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kleine Wärmepumpe zum Heizen in Puffer für Überschussstrom aus PV

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  •  hanness
  •   Bronze-Award
1.11. - 8.11.2022
22 Antworten | 8 Autoren 22
22
Hallo,

Ich bin gerade dabei eine 18 kWp kWp [kWpeak, Spitzenleistung] PV-Anlage mit E3/DC Hauskraftwerk (sprich ein Speicher mit 21,6 kWh) zu machen.
Die Hauptheizung im Haus ist eine Pelletsheizung. Jetzt möchte ich mit dem Überschussstrom auch die Heizung unterstützen. V.a. im Sommer für WW WW [Warmwasser] aber auch in der Heizperiode. Die Spitzen soll weiterhin die Pelletsheizung abdecken.
Es ist ein 1000l Pufferspeicher von IDM (Schichtspeicher) mit Frischwassermodul vorhanden.

Die einfachste Möglichkeit wäre jetzt aus meiner Sicht der „intelligente“ Heizstab AC ELWA-E von MyPV (0-3kW). Diesen kann ich in den Pufferspeicher einbauen und er ist softwaremäßig vollständig in der E3/DC Hauskraftwerk integriert. Der Heizstab moduliert genau auf den Überschuss, welcher gerade zur Verfügung steht.
https://www.my-pv.com/de/produkte/ac-elwa-e

Allerdings wäre eine Wärmepumpe natürlich viel effizienter.
Deshalb meine Frage:
Ich stelle mir eine kleine Luft-Wärmepumpe (vielleicht 2-4kW Heizleistung) vor. Im Prinzip müsste es eine Brauchwasserwärmepumpe sein ==>
-) Aufstellort innen ohne Außeneinheit
-) kein integrierter Warmwasserboiler, sondern es wird direkt in den Pufferspeicher geheizt.

Gibt es solche Geräte? Ich habe bis jetzt nur bei Ochsner (Ochsner EUROPA Mini IWPL) etwas gefunden. Weiß aber nicht, ob man so ein Gerät hierfür verwenden könnte?
https://www.ochsner.com/de-at/ochsner-produkte/europa-mini-iwpl/

Also wie geschrieben, ich möchte nicht komplett auf Wärmepumpe umstellen. Aber ich möchte den Pelletsverbrauch reduzieren.
So eine Wärmepumpe müsste natrülich von den Kosten überschaubar sein.

Und ja, mir ist bewusst, dass das Einspeisen derzeit viel lukrativer ist. Mir geht’s aber nicht ums Geld.

Danke Hannes

  •  rabaum
  •   Gold-Award
1.11.2022  (#1)

zitat..
hanness schrieb: Pelletsverbrauch reduzieren.

zitat..
hanness schrieb: Kosten überschaubar

zitat..
hanness schrieb: Mir geht’s aber nicht ums Geld.

Ich blick nicht durch, was ist dann dein Motiv?

Bevor du jede Menge zusätzliche Komplexität in dein System wirfst, wäre mal eine systematische Analyse interessant. Wieviel Wärmemenge für Warmwasser brauchst du im Jahr? Was ist das in kg Pellets und in Euro?




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  •  hanness
  •   Bronze-Award
1.11.2022  (#2)

zitat..
rabaum schrieb: Ich blick nicht durch, was ist dann dein Motiv?

Mein Motiv ist, dass ich mit meiner Familie und meinem Haus energietechnisch möglichst wenig "Balastung" für die Welt sein möchte und auch möglichst autark sein möchte. Deshalb mache ich eine etwas größere PV mit großem Speicher.
Zur Wärmeerzeugung achte ich zwar auch sehr darauf, wie meine Pellets produziert werden, aber trotzdem ist es sinnvoll hier einzusparen.

zitat..
rabaum schrieb: Bevor du jede Menge zusätzliche Komplexität in dein System wirfst, wäre mal eine systematische Analyse interessant. Wieviel Wärmemenge für Warmwasser brauchst du im Jahr? Was ist das in kg Pellets und in Euro?

