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Reale Heizlast empirisch

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  •  rabaum
  •   Gold-Award
18.12.2022 - 7.2.2023
33 Antworten | 11 Autoren 33
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Die aktuell kalten Nächte eignen sich ja bestens für die Ermittlung von realen Heizlasten zu bestimmten Außentemperaturen. Nach der bekannten Formel P = (VL - RL) * l/min * 60 * 1,16.

bei -8 °C AT AT [Außentemperatur] liegen an:
3,6 kW = 4,5K * 11,5 * 60 * 1,16

vs. 6,3 kW Ptot bei -14 °C NAT

  •  Peter2
  •   Silber-Award
18.12.2022  (#1)
Bei -8,6°C AT AT [Außentemperatur] 2,0kW
vs. 4,6kW Ptot bei -16°C NAT .
Passt also recht gut im Gegensatz zur Wärmepumpe. 🤫


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  •  XXXSLutz
18.12.2022  (#2)
3,42kw bei -11 vs. 5,4kw bei nat -16. 

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  •  taliesin
  •   Gold-Award
18.12.2022  (#3)

zitat..
rabaum schrieb: eignen sich ja bestens für die Ermittlung von realen Heizlasten

Das kann grob schiefgehen, weil sämtliche Speichereffekte und Gewinne vernachlässigt werden. Zumindest trübe Tage abwarten, die idealerweise nur gering in der Temperatur schwanken.


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  •  rabaum
  •   Gold-Award
18.12.2022  (#4)

zitat..
taliesin schrieb: Zumindest trübe Tage abwarten

da habe ich aber keine zweistelligen Minusgrade emoji


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  •  mampfgnom
  •   Bronze-Award
19.12.2022  (#5)
Ich würde auch eher über die Energien von einem Zeitraum von ein paar Stunden gehen. Sonst schaust du dir vielleicht gerade einen Zeitraum an, in dem Gradminuten aufgeholt werden oder in dem GM fallen gelassen werden. Also Wärmemenge 2:00 minus Wärmemenge 0:00 und das ganze durch 2h teilen beispielsweise. 

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  •  taliesin
  •   Gold-Award
19.12.2022  (#6)

zitat..
rabaum schrieb: da habe ich aber keine zweistelligen Minusgrade

... die du auch nicht brauchst. Tendenziell sind die empirisch ermittelten Werte bei sehr niedrigen Außentemperaturen zu gut (nicht lineare Heizlastkurve!)


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  •  Oromis
19.12.2022  (#7)


2022/20221219505309.jpg
Hallo, ich mache es so: Ich lese täglich per Modbus die Heizenergie inkl. Zusatzheizung aus und teile das durch 24h. Zusätzlich bestimme ich täglich im 30 Minutentakt die Außentemperatur vom Sensor. Nach 24h mittel ich diese zur Tages-Durchschnitsstemperatur. Anschließend trage ich in Grafana mittels Scatter Plugin die tagesdurchschnittliche Heizlast über der Durchschnittstemperatur auf. Bitte die Werte bei 0C ignorieren, das sind noch Fehler bei der Datenbankeintragung/-abfrage. Aber ansonsten bekommt man ein gutes Bild vom Haus.

Natürlich wäre es physikalisch eigentlich sinnvoller gleich den täglichen Energiebedarf über der Tagesdurchschnittstemperatur zu plotten, aber bei der Auslegung der Anlage arbeitet man mit der Leistung, weshalb ich hier zum Vergleich zur theoretischen Berechnung die reale tagesdurchschnittliche Heizlast bestimme. Bei den kalten Tagen jetzt hat unsere Nine F2120-12 mit Autosteuerung Quatsch gemacht (aus mir nicht erklärlichen Gründen). Abends ist die VL VL [Vorlauf]-Soll aus mir nicht erklärlichen Gründen auf einmal deutlich um mehrere Grad angestiegen, ohne eine große Änderung der Außentemperatur. Dadurch standen auf einmal weniger als -900GM an und nachts wurde dann eine Aufholjagd mit dem Zusatzheizstab gestartet... Sehr seltsam. Aber das ist eigentlich OT OT [Off Topic] und soll lediglich zur Einordnung der stark schwankenden Werte im Minusbereich dienen. Eigentlich sollte die Abh. von der Außentemp nämlich linear sein zumindest laut Formeln.

