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Richtige Dimensionierung der Wärmepumpe?

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  •  fidschi
7.8. - 24.8.2009
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Hallo Leute,

Benötige Dringende Auskunft über Dimensionierung einer WP WP [Wärmepumpe] und Auskunft zu Sole-,VL-und RL RL [Rücklauf] temperatur
Vorhandene Daten Energieausweis:
4 Personen Haushalt = Heißwasserbedarf
Gebäude Heizlast P-tot: 6,33 Kw
Flächenbezogene Heizlast P1 bei einer BGF von 217m²: 29W/m² BGF
ca. 340m² Erdkollektoren (5 Kreise a ca.90-100m, PE DA32x2 Kollektorrohre)
Frage:
Folgende Energiekennzahl hat die angebotene WP WP [Wärmepumpe]

http://i31.tinypic.com/16glfg5.jpgBildquelle: http://i31.tinypic.com/16glfg5.jpg
Ist dies ausreichend?
Was bedeuten genau die bezeichnungen B0/W35 usw.???
Welche Bezeichnung trifft am ehesten zu??
oder muss die WP WP [Wärmepumpe] auf B-5/W55 dimensioniert werden???
Bin mit meiner eigenen Berechnung auf 8,6Kw gekommen!Berechnung wiefolgt: 6,33Kw Heizlast bei 217m²BGF +20% Stromtarifüberdeckung = 7,6Kw + Warmwasserbedarf 4 Pers. 1Kw = Gesamt 8,6Kw WP WP [Wärmepumpe] Leistung die benötigt wird!!!
wären noch 0,6Kw Restleistung über!!!
Stimmt diese Berechnung oder sollte ich die nächst stärkere WP WP [Wärmepumpe] nehmen?

Vielen DAnk für eure Erfahrungstipps
mfg fidschi

  •  plaki
7.8.2009  (#1)
Am besten zum Experten - @fidschi: am besten, du gehst mit diesen Daten zu einem Experten, der dir dann unter Berücksichtigung des Gesamtkonzeptes eine vernünftige Anlage anbietet: wir haben z.B. für 285 qm beheizte Fläche (= 205 qm + 80 qm Keller) und EKZ 29 eine 8 KW Anlage für 5 Personen und 3 Kreise à 100 m verlegt sowie je 50 von WP WP [Wärmepumpe] zum und vom Aussenverteiler.
3 Winter jetzt im HAus und Ganzjahresstromverbrauch ca. zwischen 500 und 650,-- EUR, davon ca. 150 -200 jetzt WW WW [Warmwasser].
Bezüglich der Leistungszahlen werden für verschiedene Soletemperarturen (B = Brine) bzw. Wasservorlauftemperatur (W) unter Idealbedingungen die Kennzahlen angegeben.

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  •  plaki
7.8.2009  (#2)
bezüglich Soltemperaturen - noch zu meinen Soletemperaturen: Anfang Winter Sole Ein 12 Grad, Spreizung ca. 4-6 Grad, dh. Temperatur aus dementsprechend 4-6 Grad niedriger; bis ca. Jänner/Februar ist die Sole Eingangstemperatur dann schrittweise bei 0 Grad, aus dann -4 bis -5 Grad.

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  •  fidschi
8.8.2009  (#3)
@all - Gibts sonst keine Expertenkommentare
vielen Dank
lg fidschi

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  •  Benji
8.8.2009  (#4)
@fidschi - Was verstehst du unter "Stromtarifüberdeckung"?

Die Gebäude-Heizlast direkt zu verwenden stimmt nicht ganz: Hier sind weder solare noch interne Gewinne berücksichtigt. Die tatsächlich notwendige heizlast ist dann entsprechend geringer. Bei "normalen" Häusern spielt das wenig Rolle, aber je näher du dich dem Niedrigstenergie- oder Passivhaus-Standard annäherst, desto relevanter werden diese Zahlen.