Es ist aber garnicht so kompliziert, wie es sich vielleicht anhört.
Nachdem bei mir alle Wärme aus dem Pufferspeicher kommt (also Heizung und Warmwasser über das Frischwassermodul), möchte ich einfach da mit Überschussstrom reinheizen.
Mit Heizstab geht, ist aber etwas ineffizient.
Deshalb die Frage, ob es auch Wärmepumpen gibt, die hier die Effizienz erhöhen.

Das PV-Hauskraftwerk besitzt die SG Ready-Schnittstelle. Somit sollt ja eine entsprechende Wärmepumpe intelligent gesteuert werden können.

Danke Hannes


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  •  Puitl
  •   Silber-Award
2.11.2022  (#3)
Wenn du keine "Belastung" sein willst dann bitte keinen Heizstab...da wärs sinnvoller der Welt deinen ökologisch produzierten Strom zur Verfügung zu stellen.
Bei einem Speicher ist´s (aktuell noch) die gleiche Thematik das dieser rein ökologisch die Welt mehr belastet als wenn du deinen Strom zur Verfügung stellst ;)

Denk eher du willst sagen: Ich möcht das Netz so wenig als möglich belasten und unabhängiger werden.

Wenn du es mit z.B. der Ochsner Brauchwasser-WPWP [Wärmepumpe] machst muss dir nur überlegen wie du sie ansteuerst, nicht das sie bei jeder Wolke AUS geht und nach jeder Wolke wieder AN (Takte reduzieren).

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  •  berhan
  •   Gold-Award
2.11.2022  (#4)
Die innen aufgestellten Brauchwasserwärmepumpe ,muss aber zwingend die Luft von außen bekommen (im Fall der Ochsner 2x160 z.B. gedämmtes Wickelfalzrohr), ansonsten muss die entzogene Wärmeenergie ja von der Pelletsheizung zur Verfügung gestellt werden.

Ich würde eher eine kleine LWWP LWWP [Luft-Wasser-Würmepumpe] verbauen, die kann dann bei milden Außentemperaturen statt der Pelletsheizung laufen. @­taliesin plant mW so etwas für seine Anlage.

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  •  taliesin
  •   Gold-Award
2.11.2022  (#5)

zitat..
berhan schrieb: plant mW so etwas für seine Anlage

Naja ... bis jetzt nur eine Sondierung.

Bei mir wird es voraussichtlich eine Panasonic Aquarea KIT-WC05J3E5. Mir geht es in erster Linie darum den Pelletsverbrauch außerhalb des 'Kernwinters' (Jänner und Februar) zu minimieren. Laut ersten Schätzungen sollte sich mein aktueller Verbrauch von ca. 2.4t/a etwa halbieren, damit würde mein 7t Pelletslager für 5-6 Jahre reichen.

Mein Haus ist mit einer Einrohrradiatorheizung ausgestattet (von 1972) und die bleibt erhalten, bei 35°C Vorlauftemperatur kann ich voraussichtlich 4kW Wärme abnehmen, ohne Kernwinter strebe ich eine JAZ JAZ [Jahresarbeitszahl] von >4 an. Das würde bedeuten, dass 6000kWh Wärme aus 1500kWh Strom erzeugt werden. Die 24kWp Anlage hat da kein Problem damit.

Die LWP LWP [Luftwärmepumpe] wird (natürlich) außen aufgestellt, die Inneneinheit hängt neben dem Heizverteiler und koppelt dort an, dazwischen liegen etwa 5m Kälteleitung. Die Steuerung muss bis dahin, dann am Raspberry umgesetzt sein, aktuell darf die Hargassner-Kesselsteuerung noch selber (sub-optimal). Im ersten Ansatz wird die LWP LWP [Luftwärmepumpe] (je nach Monat) während potentiell warmen Stunden des Tages betrieben, wenn sich die Sonne dazugesellt aus der PV, sonst vom Netz. Später könnte man über eine Vorhersage Pellets oder LWP LWP [Luftwärmepumpe] betreiben.

