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Optimaler Pufferspeicher + FRIWA für WP

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  •  Christiano
  •   Silber-Award
7.12.2018 - 20.6.2024
1.516 Antworten | 48 Autoren 1516
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1567
Hallo,
wie bereits in einem anderen Treath mitgeteilt überlege ich unseren Pufferspeicher zu wechseln. Mich stören vor allem beim vorhandenen Pufferspeicher die Abstrahlverluste und Mikrozirkulation durch den geraden Anschluss. Die Beladung durch unsere 1155 funktioniert sehr gut. Man könnte den vorhandenen Puffer höherwertiger isolieren und mit Thermosiphons ausstatten oder meine ursprüngliche Absicht einen 500l Roth Quadroline Typ TQ-T hierfür zu kaufen. 
Den vorhanden Puffer müsste man dann in der Bucht eninstellen und den Verlust als Leergeld abhacken. Die vorhandene Oventrop Regumaq Xc-30 hat ausreichende Leistung für unsere Ansprüche. Hier gibt es aber Alternativen auf den Markt wie die neue von FRIWA für WPWP [Wärmepumpe] von TA (Technische Alternative).

Das Thema Puffer+FRIWA für eine WPWP [Wärmepumpe] muss man gesondert von anderen Wärmequellen betrachten. Bisher wurden Pufferspeicher überwiegend für thermische Solaranlagen und Hochtemperaturheizungen konzipiert. Diese haben im Betrieb im Verhältnis zur WPWP [Wärmepumpe] eine geringere Spreizung und die Effizienz leidet weniger bei steigender Wassertemperatur. 
Bei der WPWP [Wärmepumpe] sollte man möglichst tiefe Temperaturen im Puffer einspeichern, der Zielwert 45°-48° ist mit der vorhandenen FRIWA völlig ausreichend. 
Eine WPWP [Wärmepumpe] hat in der Regel einen hohen Volumenstrom (Ausnahme die KNV/Nibe 1155) jenes meist zur Durchmischung im Puffer führt. Der TQ-T kann laut Aussage eines Roth Mitarbeiters auch bei einen Volumenstrom bis zu 30l/min noch einschichten. Halte dies für möglich aber besser man nimmt hier weniger an denn 20l/min würden für viele WPWP [Wärmepumpe] Besitzer reichen. 
Den Puffer gibt es in verschiedenen Ausstattungsvarianten für die Strahlungsverluste wie Label A und B, Kostenunterschied ca. 250.€ wobei man anscheinend die Thermocoatvariante nachrüsten könnte. 

Würde mich freuen wenn möglichst viele sich bei der Auslegung eines Puffer mit FRIWA  für eine WPWP [Wärmepumpe] beteiligen würden. 

Welche am Markt befindliche Puffer und FRIWA kommen hier in Frage?
Wie sollte der optimale Puffer konzipiert sein?
Halte diesen Puffer für sehr gut geeigent aber vielleicht weiß jemand Alternativen.

Wolfgang

  •  Pedaaa
  •   Gold-Award
8.1.2019  (#401)
Ok, wenn ich es wie Radis inkl. FRIWA Effizenz betrachte, hat er natürlich recht.

Aber wenn wir das wirklich so betrachten, dann könnte zwischen Friwa RL RL [Rücklauf] und entsprechendem Speicher-Einlass ein "Duschrohr" verbaut werden und der Friwa-RL auf höherer Ebene oder per Schichtrohr schon wärmer eingebracht werden:
Duschrohr?
Siehe z.B: https://www.wagner-solar.com/de/wrg-waermerueckgewinnung/waermerueckgewinnung/duschrohr-ecoshower

Und wisst ihr was?
Die AZ der Speicherladung wird dann schlechter,
Aber der verbrauchte Strom trotzdem weniger.
Versteht ihr meine Sichtweise?
Das wär nur für die einzelnen Speicher-Lade-Stromkosten betrachtet das Beste.

Macht man aber nicht.
Normalerweise wird das Duschrohr vor Friwa Trinkwasserzulauf und/oder vor Kaltwasser-Zulauf der Dusche gesetzt.
Das bringt dann höhere AZ aber auch höhere Stromkosten pro Speicherladevorgang
Aber Gesamt den wenigsten Stromverbrauch.

Es ist so schwer hier mit euch einen gleichen Nenner zu finden, weil jeder von anderen Ausgangspunkten ausgeht...

1
  •  JanRi
8.1.2019  (#402)
Hallo,

zitat..
Pedaaa schrieb: Es ist so schwer hier mit euch einen gleichen Nenner zu finden, weil jeder von anderen Ausgangspunkten ausgeht...


Genau das ist das Problem... ich habe aber eine Idee (s.u.). Vorher noch Kleinigkeiten:

zitat..
Pedaaa schrieb: Geht bei Jan im unbeheiztem Technikraum halt z.B. leider nicht. Und auch sonst geht das nicht immer so.


 Ach... das geht prima. Der Puffer steht eine Etage höher kuschlig warm emoji

zitat..
Pedaaa schrieb: Trotzdem werdet ihr mich niemals für eine 3-Runden-Speicher-Durchrühr-Mischvolumen-Ladung begeistern können  


Meine gestrige Rechnung und deren Annahmen zeigen eigentlich deutlich, dass das nur unter ganz speziellen Bedingungen theoretisch geht. Praktisch also eher nicht. Ich bin immer noch für 2 Runden mit Zieltemperaturoptimierung.

zitat..
Pedaaa schrieb: Wenn der Speicher unten 10C hat, hast du noch viel bessere AZ beim Laden. Aber was bringt dir das??? Sieh dir mal dagegen den Stromverbrauch an....


