Thema "Betreff: Wärmepumpe - Abtauvorgänge - gibt es da Optimierungspotential" in Wärmepumpe & Hybridsysteme

Wärmepumpe - Abtauvorgänge - gibt es da Optimierungspotential

JörgWende — Sat, 13 Jan 2024 09:59:41 GMT

Moin,

viele werden in diesen Tagen wieder regelmässig ihre Wärmepumpe dabei beobachten wie sie Rauchsignale abgibt - ist das eine neue Kommunikationsform mit dem Hersteller?

Spass beiseite - hier mal ein Bild von meiner Anlage - dabei werden über Open3E zwei Datenpüunkte regelmässig ausgelesen (2488 CurrentElectricalPowerConsumptionSystem und 2496 CurrentThermalCapacitySystem). Das ergibt ein schönes Mäusekino für den Betreiber ohne dass man an die Anlage gehen muss.

Wichtiger ist aber: kann man an diesem Verhalten etwas optimieren - ich vermute mal, dass die Ingenieure unseres Lieblingsherstellers von der Technik allerhand verstehen und dies schon gemacht haben.

Aus den Kurven lese ich als Laie einen Anstieg der notwendigen Energie zur Erreichung einer bestimmten Wärmemenge heraus - und ab einem bestimmten Zeitpunkt entscheidet die Logik, ob es Zeit ist, den Abtauvorgang einzuleiten.

Ideen, Kommentare, Meinungen ??

Ergänzende Threads:

https://www.viessmann-community.com/t5/Waermepumpe-Hybridsysteme/Vitocal-252-A-Infos-zum-Abtauvorgang-gesucht/td-p/402060
https://www.viessmann-community.com/t5/Waermepumpe-Hybridsysteme/Gut-zu-wissen-die-Abtauung-von-Vitocal-2xx-S-2xx-A-Geraeten/m-p/305892

Betreff: Wärmepumpe - Abtauvorgänge - gibt es da Optimierungspotential

PeterF60 — Fri, 12 Jan 2024 16:08:06 GMT

Danke Jörg für das Starten dieses Threads.

Ich habe leider nicht diese messtechnischen Möglichkeiten wie Du und kann wahrscheinlich nur "die Rauchsignale beobachten".

Gibt es direkt in der WP-Steuerung eigentlich Ausgabedaten zum Abtauen (Anzahl; Wann zu welcher Zeit - z.B. 11.01. Abtauvorgänge 5, 12.01. Abtauvorgänge 10; weitere Daten zu Abtauvorgängen)?

Betreff: Wärmepumpe - Abtauvorgänge - gibt es da Optimierungspotential

JörgWende — Fri, 12 Jan 2024 16:23:42 GMT

Ist mir auf die Schnelle nicht bewusst, dass dies separat ausgewiesen wird.

Man könnte die Info Nachrichten zählen (Screenshot aus viguide web)

Betreff: Wärmepumpe - Abtauvorgänge - gibt es da Optimierungspotential

PeterF60 — Fri, 12 Jan 2024 17:10:33 GMT

"... Man könnte die Info Nachrichten zählen (Screenshot aus viguide web) ..."

Ah, ja das ist immerhin etwas.

Betreff: Wärmepumpe - Abtauvorgänge - gibt es da Optimierungspotential

JWolke — Fri, 12 Jan 2024 22:54:36 GMT

Guten Abend

Wir dürfen seit Mitte November dem regen Treiben der Abtauvorgänge beiwohnen und ich würde mal sagen: da gibt es noch einiges an Potential. Am plakativsten dürfte der Stromverbrauch sein: -10°C = ca. 60 kWh, 5 Abtauvorgänge, davon 2 unnötig, RT= 22°C; -1°C = ca. 57 kWh , 10 Abtauvorgänge, RT=19 °C;

Potential wäre dabei in der Vermeidung unnötiger Abtauprozesse, die Nutzung des Heizkreises und nicht Ladung des 18L Puffers (spart 10 min, die dann bei erhöhter Leistung nachgeholt werden müssen, kühlt den Verdampfer nicht auf -24°C ab, senkt den Verdichterwirkungsgrad nicht ins Bodenlose aufgrund massivem Druckverhältnis), max. Lüftergeschwindigkeit erhöhen (ab 40% Verdichterleistung zwangsläufig stärkere Vereisung, da keine isotherme Verdampfung mehr möglich - vor allem mit den 10 min Stillstand der HK ein wahres Fest des Teufelskreises). Um die Ladung des Puffers mal in Strombedarf darzustellen:

Für eine errechnete Abtauenergiemenge von ca. 0,5 kWh_th wird der Puffer mit 0,66 kWh_el aufgeladen. Das allein zeigt schon ein gewisses Potential.