Die Aquarea mit 5kW kostet aktuell etwa 4500€, plus ein wenig Kältetechniker etc., hoffe ich mit 5000€ auszukommen. Bei 20ct (längerfristig) für den Strom  sind 1500kWh etwa 300€, 1.2t Pellets kosten typ. 250-300€ (aktuell bei über 700€!), d.h. amortisieren wird sich das eher unwahrscheinlich, aber es flexibilisiert meine Energieversorgung.




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  •  hanness
  •   Bronze-Award
3.11.2022  (#6)
Ich hab von meinem Installateur die Info bekommen, dass er für diese Anwendung schon die Wärmepumpen Evenes Gelbi D 4.2 bzw. Evenes Gelbi D 4.1 verbaut hat. Das scheinen für mich relativ preisgünstige Geräte zu sein.
Die Ansteuerung sollte über SG-Ready funktionieren, sodass die WPWP [Wärmepumpe] nur heizt, wenn auch PV-Strom direkt oder aus dem Speicher zur Verfügung steht.

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  •  taliesin
  •   Gold-Award
3.11.2022  (#7)
Naja, Temperaturbereich +5°C bis +43°C und dann als Monoblock (Frostgefahr), außerdem sind die technischen Daten in erster Linie auf den Brauchwasserbetrieb im Sommer ausgerichtet. Zum Heizen in der Übergangszeit, ist das Ding, denke ich, nur reichlich bedingt geeignet.

Außerdem IP2x (was auch immer da ein x verloren hat), also nur Innenraum. Da würde ich ja eher noch eine Michl emoji nehmen.

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  •  hanness
  •   Bronze-Award
4.11.2022  (#8)
Ja diese Art von Wärmepumpen sind ohnehin nur für die Innenaufstellung geeignet. Also Luft aus dem Raum.

Das wäre mir eh am liebsten. Eine Außeneinheit würde sich auch machen lassen, aber gut gefallen tut mir das nicht.

Bei mir schaut es so aus, dass ich einen großen Technikraum im Keller habe. Dort befindet sich der Pufferspeicher, die Heizungs- und Wasserverteilung, die KWL KWL [Kontrollierte Wohnraumlüftung], die PV-Anlage mit Speicher und der Netzwerkschrank. Dieser Raum ist praktisch warm und dicht.

Daneben habe ich einen großen Heizraum. In diesem steht der Pelletskessel und der Pelletsgewebesack. Dieser Raum hat ein offenes Fenster, weil der Pelletskessel seine Verbrennungsluft ansaugt. Aber selbst im kältesten Wintertag hats da drinnen nicht unter ca. 13°C. Da würde ich die WPWP [Wärmepumpe] reinstellen. Wenn der Raum im Winter weiter runtergekühlt wird, ist mir das eigentlich egal.

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  •  taliesin
  •   Gold-Award
4.11.2022  (#9)

zitat..
hanness schrieb: Dieser Raum ist praktisch warm und dicht.

Die Sache mit der Energie emoji

Wenn der Raum warm ist (also wärmer als die Außenluft), bezieht er irgendwoher Wärme. Das kann im besten Fall die Bodentemperatur (im Keller) sein, ca. 12°C aktuell (je nach Tiefe) oder (viel wahrscheinlicher) aus dem beheizten Haus!

Senkst du die Temperatur in deinem Technikraum fließt mehr Wärme aus den anliegenden Räumen nach und du pumpst Wärme im Kreis. Nicht sinnvoll!


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  •  hanness
  •   Bronze-Award
4.11.2022  (#10)
Ja genau, da muss man aufpassen. Deshalb möchte ich die WPWP [Wärmepumpe] nicht in dem warmen Technikraum haben, sondern in dem Heizraum.
Dort ist das Fenster ohnehin offen.
In den warmen Monaten kommt die Wärme von außen. In den kalten Monaten gibt der Pelletskessel etwas Wärme ab. Diese Energie ist sonst ohnehin verloren. Der Rest kommt vom Erdreich oder durch die Wände von Nebenräumen.

