woche?! |
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Hallo brink, was mir auch auffällt, ist die längere Ladedauer. Ich denke, daß das auf späteres Erreichen der eingestellten Temperatur ist. Auch ist die Übertemperatur gegenüber der Abschalttemperatur erst ab zeitlicher Mitte der Ladung größer - bei 1% ist das sofort der Fall. Was auch auffällt ist, daß ihr vermutlich nur duscht und zu bedenken ist, daß das bereitete Wasser auch mit dieser Temperatur (abzüglich Zuleitungsverluste, die ja überall auftreten) zur Verfügung steht. Brauchbare Werte für unsere Berechnung liefert das natürlich nicht. Magst Du oder hast Du schon Zielwertladung ausprobiert? Ich halte es für das Beste, wenn Jan, nachdem er bei sich "durch" ist, eine Rundreise startet und die Werte u.a. auch bei dir aufnimmt. Ist bei der dann vorhandenen Routine ja kein Problem und schnell geschafft |
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Stromverbrauch pro Woche wäre auch mein Tip für den Sommer, wo die Heizung aus ist und PC darf natürlich auch nicht laufen. Wenn dann noch ein Mengenzähler für Trink-WW vorhanden ist, kann das auch sehr genaue Vergleichswerte liefern. |
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Ich meinte ja eh nur den WW WW [Warmwasser]-Ladungs-Stromverbrauch. |
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Das war mir schon klar. Hatte nur gedacht, wenn er nur einen Zähler für die WPWP [Wärmepumpe] hat, dann braucht er im Sommer nur am Anfang und Ende abzulesen. Bei uns könnte das auch eine gute Methode sein, um die Feinabstimmung durchzuführen. Ich meine jetzt nicht bei Jan, der hat die besten Karten. |
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klar, das 180-200l heizwasser wird nun 2,7x durchgeladen, statt wie zuvor mit hoher spreizung nur 1x. dadurch wird auch mehr wärme in den insgesamt 500l gespeichert. ich bin nur duscher, meine frau weiß ich nicht genau, denn da gehen 70-100liter durch die entsalzungsanlage kinder plätschern jeden tag in der 190x90 badewanne mit auch so ca. 70 (?) l. davon ist ein großteil ww. ok, aber was willst du damit sagen? ich hatte ja schon vorhin geschrieben, dass die 500l für uns gerade zu viel ist. mit der 20K nutzen wir aber gerade die 200-300l, was sehr gut passt. ladung mit weniger als 15K ist mir daher sowieso sehr "unsympatisch" nein, hatte ich noch nicht. mögen sehr ungern. ich durchlade 500l auf (über)zieltemperatur? ausserdem hängt der on/off fühler aussen an der magnesiumanoden-schraube. der reagiert ja absichtlich verzögert. mit zielladung nähme das kein gutes ende. |
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Hi, mal wieder nur kurz, ausführlich dann später: Genau das habe ich vor, sobald wir eingezogen sind. Mit den Kindern ist der Wasserverbrauch nicht wirklich konstant und auch wir dürften einen schwankenden Verbrauch haben. Darum will ich dem RPi noch einen digitalen Eingang spendieren (Aufwand: zwei Widerstände, zwei Pinheader, ein paar Kabel und vielleicht ein Relais, sollte aber auch ohne gehen), so dass er jeweils ganz genau mitbekommt, wann WW WW [Warmwasser] startet und aufhört. Damit kann er dann die Zähler auslesen und den Stromverbrauch ganz gezielt Heizung oder WW WW [Warmwasser] zuordnen. Das ignoriert zwar die "Verschleppung", aber letztlich muss man sich ja an irgendwas orientieren. Im Sommer könnte man auch den Gesamtverbrauch nehmen, also inkl. Standby, aber letztlich ist das eine Konstante, die dazu käme und somit für die Vergleichbarkeit egal ist, zumal das wiederum mit der passiven Kühlung kollidieren würde - also auch dann besser mit Umschaltung. Auf der Verbrauchsseite will ich einfach den WMZ der Friwa verwenden. Die registriert den Tages-, Wochen- und Gesamtverbrauch an Warmwasser in KWh. Aus all dem können wir dann die End-zu-Arbeitszahl ausrechnen, also wieviele KWh Strom zu einer KWh nutzbaren (bzw. genutztem) Warmwasser geworden sind. Einziges Problem wird sein, dass ab Frühjahr mein kleiner PV-Heizer da auch mitspielen wird, ganz zu schweigen von dem größeren System, das ich später bauen will. Aber vorher ist noch genug Zeit zum Messen im Normalbetrieb. Viele Grüße, Jan |
