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Abschätzung Dimensionierung Wärmepumpe/Tiefenbohrung

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  •  klaus3000
  •   Bronze-Award
18.3. - 20.6.2024
24 Antworten | 11 Autoren 24
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Hallo! Ich hole gerade Angebote für Wärmepumpen bzw. eine Tiefenbohrung ein. Als Basis gebe ich den Fachleuten den Energieausweis+Heizlastberechnung, und die Gebäudebeschreibung+Gasverbrauch des letzten Jahres. Das erste Angebot für die Tiefenbohrung wurde auf 10kW dimensioniert, das kommt mir viel zu viel vor.

Das Haus, Bezirk Möding, ist BJ 1978, vollsaniert, mit 200m² beheizter Wohnfläche (100m² EG + 100m² OG). Der Keller ist unbeheizt. Wir sind eine Familie mit 2 Erwachsenen und 3 kleinen Kindern. Aktuell wird mit einem Gaskessel (kein Brennwertkessel) geheizt und Warmwasser aufbereitet. Die Heizung ist überall Fußbodenheizung. Für das Warmwasser ist eine Zirkulationspumpe verbaut (falls das relevant für die Dimensionierung ist). PV sollte heuer noch kommen.

Letzter Jahresgasverbrauch (26.10.2022 bis 24.10.2023) : 15400 kWh, davon ca. 6600kWh WW WW [Warmwasser], 8800 kWh Heizung (ich habe den Gasverbrauch des Sommers auf 365 Tage hochgerechnet).

Die Heizlastberechnung aus dem EAW sagt 6,6 kW. Der Heizlastrechner von Stiebel-E... schätzt für 8800kWh Gasverbrauch nur für Heizung eine Heizlast von 5,1kW. Ich habe im letzten Winter alle 2-3 Wochen den Gasverbrauch aufgeschrieben. Der höchste Gasverbrauch in so einer Periode war gemittelt 8,8m³/Tag. Also: 8,8m³/Tag * 11,23 kWh/m³ / 24h/Tag = 4,1kW (incl. Warmwasser).

Auf welche Heizlast soll ich nun meine WPWP [Wärmepumpe] und die Tiefenbohrung dimensionieren?

Bzw welcher Wert der WPWP [Wärmepumpe] soll meiner Heizlast entsprechen? zB die KNV S1155-06 hat im Datenblatt stehen: Nennheizleistung 6; Heizleistung modulierend bei 0/35 1,5 – 7,5 kW.
Welcher Wert zählt nun? Würde die S1155-06 reichen, oder ev eine S1156-08 mit Nennheizleistung 7,5?

Danke für Tipps

  •  Akani
19.3.2024  (#1)
Dir reicht locker eine WPWP [Wärmepumpe] aus die bei NAt ihre 6 kw Heizleistung stemmt.
Tiefenbohrung auf Wärmeentzug auslegen also nehmen wir an 15400 Kwhx 0,8 für den Wirkzngsgrad Kessel bleiben 12000kwh. Bei 2000 heizstunden pro Jahr liegst bei max 6 kw

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  •  tempo85
  •   Bronze-Award
19.3.2024  (#2)
Wenn man es in deinem Fall ganz genau wissen will wäre noch die maximale Vorlauftemperatur der Heizung wichtig.

Denn die angeben 0/35 beziehen sich auf 0 Grad Erdwärme und 35 Grad Vorlauftemperatur. Bei der Tiefenborung solltest du deutlich über 0 Grad haben, wenn man jetzt annimmt dass sie im schlimmsten Fall 5 Grad hat könnte man näherungsweise eine Verschiebung machen also 5/40. dies gilt dann für 40 Grad Vorlauftemperatur braucht man aber eher nur 30 Grad kann man auch den 10/35er Wert nehmen und auf 5/30 verschieben dann kann die s1155-6er 3-8kW.
Doch die 1155er gibt es nicht mehr. Jetzt gibts die 1156-8er.

Also für TB kann die s1155-6er 8kW wenn für die Heizung niedrige Vorlauftemperaturen ausreichen.

Jetzt die andere Seite 4,1kW würde ich als absulutes minimum Ansätzen denn der Winter war sehr mild.

Die 5,1kW hören sich vernünftig an, also mein Empfehlung eine 5kW WPWP [Wärmepumpe].

