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·gelöst· Auslegung Luftwärmepumpe

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  •  christianb1
19.12.2019 - 8.1.2020
23 Antworten | 9 Autoren 23
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Es stellt sich gerade die Frage, welche Leistung die LWP LWP [Luftwärmepumpe] haben muss, damit wir unser Haus heizen können (wir sind im Haushalt 4 Personen).
Die Junkers Bosch Compress 7000iAW (Außenaufstellung) steht fest, die Frage ist welches Modell. Es ist auch ein Kachelofen geplant. Die Heizungsauslegung sieht ca. 27° Vorlauftemperatur vor (entsprechend kleiner Verlegeabstand und 18er FBH FBH [Fußbodenheizung]-Rohr).

Der Energieausweis spricht folgendes (7,2 kW Heizlast fürs Haus, mit KWL KWL [Kontrollierte Wohnraumlüftung], inkl. gesamtem Keller, OHNE Warmwasser):

2019/20191219777894.png
Anm. die Heizlast mit KWL KWL [Kontrollierte Wohnraumlüftung] steht unten klein und hellgrau emoji

Folgende Typen kommen mMn. in Frage:

2019/20191219375905.png

Folgende Leistungskurven sind angegeben (wobei die schwarze Gebäudekennlinie nicht meinem Anwendungsfall entspricht, 2 und 3 und die farbigen sind relevant):


2019/20191219195734.png
 
Q Wärmeleistungsbedarf
T Außentemperatur
[A] Gebäudekennlinie
Norm-Außentemperatur (in meinem Fall -13,6°)
[C] Bivalenztemperatur der ausgewählten Wärmepumpe (CS7001iAW 9 OR-S)
[D] Erforderliche Leistung des zweiten Wärmeerzeugers bei Normtemperatur
[1] Heizleistungskurve CS7001iAW 5 OR-S
[2] Heizleistungskurve CS7000iAW 7 IR-S, CS7001iAW 7 OR-S
[3] Heizleistungskurve CS7000iAW 9 IR-S, CS7001iAW 9 OR-S
[4] Heizleistungskurve CS7000iAW 13 IR/OR-T
[5] Heizleistungskurve CS7000iAW 17 IR/OR-T
grün: Normtemperatur (ca -13)
blau: errechnete theoretische Heizlast (ca 7.2)
rot: meine Gebäudekennlinie

Die notwendige Heizlast aus dem Energieausweis würde wenn ich das richtig verstehe relativ eindeutig auf die größere 9 IR-S führen. Ich habe aber ein bisschen Angst vor Überdimensionierung. D.h. bis -7° würde die Wärmepumpe auskommen, danach muss elektrisch zugeheizt werden.

Folgende Faktoren kommen meiner Einschätzung nach noch hinzu:
   •  Keller enthält einen Abstellraum (ca 16m²) und Technikraum (ca. 8m²), der nicht 20° haben muss
   •  Schlafzimmer (ca. 17m²) wird nicht voll beheizt
   •  Kachelofen ist natürlich nicht berücksichtigt
   •  Elektrische und Bewohner-Abwärme ist nicht berücksichtigt
   •  -13° ist doch sehr sehr selten, und wenn dann kann man ja mit Holz dazuheizen

Die Fragen an die Experten sind:
1. Stimmen meine eingezeichneten Linien in der Grafik? emoji
2. Würde mir Eurer Meinung nach auch die kleinere 7 IR-S reichen, oder ist die 9er sinnvoller?
3. Die Wärmepumpe kann ja modulieren, ist es egal, ob die eigentlich nie im Volllastbetrieb läuft (und dadurch ev. leiser ist), oder ist es besser (effizienter), häufig unter Volllast zu fahren?

  •  eggerhau
  •   Gold-Award
19.12.2019  (#1)

zitat..
christianb1 schrieb: Die Fragen an die Experten sind:
1. Würde mir Eurer Meinung nach auch die kleinere 7 IR-S reichen, oder ist die 9er sinnvoller?
2. Die Wärmepumpe kann ja modulieren, ist es egal, ob die eigentlich nie im Volllastbetrieb läuft (und dadurch ev. leiser ist), oder ist es besser (effizienter), häufig unter Volllast zu fahren?