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bin begeistert von eurem geschreibe/geteste und würde mich auch gerne einbringen. könnte auch greenwater versuche anbieten wenn gewünscht bzw. der prof. sich sträubt zielwertladung zu testen ergibt zielwertladung die nach dem unteren tempsensor regelt überhaupt sinn? lg gregor |
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Wie brink schon schrieb, könnte es mit dieser Konstellation schwierig werden. Du könntest aber vielleicht den Sensor herausziehen und an die Speicherwand kleben. Das wäre mit einem Reißverschluß an der Dämmung sogar relativ einfach. Es hängt dann von der Höhe ab, in der Du ihn befestigst. Evtl. bekommst Du so auch praxisgerechte Werte. Eine Übertemperatur und damit Effizienzeinbuße kannst Du aber auf jeden Fall mit so einer Schaltung vermeiden. Bleibt also nur der Versuch oder die Versuche? |
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Du hast ja nach der Ladung ca. 40°C oben im Puffer. und diese Temperatur kommt aus dem Wasserhahn. Mit Friwa wäre das ein nogo. Ob es für Zielladung einen "besseren" Platz des Fühlers gibt, kann ich ohne Kenntnis des Speichers und aus der Entfernung von mindestens 1000km sicher nicht beurteilen |
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Fällt es dir denn so schwer, den PV-Heizer abzuklemmen? Ich hätte da noch einen alten Seitenschneider, den ich dir gerne für kurze Zeit ausleihe Ich wag es ja gar nicht anzusprechen....denke, daß der Aufwand mit dem RPI ja relativ gering ist und sich auch für andere hier sinnvoll einsetzen ließe. Ich würde mich freuen, wenn Du dafür die Einkaufsliste, den Verdrahtungsplan und die Softwäre hier einstellen könntest. Über geringere Hinweise würde ich mich aber auch freuen und einige Mitleser hier auch........vielleicht sollten wir uns zusammentun und eine Petition an Jan verfassen? und was für ein "größeres System" willst Du denn nun bauen, das nimmt ja kein Ende? |
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Hallo, Für kurze Tests natürlich nicht. Aber ein Test im Normalbetrieb macht nur Sinn, wenn man jede Strategie über mehrere Wochen verfolgt und dann die durchschnittliche AZ betrachtet. Das wären dann schon mehrere Monate... das wäre schon nicht so toll, denn letztlich soll das Ding ja Energie sparen. Ist aber eigentlich leicht zu lösen... s.u. Der Aufwand ist in der Tat überschaubar. In meinem Fall war der RPi sowieso schon da. Was genau willst du denn da haben? Die Schaltung für die Modbuszähler, die für die Sensorumschaltung (die habe ich ja schon im anderen Threads versprochen) oder für die Meldung an den Pi, dass BW gemacht wird (die muss erst noch überlegt werden)? Da ist nichts geheim von, das kann ich gerne mit euch teilen (auch ohne Petition), ich muss halt nur Zeit finden, es verwendbar zu dokumentieren und aufzuschreiben. Was das Modbusding angeht: Nach meinen Erfahrungen ist es überflüssig, wie ich zwei Zähler zu nehmen. Da uns der Heizstab ja egal ist, reicht der Dreiphasenzähler und man muss an der WPWP [Wärmepumpe] auch nichts umstellen. Auf Phase 1 sind Steuerung und Pumpen, auf Phase 2 der Kompressor. Als Dreiphasenzähler habe ich den SDM530Modbus von BG Etech. Deren Shop ist gerade nicht erreichbar, darum kein Link, aber ich habe für das Ding 83,90 Euro bezahlt. Dazu braucht man einen USB-Adapter für RS485 - findet man bei reichelt.de unter der Artikelnummer "RPI USB RS485" für sagenhafte 2,10 Euro. Bei RS485 gibt es den Pin A und den Pin B. Die verkabelt man (A zu A, B zu B), hängt an beiden Enden noch einen Abschlusswiderstand von 120-180 Ohm zwischen A und B und ist fertig. Wenn jemand Bedarf hat, kann ich mein Auslesescript (Python, "entwickelt" anhand eines Musters aus dem PV-Forum für das Auslesen von Fronius-Wechselrichtern über Modbus) gerne noch ein wenig kommentieren und zur Verfügung stellen. Das liest letztlich nur Register der Stromzähler aus... davon gibt es sehr viele (bei BG Etech gibt es ein PDF, wo sie alle drinstehen). Grob geschätzt sind es an die 50-70 Werte, die man auslesen könnte - aktuell lese ich nur die