Betreff: Wärmepumpe - Abtauvorgänge - gibt es da Optimierungspotential

JörgWende — Sat, 13 Jan 2024 09:58:31 GMT

Interessant - die Frage wäre hier: kann bzw sollte man als Anlagenbetreiber/Besitzer da eingreifen?

Betreff: Wärmepumpe - Abtauvorgänge - gibt es da Optimierungspotential

PV_13 — Sat, 13 Jan 2024 13:14:24 GMT

Hallo Peter

ich bin auch der Meinung, dass der Abtauvorgang optimiert werden muss.

Allerdings sehe ich das Hauptproblem in der langen Dauer des Abtauvorgang. Um die 0°C und 85-90% Luftfeuchtigkeit habe ich jede Stunde eine Abtauung, die ca. 15-20 Minuten dauert. Wahrend dieser Zeit kann ich nicht heizen. Da führt dazu, dass die Solltemp. nicht mehr erreicht wird und ich manuell nachregeln. (Solltemp. oder Heizkurve). Dadurch muss ich höhere Vorlauftemp. fahren und dies führt zu mehr Energieverbrauch. Letztendlich fehlen ca. 20-25% Heizenergie.

Die Energie für Aufheizung des Puffer ist meiner Meinung nach vernachlässigbar. In das Gewicht fällt dann wieder, dass die temp. des Vorlauf während des Abtauvorgang abfällt und wieder aufgeheizt werden muss.

Statt des Abtaupuffer den Heizkreis zu nehmen funktioniert auch nicht. Viessmann heizt den Puffer auf ca. 40°C auf um genügend Abtauenergie zu haben. Der Vorlauf bei einer Fussbodenheizung ist dazu viel zu kalt.

Ich habe auch das Gefühl, dass Viessmann eine Abtauung recht gut über die Temperaturdifferenz an der Ausseneinheit erkennt. Immer wenn ich bei einer Abtauung geschaut habe war der Tauscher weiss. Ich meine jedoch, dass die Abtauung zu früh stattfindet und der Tauscher auch bei einer stärkeren Vereisung genug Energie absorbieren kann.

Ob jetzt eine höhere Temp im Abtaupuffer oder eine andere Massnahme erfolgversprechend sind, kann ich nicht sagen.

Wo man hier die Stellschraube ansetzen müsste, kann am besten Viessmann sagen.

Leider vermisse ich hier in irgendeiner Form eine Feedback von Viessmann, dass man sich des Themas bewusst ist und es sich zumindest mal anschaut.

Gruss

Ralf

Betreff: Wärmepumpe - Abtauvorgänge - gibt es da Optimierungspotential

JWolke — Sat, 13 Jan 2024 16:28:53 GMT

@PV_13

heizt sie bei dir echt nur bis 40°C? Kannst du sagen, was bei dir bei der IBN in der Standorthöhe eingetragen wurde? Evtl. wird dies für die Berechnung der notwendigen Abtauenergie genutzt?

Das Problem des internen Puffers ist m.M. doch etwas größer;

Nach der Serviceanleitung wird die notwendige Wärmemenge (irgendwie) berechnet, welche derzeit zum Abtauen benötigt werden würde. Dies geschieht ungefähr alle 2s und ergibt ca. 2.100 kJ (auslesbar mit open3e). Daraus ergibt sich nach Q=m*cp*dT, dass bei 18 kg internem Puffer ca. 28 K nötig sind). Alternativ gingen auch 180 kg (HK, Puffer) bei 2,8K. Für die Abtauung würden demnach 23°C VL ausreichen, damit der Abtauprozess nicht abbricht.

Mit den 28K stellt die WP die notwendige VL ein (46 °C, da 20°C das Minimum darstellen und die Pufferladung bei VL+2K stoppt).