WIe kommst du auf einen Warmasserbedarf von 1 kW? Ich würde da eher von 300-400 Watt ausgehen (2 kWh/Person * 4 = 8 kWh / 24h = 330 Watt)


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  •  fidschi
8.8.2009  (#5)
@Benji - Wie wird die Wp sonst ermittelt wenn nicht nach der Heizlast lt. Energieausweis?
WW-Bedarf: 4 Personen je ca. 250W = ca. 1kw!
lg fidschi

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  •  Benji
9.8.2009  (#6)
Heizlast - "Wie wird die Wp sonst ermittelt wenn nicht nach der Heizlast lt. Energieausweis? "

Gute Frage! In der Vergangenheit offensichtlich gar nicht. Der liebe Installateur hat das einfach nach Wohnfläche "hingeschätzt" (und seine Schätzung sicher in eine für ihn und sein Geldbörsl günstige Richtung korrigiert.

Bei Passivhäusern wird die Heizlast sehr genau ermittelt (mit der PHPP. Diese kann man im übrigen durchaus auch für Nicht-Passivhäuser verwenden!)

Und nochmal: Die Gebäude-Heizlast aus dem Energieausweis ist nur eine Kenngröße für die energetische Qualität des Gebäudes. Soweit ich die OIB-Berechnung verstehe, setzt sich diese Heizlast nur aus der Transmissions- und Lüftungswärmelast zusammen. Solare und interne Gewinne bleiben unberücksichtigt (senken aber die tatsächlich notwendige Heizlast)

Am Beispiel meines Hauses:
Transmissionswärmelast: 3230 Watt
Lüftungswärmelast: 470 Watt
Summe Wärmelast: 3700 Watt (das wäre die P_tot aus dem Energieausweis)

Solare Gewinne: 520 Watt
interne Wärmequellen: 520 Watt
Summe Wärmegewinne: 1040 Watt

=> Heizlast: 2660 Watt

Der Energieausweis würde also eine um 40% überhöhte Heizlast ergeben!

Zum Warmwasserbedarf: dass 4*250 Watt 1 kW ergeben stimmt soweit (wenn man die Null als konstant annimmt emoji aber woher kommen die 250 Watt / Person?

Und nochmal meine Frage: Was ist eine "Stromtarif-Überdeckung" ?



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  •  Werner
10.8.2009  (#7)
Eine größere Wärmepumpe verbraucht nicht mehr Energie - Der Wärmebedarf des Hauses für heizen und Warmwasser pro Jahr ist gleich, egal welche Wärmepumpe eingesetzt wird. Eine "kleine" WP läuft bei Normaußentemperatur eben die ganze Zeit ohne Unterbrechung, eine "größere" WP läuft kürzer weil die höhere Leistung die benötigte Wärmemenge schneller produzieren kann.
Der Vorteil einer "größeren" WP ist
- die schnellere Erwärmung des Warmwassers, wodurch man mit kleineren WW WW [Warmwasser] Speichern auskommt.
- kein zuheizen müssen wenn die Außentemperatur doch unter die Normaußentemperatur sinkt.

Ich würde nicht versuchen die kleinst-mögliche WP WP [Wärmepumpe] einzusetzen. Der Anschaffungspreis möge geringfügig weniger sein, die laufenden Kosten der Wärmeerzeugung sind in etwa gleich.



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  •  Benji
10.8.2009  (#8)
Einspruch - Sorry, dem kann ich so nicht zustimmen:

- eine kleinere WP WP [Wärmepumpe] läuft bei Normaußentemperatur wenige Tage im Jahr durchgehend (und durchgehend schon mal gar nicht, weil man immer noch ein paar % Sicherheit einrechnet)

- ich mag keinen kleineren WW WW [Warmwasser]-Speicher, weil wenn das Wasser kalt ist und ich in die Badewanne will ist es mir egal ob ich 2 Stunden oder 2 1/2 Stunden warten muss: beide Fälle sind unbefriedigend => Speicher sollte auf das Nutzungsverhalten ausgelegt werden und nicht auf die WP WP [Wärmepumpe]