Zu 1 - Ich würde die 9 IR-S nehmen. Grund: Du hast die bedeutend höhere Kühlleistung. Und Kühlung über die FBH FBH [Fußbodenheizung] wird in Zukunft eher wichtiger. Bei einer Norm-AT von 13° wohnst Du ja eher im Tiefland.
Zu 2 - Du wirst bei beiden Varianten weinig Volllastbetrieb haben.
Noch ein Hinweis.
Achte bei der Konstruktion der FBH FBH [Fußbodenheizung] darauf, dass der Heizungswasserdurchsatz bei der FBH FBH [Fußbodenheizung] mit der WPWP [Wärmepumpe] korrespondiert.
Wir setzen für diesen Ausgleich auf Pufferspeicher.
Viel Freude beim Bauen.
Gruss HDE

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  •  berhan
  •   Gold-Award
19.12.2019  (#2)
Bei deinem Energieausweis stimmt m.E. etwas nicht. Mein Lüftungsleitwert liegt mit 86,12 W/K auf einem sehr ähnlichen Wert wie bei dir. Bei Berücksichtigung der KWL KWL [Kontrollierte Wohnraumlüftung] sink die Heizlast bei mir um 1,9 kW bei dir um 0,8 kW. Dein Wert ist meines Erachtens zu gering, wurden im Energieausweis nur Standardwerte eingetragen oder die Werte von realen Komponenten.

Hast du vielleicht auch dieses Blatt im Energieausweis (ist im übrigen in dieser Berechnung ein Rotationswärmetauscher, mit Kreuzwärmetauscher sollte mehr gehen).


2019/20191219585145.png

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  •  christianb1
20.12.2019  (#3)
@eggerhau Würdest du auch unter der Annahme, dass die Kühlung nicht verwendet wird die 9er nehmen? Wir sind uns relativ einig, dass wir das nicht nutzen wollen (in der Wohnung die wir jetzt bewohnen hats im Sommer auch 28 Grad innen emoji )

@­berhan gut möglich, dass deine Annahme stimmt - schaut irgendwie nach (eher schlechten) Standardwerten aus, oder?


2019/20191220743044.png

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  •  berhan
  •   Gold-Award
20.12.2019  (#4)
OK, sind Standardwerte. Die Luftwechselrate solle auf jeden Fall besser sein, genau so der Wirkungsgrad des Wärmetauschers. Und der Korrekturfaktor ergibt sich aus schlecht gedämmten Außen- und Fortluftleitungen.

Die Werte wären noch anzupassen. Für deine Heizlast kommen noch die inneren Gewinne hinzu, sind nochmal (je nach Fenstergröße und Lage) 1 bis 1,5 kW weniger Heizlast. So würde die kleinere WPWP [Wärmepumpe] reichen (tut sie auch bei den jetzigen Werten, die Auslegertemperatur kommt ja in 10 Jahren über mehrere Tagen vielleicht ein mal vor und dafür gibt es den Heizstab).

Möglicherweise sind für deine Fenster und Türen auch Standardwerte eingetragen, selbige gilt für den Kältebrückenzuschlag.

Nachdem ich bei dir eine Betondecke im EA EA [Energieausweis] sehe, verbau doch in den Betondecken eine BKA BKA [Betonkernaktivierung]. Dann bringst du auch die Leistung einer überdimensionierten WPWP [Wärmepumpe] weg.

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  •  alpenzell
  •   Gold-Award
20.12.2019  (#5)


zitat..
christianb1 schrieb: Die Heizungsauslegung sieht ca. 27° Vorlauftemperatur vor

 die stelle ich mal in Frage. Die sind bestimmt für 20°C IT gerechnet? Hast du das raumweise planen lassen und deine Wunschtemps für die einzelnen Räume angegeben? Oder gibt es noch eine BKA BKA [Betonkernaktivierung]?


zitat..
christianb1 schrieb: schaut irgendwie nach (eher schlechten) Standardwerten aus, oder?

stimmt, bei mir hat der Baumeister den Energieausweis gerechnet. Da hab ich mich mit ihm zusammen hingesetzt und die Werte meiner ausgewählten Geräte vorgegeben. Bowerdoor mit 0,5 ist auch gut zu schaffen.