Die kW im Energieausweis sind ohne Bewohner, Elektrischen Geräte und ohne Sonne bzw. dauerhaft geschlossenen Rollläden. Es gibt aber auch den Heizwärmebedarf und denn könnte man (ohne Warmwasser) durch 1800 h dividieren dann kommt man vermutlich auch auf etwa 5 kW.

Also rein von den kW sollte die WPWP [Wärmepumpe] zwei Dinge erfüllten, ≥5kW und möglichst niedrige minimal kW.

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  •  Waget
19.3.2024  (#3)

zitat..
klaus3000 schrieb: 0/35 1,5 – 7,5 kW.
Welcher Wert zählt nun?

Die Wärmepumpe kann denn Verdichter zwischen niedriger und hoher Drehzahl modulieren, das ergibt bei einer Soletemperatur von 0 °C und einem Heizungsvorlauf von 35 °C einen Leistungsbereich von 1,5 kW - 7,5 kW.

Wie von Tempo85 geschrieben ist bei einer Soletemperatur von 5 °C und einem Heizungsvorlauf von 30 °C die Leistung höher, weil die Wärmepumpe die Temperatur nicht so hoch heben muss.

Denke auch das bei deinem relativ geringen Verbrauch eine 5 kW Wärmepumpe ausreichen müsste. Als Hosenträger ist meistens eh ein Heizstab verbaut der in arktischen Nächten dazuheizen könnte.

Was sagt denn der EA EA [Energieausweis] bei dem Heizungswärmebedarf?


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  •  klaus3000
  •   Bronze-Award
19.3.2024  (#4)
Danke für die Erklärungen. VL-Temperatur weiß ich leider nicht genau, da meine Thermometer so ungenau sind, ich glaube ich bin da zwischen 30 und max 35°. Laut Heizkurve des Kesselreglers ist der VL VL [Vorlauf] immer unter 30°. Wenn 1 Woche keine Sonne scheint und man außer Haus war, dann merkt man, dass das Haus stark abkühlt. Aktuell mit dem Gaskessel ist kein PRoblem, da drehe ich die Heizkurve rauf und ein paar Stunden später ist es schon wärmer. ICh vermute wenn ich eine WPWP [Wärmepumpe]+Bohrung auf 5-6kW dimensioniere, dann habe ich keine Reserven um das Haus schnell aufzuheizen, oder?

Hier auch der EAW - bitte selbst den richtigen HWB rauslesen, ich habe das noch immer nicht verstanden.


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  •  Akani
20.3.2024  (#5)
Laut deinem Energieauaweis braucht dein Haus rund 11000 kwh.
Lag die Rechnung bei 12K nicht mal so schlecht. Dann braucht deine WPWP [Wärmepumpe] ne maxleistung 5,5 Kw. 
Mit Wp und Flächenheizung is nix mit schnell aufheizen, sondern bedarfsgerecht heizen.
Mit deiner Gastherme zwar kein Problem aber lange Phasenverschiebung. Von der Energieverschwendung mal abgesehen.
Ihr spart Kosten wenn die Heizung einfach auf Temeratur bleibt, alles andere ist nur Stress fürs Material.

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  •  klaus3000
  •   Bronze-Award
20.3.2024  (#6)

zitat..
Akani schrieb: Laut deinem Energieauaweis braucht dein Haus rund 11000 kwh.
Lag die Rechnung bei 12K nicht mal so schlecht.

Das verstehe ich nicht ganz. Die Schätzung oben war ja Gesamtgasverbrauch * 0,8. Die 10588kWh im EAW sind aber nur Heizung alleine, oder verstehe ich das falsch. D.h. der reale Gasverbrauch wäre um einiges niedriger als der EAW - ev ein milder Winter?


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  •  Waget
20.3.2024  (#7)

zitat..
klaus3000 schrieb: Wenn 1 Woche keine Sonne scheint und man außer Haus war, dann merkt man, dass das Haus stark abkühlt.

Obwohl ihr dabei durchgehend geheizt habt?
Da könnte man sich vermutlich abhelfen mit einem Raumthermostat, damit selbständig der Vorlauf angehoben wird, falls das Haus ohne solare und innere Gewinne auskühlt.

zitat..
klaus3000 schrieb: 10588kWh im EAW sind aber nur Heizung alleine

Richtig, sogar berechnet bei einer Raumtemperatur von nur 20 °C, also wäre der HWB bei z.B. 22 °C noch höher.


zitat..
klaus3000 schrieb: milder Winter

Das, oder ihr heizt weniger Fläche wie im EA EA [Energieausweis] angegeben, oder für den EA EA [Energieausweis] wurden pessimistische U-Werte für den Bestand angenommen.
Oder alles zusammen :D

Im Bestand ist der aktuelle Gasverbrauch der beste Indikator, weil darin die realen U-Werte und euer reales Nutzungsverhalten abgebildet sind.