Und nun dazu... da habt ihr beide recht und auch nicht recht.

Was wollen wir denn eigentlich? Wir wollen x Liter warmes Wasser. Bleiben wir mal in MEINEM Modell und sagen, dass wir 100 Liter Wasser haben wollen. Das soll 45C haben und aus der Erde kommen 7C. Nicht an den Werten festhalten, die sind willkürlich und so, dass sie zu den 47C VL VL [Vorlauf] passen, wie wir bisher immer verwendet haben. Dafür brauchen wir 100*(45-7)*1.163=4419.400 Wh.

Meine Modellrechnungen gingen bislang davon aus, dass wir 100 Liter Wasser aus dem Puffer nutzen wollen. Das ist aber angesichts der unterschiedlichen Starttemperaturen nicht vergleichbar, so dass wir nun schauen, wieviel wir denn wirklich brauchen.

Dazu nehmen wir an, dass die Friwa die Energie perfekt nutzt und genau den gewünschten Rücklauf (also 18, 20, 25 oder 26.5 C erzeugt). Das bedeutet pro Liter eine unterschiedliche Energiemenge, so dass wir auch unterschiedlich viel Wasser brauchen.

Beispielsweise bedeutet das bei 18C unten, dass wir in 100 l Puffer 3372 Wh haben. Wir brauchen aber 4419, also müssen brauchen wir primärseitig 131l.

Das erreichen wir im Modell ganz einfach dadurch, dass der Puffer größer wird. Statt 3x100l hat er nun 3x131 Liter. Bei unten 26,5C haben wir nur noch 2384Wh, also brauchen wir 3x185 Liter als Puffergröße.

Damit haben wir nun vier Puffergrößen, denen jeweils eine unterschiedliche "unten-Temperatur" zugeordnet ist, die aber jeweils in der Lage sind, 100 l WW WW [Warmwasser] von 7 auf 45C zu bringen. Grundgedanke ist dabei immer noch MEIN Modell, dass wir also nur 1/3 des Puffers entladen dafür.

Hier die kompletten Ergebnisse (3 Runden nach wie vor mit Vorsicht, s.o.).


2019/20190108163289.jpg

Hier sehen wir deutlich, dass Radis recht hat und ein unten kälterer Puffer effizienter ist als ein unten wärmerer - bei GLEICHEM nutzbaren Warmwasservolumen. Die absolute Energieeinsparung bei höheren Temperaturen wird also durch überproportional viel mehr nötiges Wasser erkauft und lohnt damit nicht wirklich.

Extrem groß sind die Unterschiede aber nicht.

Klärt das das Problem?

Viele Grüße,

Jan

1
  •  Pedaaa
  •   Gold-Award
8.1.2019  (#403)

zitat..
Pedaaa schrieb: Ok, wenn ich es wie Radis inkl. FRIWA Effizenz betrachte, hat er natürlich recht.


ja, hab ja eh schon zugestimmt emoji

1
  •  radis
  •   Gold-Award
8.1.2019  (#404)
Das ist deshalb z.B. für mich wichtig, weil ich mit meinem riesigen Puffer immer gehardert hatte, den Rücklauf zur WPWP [Wärmepumpe] ganz unten anzuschließen.
Ich habe bei der Beladung bisher immer "oben" eingespeist und in der Mitte des Puffers entnommen.  Das führte zu dem "Rücklaufkick" den brink ja immer beschrieb. Jetzt also von unten!
Wir wollen doch nicht nur Jans Speicher optimieren, sondern alle einen Nutzen aus dieser Diskussion ziehen und möglichst allgemeingültige Erkenntnisse erlangen.
Ich freue mich auf weitere Ergebnisse.

1
  •  brink
  •   Gold-Award
8.1.2019  (#405)
hi, ich mal zwischendurch. leider habe ich die letzten 4-5 pages nicht mitverfolgen können. bravo, applaus an den forschergeist! emoji
ich habe meine 7K ladung gleich schnell wieder abgebrochen. leider kann ich so eine ladung nicht gut steuern mit einem so zeitverzögertem on/off fühler der als zapftemperatur-referenz dient. also regelmäßiges überbeladen des greenwaters wäre die folge. gefällt mir daher sehr wenig.
und wie jan ja auch schon mal geschrieben hat, ist der temperaturverlust ganz oben, der, der am meisten weh tut. mit hohem delta kann ich die oberste schicht immer wieder zizerlweise nachladen. mit niedrigem delta würden immer mehr liter als nötig durchgeladen bei immer schlechterem arbeitspunkt.

ich habe rohdaten via usb gezogen und ein paar strommessung währenddessen gemacht. cer cop verschlechtert sich massiv mit steigenden vl-temps (resp senke mitteltemps). für friwa klarerweise weniger optimal. aber vl-temps sind das leid aller wps emoji
ausserdem habe ich einen arbeitspunkt bei ~42/23 und 41/31 gesichtet. da zieht die wp ca. den selben strom. quelle ist beim ersteren mit 49% drehzahl bei 4,9K und beim zweiteren mit 52% bei 4,2K. da wird bei der 19K ladung der quelle deutlich mehr entzogen bei gleichem verdichterstromverbrauch. ergo cop ist bei 19K bei diesen senken-temps konstant (da vl, rl kaum verändert über die ladedauer) und (ein wenig) besser.
für mich 42/23 ein perfekter arbeitspunkt, für friwa noch deutlich zu wenig. also meine erkenntnisse kommen diesem thread wenig zu gute.

wenn ich mal zeitlich dazu komme, werde ich die daten der zwei ladungen aufarbeiten und im meinen thread posten und als info hier verlinken.