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  •  berhan
  •   Gold-Award
19.12.2022  (#8)
Ich denke bei einem gut gedämmten Haus ist die korrelation Außentemperatur zu Heizlast nicht linear vor allem gibt sehr viele Einflussfaktoren (innere Gewinne, solare Gewinne, Luftwechselrate) welche sich auf die Heizlast auswirken. Ich habe nachfolgend versucht die relevanten Parameter der letzten 7 Tage zu erheben.


2022/20221219500482.png


2022/2022121925570.png
Bei mir ist der Rücklauftemperatur ein sehr guter Indikator über die gespeicherte Wärmeenergie. Ein gutes Beispiel ist der 13.12, es war der kälteste Tag in der Auswertung, die Heizleistung der WPWP [Wärmepumpe] sowie der inneren Gewinne war moderat und trotzdem stieg die Rücklauftemperatur stark an. Ausschlaggebend dürfte dabei die höhere Sonneneinstrahlung an diesem Tag sein.

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  •  mampfgnom
  •   Bronze-Award
19.12.2022  (#9)
Berhan wie rechnest / bestimmst du deine inneren Gewinne?

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  •  rabaum
  •   Gold-Award
19.12.2022  (#10)
Danke schon mal für euren bisherigen Inputs. Spannende Auswertungen hab ihr ihr.

Bzgl. der Faktoren die es verfälschen, ich würde eher sagen, die es in die Realität bringen und berichtigen. Weil die NAT als statistische Größe für ein Haus, das unbewohnt und beschattet ist, hat halt mit der Realität nichts zu tun. Ich will ja gerade wissen, was das Haus im realen Leben an Leistung zieht.

Was natürlich richtig ist, es sollte ein ausgeglichener Status vorherrschen, also keine GM aufgebaut oder abgebaut werden. Aber wenn ich Mitternacht beim Zielwert von -400 stehe, dann wird die Leistung schon gut passen, die aktuell geliefert wird. 


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  •  berhan
  •   Gold-Award
19.12.2022  (#11)
Inneren Gewinne sind bei mir Stromverbrauche abzüglich der Energieaufnahme der WPWP [Wärmepumpe] (WW und Heizen, Heizen ist eh in der Heizleistung drinnen und die Speicherverluste sind marginal 68 Watt nach ERP, also dann ca. die Hälfte). Was natürlich fehlt sind 3,5 Personen und drei Katzen ;)

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  •  taliesin
  •   Gold-Award
19.12.2022  (#12)

zitat..
rabaum schrieb: die es in die Realität bringen

... in die aktuell vorhandene von vielen Faktoren abhängige Realität.

Rechenwerte wie die Heizlast sollten aber eben möglichst unabhängig von solchen Faktoren sein. Wenn du nur wissen willst wieviel Energie du typisch brauchst, schau auf deinen Stromverbrauch ... fertig.


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  •  leitwolf
  •   Gold-Award
19.12.2022  (#13)
Ich möchte mich hier auch kurz einschalten, da ich mich wieder über die Heizungsregelung der Eltern gewundert habe. Passt zwar nicht ganz zum Kernthema des Threads, aber ist auch themenverwandt.
Offensichtlich wird noch immer stark über eine AT AT [Außentemperatur]-geführte Regelung die VL VL [Vorlauf] Temperatur bestimmt, wobei der AT AT [Außentemperatur]-Fühler an der Nordseite platziert wird. Warum macht man das?

Die höchste Heizlast tritt ja bei Gebäuden mit südorientierten Glasflächen üblicherweise an trüben Nebeltagen bei Temperaturen knapp unter dem Gefrierpunkt auf. Bei sehr tiefen AT AT [Außentemperatur] herrscht üblicherweise Hochdruckwetter und die Sonne scheint tagsüber. Daher ist die Heizlast und der Wärmebedarf aufgrund der Einspeicherung von Solareinstrahlung an diesen Tagen geringer.
Wäre es nicht besser den AT AT [Außentemperatur]-Fühler auf die Südseite zu platzieren. Meist kann man auch die Heizkurve nicht so flach einstellen, wie es eigentlich notwendig wäre. Wenn man keinen AT AT [Außentemperatur]-Fühler nutzt oder nutzen kann, könnte man eigentlich die VL VL [Vorlauf]-Temp relativ konstant belassen. Ein weiterer Vorteil wäre, dass die Räume nicht überhitzen, da die Heizflächen kühler bleiben und so mehr Speicher für Solarwärme zur Verfügung steht.