Leider nutzt die IDU nicht die Sensorik der ODU, so dass diese meist bis >51°C hochheizt bei 95°C Heißgas. In der Zeit wird der Verdampfer auf -24°C abgekühlt.

Nun erfolgt die Umschaltung in der ODU - ein akustisches Fest bei bis zu 18 bar Druck- und ca. 110 K Temperaturdifferenz.

Der interne Puffer wird während des Abtauvorgangs auf ca. 36 °C abgekühlt (demnach wird immer zu stark geheizt) und die Pumpe läuft mit Vollgas in den nächsten Zyklus, da das ganze (wie du ja schon schriebst) ziemlich lange dauert. Bei Abtauvorgänge alle 40 min über 13h hinweg, kann man dann nur noch hoffen, dass die Luftfeuchte draußen sinkt, um das Haus dann wieder um 3-4 K aufheizen zu können.

Alternativ würden die 3 min tatsächliche Abtauung mit 23°C+ HK-Wasser reichen - Vorausgesetzt der HK kann die 0,5 kWh bei ca. 15 kW liefern. Das dürfte auf die meisten HKreise zutreffen.

Was den Trigger bei notwendigen Abtauvorgängen anbelangt. Da würde ich sagen, dass geht recht in Ordnung - allerdings habe ich auch keinerlei Vergleichswerte. Es scheint vor allem um die Änderungsrate zu gehen. Zugleich zeigt die Grafik den Teufelskreis; Die abgerufene Leistung geht zügig in Richtung Nennleistung (Effizienz steigt), Lüfter drehen nur bis 65%, Verdampfertemperatur sinkt ab, Vereisung, Heizpause, Delta Heizenergie wächst steig an, tada: Bude kalt

Das Monitoring erfolgt mittels Modbuszähler und WMZ über eine UVRx2

Und ja...das Feedback von viessmann ( @Flo_Schneider:bitte ein Feedback zu den Abtauvorgängen ) wäre dazu extrem hilfreich;)

Betreff: Wärmepumpe - Abtauvorgänge - gibt es da Optimierungspotential

PV_13 — Sat, 13 Jan 2024 19:34:57 GMT

Hallo

ich muss vielleicht sagen, dass ich die neue Vitocal 222-S mit E3 Plattform habe. Hier ist im Gegensatz zu der Vorgängergeneration eine Sensor auf der Ansaugseite und ein Sensor auf der Ausblasseite des Luftverdampfers eingebaut. Bei ca. 8K Delta wird Abtauung gestartet. Der Puffer hat 16 Liter. Bei der alten Generation gibt es den Sensor auf der Ausblasseite nicht. Dort wird die Temperatur über den Druck ermittelt.

Hier ein typischer Abtauvorgang mit API Daten. Leider bietet hier Viessmann für den Primärkreis keine Daten an, weshalb ich da nicht viel liefern kann. Es ist leider auch nicht die Stellung des 3/4 Wegeventil vorhanden, wo man die Umschaltung auf den Puffer sieht.

Ich habe mich da mit der Vorlauftemperatur getäuscht. Diese geht auf ca. 45 °C hoch. Ich gehe mal davon aus, dass die Kompressorauschaltungen für die Kältekreisumkehr notwendig sind.

Gruss

Ralf

Betreff: Wärmepumpe - Abtauvorgänge - gibt es da Optimierungspotential

Alienfromearth — Sat, 13 Jan 2024 21:03:03 GMT

Da bin ich ja froh. Bei uns zur Zeit auch alle 4-6 Stunden Abtauvorgänge. Dauert aber in der Regel keine 10 Minuten. Danach läuft auch einiges an Wasser unten raus, Anlage ist vorher auch gut vereist. Bei uns zieht die Anlage vorher Warmwasser aus dem Tank zur Erwärmung. Anlage fährt bis 60 Grad innen hoch. Daher geht das ganze recht schnell. Dafür ist aber morgens die Temperatur für das Brauchwasser entsprechend niedriger. Passt aber alles vom Gefühl her.

Durch den Pufferspeicher merke ich keine Abkühlung in den Räumen.