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  •  dyarne
  •   Gold-Award
4.11.2022  (#11)

zitat..
hanness schrieb: Es ist ein 1000l Pufferspeicher von IDM (Schichtspeicher) mit Frischwassermodul vorhanden.
Die einfachste Möglichkeit wäre jetzt aus meiner Sicht der „intelligente“ Heizstab...

wärmepumpe & pufferspeicher 
-> nicht sinnvoll

heizstab & intelligent
-> nicht sinnvoll


zitat..
hanness schrieb: Ja diese Art von Wärmepumpen sind ohnehin nur für die Innenaufstellung geeignet. Also Luft aus dem Raum.
Das wäre mir eh am liebsten.

neubau & abluftwärmepumpe
-> nicht sinnvoll

technik durch mehr technik effizienter machen...
-> nicht sinnvoll

und dann ist da noch die sache mit dem perpetuum mobile...

zitat..
taliesin schrieb: Senkst du die Temperatur in deinem Technikraum fließt mehr Wärme aus den anliegenden Räumen nach und du pumpst Wärme im Kreis...

zitat..
taliesin schrieb: Nicht sinnvoll!


sinnvoll wäre den pv überschuß einzuspeisen und dafür zu sorgen daß nicht mehr das universum beheizt wird...

zitat..
hanness schrieb: Dieser Raum hat ein offenes Fenster, weil der Pelletskessel seine Verbrennungsluft ansaugt. Aber selbst im kältesten Wintertag hats da drinnen nicht unter ca. 13°C.

offenes fenster und 13° im winter ist ein desaster für einen neubau...




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  •  taliesin
  •   Gold-Award
5.11.2022  (#12)

zitat..
dyarne schrieb: nicht mehr das universum beheizt wird

Hm, das geht ja gar nicht ... weger der Energieerhaltung wa's emoji

Aber wir sind natürlich einer Meinung.


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  •  hanness
  •   Bronze-Award
5.11.2022  (#13)
@dyarne :

zitat..
dyarne schrieb: sinnvoll wäre den pv überschuß einzuspeisen und dafür zu sorgen daß nicht mehr das universum beheizt wird...

Danke für deine überzeugenden Argumente. Werd ich machen. Dann speise ich den PV-Überschuss vollgas ein und erzeuge Warmwasser weiterhin mit Holz.
Aber dann bitte nix negatives mehr über Holzheizungen.


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  •  rocco81
  •   Gold-Award
6.11.2022  (#14)
Das gesparte Geld kannst du ja sinnvoll einsetzen z.B. Gebäudedämmung verbessern, statt dem gekippten Fenster im Technikraum eine ordentliche Aussenluftzufuhr für den Pelletkessel bauen, sonstige Stromsparmaßnahmen, Pelletstank vergrößern um mit günstig einkauften länger auszukommen...

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  •  hanness
  •   Bronze-Award
6.11.2022  (#15)
Ich erkläre es kurz:
Ich habe ein energetisch sehr gutes Haus. Es ist ein Niedrigstenergiehaus mit KWL KWL [Kontrollierte Wohnraumlüftung]. Zwar größer als der Standard, aber das ist ja grundsätzlich egal.
Der Heizkessel steht auch nicht im Technikraum. Er befindet sich im eigenen Heizraum im Keller und nur dieser hat eine Öffnung für die Außenluft zum Pelletskessel.
Dieser Heizraum ist auch entsprechend abgedichtet zum Rest.
Also es ist wirklich keine so große Katastrophe, wie dyarne angenommen hat.

Ich werde versuchen die Energie, welche ich mit meiner Familie benötige möglichst selber zu erzeugen. Das ist am ökologischsten. Der Haushaltsstrom und die Energie für das Auto ist eh noch einfach. Bei der Heizung möchte ich wenigstens das Warmwasser mit der PV machen. Ist kein Muss, würde mir aber gefallen.