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  •  Peter2
  •   Silber-Award
19.12.2022  (#14)

zitat..
berhan schrieb: Was natürlich fehlt sind 3,5 Personen und drei Katzen ;)

Du kannst pro Erwachsenen ca. 100-150W annehmen.(pro Kind dann halt abhängig vom Alter/Größe)
Katzen weiß ich nicht recht würde ich aber so 15-20W maximal ansetzen.
MfG
Peter 


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  •  berhan
  •   Gold-Award
19.12.2022  (#15)

zitat..
Peter2 schrieb: (pro Kind dann halt abhängig vom Alter/Größe)

😂 0,5 ist die Freundin vom Junior (also kein Kind), die ist nur zu 50% anwesend. Ich habe jetzt einmal 180 Watt im Mittel angenommen.


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  •  berhan
  •   Gold-Award
19.12.2022  (#16)

zitat..
leitwolf schrieb: Wenn man keinen AT AT [Außentemperatur]-Fühler nutzt oder nutzen kann, könnte man eigentlich die VL VL [Vorlauf]-Temp relativ konstant belassen. Ein weiterer Vorteil wäre, dass die Räume nicht überhitzen, da die Heizflächen kühler bleiben und so mehr Speicher für Solarwärme zur Verfügung steht.

Ich mache es genau so, Vorlauf-Ist liegt bei mir bei 25°C, die WPWP [Wärmepumpe] überschießt natürlich leicht und regelt zurück, wenn der Vorlauf zu viel ansteigt, ausschlaggebend ist aber der Rücklauf. Wenn die Leistung, z.B. durch Sonneneinstrahlung, nicht mehr abgenommen wird, steigt der Rücklauf an. Geht mMn aber nur bei sehr gut gedämmten Häusern mit viel Speichermasse.

13.12 war bei mir so ein Tag, WPWP [Wärmepumpe] regelt wegen der Sonneneinstrahlung zurück, die Raumtemperatur im Wohnzimmer lag aufgrund der vielen Fenster zeitweise sogar über der Rücklauftemperatur.


2022/20221219177507.png




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  •  taliesin
  •   Gold-Award
19.12.2022  (#17)

zitat..
leitwolf schrieb: Warum macht man das?

... weil man das schon immer so gemacht hat emoji

In Wirklichkeit ist jedes einzelne Haus so individuell, dass eine typische Heizungsregelung mit ein paar Parametern das einfach nicht hinbekommen kann, also warm schon, aber energiesparend eben nicht.

Meine Pelletsofensteuerung habe ich aktuell extrem kastriert, die flachste Heizkurve, max. Innentemperaturabhänigkeit, alles bis auf 2 Zeitfenster mit je 3h gesperrt. Jetzt darf sie zweimal am Tag Volllast fahren und läuft damit relativ effizient. 5-10% wären da immer noch herauszukitzeln, denke ich.

Bei den WPWP [Wärmepumpe] ist es gerade umgekehrt, immer nur gerade so viel wie unbedingt nötig. Da braucht man ein 24-96h Prognosemodell (je nach Bauweise), also einen predictor, berhan's Rücklaufregelung ist als observer model halt immer hinten dran (kann eh auch funktionieren).

Eigentlich müsste eine Heizung zuerst ein Jahr lang das Modell erstellen und dann richtig regeln, je geringer die Heizlasten werden, desto dominanter werden aber andere 'Störgrößen' (Menschen, Sonne, ...) und dann wird's wieder nichts mit dem Modell.