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  •  christianb1
20.12.2019  (#6)
@­berhan Solare Gewinne sind aber schon im Energieausweis ersichtlich, ist das das, was du meinst? 


2019/20191220366629.png

@alpenzell ich nehme an, der Installateur spricht "aus Erfahrung", raumweise Berechnung gibt es glaub ich (noch) nicht. Selbst bei den 35° wird wahrscheinlich dann nach euren Anregungen die kleinere reichen.

BKA hab ich nicht gemacht - der Rohbau steht und damit ists auch nicht mehr nachzurüsten emoji davon hab ich ehrlich gesagt erst gelesen als es schon viel zu spät war, hat keiner der 3 Installateur-Angebote was davon erwähnt. Aber das ist jetzt irrelevant, es ist wies ist!

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  •  berhan
  •   Gold-Award
20.12.2019  (#7)
Wird aber bei der Heizlast nicht berücksichtigt. Der EA EA [Energieausweis] nimmt bei der Heizlast an, dass die Sonne nie scheint, das Haus unbewohnt sei aber mit einer Luftwechselrate von 0,4 1/h gelüftet wird.

Zur Berechnung wird nachfolgende Tabelle benötigt.


2019/20191220125735.png

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  •  eggerhau
  •   Gold-Award
20.12.2019  (#8)

zitat..
christianb1 schrieb: @eggerhau Würdest du auch unter der Annahme, dass die Kühlung nicht verwendet wird die 9er nehmen? Wir sind uns relativ einig, dass wir das nicht nutzen wollen (in der Wohnung die wir jetzt bewohnen hats im Sommer auch 28 Grad innen )

Du bist als Bauherr ja entscheidend und kannst das so festmachen. Technisch ist das ok. Eine saubere Auslegung machen (WW, Sperrzeiten etz.) und, wenn sich`s ausgeht, die kleinere WPWP [Wärmepumpe] nehmen. Es hat ja auch, für den Notfall, einen Heizstab. Kühlen kannst Du ja mit der kleineren WPWP [Wärmepumpe] ja auch.
Ich als Planer sehe das Ganze halt anders.
Es wird immer wärmer, ob Mann/Frau das wahrhaben wollen oder nicht.
Der bauliche Wärmeschutz (z.B. Beschattung) immer wichtiger. Und damit die Kühlung über die FBH FBH [Fußbodenheizung] (passiv/aktiv), als einfach realisierbare Technik, eben auch. Darum würde ich die grössere WPWP [Wärmepumpe] mit mehr Kühlleistung nehmen. Macht ja kostenmässig auch nicht den grossen Unterschied.
Gruss HDE



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  •  JanRi
  •   Gold-Award
20.12.2019  (#9)
Hi,

zitat..
eggerhau schrieb: Achte bei der Konstruktion der FBH FBH [Fußbodenheizung] darauf, dass der Heizungswasserdurchsatz bei der FBH FBH [Fußbodenheizung] mit der WPWP [Wärmepumpe] korrespondiert.
Wir setzen für diesen Ausgleich auf Pufferspeicher.

 Warum? Damit immer genug Wärme da ist zum Abtauen, falls zu viele ERR ERR [Einzelraumregelung] zugemacht haben? Bzw. damit der Mindestvolumenstrom auch bei genug geschlossenen ERR ERR [Einzelraumregelung] erhalten bleibt? 

Ich würde ERR ERR [Einzelraumregelung] und Puffer weglassen - dann sollte der Durchsatz ausreichend sein, wenn das Gerät nicht vollkommen überdimensioniert ist.

Oder übersehe ich eine Spezialität dieser LWP LWP [Luftwärmepumpe], denn bei unseren EWP funktioniert dieser Ansatz wunderbar?

Das Ding scheint ja modulieren zu können...