1
  •  JanRi
8.1.2019  (#406)
Hallo,

richtig, je allgemeiner, desto besser.

Erkenntnis ist also: Je kälter unten, desto besser, weil wir dann das "billige" kältere Wasser genutzt haben. Es könnte also lohnen, einen zweiten Wärmetauscher so einzubauen, dass der RL RL [Rücklauf] der Friwa den Kaltwasserzulauf anwärmt - hatte ich oben ja schonmal vorgeschlagen. Wenn man da wiederum einen Mischer vorsehen würde, könnte man vermutlich einen konstanten Friwa-RL erzeugen, ohne dass das Einfluss auf die Zapftemperatur hat. Frage wäre aber, ob das bei einem geschichteten Speicher, der eh nicht x Liter gleicher Temperatur unten hat, überhaupt eine Rolle spielt.

Statt dessen sollte die Ladung ähnlich Zieltemperatur damit klarkommen, dass die Gesamtspreizung variabel ist. Problem ist nur, dass Zieltemperatur die erste Runde mit voller Spreizung fährt und die zweite dann mit eher kleiner. Ob das effizient ist, muss noch durchdacht werden - falls ich heute abend dazu komme, rechne ich in meinem Modell für zwei Runden mal unterschiedliche Spreizungen der beiden Runden.

Viele Grüße,

Jan

1
  •  Pedaaa
  •   Gold-Award
8.1.2019  (#407)

zitat..
JanRi schrieb: Es könnte also lohnen, einen zweiten Wärmetauscher so einzubauen, dass der RL RL [Rücklauf] der Friwa den Kaltwasserzulauf anwärmt


Da bevorzuge ich aber trotzdem noch das "Duschrohr", wenn schon extern was dazugebaut werden soll.
Bietet mehr Effekt.
Wenn du Wärmetauscher, Mischer und Verrohrung mitrechnest, vielleicht sogar ca. ums gleiche Geld.

zitat..
JanRi schrieb: Zieltemperatur


Auf der Nibe-Software Wunschliste hatten wir einstellbare Spreizung bei WW WW [Warmwasser]-Ladung, unterschiedliche Verdichter-Limits für WW WW [Warmwasser]-Ladung und Heizbetrieb, und eine einstellbare WT-Pumpen-Min.Drehzahl.
Jan, was willst du mehr?! emoji
Damit könnten wir die WW WW [Warmwasser]-Ladung perfekt auf alle Bedürfnisse einstellen.

Aber das ist eben noch Wunschliste... wer weiß was davon wirklich alles umgesetzt wird...

1
  •  radis
  •   Gold-Award
8.1.2019  (#408)

zitat..
Pedaaa schrieb:
__________________
Im Beitrag zitiert von JanRi: Es könnte also lohnen, einen zweiten Wärmetauscher so einzubauen, dass der RL RL [Rücklauf] der Friwa den Kaltwasserzulauf anwärmt

Da bevorzuge ich aber trotzdem noch das "Duschrohr", wenn schon extern was dazugebaut werden soll.
Bietet mehr Effekt.
Wenn du Wärmetauscher, Mischer und Verrohrung mitrechnest, vielleicht sogar ca. ums gleiche Geld.


 Das kann ich direkt unterschreiben.
Das Duschrohr hält Energie im Haus, die sonst im Orkus gelandet und somit unwiederbringlich verloren wäre. Der zus. Wärmetauscher verteilt diese nur anders. Das müsste mit der Wahl der passenden Friwa eigentlich abgehakt sein. Das wiederum kann man im Vorwege aber nur schwer einschätzen.Und außerdem käme dann mein "HK-Rücklauf in den Speicher" wieder ins Spiel!

Noch eine Verständnisfrage:
Warum glaubst Du, Jan, daß man bei T-diff gößer als 20K mit der Zielwertladung nicht in einem Zuge laden kann? Die 1%-Ladung schafft doch auch mehr. Im Grunde sind beide nach meiner Meinung (zumindest am Anfang) sehr ähnlich, nur daß bei der Zielwertladung keine Übertemperatur entsteht, was ihren Reiz ausmacht. Klar, wenn oberhalb von 20K die Effizienz deutlich sinkt, wäre das eine Erklärung.

Anders sähe es vielleicht aus, wenn man die Zielwertladung ähnlich der Ladung in mehreren Runden mit konstanter T-diff aufteilen könnte, z.B. 1. Runde von x=unten auf 32,5°C (Zielwert=32,5°C) und in der 2.Runde dann von 35°C auf Zielwert = 45°C.
Im Grunde wären dann gleich mehrere Fliegen mit einer Klappe erschlagen:
Die Beladung wäre am Anfang effizienter und die Durchmischung geringer. (sag ich jetzt mal etwas vorlaut). In der 2. Runde wäre dann aber die Durchmischung stärker, weil die Leistung der WPWP [Wärmepumpe] nicht angepasst wird, sondern bei gleicher Leistung die WT-Pumpe. Die wiederum muß kräftig Gas geben, um die Temperatur zu halten.
Auslesen können wir die Werte der WPWP [Wärmepumpe] zu jeder Zeit. Könnte man mit diesen Werten und einer Software die Nibe von außen so manipulieren,daß sie die Zieltemperatur entsprechend einstellt (umschaltet), wäre das vielleicht eine Option.
Mal anders:
Wenn wir die Zielwertladung=45°C betreiben und unten dauerhaft Wasser mit z.B. 25°C entnehmen, darüber hinaus eine Sole mit ca. 0°C hätten, wären wir so ungefähr bei einer beim COP der Nibe,  AZ=4,7. Das ist doch schon mal ein hervorragendes Ergebnis? Etwas geht bestimmt noch......