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  •  dyarne
  •   Gold-Award
30.12.2022  (#18)

zitat..
rabaum schrieb: ich würde eher sagen, die es in die Realität bringen und berichtigen. Weil die NAT als statistische Größe für ein Haus, das unbewohnt und beschattet ist, hat halt mit der Realität nichts zu tun. Ich will ja gerade wissen, was das Haus im realen Leben an Leistung zieht...

genau.

die faktoren
- innere gewinne
- solare gewinne
bringen typische (nichtpassive) neubauten um 10-40% unter die normheizlast.

sehen wir jeden tag anhand unserer auslegung und dem nachfolgenden monitoring.

der einzige raum der sich normativ verhält ist ein nordseitiges badezimmer ... emoji

mittlerweile ist unser erster blick beim auslegen einer wärmepumpe derjenige auf die nord- & südansichten des hausplans...

hier 2 extrembeispiele

2022/20221230770698.jpg

2022/20221230202224.jpg
das erste bekam bei einer normheizlast von 8,9kw eine 3-13kw-wp das zweite bei einer normheizlast von 10,8kw eine 1,5-7,5kw-wp...

das kann eine normheizlast die nichtmal ein nord- bzw südfenster kennt nicht ausreichend beschreiben...


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  •  dyarne
  •   Gold-Award
30.12.2022  (#19)

zitat..
leitwolf schrieb: Offensichtlich wird noch immer stark über eine AT AT [Außentemperatur]-geführte Regelung die VL VL [Vorlauf] Temperatur bestimmt, wobei der AT AT [Außentemperatur]-Fühler an der Nordseite platziert wird. Warum macht man das?

Die höchste Heizlast tritt ja bei Gebäuden mit südorientierten Glasflächen üblicherweise an trüben Nebeltagen bei Temperaturen knapp unter dem Gefrierpunkt auf. Bei sehr tiefen AT AT [Außentemperatur] herrscht üblicherweise Hochdruckwetter und die Sonne scheint tagsüber. Daher ist die Heizlast und der Wärmebedarf aufgrund der Einspeicherung von Solareinstrahlung an diesen Tagen geringer.
Wäre es nicht besser den AT AT [Außentemperatur]-Fühler auf die Südseite zu platzieren...

wenn du dir die beiden häuser oben anschaust, dann wird das obere mit nordfühler gut funktionieren. bei diesem objekt gibts keine solare architektur...

ganz anders beim unteren. da setzen wir den außenfühler immer auf die nordost-seite, damit er die morgensonne sieht und die wp prädiktiv rausgeht, nicht erst über den nicht abgekühlten rücklauf.

so sieht das in der praxis aus...


2022/20221230798786.png

hier sieht man schön wie der außenfühler auch bei -20° die morgensonne sieht, raufspringt und die wp unmittelbar auf 20hz runtertuckert. trotz -15° bis -20° außentemperatur...


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  •  robfox
30.12.2022  (#20)

zitat..
dyarne schrieb: hier sieht man schön wie der außenfühler auch bei -20° die morgensonne sieht, raufspringt und die wp unmittelbar auf 20hz runtertuckert. trotz -15° bis -20° außentemperatur...

Das verstehe ich bei einer direkt AT AT [Außentemperatur]-geführten Regelung. Die Nibe (die Grafik sieht mir danach aus) regelt default ja nach der "mittleren Außentemperatur" - und ich dachte: that's a feature, not a bug. Oder bin ich da falsch?

Leider kann man sich von der mittleren Außentemperatur nicht den Verlauf anzeigen lassen. Heute war es sonnig, mein BT1 ist nord-ost-seitig unter dem Carport, meine LWP LWP [Luftwärmepumpe] EB101-BT28 süd-westseitig. Offensichtlich kommt gegen 13:00 die Sonne dort sehr gut hin.


2022/20221230993978.png


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  •  dyarne
  •   Gold-Award
30.12.2022  (#21)
ja, ist eine F-serie ... emoji

sie regelt nach aktueller at, die mittlere außentemperatur wird für heizgrenze/sommerbetrieb genommen bzw wenn man sie nach wettterdaten regeln läßt wird ein mittlerer künftiger wert genommen.

zitat..
robfox schrieb: meine LWP LWP [Luftwärmepumpe] EB101-BT28 süd-westseitig. Offensichtlich kommt gegen 13:00 die Sonne dort sehr gut hin...

cool, ich meine hot...
da mußt im sommer aufpaßen daß nicht der heizstab beim warmwasser anspringt...


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