Viele Grüße,

Jan

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  •  Flipo81
20.12.2019  (#10)

zitat..
christianb1 schrieb: BKA hab ich nicht gemacht - der Rohbau steht und damit ists auch nicht mehr nachzurüsten

Es würde noch die Möglichkeit geben ein 11er Wandheizungsrohr an den Decken zu montieren. Ist zwar eine sch..... Arbeit, hab dies bei mir aber auch im Nachhinein gemacht.  Wird dann eingeputzt. Und man hat dann quasi an der Decke mit 7.5cm Abstand eine Deckenheizung /Kühlung. 


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  •  berhan
  •   Gold-Award
20.12.2019  (#11)

zitat..
eggerhau schrieb: Der bauliche Wärmeschutz (z.B. Beschattung) immer wichtiger. Und damit die Kühlung über die FBH FBH [Fußbodenheizung] (passiv/aktiv), als einfach realisierbare Technik, eben auch. Darum würde ich die grössere WPWP [Wärmepumpe] mit mehr Kühlleistung nehmen. Macht ja kostenmässig auch nicht den grossen Unterschied.
Gruss HDE

Jetzt übertreibst du aber, die kleine WPWP [Wärmepumpe] bringt ja auch 6,71 kW bei A35W18. Weniger als 18 Grad Wassertemperatur sind ja bei einer FBH FBH [Fußbodenheizung] eh nicht drinnen.

Ich denke das die WPWP [Wärmepumpe] die Leistung bei der Kühlung nicht wegbekommt (Beschattung vorausgesetzt). Bei einer Raumtemperatur von 25°C, einer Vorlauftemperatur von 18°C, 6 cm Estrich, 1 cm Fliesen und einem Verlegeabsstand von 12 cm mit einem 18 Rohr und einem Volumenstrom von 1,59 l/min ist eine Kühlleistung von 18,8 W/m² über die FBH FBH [Fußbodenheizung] möglich.

Mit der o.a. 7 kW-Wärmepumpe kann ich also ein 357 m² Haus über die FBH FBH [Fußbodenheizung] kühlen, das Haus hat aus den ersichtlichen Daten ca. 230 m², also ist die WPWP [Wärmepumpe] mehr als ausreichend.

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  •  christianb1
20.12.2019  (#12)

zitat..
berhan schrieb: Wird aber bei der Heizlast nicht berücksichtigt. Der EA EA [Energieausweis] nimmt bei der Heizlast an, dass die Sonne nie scheint, das Haus unbewohnt sei aber mit einer Luftwechselrate von 0,4 1/h gelüftet wird.


Ist ja interessant, das bedeutet, dass folgende Aussage (finde ich bei mir in Projektanmerkungen im EA EA [Energieausweis]) eher falsch als richtig ist:
"... Durch Nutzerverhalten, klimatische Bedingungen, Abweichung von der berechneten Durchschnitts-Raumtemperatur von 20°C, sowie zahlreiche weitere Faktoren sind in der Praxis teilweise starke Abweichungen gegeben. In der Regel liegt der tatsächliche jährliche
Energieverbrauch im Durchschnitt höher."

zitat..
berhan schrieb:
__________________
Mit der o.a. 7 kW-Wärmepumpe kann ich also ein 357 m² Haus über die FBH FBH [Fußbodenheizung] kühlen, das Haus hat aus den ersichtlichen Daten ca. 230 m², also ist die WPWP [Wärmepumpe] mehr als ausreichend.

Das Haus hat 308 m² brutto (inkl. Keller), sollte aber egal sein. Meine Überlegung war auch, dass Kühlung ja mit der kleineren trotzdem möglich ist.


zitat..
Flipo81 schrieb:
__________________
Es würde noch die Möglichkeit geben ein 11er Wandheizungsrohr an den Decken zu montieren. Ist zwar eine sch..... Arbeit, hab dies bei mir aber auch im Nachhinein gemacht.  Wird dann eingeputzt. Und man hat dann quasi an der Decke mit 7.5cm Abstand eine Deckenheizung /Kühlung.