1
  •  JanRi
8.1.2019  (#409)
Hallo,

zitat..
Pedaaa schrieb: Da bevorzuge ich aber trotzdem noch das "Duschrohr", wenn schon extern was dazugebaut werden soll.


Bei uns leider zu spät und nicht nachrüstbar... die Abwasserleitung des Hauptbades läuft zwar parallel zur Frischwasserleitung, an der Stelle aber leider waagerecht und - schlimmer - bereits mit Klo-Abwasser zusammen. Das geht vermutlich nicht gut mit einem Duschrohr.

Habe gerade noch einmal nachgelesen... wäre es nicht sinnvoller, das Duschrohr nicht nur für die Dusche, sondern grundsätzlich zu verwenden und damit nicht das KW anzuwärmen, sondern unten in den Puffer zu laden? Dazu bräuchte man nur eine kleine Pumpe und einen Temperatursensor für die Aktivierung. Das würde dann auch die Wärme von allen nicht zeitgleichen Verbrauchern im Haus halten.


zitat..
Pedaaa schrieb: Aber das ist eben noch Wunschliste... wer weiß was davon wirklich alles umgesetzt wird...


Ich hoffe ja auf einige Punkte, wobei ich die Mindestpumpendrehzahl in jedem Fall haben will. Wenn Nibe das nicht macht, dann baue ich da wirklich einen Mikrocontroller dazwischen. Da die Pumpe eine klar beschriebene Schnittstelle hat, ist das sicher machbar.


zitat..
radis schrieb: Könnte man mit diesen Werten und einer Software die Nibe von außen so manipulieren,daß sie die Zieltemperatur entsprechend einstellt (umschaltet), das wäre vielleicht eine Option.


Das habe ich auch überlegt. Dazu müsste man aber den BT2 verfälschen, denn nur danach kann sie gehen. 


zitat..
radis schrieb: Warum glaubst Du, Jan, daß man bei T-diff gößer als 20K mit der Zielwertladung nicht in einem Zuge laden kann?


Weil die Spreizung von Volumenstrom und Leistung abhängt. Solange wir die WPWP [Wärmepumpe] nicht auf sehr viel höhere Frequenzen zwingen (vermutlich ineffizient) oder den Volumenstrom bei 1% noch weiter drosseln, schafft sie in meinem Setting nicht mehr als 20,5K.


zitat..
radis schrieb: Die 1%-Ladung schafft doch auch mehr.


Wo? Manchmal gingen 23K, aber das war eher am Anfang und bei höheren Soletemperaturen. Das Konzept sollte aber immer gehen. Pedaaas Eine-Runde-Ladung geht von einem Rücklaufmischer aus, um auf höhere Spreizungen zu kommen.


zitat..
radis schrieb: Anders sähe es vielleicht aus, wenn man die Zielwertladung ähnlich der Ladung in mehreren Runden aufteilen könnte, z.B. 1. Runde von x=unten auf 32,5°C (Zielwert=32,5°C) und in der 2.Runde dann von 35°C auf Zielwert = 45°C.


Ganz genau so ist die Zielwertladung in meinen Simulationen gerechnet.


zitat..
radis schrieb: Die Beladung wäre am Anfang effizienter und die Durchmischung geringer. (sag ich jetzt mal etwas vorlaut). In der 2. Runde wäre dann aber die Durchmischung stärker, weil die Leistung der WPWP [Wärmepumpe] nicht angepasst wird, sondern bei gleicher Leistung die WT-Pumpe. Die wiederum muß kräftig Gas geben, um die Temperatur zu halten.


Genau das denke ich ja auch. Die Frage ist aber die sinnvolle Aufteilung der Runden. Im Modell haben wir ja angenommen, dass wir bei 1% auf 20,5K Spreizung kommen. Von daher ist das die erste Runde und die zweite (mit mehr Volumenstrom) ist der "Rest", leider sehr, sehr ineffizient.

Darum will ich die Zieltemperaturladung auf andere Weise manipulieren: Ich will per höherem Durchsatz (Mindestdrehzahl Pumpe!) oder weniger Leistung (Kompressor begrenzen) dafür sorgen, dass die erste Runde WENIGER Spreizung bekommt, damit die zweite Runde dann MEHR Spreizung bekommt. Schau in meine Rechnungen ein Stück weiter oben - Zieltemperatur bei z.B. 18C Eingang ist also 20,5 in der ersten und 8,5K in der zweiten Runde gerechnet. Eine andere Aufteilung wäre aber effizienter (siehe 2 Runden).




Fortsetzung folgt.

Viele Grüße,

Jan




1
  •  radis
  •   Gold-Award
8.1.2019  (#410)
Das "Duschrohr" geht vielleicht auch billiger: Man nehme ein weiches Cu-Rohr und einen Behälter mit Deckel. Dann wickelt man das Cu-Rohr auf un packt es so in den Behälter, daß die Enden oben herausschauen. Dann noch oben und unten im Behälter HT-Rohr-Stutzen und das Cu- Rohr an den KW-Anschluß des Hauses, fertig ist das Duschrohr. Geschätzte Kosten: 20-100€

1
  •  JanRi
8.1.2019  (#411)
Fortsetzung:

zitat..
radis schrieb: Wenn wir die Zielwertladung=45°C betreiben und unten dauerhaft Wasser mit z.B. 25°C entnehmen, darüber hinaus eine Sole mit ca. 0°C hätten, wären wir so ungefähr bei einer beim COP der Nibe,  AZ=4,7.