- bei einer richtigen Auslegung der WP WP [Wärmepumpe] muss man nicht zuheizen, weil vorher eine unmerkliche Senkung der Raumtemperatur erfolgt.

die andere Seite ist:

- WP laufen am effektivsten in ihrem "Normbereich", und wenn sie längere Zeit laufen (vor allem die Start- und die Stop-phase ist energetisch am ineffizientesten). Die meiste Heizenergie wird im "mittleren" Bereich verbraten, wo eine richtig dimensionierte WP WP [Wärmepumpe] wenige Stunden am Tag läuft. Eine zu starke WP WP [Wärmepumpe] läuft dann kürzer, umso einflussreicher sind die Start- und Stop-Phasen.

- eine stärkere WP WP [Wärmepumpe] erfordert u.U. eine stärkere Auslegung der Wärmequelle (egal ob Sole, Tiefenbohrung oder Grundwasser). Und das verursacht auch zusätzliche Kosten. Andernfalls frieren dir Bereiche der WQ stärker ein als dir lieb ist.

ergo: ich finde es macht schon Sinn die WP WP [Wärmepumpe] auf das Haus abzustimmen und nicht einfach blind "dimensionieren wir mal 50% drüber" zu sagen.

just my 2ct


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  •  Benji
10.8.2009  (#9)
Nachtrag - Wer mir das mit der "berechneten Heizlast nur an wenigen Tagen im Jahr" nicht glaubt, dem kann ich gerne ein Heizlast-Diagramm des letzten Winters bei meinem Haus zur Verfügung stellen.


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  •  Werner
10.8.2009  (#10)
Alles eine Auslegungssache - zu den Punkten: - Warmwasserspeicher: Das Minimalvolumen des WW WW [Warmwasser] Speichers muß größer sein als das Füllvolumen der Wanne um diese zu füllen. Bis das Wasser in der Wanne kalt ist und WW WW [Warmwasser] nachgefüllt werden muß ist das WW WW [Warmwasser] im Speicher wieder warm (eine 8 kW WP WP [Wärmepumpe] kann 172 Liter Wasser in einer Stunde um 40 Grad erwärmen). Natürlich braucht eine 5 kW WP WP [Wärmepumpe] dementsprechend länger (aber nicht 2 - 2 1/2 Stunden) .... aber genau das war ja mein Argument, daß die nächstgrößere WP WP [Wärmepumpe] von Vorteil ist weil WW WW [Warmwasser] schneller zur Verfügung steht.

Heizung: Hier kommt's auf die Details an - obwohl die Heizlast meines Hauses 5.6 kW war würde eine 6.4 kW WP WP [Wärmepumpe] in meinem Fall ca 240 Stunden pro Jahr laufen - die Entzugsleistung der Tiefenbohrung wird bei einer Laufdauer von max. 180 Stunden im Jahr angenommen, d.h. aus diesem Grund alleine war es nötig eine 8 kW WP WP [Wärmepumpe] mit einer Laufzeit von 165 Stunden pro Jahr zu verwenden. Die höhere Leistung ist aber auch bei Spitzen sehr angenehm: Bei Bedarf wird eben schneller das Soll erreicht. Aber wie gesagt, hier kommt es auf die Auslegung aller Teile der Heizung an, wie sie optimal zusammenspielen.

Dem Schlußsatz stimme ich voll zu: es macht natürlich Sinn die WP WP [Wärmepumpe] auf das Haus abzustimmen und nicht blind zu dimensionieren. Mein Rat war nicht die kleinst-mögliche WP WP [Wärmepumpe] einzusetzen, da der Wärmemengenverbrauch pro Jahr bei der nächstgrößeren WP WP [Wärmepumpe] gleich ist, die Effizienz aber steigt.


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  •  Benji
11.8.2009  (#11)
Laufdauer Tiefenbohrung - Wieso ist die Laufdauer einer Tiefenbohrung begrenzt?