Klingt spannend! Aber auch das ist nicht mehr möglich, geputzt ist auch schon emoji

@eggerhau Danke, verstehe deinen Ansatz!


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  •  JanRi
  •   Gold-Award
20.12.2019  (#13)
Zur WPWP [Wärmepumpe]: Das kleinere Gerät kann bis 2, das größere nur bis 3 KW runtermodulieren. Das größere würde also vermutlich mehr als die halbe Heizperiode mit Takten zubringen, das kleinere deutlich weniger.

Kühlleistung: Wenn ich bedenke, wie effizient unsere Passivkühlung mit gerade einmal 1-2 KW im letzten Sommer gekühlt hat (natürlich zusammen mit einer automatischen Verschattung), dann ist der Unterschied in der Kühlleistung akademisch. Beide werden bei sinnvollem Einsatz (also nicht erst anschalten, wenn es schon viel zu warm ist) nicht mit Vollast laufen können, ohne dass der Boden zu kalt wird.

Viele Grüße,

Jan

2
  •  berhan
  •   Gold-Award
20.12.2019  (#14)

zitat..
christianb1 schrieb: Das Haus hat 308 m² brutto (inkl. Keller), sollte aber egal sein.

Gemeint war die Nettogrundfläche, da sich nur diese mit einer FBH FBH [Fußbodenheizung] belegen lassen.

1
  •  christianb1
20.12.2019  (#15)

zitat..
berhan schrieb:
__________________
Im Beitrag zitiert von christianb1: Das Haus hat 308 m² brutto (inkl. Keller), sollte aber egal sein.

Gemeint war die Nettogrundfläche, da sich nur diese mit einer FBH FBH [Fußbodenheizung] belegen lassen.

Verstehe, dann stimmts natürlich!

1
  •  dyarne
  •   Gold-Award
22.12.2019  (#16)

zitat..
christianb1 schrieb: 1. Stimmen meine eingezeichneten Linien in der Grafik?

 es würde eher so aussehen...


2019/20191222195070.jpg


zitat..
christianb1 schrieb: 2. Würde mir Eurer Meinung nach auch die kleinere 7 IR-S reichen, oder ist die 9er sinnvoller?

weder noch, die 5-er wäre richtig...
mit der 7-er könnte man leben und die 9-er wäre viel zu groß.

seit Feist weiß man daß die heizlast nicht linear steigt  sondern unter -5°! abflacht.
wenn man es ganz genau wissen will -> phpp wie berhan schreibt...


zitat..
christianb1 schrieb: 3. Die Wärmepumpe kann ja modulieren, ist es egal, ob die eigentlich nie im Volllastbetrieb läuft (und dadurch ev. leiser ist), oder ist es besser (effizienter), häufig unter Volllast zu fahren?

sie soll im typischen 80%-fall mitten im modulationsbereich laufen, das ist der bereich um die 0°.

leider zeigt das auslegungsdiagramm von Bosch nur die maximale, nicht die minimalleistung.
so sieht ein perfektes auslegungsdiagramm aus, dazwischen legt man die gebäudekennlinie rein...


2019/20191222252133.jpg


2
  •  dyarne
  •   Gold-Award
22.12.2019  (#17)

zitat..
eggerhau schrieb: Ich würde die 9 IR-S nehmen. Grund: Du hast die bedeutend höhere Kühlleistung. Und Kühlung über die FBH FBH [Fußbodenheizung] wird in Zukunft eher wichtiger...

 die kühllast im neubau liegt typisch bei 1/4 bis 1/3 der heizlast. da ist jede knapp dimensionierte lwp mit aktiver kühlung weit überdimensioniert und muß takten.
aktiv kühlen im efh ist ein bug, kein feature, geht mit lwp aber nicht anders.

passiv kühlen paßt viel besser zur kühllast im efh...


zitat..
eggerhau schrieb: Achte bei der Konstruktion der FBH FBH [Fußbodenheizung] darauf, dass der Heizungswasserdurchsatz bei der FBH FBH [Fußbodenheizung] mit der WPWP [Wärmepumpe] korrespondiert.
Wir setzen für diesen Ausgleich auf Pufferspeicher.