Wo liest du das ab? Schau mal in Pedaaas Diagramm: 

VL-Hub 45, RL-Hub 25 -> AZ etwa 3,5

Wenn das mit 4,7 ginge, hätte ich längst die Rücklaufanhebung auf 25C und genau das propagiert. Die AZ geht leider nicht wirklich nach der Mitteltemperatur, sondern eher nach dem VL VL [Vorlauf]-Hub. 0/30/35 ist eben nicht das gleiche wie 0/25/45.

Dieser Arbeitspunkt ist sogar recht genau belegt, denn ziemlich genau diesen Punkt habe ich bei meinen 1%-Ladungen mehrfach durchfahren mit leider nicht wirklich schöner AZ.

Ich bin mir immer sicherer, dass "Zielwertladung in zwei SINNVOLLEN Runden" von den umsetzbaren Ansätzen am besten abschneiden wird.

Viele Grüße,

Jan

1
  •  JanRi
8.1.2019  (#412)
Hi,

zitat..
radis schrieb: Das "Duschrohr" geht vielleicht auch billiger:


Im HTD hat jemand vorgeschlagen: In die Abwasserleitung ein Stück z.B. 50er CU-Rohr und das dünnere Rohr für das KW herumwickeln und verlöten.

Geht aber leider alles nicht, wenn da auch Sch...... durch"fliessen" muss.

Viele Grüße,

Jan

1
  •  Pedaaa
  •   Gold-Award
8.1.2019  (#413)
oder z.B. so?!



oder einfach "shower heat exchanger" oder "shower heat recovery" in Google eingeben.
In Holland gibts viele Anbieter, auch in UK und ganz billig hab ichs auch aus China schonmal gesehen.
Der braune Batzn wäre bei mir kein Problem, das Duschrohr würde ich parallel neben dem DN110 Hauptfallrohr montieren, und wirklich nur die Dusche durchlaufen lassen.
Platz eingeplant/vorgesehen hab ich jedenfalls dafür.

1
  •  radis
  •   Gold-Award
8.1.2019  (#414)
Mine Kommentare habe ich hervorgehoben:

zitat..
JanRi schrieb: Hallo,
__________________
Im Beitrag zitiert von Pedaaa: Da bevorzuge ich aber trotzdem noch das "Duschrohr", wenn schon extern was dazugebaut werden soll.

Bei uns leider zu spät und nicht nachrüstbar... die Abwasserleitung des Hauptbades läuft zwar parallel zur Frischwasserleitung, an der Stelle aber leider waagerecht und - schlimmer - bereits mit Klo-Abwasser zusammen. Das geht vermutlich nicht gut mit einem Duschrohr.

Habe gerade noch einmal nachgelesen... wäre es nicht sinnvoller, das Duschrohr nicht nur für die Dusche, sondern grundsätzlich zu verwenden und damit nicht das KW anzuwärmen, sondern unten in den Puffer zu laden? Dazu bräuchte man nur eine kleine Pumpe und einen Temperatursensor für die Aktivierung. Das würde dann auch die Wärme von allen nicht zeitgleichen Verbrauchern im Haus halten.
Vermutlich nicht, wenn über den 10°C-kalten Brauchwasser-Zulauf abgekühlt würde, ginge weniger Energie nach draussen-mal abgesehen vom Aufwand. Da lege ich lieber meine Sole durch die Klärgrube.
__________________
Im Beitrag zitiert von Pedaaa: Aber das ist eben noch Wunschliste... wer weiß was davon wirklich alles umgesetzt wird...

Ich hoffe ja auf einige Punkte, wobei ich die Mindestpumpendrehzahl in jedem Fall haben will. Wenn Nibe das nicht macht, dann baue ich da wirklich einen Mikrocontroller dazwischen. Da die Pumpe eine klar beschriebene Schnittstelle hat, ist das sicher machbar.
Warum Mindestdrehzahl?
__________________
Im Beitrag zitiert von radis: Könnte man mit diesen Werten und einer Software die Nibe von außen so manipulieren,daß sie die Zieltemperatur entsprechend einstellt (umschaltet), das wäre vielleicht eine Option.

Das habe ich auch überlegt. Dazu müsste man aber den BT2 verfälschen, denn nur danach kann sie gehen. Das funktioniert aber nicht mit Zielwertladung.
__________________
Im Beitrag zitiert von radis: Warum glaubst Du, Jan, daß man bei T-diff gößer als 20K mit der Zielwertladung nicht in einem Zuge laden kann?

Weil die Spreizung von Volumenstrom und Leistung abhängt. Solange wir die WPWP [Wärmepumpe] nicht auf sehr viel höhere Frequenzen zwingen (vermutlich ineffizient) oder den Volumenstrom bei 1% noch weiter drosseln, schafft sie in meinem Setting nicht mehr als 20,5K.
__________________
Im Beitrag zitiert von radis: Die 1%-Ladung schafft doch auch mehr.

Wo? Manchmal gingen 23K, aber das war eher am Anfang und bei höheren Soletemperaturen. Das Konzept sollte aber immer gehen. Pedaaas Eine-Runde-Ladung geht von einem Rücklaufmischer aus, um auf höhere Spreizungen zu kommen.
__________________
Im Beitrag zitiert von radis: Anders sähe es vielleicht aus, wenn man die Zielwertladung ähnlich der Ladung in mehreren Runden aufteilen könnte, z.B. 1. Runde von x=unten auf 32,5°C (Zielwert=32,5°C) und in der 2.Runde dann von 35°C auf Zielwert = 45°C.

Ganz genau so ist die Zielwertladung in meinen Simulationen gerechnet.
__________________
Im Beitrag zitiert von radis: Die Beladung wäre am Anfang effizienter und die Durchmischung geringer. (sag ich jetzt mal etwas vorlaut). In der 2. Runde wäre dann aber die Durchmischung stärker, weil die Leistung der WPWP [Wärmepumpe] nicht angepasst wird, sondern bei gleicher Leistung die WT-Pumpe. Die wiederum muß kräftig Gas geben, um die Temperatur zu halten.