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  •  Werner
12.8.2009  (#12)
Die Laufdauer einer WP WP [Wärmepumpe] mit Tiefenbohrung - wird einerseits durch den Wärmebedarf des Hauses bestimmt, andererseits durch die max. Entzugsleistung des Bodens. Die Richtwerte der Entzugsleistung der jeweiligen Materialien wird bei einer Laufdauer von 1800 Stunden pro Jahr angegeben, d.h. unter der Annahme, daß die verbleibende Zeit zur Regeneration des Bodens zur Verfügung steht. Läuft die WP WP [Wärmepumpe] länger als 1800 Stunden (wodurch weniger Zeit zur Regeneration des Bodens verbleibt), sinkt die spezifische Entzugsleistung des Bodens, was wiederum eine tiefere Bohrung zur Folge hat. Wenn man aber ohnehin tiefer bohren muß, kann ich gleich die nächst-größere WP WP [Wärmepumpe] anschließen .... hier entstehen keine zusätzlichen Kosten, man hat aber den Vorteil eine höhere Leistung bei Bedarf zur Verfügung zu haben. Das gleiche Prinzip findet auch bei Flächenkollektoren Anwendung.
Hängt von den genauen Voraussetzungen ab. Für eine optimal funktionierende Anlage müssen alle Komponenten iterativ aufeinander abgestimmt werden .... am Ende kommen zum Teil andere Komponenten zur Anwendung als zu Beginn angenommen wurden - zumindest bei mir war das so.

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  •  Benji
12.8.2009  (#13)
@werner - Danke für die Erklärung. Du hattest allerdings dann in deinem vorherigen Posting einen Tippselfehler, da sprachst du von 180 bzw. 165 Stunden/Jahr, und das kam mir dann doch verdammt wenig vor. Deshalb meine überraschte Frage.

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  •  Werner
12.8.2009  (#14)
sorry, sollte 1800 bzw. 1650 Stunden pro Jahr heißen. - Danke für den Hinweis.

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  •  x12r13
14.8.2009  (#15)
Unterdimensionieren - Der Energieausweis ersetzt keine Heizlastberechnung. Bei der Heizlastberechnung stellt man sicher, dass am kältesten Tag des Jahres jeder Raum auf einen bestimmten Wert (ich glaub es waren 19°C) beheizt werden kann. Ist keine Hexerei, und da ohnedies alle Einfamilienhäuser mehr oder weniger gleich sind, kann der erfahrene Installateur bedenkenlos auf Erfahrungswerte zurückgreifen. Geht alles ohne Computersimulationen auf einer Papierserviette :)

Beim Energieausweis geht es dagegen um den Jahresverbrauch.

"0815 Wärmepumpen" zu dimensionieren (wobei es egal ist ob Wasser/Wasser oder DV/Wasser, Luft/Wasser oder Luft/Luft) ist ein eigenes Kapitel, denn es gibt ein technisches Problem: Wärmepumpen mögen keine hohen Temperaturen. Desto größer delta T - umso mehr muss man verdichten - die Anlagen werden "exponentiell unwirtschaftlich". Wenn man das weiß kennt man gleich den idealen Partner für die Wärmepumpe: Die Fussbodenheizungen (niedertemperaturtauglich).
Beim Verlegeabstand der Heizung stösst man schnell auf wirtschaftliche Grenzen (kein Mensch wird weniger als 10cm verlegen), und beim Durchsatz (Q_Punkt) ist auch nix zu machen (kein Mensch wird sich 20cm Beton auf den Fussboden schütten um mehr Speicherwirkung zu bekommen)

Aus all den Gründen lässt sich der wirtschaftlich denkende Bauherr dann einfach auf den Deal ein - am kältesten Tag des Jahres kann man einzelne Randbereiche nicht "von null weg" voll ausheizen. Punkt.
Wenn man das akzeptiert spricht nichts dagegen die Anlage von Haus aus um eine Nummer kleiner zu dimensionieren und einmal
alle 10 Jahre für zwei Tage warme Socken aus dem Schrank zu holen, wenn man nach dem Skiurlaub mitten in der Kälteperiode ins "unbeheizte Haus" zurück kommt.