Betreff: Wärmepumpe - Abtauvorgänge - gibt es da Optimierungspotential

PeterF60 — Sun, 14 Jan 2024 01:45:45 GMT

Sehr allgemein formuliert:

Das hier berichtete Abtauverhalten der verschiedenen WPs scheint ja sehr unterschiedlich zu sein. Liegt das an den unterschiedlichen WPs selbst oder sind da (auch) dafür ausschlaggebende Steuerungseinstellparameter unterschiedlich gesetzt. Falls ja, könnte man hier ja Anpassungen vornehmen, die natürlich insgesamt zu einem energieeffizienteren Betrieb führen sollen, ohne dass da Probleme entstehen.

VG, PeterF60

Betreff: Wärmepumpe - Abtauvorgänge - gibt es da Optimierungspotential

PeterF60 — Sun, 14 Jan 2024 01:51:14 GMT

@JörgWende schrieb:
Ist mir auf die Schnelle nicht bewusst, dass dies separat ausgewiesen wird.
Man könnte die Info Nachrichten zählen (Screenshot aus viguide web)

Bei unserer WP VitoCal 222-S erscheint im Ergebnisprotokoll leider nichts zu Abtauvorgängen, obwohl ich gesehen habe, dass es sie gab.

Betreff: Wärmepumpe - Abtauvorgänge - gibt es da Optimierungspotential

PV_13 — Sun, 14 Jan 2024 08:59:38 GMT

Hallo Peter

ich gehe davon aus, dass der Abtauvorgang modellspezifisch programmiert ist. Die 250/252-A haben eine grösser Fläche die vereisen kann, als zum Bsp. meine neue 222-S mit Onebase und brauchen mehr Energie. Ausserdem wird bei einer 200-A der Kompressor nicht abgeschaltet sondern direkt die Umkehr gemacht.

Richtigerweise müsste Viessmann die spezifizierte Abtaufunktion und umgesetzten Algorithmen in einer Klimakammer unter verschiedenen klimatischen Verhältnissen und Betriebszuständen testen und dann die SW gemäss der Ergebnisse anpassen. Nächste Schritt wäre die vielen Daten, die sie in ihre Cloud laden entsprechend auswerten und dann ein Feintuning vornehmen. Das ist ein mühsamer und langer Iterationsprozess.

Ob dies alles Viessmann macht weiss ich nicht oder man sich auf Simulationen verlässt, die nicht immer die Realität abbilden.

Kommt hinzu, dass je älter das Modell man die Softwarewartung im Minimum betreiben wird.

Als einzige Chance sehe ich, dass es entsprechende Parameter gibt, über die man das Abtauverhalten steuern könnte.

Aber hier hat man den Endkunden bei der Onebase gegenüber den alten Modellen, die eine 2. Codierebene haben, jeglichen Optimierungsmöglichkeiten beraubt, weil man einfach die einfachsten Sachen nicht einstellen kann.

Gruss

Ralf

Betreff: Wärmepumpe - Abtauvorgänge - gibt es da Optimierungspotential

Awot252 — Sun, 14 Jan 2024 17:33:57 GMT

Hier dauert der Abtauvorgang 15-20 Minuten bis wieder die Heizkreise entsprechend bedient werden.

Die WP pumpt heißes Wasser aktiv über die HK2 FBH Pumpe in den FBH Kreis, dadurch verzögert sich zusätzlich der Abtauvorgang und die Aufheizzeit. Die App und Viguide zeigen, dass die Pumpe aus ist, ist aber tatsächlich an. Nur Probleme mit der WP. Gestern ist sie dann ausgefallen und macht seitdem Zicken, Fehler A91. Es war ganz sicher nicht zu kalt.

Betreff: Wärmepumpe - Abtauvorgänge - gibt es da Optimierungspotential

Awot252 — Sun, 14 Jan 2024 17:37:08 GMT

Wie lange dauert der Abtauvorgang bei Dir?