wenn man richtig dimensioniert stellt sich die frage nach der hydraulischen entkopplung/pufferspeicher nicht.

warum?
die wp wird normativ auf 5k spreizung ausgelegt
die fbh wird normativ auf 5k spreizung ausgelegt.

die last/leistung ist gleich spreizung x volumenstrom

wenn richtig dimensioniert wird paßt also automatisch der volumenstrom der wp zum volumenstrom der fbh.

beispiel: heizlast 6kw -> 1000 l/h

wp 6kw:
1000 l/h = 1000 l/h

wp 12kw:
2000 l/h =/= 1000 l/h

nur wer die dimensionierung nicht im griff hat benötigt einen pufferspeicher als weiche zur hydraulischen entkopplung...

hier nachzulesen bei den schweizer kollegen vom wp-systemmodul:
bei den ersten 7 hydraulikschemen ist keine weiche zu entdecken...

https://www.wp-systemmodul.ch/files/Downloads%20DE/Installateure/Funktionsschemata--Vers.-27.04.2018.pdf


2
  •  christianb1
30.12.2019  (#18)
@dyarne Eins ist mir gerade noch aufgefallen: warum geht deine Kurve rechts unten nicht zur 20°C Marke?

1
  •  owall
8.1.2020  (#19)

zitat..
dyarne schrieb: die kühllast im neubau liegt typisch bei 1/4 bis 1/3 der heizlast. da ist jede knapp dimensionierte lwp mit aktiver kühlung weit überdimensioniert und muß takten.
aktiv kühlen im efh ist ein bug, kein feature, geht mit lwp aber nicht anders.

 Hi Arne,
für mein laienhaftes Verständnis: Das heißt, die LWP LWP [Luftwärmepumpe] bringt die Kühlleistung nicht ins Haus und muss daher takten?
Besteht das gleiche Problem auch mit BKA BKA [Betonkernaktivierung] statt FBH FBH [Fußbodenheizung]?
Grund meiner Nachfrage ist, dass mein Insti sich ausdrücklich für eine LWP LWP [Luftwärmepumpe], statt des von mir gewünschten RGK RGK [Ringgrabenkollektor]+SoleWP, ausgesprochen hat - und zwar wegen der Kühlleistung im Sommer. Er meint, ich bekomme aus dem RGK RGK [Ringgrabenkollektor] niemals so viel "Kühlleistung" per Passive Cooling als im Unterschied zur aktiven Kühlung bei der LWP LWP [Luftwärmepumpe].


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  •  Flipo81
8.1.2020  (#20)
Da wird er recht haben, jedoch zu welchem Preis, iat dann ja ein Aktiv Kühlen. Passiv kühlst mit paar Watt Umwälzpumpe, mit Lwp ziehst Leistung wie mit ner Klima, jedoch ohne Vorteil der Klima (Luftentfeuchtung) 
Das Problem wird nicht die Leistung ( bei uns wurde dies bei der Auslegung mit berücksichtigt) sein, viel mehr dass du sowieso nicht unter 19 bis 20 Grad Vorlauftemp runter kühlen kannst, da sonst Kondensat entsteht. Und um dies mit der LWp zu realisieren wird sie sehr viel takten. 
Es ist aber Irrsinn zu glauben dass man mit der Passiv Kühlung das Haus auf 20 Grad kühlt. Dies geht nur mit Klima. 

 


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  •  Casemodder
  •   Gold-Award
8.1.2020  (#21)

zitat..
Flipo81 schrieb: Das Problem wird nicht die Leistung ( bei uns wurde dies bei der Auslegung mit berücksichtigt) sein, viel mehr dass du sowieso nicht unter 19 bis 20 Grad Vorlauftemp runter kühlen kannst, da sonst Kondensat entsteht.

 Kommt natürlich auf die Luftfeuchtigkeit an, aber in Richtung 18°C Vorlauf kann man gehen im Normalfall und das schaffen wohl die meisten RGKs im Hochsommer über passiv cooling --> siehe Erfahrungsthread dazu. 




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