Manche Installateure haben Probleme gegenüber dem Kunden über Systemgrenzen zu sprechen. Da kommen dann Fussbodenheizungen mit Zusatzkonvektoren und Riesenpufferspeicher an einer Wärmepumpe raus. Mag zwar der Norm nach korrekt sein, aus wirtschaftlicher Sicht ist so ein Konzept aber meines Erachtens kundenfeindlich.



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  •  Benji
15.8.2009  (#16)
Papierserviette - Na, hoffentlich bist du kein Installateur!

Sorry, aber die EFH die ich kenne sind nicht alle gleich, und die Heizlast unterscheidet sich doch sehr stark (2kW - 15kW)

Richtig ist, die Heizlast ist der Wert um das Haus in der kältesten Zeit auf 20° *zu halten*. Von Aufheizen ist hier nicht die Rede.

Die Berechnung ist eigentlich einfach, wenn schon mal ein Energieausweis vorliegt. Viele relevanten Daten finden sich bereits im Energieausweis (Flächen, U-Werte, ...). Aber durchrechnen sollte man halt trotzdem...



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  •  fidschi
17.8.2009  (#17)
@ Wie berechnen mit energieausweis?

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  •  Benji
17.8.2009  (#18)
Heizlast aus Energieausweis - sehr vereinfacht funktioniert das so:

Die Heizlast eines Gebäudes ist die Differenz zwischen Wärmelasten (das sind Transmissions- und Lüftungswärmelast) und Wärmegewinnen (solare und interne Gewinne).

Transmissionswärmelast: für einzelne Bauteile (Wand, Fenster, Dach, Boden, erdberührte Wand) Fläche mal U-Wert * Temperaturdifferenz Innentemperatur (meist 20°, wenn du's wärmer haben willst entsprechend höher) und Außentemperatur. Für die Außentemperatur werden genormte Tiefst-Mittelwerte angenommen (z.B. -9°). Außentemperatur bei erdberührten Bauteilen entsprechend niedriger (0° bis +5°)

Im Energieausweis findest du alle Flächen, alle U-Werte, nur statt der Temp.Differenz den Reduktionsfaktor und die Heizgradtage.

Lüftungswärmelast: Volumen mal Luftwechselrate mal 0,33 mal Temperaturdifferenz. Mit WRL wirds etwas komplexer (hier wird die "energetisch wirksame Luftwechselrate" verwendet, aber diese findest theoretisch auch im Energieausweis). Wie oben: Statt Heizgradtage aus dem Energieausweis einfach die Temperaturdifferenz einsetzen.

solare Gewinne: das ist komplexer, hängt von Anzahl, Größe, Qualität, Ausrichtung und Verschattung der Fenster ab. Vereinfacht: lass die einfach mal weg oder schätze sie auf 100-500 Watt (für 500 Watt brauchst aber schon passivhaus-mäßig viele und gute Fenster)

interne Gewinne: vereinfachte Annahme: Wohnfläche mal 2,1 Watt/m²

idealerweise rechnet man das noch für zwei Klimafälle durch: kalter aber klarer Tag (höhere Temp. Differenz, damit höhere Lasten, aber dafür auch höhere solare Gewinne) und trüber aber nicht ganz so kalter Tag (weniger Wärmelast aber wenig bis gar keine solaren Gewinne)

@fidschi: Wenn du möchtest schick mir deinen Energieausweis, ich kann das mal schnell für dich überschlagen....

Und falls jemand behauptet all diese netten Berechnungen wären Humbug: Auf dem Diagramm
http://i26.tinypic.com/zv64hg.jpgBildquelle: http://i26.tinypic.com/zv64hg.jpg sieht man berechnete (blau) und tatsächliche (rot) Werte für die Heizlast meines Hauses im letzten Winter....