Die unbekannten sind dann halt noch der Wirkungsgrad und die Aufteilung WW WW [Warmwasser]/Heizen.
Bei deinem oben ermittelten Gasverbrauch fürs Heizen würde damit 8800*0,8=7040 kWh HWB rauskommen. Umgerechnet auf die beheizte Fläche (209 m2 lt. EA) wären das 33,5 kWh/m2a - ein sehr guter Wert, fast wie ein neues Niedrigstenergiehaus.

Über die Volllaststunden (pessimistisch geschätzt mit 1800 h bei dir, da rel. wenige Heizgradtage) kommt man auf 7040/1800 = 3,91 kW


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  •  Altromondo
  •   Bronze-Award
22.3.2024  (#8)

zitat..
klaus3000 schrieb: ICh vermute wenn ich eine WPWP [Wärmepumpe]+Bohrung auf 5-6kW dimensioniere, dann habe ich keine Reserven um das Haus schnell aufzuheizen, oder?

Wenn Du Reserven hast um das Haus schnell aufzuheizen, ist die Wärmepumpe falsch (viel zu groß) ausgelegt. 
Dann hast Du Probleme mit Takten und höhere Stromkosten als mit einer gut ausgelegten WPWP [Wärmepumpe].


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  •  klaus3000
  •   Bronze-Award
13.5.2024  (#9)
Angebote für Tiefenbohrung und LWP LWP [Luftwärmepumpe] hätte ich nun. Tiefenbohrung: Angebot 1 ist 1x150m, Angebot 2 ist 2x85m. Bei 150m bin ich etwas skeptisch da ich schon öfters gehört habe dass man dann wegen "Gegebenheiten" schon früher aufhören muss. Bei 2x85m müsste vorm Haus die von der Frau geliebte Fichte weg. Drum bin ich schon soweit mich mit einer LWP LWP [Luftwärmepumpe] zufrieden zu geben (Kopf in Sand stecken und der Umbau ist in 2 Tagen erledigt).

Das LWP LWP [Luftwärmepumpe] Angebot ist eine KVN S2125-8 und VVM-S320. Das klingt ansich OK, aber die S320 hat nur 180l Warmwasserspeicher. Wir sind 2 Erwachsene und 3 Kinder (Volksschule). Derweil würden wir mit 180l locker auskommen. Ich bin ein Schnellduscher, meine Frau badet hin und wieder. Aber ich bin etwas unsicher wenn die Kinder mal 18 Jahre sind dass es knapp werden könnte. Andererseits mit 300+ Liter bin ich in 20 Jahren überdimensioniert (oder hält das Zeugs eh nicht so lange?).

Was meint ihr? Hat jemand mit 180l schon mal kalt duschen müssen? Oder heizt das eh schnell nach?

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  •  Destroent
14.5.2024  (#10)

zitat..
klaus3000 schrieb:

Angebote für Tiefenbohrung und LWP LWP [Luftwärmepumpe] hätte ich nun. Tiefenbohrung: Angebot 1 ist 1x150m, Angebot 2 ist 2x85m. Bei 150m bin ich etwas skeptisch da ich schon öfters gehört habe dass man dann wegen "Gegebenheiten" schon früher aufhören muss. Bei 2x85m müsste vorm Haus die von der Frau geliebte Fichte weg. Drum bin ich schon soweit mich mit einer LWP LWP [Luftwärmepumpe] zufrieden zu geben (Kopf in Sand stecken und der Umbau ist in 2 Tagen erledigt).

Das LWP LWP [Luftwärmepumpe] Angebot ist eine KVN S2125-8 und VVM-S320. Das klingt ansich OK, aber die S320 hat nur 180l Warmwasserspeicher. Wir sind 2 Erwachsene und 3 Kinder (Volksschule). Derweil würden wir mit 180l locker auskommen. Ich bin ein Schnellduscher, meine Frau badet hin und wieder. Aber ich bin etwas unsicher wenn die Kinder mal 18 Jahre sind dass es knapp werden könnte. Andererseits mit 300+ Liter bin ich in 20 Jahren überdimensioniert (oder hält das Zeugs eh nicht so lange?).