Genau das denke ich ja auch. Die Frage ist aber die sinnvolle Aufteilung der Runden. Im Modell haben wir ja angenommen, dass wir bei 1% auf 20,5K Spreizung kommen. Von daher ist das die erste Runde und die zweite (mit mehr Volumenstrom) ist der "Rest", leider sehr, sehr ineffizient.

Darum will ich die Zieltemperaturladung auf andere Weise manipulieren: Ich will per höherem Durchsatz (Mindestdrehzahl Pumpe!) oder weniger Leistung (Kompressor begrenzen) dafür sorgen, dass die erste Runde WENIGER Spreizung bekommt, damit die zweite Runde dann MEHR Spreizung bekommt. Schau in meine Rechnungen ein Stück weiter oben - Zieltemperatur bei z.B. 18C Eingang ist also 20,5 in der ersten und 8,5K in der zweiten Runde gerechnet. Eine andere Aufteilung wäre aber effizienter (siehe 2 Runden).
Dazu habe ich noch eine Idee, die poste ich später in einem eigenständigen Beitrag.

Fortsetzung folgt.

Viele Grüße,

Jan


 


1
  •  radis
  •   Gold-Award
8.1.2019  (#415)

zitat..
JanRi schrieb: Fortsetzung:
__________________
Im Beitrag zitiert von radis: Wenn wir die Zielwertladung=45°C betreiben und unten dauerhaft Wasser mit z.B. 25°C entnehmen, darüber hinaus eine Sole mit ca. 0°C hätten, wären wir so ungefähr bei einer beim COP der Nibe,  AZ=4,7.

Wo liest du das ab? Schau mal in Pedaaas Diagramm: 

VL-Hub 45, RL-Hub 25 -> AZ etwa 3,5

Wenn das mit 4,7 ginge, hätte ich längst die Rücklaufanhebung auf 25C und genau das propagiert. Die AZ geht leider nicht wirklich nach der Mitteltemperatur, sondern eher nach dem VL VL [Vorlauf]-Hub. 0/30/35 ist eben nicht das gleiche wie 0/25/45.

Dieser Arbeitspunkt ist sogar recht genau belegt, denn ziemlich genau diesen Punkt habe ich bei meinen 1%-Ladungen mehrfach durchfahren mit leider nicht wirklich schöner AZ.

Ich bin mir immer sicherer, dass "Zielwertladung in zwei SINNVOLLEN Runden" von den umsetzbaren Ansätzen am besten abschneiden wird.

Viele Grüße,

Jan


 Dem ist nichts hinzuzufügen. Volle Übereinstimmung.
Der Blödsinn, den ich da geschrieben habe, ist dem Konto "Kurzzeitgedächtnis im Alter" zuzuschreiben.


1
  •  radis
  •   Gold-Award
8.1.2019  (#416)

zitat..
JanRi schrieb:

Genau das denke ich ja auch. Die Frage ist aber die sinnvolle Aufteilung der Runden. Im Modell haben wir ja angenommen, dass wir bei 1% auf 20,5K Spreizung kommen. Von daher ist das die erste Runde und die zweite (mit mehr Volumenstrom) ist der "Rest", leider sehr, sehr ineffizient.

Darum will ich die Zieltemperaturladung auf andere Weise manipulieren: Ich will per höherem Durchsatz (Mindestdrehzahl Pumpe!) oder weniger Leistung (Kompressor begrenzen) dafür sorgen, dass die erste Runde WENIGER Spreizung bekommt, damit die zweite Runde dann MEHR Spreizung bekommt. Schau in meine Rechnungen ein Stück weiter oben - Zieltemperatur bei z.B. 18C Eingang ist also 20,5 in der ersten und 8,5K in der zweiten Runde gerechnet. Eine andere Aufteilung wäre aber effizienter (siehe 2 Runden).

Fortsetzung folgt.

Viele Grüße,

Jan


 ok, damit ist der Sinn der Mindestpumpendrehzahl geklärt.

Nun zu meiner Idee:
Wenn schon die WT-Pumpe einfach von aussen zu manipulieren ist, könnte man dann nicht auch mit Hilfe der Programmierung die Zieltemperatur einstellen? Etwas anderes macht die Nibe doch auch nicht. Die Software stellt also die Pumpendrehzahl so ein, daß unabhängig von der Verdichterleistung am WPWP [Wärmepumpe]-Ausgang eine feste Temperatur herrscht.
So ließe sich z.B. in 2 Runden genau der Zielwert erreichen, egal wie kalt das Rücklaufwasser der Friwa ist? (wie wir jetzt wissen, möglichst kalt) Und das Verhältnis von Runde 1 zu Runde 2 könnte auch bestimmt werden.

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  •  JanRi
8.1.2019  (#417)
Hallo,

zitat..
radis schrieb: So ließe sich z.B. in 2 Runden genau der Zielwert erreichen, egal wie kalt das Rücklaufwasser der Friwa ist? (wie wir jetzt wissen, möglichst kalt) Und das Verhältnis von Runde 1 zu Runde 2 könnte auch bestimmt werden.