Momentanleistung pro Phase und den Gesamtverbrauch in KWh aus. Den Gesamtverbrauch gibt es leider nicht pro Phase... das wäre der einzige Grund, doch zwei Zähler zu nehmen (der Einphasenzähler ist bei mir ein SDM230Modbus für knapp unter 40 Euro). Da RS485 ein Bus ist, werden die einfach parallel angeschlossen und der Widerstand halt bei dem, bei dem die Kabel aufhören. Eine GUI oder so gibt es nicht... das Ding schreibt einfach eine CSV-Datei und gibt auf Konsole aus. Das sieht dann aktuell z.B. so aus: -------------------------------------------- 2019-01-05 14:09:20 SM1: P1: 0.0 W P2: 378.93 W P3: 0.0 W 827.211 KWh SM2: 32.96 W 116.825 KWh SM3: 107.88 W 255.769 KWh -------------------------------------------- SM1-SM3 sind die drei Zähler, die ich auslese (Nummer 3 ist die Lüftung, die gerade auf Intensiv läuft). Das hatten wir doch schon beredet. Das größere System wird die Variante mit den FETs als Heizwiderstände am Puffer. Aktuell habe ich ja nur ein fehlangepasstes Modul ohne jede Regelung an den drei parallelgeschalteten Heizwiderständen meines 4,5 KW-Heizstabs, der so maximal 90W bringen kann, wenn ordentlich Sonne scheint. AKtuell habe ich mir nicht einmal die Mühe gemacht, das Ding abzuklemmen für die Messungen, denn beim aktuellen Sauwetter erzeugt es bestenfalls 10W, von denen durch die Fehlanpassung vielleicht 1 oder 2W am Heizstab ankommen. Ist derzeit also nutzlos. Wenn ich das größere System mit Mikrocontroller und MPPT MPPT [Maximum Power Point Tracker] baue, kann ich natürlich auch die eingebrachte Leistung erfassen. Dann passt doch wieder alles und alle sind glücklich... die wird dann halt rechnerisch berücksichtigt. Viele Grüße, Jan |
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Das hab ich jetzt nicht wirklich verstanden: Wenn ich über eine Woche nur WW WW [Warmwasser] bereite, dann sind bei mir ca. 35 ladungen enthalten. Die sind zwar unterschiedlich lang, am Ende zählt aber doch die Auslaufmenge über die Woche und die dafür gebrauchte elektische Energie. Wenn ich das dann beliebig mit anderen Strategien fahre, kann ich aus dem Unterschied bei kWh/m³ doch zumindest einen qualitativen Unterschied beziffern und sagen, welche Strategie die für mich Bessere energetisch ist? Zur Elektronik muß ich das jetzt 3-5 mal durchlesen, sortieren und dann das für mich Sinnvollste bauen. Danke dafür. |
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Hallo, Ich würde es halt über längere Zeit mitteln, weil bei uns zu viele kleine Variablen drin sind. Wenn ich so lange das PV-Ding ausschalten müsste, wäre das nicht so gut. Also muss es auch erfasst werden. Das war der Kern des Textes. Ansonsten stimme ich dir ja zu. Da ich die nicht sauber messen kann, will ich lieber die KWh an Warmwasser betrachten und bekomme dann eine End-zu-End-Arbeitszahl. Das bringt dann nämlich auch interne Gewinne mit in die Rechnung: Bei uns gehen ca. 25m Kaltwasserleitung durch den Keller, ehe sie bei der Friwa ankommen. Der Keller ist wärmer als das Kaltwasser von draußen. Viele kleine, über den Tag verteilte Zapfungen (Händewaschen oder so) brauchen damit weniger Energie aus dem Puffer als eine längere Zapfung der gleichen Gesamtmenge. Ebenso hängt der Entzug aus dem Puffer von der Zulauftemperatur ab. Wenn ich die gezapften KWh betrachte, eliminiere ich diese Effekte weitgehend. Der wahre Grund ist aber tatsächlich die Messung Wasserverbrauch zeigt die Friwa nur auf 0,1 m^3 genau an, Wärmemenge hingegen auf 100 Wh genau. Einen Warmwasserzwischenzähler gibt es nicht. Wenn du da noch Fragen hast oder Hilfe brauchst, nur zu. Am sinnvollsten für den Anfang ist vermutlich die Auslesung der Stromzähler. Die Umschaltung auf WW WW [Warmwasser] kann man vermutlich auch ohne extra Kontakt erkennen: Das Umschalten hat direkt oder mit kleiner Verzögerung jeweils auch eine schlagartige Änderung des Verbrauchs von Verdichter und Pumpen zur Folge. Mit S0-Zählern und einem Impulszähler geht das natürlich auch, bietet aber längst nicht den Komfort der Modbuslösung, die gar nicht so arg viel teurer ist. Viele Grüße, Jan |
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