Was meint ihr? Hat jemand mit 180l schon mal kalt duschen müssen? Oder heizt das eh schnell nach?

Ich würde eher auf die 2x85m gehen, er soll aber wenn beide Sonden mitnehmen. Wenn es bis 85m wirklich schön geht, kann man die 150 probieren.


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  •  uhim
  •   Bronze-Award
14.5.2024  (#11)
Ob 180L Warmwasser reichen oder nicht wurde schon ausgiebig diskutiert, jede Meinung ist vertreten emoji
Als Datenpunkt: Für uns (2 Erwachsene, 2 Teenager) reichen die 180L Speicher die 2x täglich auf 45°C geladen werden. Härtetest war heimkommen nach dem Skiurlaub. 6kW WPWP [Wärmepumpe] volle Leistung (aber ohne Heizstab), bis die Sachen aus dem Auto geräumt waren war das Wasser warm und wir konnten alle hintereinander duschen. Passt für mich. 

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  •  klaus3000
  •   Bronze-Award
2.6.2024  (#12)
Wenn man 2 Sonden hat, wie werden die verschaltet? In Reihe oder parallel? Bzw. bei einer Duplex-Sonde, sind da die 2 Leitungen in Serie oder Parallel? Muss man sonst irgendwas beachten damit die Sonde und die WPWP [Wärmepumpe] zueinander kompatibel sind? Bzw wer haftet dafür? Der Tiefenbohrer oder der Insti?

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  •  Destroent
2.6.2024  (#13)

zitat..
klaus3000 schrieb:

Wenn man 2 Sonden hat, wie werden die verschaltet? In Reihe oder parallel? Bzw. bei einer Duplex-Sonde, sind da die 2 Leitungen in Serie oder Parallel? Muss man sonst irgendwas beachten damit die Sonde und die WPWP [Wärmepumpe] zueinander kompatibel sind? Bzw wer haftet dafür? Der Tiefenbohrer oder der Insti?

Eigentlich immer parallel sowohl die Bohrungen zu einander als auch die Duplex-Sonde 


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  •  Markus98
2.6.2024  (#14)
Immer Parallel und einzeln abdrehbar. Nicht mit einen Y Stück! Grund ist das entlüften der Sonde.
Zusätzlich braucht Parallel (mehr Querschnitt und weniger Leitungslänge) weniger Pumpstrom.

Und natürlich muss man schauen, ob die Wärmepumpe zur Tiefenbohrung passt. Einerseits von der Entzugsleistung und auch von der eingebauten Solepumpe, Stichwort Restförderhöhe.

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  •  Pony01
2.6.2024  (#15)
Morgen!

Wir haben seit 23 Jahren eine Wärmepumpe inkl. Tiefenbohrung ( 110 Meter ) in Betrieb. Die WPWP [Wärmepumpe] ist mit 6KW für unser EFH mit einer Wohnfläche von ca. 160 m2 ausgelegt. Unser Haus liegt auf einer Seehöhe von 545m. Wir haben eine Fußbodenheizung und die Vorlauftemp. beträgt 30°.
Die WPWP [Wärmepumpe] funktioniert tadellos und bisher habe ich nur die alten Grundfos Umwälzpumpen auf neue energiesparende Pumpen getauscht.

Für unser Warmwasser haben wir eine LWP LWP [Luftwärmepumpe] inkl. 300 Liter Boiler, die mit der Raumluft arbeitet. Das Warmwasser wird seit Mitte Februar 2024 mit  PV Strom gewärmt. Seit gut 2 Monaten wurde immer so viel Strom produziert, das für die LWP LWP [Luftwärmepumpe] keine Kosten mehr enstehen. Und ja der Boiler ist zu groß! Gesteuert wird die LWP LWP [Luftwärmepumpe] mit einer Fritz DECT 210 Steckdose.

Den bisher größten Stromverbrauch seit Bezug unseres Hauses für die beiden WPWP [Wärmepumpe] hatten wir in der Heizsaison 2021 - 2022 mit einem Verbrauch von 3524 KWh ( Warmwasser ist hier natürlich vom ganzen Abrechnungszeitraum berechnet ).

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  •  Sorry
2.6.2024  (#16)

zitat..
Markus98 schrieb:

Immer Parallel und einzeln abdrehbar. Nicht mit einen Y Stück! Grund ist das entlüften der Sonde.
Zusätzlich braucht Parallel (mehr Querschnitt und weniger Leitungslänge) weniger Pumpstrom.