Das ist genau, was ich seit einigen Posts zu sagen versuche. Dazu reicht uns aber schon die Mindestdrehzahl, eine eigene Regelung brauchen wir da gar nicht. "Zieltemperatur" versucht immer, mit maximaler Spreizung zu arbeiten, ohne über das Ziel hinauszuschiessen. Wenn das Ziel nicht erreichbar ist, gibt es halt zwei Runden. Wenn wir nun eine Mindestdrehzahl "manipulieren", dann wird die WPWP [Wärmepumpe] trotzdem 1% ausgeben, weil sie ja versucht, die maximale Spreizung zu erreichen. Da wir die Pumpe aber schneller drehen lassen, wird die von uns beabsichtigte Spreizung für die erste Runde entstehen. Dann kommt der Rücklaufkick und der RL RL [Rücklauf] geht langsam hoch - der VL VL [Vorlauf] entsprechend auch. Die WPWP [Wärmepumpe] wird auf 1% bleiben, da ja noch nicht das Ziel erreicht ist. Irgendwann ist es dann erreicht, also regelt sie hoch und da erst einmal nichts passiert (weil unsere Mindestdrehzahl noch gilt), geht sie immer weiter hoch, bis sie über die Mindestdrehzahl kommt. Die wird dann überschritten und die ganz normale Zieltemperaturfunktion regelt auf die Zieltemperatur und verhindert damit das Überschiessen. Sprich: Die Mindestdrehzahl muss nur die Spreizung der ersten Runde unten halten, alles andere kann die WPWP [Wärmepumpe] alleine.

Eine eigene "Regelung" würde ich auch gar nicht versuchen, weil dann letztlich beide Regelungen gegeneinander arbeiten. Dann müsste man die Regelung der WPWP [Wärmepumpe] außer Kraft setzen, indem man z.B. einfach die Pumpe fest auf 100% stellt und das dann mit dem Mikrocontroller erkennt und selbst per PWM regelt. Das wäre quasi das Fallback, falls sich die Zieltemperatur nicht missbrauchen lässt oder doch überschießt.

Wenn man einen Mikrocontroller in die Leitung hängt, kann man natürlich auch andere nette Dinge tun mit der Zieltemperaturregelung: Man könnte z.B. den 100%-Kick (oder wie auch immer das Maximum dann eingestellt ist) erkennen und unterdrücken. Dazu könnte man einfach hart auf 1% gehen, bis der VL VL [Vorlauf] die gewünschte Temperatur hat, dann auf die ausgewählte Drehzahl für die beabsichtigte Spreizung und die WPWP [Wärmepumpe] erst wieder ranlassen, wenn sie über dem Minimum ist. Dazu bräuchte man nur einen eigenen VL VL [Vorlauf]-Sensor.

Wenn man auch einen RL RL [Rücklauf]-Sensor hätte, könnte man dynamisch festlegen, welchen Volumenstrom man erlaubt usw.

Und: Man müsste wissen, ob die WPWP [Wärmepumpe] in irgendeinen Fehlermodus geht, wenn sie merkt (das sieht sie ja an der Spreizung), dass ihre Beeinflussung der WT-Pumpe ohne Ergebnis bleibt - falls sie das überhaupt überwacht. Ich vermute aber eher, dass sie es nicht überwacht, weil so eine Überwachung mit quasi beliebiger Hydraulik funktionieren müsste, was nicht trivial ist.

Viele Grüße,

Jan

1
  •  radis
  •   Gold-Award
8.1.2019  (#418)
Wenn ich etwas visualisiert habe, kann ich es mir besser merken. Ich blicke durch deine Beschreibung nämlich noch nicht wirklich durch. Vielleicht kannst Du mir sagen, was hier falsch ist:
Anmerkung: ich habe versucht, es einmal idealisiert und in Stufen zu beschreiben und einmal "realisiert" mit Schräge.

https://up.picr.de/34796652st.jpgBildquelle: https://up.picr.de/34796652st.jpg

1
  •  JanRi
8.1.2019  (#419)
Hi,

so in etwa ist es gemeint, nur eben mit zwei Runden, keine drei. Ich kann es gerne nochmal schrittweise erklären.

Nehmen wir an, wir haben einen RL RL [Rücklauf] von 20C und wir wollen auf 45 aufladen. Dazu stellen wir die WPWP [Wärmepumpe] auf "Zieltemperatur" und die Abschalttemperatur auf 45C. Die Pumpenmindestdrehzahl (entweder mit einer künftigen Firmware oder mit einem Manipulationsgerät) stellen wir so ein, dass wir einen Hub von z.B. 13K bekommen (die Drehzahl dafür muss man halt ausprobieren oder das System regelt das selbst). Der Hub selbst muss etwas mehr als die Hälfte sein (Grund unten)!

1. Start
Die WPWP [Wärmepumpe] jagt als erstes einen Schwall kaltes Wasser mit 100% in den Puffer. Unser Zusatzgerät erkennt das und stellt die Pumpe auf 1%. Die WPWP [Wärmepumpe] gibt weiter 100%. Das geht nur mit Zusatzgerät, mit künftiger Firmware hätte man den Kaltwasserschwall vermutlich trotzdem.

2. 33C VL VL [Vorlauf] erreicht
Jetzt stellt unser Zusatzgerät die Pumpe auf den Festwert für 13K Spreizung und ignoriert alles, was die WPWP [Wärmepumpe] eventuell noch versucht. Auch das nur mit Zusatzgerät, ohne geht es gleich bei 3 weiter.

3. Runde 1
Die WPWP [Wärmepumpe] will jetzt den Durchlauf reduzieren, um 45C zu erreichen - sie weiss natürlich nicht, dass sie das nicht schaffen kann. Also sinkt der PWM-Wert langsam weiter, bis er "unseren" Wert bzw. das Minimum erreicht. Die WPWP [Wärmepumpe] drosselt weiter, aber das erlauben wir nicht, sondern halten unseren Wert. Die WPWP [Wärmepumpe] fällt derweil immer weiter, bis sie bei 1% angekommen ist. Das hat aber keine Wirkung, weil wir es ja unterbinden. Mit künftiger Firmware bleibt sie vermutlich bei der Mindestdrehzahl und gut ist.