Betreff: Wärmepumpe - Abtauvorgänge - gibt es da Optimierungspotential

JörgWende — Sun, 14 Jan 2024 18:18:05 GMT

PS: Ich habe Viessmann mal gebeten etwas aktiver und offensiver zu kommunizieren - es kann ja nicht sein, dass wir hier uns z.B. gegenseitig zusammensuchen, welche Funktionen im neuesten Firmware Release sind.

https://www.viessmann-community.com/t5/Waermepumpe-Hybridsysteme/Lieber-Lieblingshersteller-eine-kleiner-Wunsch-zum-Neuen-Jahr/m-p/411169#M102923

Betreff: Wärmepumpe - Abtauvorgänge - gibt es da Optimierungspotential

Awot252 — Sun, 14 Jan 2024 19:34:28 GMT

Da wird es nur ausweichende Antworten geben, wenn es überhaupt eine Antwort gibt. Auf meine Threads gibts meistens keine Antwort mehr von Viessmann, stelle zu unbequeme Fragen. 😉

Betreff: Wärmepumpe - Abtauvorgänge - gibt es da Optimierungspotential

JWolke — Sun, 14 Jan 2024 19:35:49 GMT

@Awot252

Probleme, wo man nur hinschaut! Da gebe ich dir absolut recht. In Bezug auf den Titel des Threads, wäre es absolut wünschenswert, wenn man mal zur richtigen Optimierung kommen würde, doch derzeit ist es eher die grundlegende Funktionsfähigkeit her- und sicherstellen!
Ist die zweite Pumpe eigentlich wirklich an oder wird sie „nur“ durchströmt? Bei Zweiterem würde der Rückkanal des PWM ebenfalls ein „an“ anzeigen, jedoch wäre dies Softwareseitig nicht korrigierbar. Hast du die Möglichkeit mal ne Strommesszange an das Stromkabel (einzelne Ader) der Pumpe zu hängen?

Betreff: Wärmepumpe - Abtauvorgänge - gibt es da Optimierungspotential

Awot252 — Sun, 14 Jan 2024 19:41:29 GMT

Die Pumpe ist definitiv an, da braucht man nix messen, haben auch andere User hier das Problem.

Betreff: Wärmepumpe - Abtauvorgänge - gibt es da Optimierungspotential

JWolke — Mon, 15 Jan 2024 16:05:04 GMT

@Awot252

Dann bleiben nur noch "2,5" Optionen:

Das Steuersignal wird falsch ausgewertet/gesendet:

Die App meldet "Aus", da PWM auf Minimum gesetzt wurde (und nicht auf Hand Aus oder mittels Relais Stromlosschalten) und checkt nicht, ob das Rücksignal noch etwas liefert.

Wenn bei dir ne Grundfos drin ist, muss das PWM-Siganl auf Minimum <5 stehen, da zwischen 5 und 10 die Pumpe in einen Hysteresehochlauf geht (bzw. da Heizungs-PWM: Stellgröße > 95: AUS; 90-95: Hysterese an; <90 - 10 Regelbereich; <10: Maximum).

Schau mal im Servicebereich - Heizkreiseinstellungen, ob die Pumpem mit PWM_min auf 0-5 stehen; ansonsten umstellen.

Ansonsten gehts tatsächlich nur per Update, da dann beim Abtauvorgang die PID-Regelung manuell überbrückt wird ("HAND AUS)". Wenn da dann 10/20 % hinterlegt sind, bliebe nur noch die Zwischenschaltung eines Relais, gesteuert vom RasPI: Stromlos geschlossen und wenn Abtauvorgang registriert wird Pumpe vom Strom trennen; Alternativ mit Thermoschalter und 12 V Steuerspannung fürs Relais

Implementierung PID verkehrt:

Grundfos-PWM läuft invertiert: Stellgröße 100 = Pumpe AUS; Wäre nur mittels Update behebbar; Und der Regler arbeitet nicht Invertiert (jedoch unwahrscheinlich, wenn die Regelung sonst klappt)

Edit:

mir kam noch eine dritte Möglichkeit in den Sinn: Wenn der Regler AUS sagt, wird (warum auch immer) der PWM-Controller der Betroffenen Pumpe ausgeschaltet. Die Grundfos hat nen fallback-Modus: Wenn das PWM-Signal ausfällt, wird mit der zuvor eingestellten Standardstufe agiert - meist dp-1. Erkennbar wäre dies, wenn die WP in den Abtaumodus wechselt und das Licht der 2. HK-Pumpe dauerhaft leuchtet (und nicht mehr blinkt)