Und natürlich muss man schauen, ob die Wärmepumpe zur Tiefenbohrung passt. Einerseits von der Entzugsleistung und auch von der eingebauten Solepumpe, Stichwort Restförderhöhe.

Bitte Erklärung, was damit gemeint ist.
Sagen wir mal die Bohrung ist auf 10 Kw ausgelegt und die WPWP [Wärmepumpe] ist eine 6 Kw. 
Für die Effizienz oder Soletemperatur ist das doch positiv. Mal abgesehen das die Bohrung teuerer ist- richtig?.
Durch die tiefere Bohrung ist die Restförderhöhe größer und die Wp muss halt die richtige Umwälzpumpe haben. Durch Austausch müsste das zu beheben sein-oder liege ich da falsch?.




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  •  Markus98
2.6.2024  (#17)

zitat..
Sorry schrieb:

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Markus98 schrieb:

Immer Parallel und einzeln abdrehbar. Nicht mit einen Y Stück! Grund ist das entlüften der Sonde.
Zusätzlich braucht Parallel (mehr Querschnitt und weniger Leitungslänge) weniger Pumpstrom.

Und natürlich muss man schauen, ob die Wärmepumpe zur Tiefenbohrung passt. Einerseits von der Entzugsleistung und auch von der eingebauten Solepumpe, Stichwort Restförderhöhe.
───────────────

Bitte Erklärung, was damit gemeint ist.
Sagen wir mal die Bohrung ist auf 10 Kw ausgelegt und die WPWP [Wärmepumpe] ist eine 6 Kw. 
Für die Effizienz oder Soletemperatur ist das doch positiv. Mal abgesehen das die Bohrung teuerer ist- richtig?.
Durch die tiefere Bohrung ist die Restförderhöhe größer und die Wp muss halt die richtige Umwälzpumpe haben. Durch Austausch müsste das zu beheben sein-oder liege ich da falsch?.

Die Entzugsleistung muss natürlich zusammenpassen. Zu wenig Meter gebohrt = Wärmepumpe regelt die Leistung zurück, weil sonst die Tiefenbohrung einfriert und einen Schaden verursacht. Beim RGK RGK [Ringgrabenkollektor] wäre das sogar erwünscht -> Latentwärme.

Was anderes ist die Hydraulische Auslegung.
1x 400m haben einen höheren Druckverlust als 2x 200m.

Kennst du dich mit dem Widerstand bei einen Elektrischen Kreis aus? Spannung und Widerstand sind wie die Restförderhöhe und der Druckverlust.

Nichtnur die Länge der Soleleitung zählt, sondern auch der Querschnitt, ob man D32 oder DN40 verwendet.
Die neue KNV S1x56-08PC kann durch die schwache Solepumpe bei einer Tiefenbohrung nur 2x max. 150m DN40. Andere Hersteller und die Vorgänger KNV S1x55-06 haben eine Solepumpe mit mehr Reserve verbaut.

Weil du 6kW schreibst, vermute du meinst die Stiebel oder Austria Email, die können auch mit einer einzelnen 200m tiefen Bohrung umgehen.

 


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  •  Sorry
2.6.2024  (#18)
Zu viel gebohrt ist aber kein Problem, ausser den Mehrkosten?.
Ja, ich meine die Ecoforest 1-6 pro sprich AustriaEmail.
Bin aus Bayern. 

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  •  Markus98
2.6.2024  (#19)

zitat..
Sorry schrieb:

Zu viel gebohrt ist aber kein Problem, ausser den Mehrkosten?.
Ja, ich meine die Ecoforest 1-6 pro sprich AustriaEmail.
Bin aus Bayern.

Mit mehr Bohrmeter wirst mit höheren Soletemperaturen und somit einer besseren JAZ JAZ [Jahresarbeitszahl] belohnt. 

Machst/hast du eine oder zwei Bohrungen?




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  •  Sorry
3.6.2024  (#20)
Ja, habe 2 x 90 m Bohrungen. Mangels R290 Solewärmepumpen möchte ich die Ecoforest versuchen.
 

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  •  Markus98
3.6.2024  (#21)
Bei 2x 90m kannst du jede Wärmepumpe bis 8kW anschließen.

Ja leider kommen die neuen R290 SWP erst nächstes Jahr. Die einen mit <150g und schlechterer SCOP und andere mit größeren Füllmengen und Belüftungssystem.

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