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  •  taliesin
  •   Gold-Award
6.11.2022  (#16)
dyarne hat nur die böse Pelletsheizung gesehen 😋

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  •  dyarne
  •   Gold-Award
6.11.2022  (#17)
wo? wo ist eine pelletsheizung? 😇

nein, ich hab nur den von allen anderen eh detailierter erklärten unfug gesehen eine lwwp mit 2.000.000 l/h an luftbedarf in einen innenraum zu stellen ... 😱

und ein nicht konditionierter raum in einem neubau der bei offenem fenster im winter 13° hat ist für mich nicht kompatibel mit

zitat..
hanness schrieb: Niedrigstenergiehaus

...


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  •  hanness
  •   Bronze-Award
6.11.2022  (#18)

zitat..
dyarne schrieb: und ein nicht konditionierter raum in einem neubau der bei offenem fenster im winter 13° hat ist für mich nicht kompatibel mit

__________________
Im Beitrag zitiert von hanness: Niedrigstenergiehaus
...

Ich hab auch eine Garage im Haus. Da ist es z.T. noch kälter 😀

zitat..
taliesin schrieb: dyarne hat nur die böse Pelletsheizung gesehen 😋


Ja tut mir Leid. Ich weiß, wenn die Begriffe Pelletsheizung und Pufferspeicher fallen dann sehen einige hier in diesem Forum gleich rot. Ohne die Umstände zu hinterfragen. 😉

Aber ich glaube jetzt kommen wir auf die sachliche Ebene. Deshalb muss ich nochmal nachfragen:

Ich hoffe ich habe beschrieben, dass ich nicht das ganz 2-Familienhaus mit einer Luftwärmepumpe heizen will. Das würde mir nie in den Sinn kommen.

Mir geht es darum, dass ich zumindest während der warmen Jahreszeit das Warmwasser mit Überschussstrom machen möchte.
Und bei mir ist jetzt am 6. Nov. auch noch die warme Jahreszeit. Ich hab die Heizung noch nicht aktiviert.
Detail am Rande: Ich weiß leider noch nichtmal wieviel Strom ich einspeisen darf. Vielleicht ergibt sich daraus schon, dass ich den Eigenverbrauch erhöhen muss.

Wenn ich mir einige Datenblätter von Brauchwasserwärmepumpen anschaue, lese ich Luftvolumenströme von 500 bis 720m³/h. Also soviel zu den 2000m³/h von oben!

Aber der Volumenstrom ist in dem Fall eh egal, weil muss ohnehin von außen kommen. Das ist in den sehr kalten Tagen natürlich schlecht. Aber in der warmen Jahreszeit natürlich OK.

Noch etwas zum Pufferspeicher. Wie geschrieben handelt es sich um einen 1000l Schichtenspeicher. Somit ist das heiße Wasser für das Warmwasser im oberen Bereich. D.h. wenn nur Warmwasser benötigt wird, muss auch nur der obere Bereich geheizt werden. Auch dort oben würde ich reinheizen. Somit ist da aus meiner Sicht wenig Unterschied zu einem normalen WW WW [Warmwasser]-Boiler der von einer Wärmepumpe befüllt wird.

Danke Hanness

1
  •  THST
  •   Bronze-Award
6.11.2022  (#19)

zitat..
hanness schrieb: Ich hab auch eine Garage im Haus. Da ist es z.T. noch kälter 😀

Ich gehe mal davon aus, das die ungeheizte Garage nicht Teil der gedämmten Gebäufehülle ist oder? Der Heizraum schon oder?  


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  •  taliesin
  •   Gold-Award
6.11.2022  (#20)

zitat..
hanness schrieb: Jetzt möchte ich mit dem Überschussstrom auch die Heizung unterstützen. V.a. im Sommer für WW WW [Warmwasser] aber auch in der Heizperiode.