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  •  x12r13
17.8.2009  (#19)
In die Tabelle schauen .. - Reicht wennst in die Tabelle(n) schaust. Gibts sogar schon online: http://www.epump.de/waermepumpen/heizlast-schaetzung.jsp

@Berechnungen sind Humbug: Meine Nachbarin heizt im Winter auf 24°C und tut 3x am Tag kipplüften. Da kannst das Papier mit der Heizlastberrchnung zum Dosenausstopfen verwenden. 80% der Nutzer verhalten sich nun mal nicht normgerecht. Deswegen sind die Werte in den Energieausweisen auch Mumpitz. Nicht weil die Rechnung physikalisch falsch wär.

Typisches Benutzerverhalten: In der Früh Heizung runterdrehen auf 18° (bin ja nicht zuhause, kann ja sparen), am Abend nachfeuern und auf 23° einstellen.

@Beispiel "meine Heizkurve stimmt!": Wie lang hast dich mit der Steuerung herumgespielt? Wieviele Frauen und Kinder leben in deinem Haushalt? :)


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  •  Benji
18.8.2009  (#20)
@x12r13 - Wunderbarer Link, echt! Wunderbar für den Installateur! *Fahrlässig* für den Endkunden/Häuslbauer!

Das Ding berechnet mir für mein Haus eine schnuckelige Heizlast von über 17kW (in Wahrheit sinds 3kW), empfiehlt mir einen 700l (in Worten: siebenhunder Liter!) Pufferspeicher (wozu?). Dann habe ich abgebrochen.

Nutzerverhalten: Ich nehme an du kennst den Unterschied zwischen Heizwärmebedarf und Heizlast, und du weisst auch dass die Heizlast wenig mit dem Nutzerverhalten zu tun hast. Das hast du jetzt sicher nur verwechselt.

Mit meiner Steuerung muss ich nicht herumspielen: Einmal "Wohlfühl-Temperatur" (22,5°C) eingestellt und gut ist. Selbstverständlich geht die Heizlast-Berechnung auch von dieser Raumtemperatur aus.

In meinem Haushalt leben zwei Erwachsene und zwei Kinder. Inwieweit die "Frauenquote" hier Einfluß haben soll, erschließt sich mir momentan nicht. Aber das wirst du uns sicher schlüssig erklären.


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  •  x12r13
18.8.2009  (#21)
Was hast da eingetippt? - Ich habs bei drei "normalen" Häusern mit der Heizlastberechnung verglichen, hat ganz gut gepasst (+-20%). Für Sonderfälle wie Glashäuser oder Erdlöcher ist die Abschätzung natürlich ungeeignet.

Sag mal die Eckdaten von deinem Haus ...

@Heizkurve: Einfach googlen. Du bist der erste Mensch der behauptet das man das sinnvoll berechnen kann und alles sofort paßt. GRATULIERE!

Und auch wenns die Installateure nicht gerne hören: In die Tabelle reinschaun und man weiss etwa wie hoch die Heizlast fürs Haus ist. Alternativ kann man noch das Computerprogramm füttern und hat nach 20 Minuten die komplette Berechnung nach ÖNORM.
Lustiges Detail am Rande:
Die letzten zwei Brennwertgerätdimensionierungen die ich gesehen habe wurden von den Fachbetrieben über die Abgasstranglänge vorgenommen. Führte zu 22kW Geräten im 100m2 Niedrigenergiehaus (technisch aber auch egal, weil die Geräte modulieren sowieso die Leistung)

Und wennst Zweifel an meinen Aussagen hast: Frag drei verschiedene Installateuere was sie über eine bestimmte Heizanlage denken. Kriegst drei verschiedene Meinungen. Und genau genommen haben alle drei Recht. Viele Wege führen nach Rom. Das ganze ist aber sicher KEINE Wissenschaft.


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