4. Runde 2
Real werden RL RL [Rücklauf] und VL VL [Vorlauf] langsam ansteigen und sich gegen Ende der ersten und Beginn der zweiten Runde immer mehr der 45 annähern. Da wir die Spreizung bei Mindestdrehzahl auf mehr als die halbe Gesamtspreizung eingestellt haben, wird es einen Punkt geben, an dem wir die 45C erreichen und bei gleichbleibenden Volumenstrom überschreiten würden. Das wird aber nicht passieren, weil die WPWP [Wärmepumpe] auf Zielwertladung ein Überschiessen ja genau dadurch verhindert, dass sie die Pumpe immer weiter aufdreht. Das tut sie jetzt auch und überschreitet irgendwann das Minimum. Damit schaltet sich unser Zusatzgerät ab bzw. es schaltet das Signal der WPWP [Wärmepumpe] durch. Die WPWP [Wärmepumpe] steuert jetzt die Pumpe und drosselt die Spreizung genau so, dass 45C gehalten werden. Ab hier sind wir in der ganz normalen Zieltemperaturladung.

5. Ende
Irgendwann ist die Abschaltbedingung erreicht (je nach Sensorposition) und der Spass hat ein Ende. Je nach Sensorposition haben wir am Ende mehr oder weniger starke Durchmischung durch hohen Volumenstrom.

War das klarer?

Grundgedanke dabei ist, die beiden Runden so anzulegen, dass sie effizient bleiben und die zweite Runde nicht zu sehr durchmischt. Sonst besteht nämlich die Gefahr (real schon gesehen), dass sie es fast mit einer Runde schafft und dann am Ende mit Minispreizung, viel RL RL [Rücklauf]- und VL VL [Vorlauf]-Temperatur und ganz viel Volumenstrom den Puffer durchmischt und Strom verschwendet.

Das ganze ist damit quasi eine Variante, wie man eine adaptive Zweirundenladung mit den Möglichkeiten der WPWP [Wärmepumpe] (+ Mindestdrehzahl) real umsetzen könnte. Da sie die Zieltemperatur von selbst steuert, kommt das sowohl mit beliebigen Schichtungen als auch mit verschiedenen Starttemperaturen klar.

Viele Grüße,

Jan

1
  •  Pedaaa
  •   Gold-Award
8.1.2019  (#420)
Ich dreh mal den Spieß um, und versuche mal Jans Theorien mit meinen Worten zusammenzufassen:

Wenn ichs anhand von Jan´s Lauf 4 erklären darf:
Das ist ein realistischer 2-Runden Lauf.
Also irgendwo zwischen deinen Skizzen von "ideal" und "realistisch"


2019/20190108307389.png

Bei 3 Runden und mehr Durchmischung kann es schon eher in Richtung deiner Variante von "realistisch" gehen
So etwa wie in Jan´s Lauf Nr. 6:



2019/20190108711162.png
(Achtung: inkl. Zapfen am Anfang...)
 

Hier passiert auch das VL VL [Vorlauf]-Überschießen.
Wenn wir eine einstellbare min. WT-Drehzahl beim WW WW [Warmwasser]-Laden mit Zieltemp-Strategie hätten, ließe sich eine 2 Runden-Ladung verwirklichen, ohne dass die VL VL [Vorlauf]-Temp je überschießen wird.
Allerdings ließe sich pauschal nur die Spreizung der 1. Runde einstellen. (aber leider nicht an die aktuelle Startbedingungen angepasst) Und die Spreizung der 2.Runde ergibt sich dann von alleine, weil der VL VL [Vorlauf] einfach nicht über Zieltemp geht.
-> das halt ich nicht für unrealistisch, mit einem künftigem Software-Update kommt die WT-Pumpe-min Drehzahls-Funktion vielleicht sogar wirklich. Dann könnte man das so Spielen.

Und wenn wir eine von Jan erwähnte "Microcontroller-WT-Pumpen-Drehzahl-Überschreibung" hätten, könnte die Spreizung pro Runde perfekt eingestellt werden und auch die Ladung immer rechtzeitig beendet werden, sobald der RL RL [Rücklauf]-nach der letzte Runde wieder leicht steigen beginnt.

Alles schön und gut.
Aber so einen Microcontroller kann vielleicht Jan bauen, aber wir vermutlich nicht emoji
Außerdem funktioniert das aus meiner Sicht sowieo nur max. mit einer 2-Runden Ladung.
Bei 3 Runden werden die Volumenströme zu hoch für einen halbwegs "normalen" Pufferspeicher

Edit:
Jan war schneller, und natürlich auch detaillierter... emoji

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  •  Pedaaa
  •   Gold-Award
8.1.2019  (#421)
Was mir hier wieder auffällt:
Die Startbedingungen bei Lauf 6 waren durch das Rein-Zapfen wesentlich besser als bei den anderen...
Ich hab das Anfangs fürs Kennfeld ja so gut es geht rausgefiltert, aber dann hätten uns viele Werte für die Berechnungen gefehlt.
Ich halte es aber für leicht möglich, dass daher auch so gute Rechenergebnisse für 3Runden Ladung rauskommen und eigentlich gar nicht so verglichen werden dürfen.

Meine Bitte an Jan daher:
Wenns mal wieder passt, bitte auch nochmal um einen 7K Lauf ohne "reinzapfen" am Anfang.
(15K, 23K und Zielladung auch... vorher trau ich meiner Grafik noch nicht)

Nicht dass wir hier zu falsch rechnen...

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