Eigentlich geht es in erster Linie um die thermische Ankopplung deines Heizraums. Warum hat der im Winter 13°C? Es kommen hier verschiedene Möglichkeiten in Betracht:

1. aus dem angrenzenden Erdreich (im Kernwinter wäre da 13°C ziemlich hoch?!)
2. aus den angrenzenden beheizten Räumen
3. aus den Abstrahlverlusten des Pelletsofens

Vermutlich wäre es ein Mix aus allem, das heißt für den Sommerbetrieb wäre es kein Problem dem Raum Wärme zu entziehen, im Winter werden sich die Verluste der angrenzenden Räume und des Pelletsofen vermutlich etwas erhöhen.

In begrenztem Maß (vielleicht bis die Außentemperatur unter 10°C geht) wäre der Betrieb sinnvoll, danach fangen die Verluste an sich zu verschieben.

Wichtig beim Innenbetrieb ist die Entsorgung des anfallenden Kondensats. Viel ist ja bei 1600€ nicht verhaut, das kostet ein 'intelligenter Heizstab' ja auch fast, also könnte man es wohl darauf ankommen lassen.


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  •  dyarne
  •   Gold-Award
8.11.2022  (#21)

zitat..
hanness schrieb: Ja tut mir Leid. Ich weiß, wenn die Begriffe Pelletsheizung und Pufferspeicher fallen dann sehen einige hier in diesem Forum gleich rot...

die paranoia liegt hier wohl auf der anderen seite ... 🤡

wo hab ich hier auch nur irgendwas zu pellets oder pelleter mit puffer geschrieben???
ob der puffer für deinen pelleter sinnvoll ist oder nicht kann und will ich nicht beurteilen.

ich habe stets nur zur integration einer wp in dein system geschrieben, weil du von vorne bis hinten von falschen annahmen ausgehst....

zitat..
hanness schrieb: Noch etwas zum Pufferspeicher. Wie geschrieben handelt es sich um einen 1000l Schichtenspeicher...

funktioniert nicht mit wärmepumpe: -> high-flow vs schichtung...

zitat..
hanness schrieb: D.h. wenn nur Warmwasser benötigt wird, muss auch nur der obere Bereich geheizt werden. Auch dort oben würde ich reinheizen. Somit ist da aus meiner Sicht wenig Unterschied zu einem normalen WW WW [Warmwasser]-Boiler der von einer Wärmepumpe befüllt wird...

funktioniert nicht mit wärmepumpe: -> niederhub
darum sind alle warmwasserregister für wärmepumpen unten und nicht oben angeordnet.
sonst kühlt die wp den speicher zuerst ab wenn sie anspringt...

zitat..
hanness schrieb: Wenn ich mir einige Datenblätter von Brauchwasserwärmepumpen anschaue, lese ich Luftvolumenströme von 500 bis 720m³/h. Also soviel zu den 2000m³/h von oben!

DU hast geschriebn daß du in der übergangszeit eine heizungsunterstützung willst.

zitat..
hanness schrieb: Jetzt möchte ich mit dem Überschussstrom auch die Heizung unterstützen. V.a. im Sommer für WW WW [Warmwasser] aber auch in der Heizperiode.

also soviel zu dem geschreibsel da oben...
ist ja unglaublich, gottseidank kann das jeder nachlesen ... 🙃

zusammenfassung:
-> wenn du das oben von dir geschriebene willst mußt du es so wie taliesin angehen...

-> wenn du dagegen das unten von dir geschriebene willst, also nur eine brauchwasserbereitung um den kessel auf sommerpause zu schicken ist es ja einfach.

dann nimmt man eine wasser/wasser-brauchwasserwärmepumpe und hängt sie an den heizkreisverteiler. dann hast du auch eine kühlfunktion im sommer.

das größere problem/potential deines neubaus wird aber hier liegen...

zitat..
hanness schrieb: Ich hab auch eine Garage im Haus. Da ist es z.T. noch kälter 😀

das ist ja gut - nicht schlecht!!!
das problem hingegen ist daß es bei dir im neubau bei offenem fenster im winter mit 13° so WARM ist .... emoji

-> universum heizen (sorry taliesin ist sehr populärwissenschaftlich, für dich ungemäße erhöhung der entropie ... emoji )

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