Anlagenauslegung mit Vitocell 120-e Kombispeicher

[db2]

Hallo Community,

ich habe eine Frage bzgl. der bei uns verbauten Konstellation von Wärmepumpe und Kombispeicher.

Wir wohnen in einem Neubau (KfW-55, 3 Parteien, ca. 380qm Wohnfläche).

Verbaut ist eine Vitocal 200-a mit Vitocell 120-e Kombispeicher und Frischwasserstation.

Leider musste ich während der Heizperiode nun feststellen, dass der Stromverbrauch recht hoch ist.

(bei leichtem Dauerfrost schon bis  zu 70kWh / Tag).

Warmwasserverbrauch liegt laut FriWa bei durchschnittlich 150l/Tag, also recht wenig.

Ich vermute, dass sich einiges des Warmwassers über die Fußbodenheizung in den Heizkreis verabschiedet (durch den Kombispeicher). 

Dazu nun meine Fragen:

- Ist die Auslegung mit Kombispeicher für diesen Anwendungsfall überhaupt sinnvoll?

- Was wäre die Alternative, bzw. was schlägt Viessmann für einen Anlagenkonstellation für diesen Anwendungsfall vor?

- Gibt es Optimierungspotential? (Da wir mehrere Parteien sind, macht eine Festlegung der Aufheizzeiten für das Warmwasser bei uns keinen Sinn)

Viele Grüße,

db

[db2]

Heute ist mal wieder ein sehr komisches Verhalten in den Aufzeichnungen zu sehen...

Ab 10:00 steigt wieder die VL-Temperatur (und RL) des Sekundärkreises stark an - ohne Stromverbrauch der WP.
Zudem schwankt die VL-Temperatur des Heizkreises....

Leider fehlt mir jede Erklärung dazu....

[Guennie]

Hallo,

wenn ich diese Kurven im Zusammenhang sehe, würde ich hinterfragen, ob zb. die Messung des Allgemeinstrom überhaupt komplett aussagekräftig für die Wärmepumpe ist, denn…….Du hast hier zb. von ca. 10:00-17:00 ständig eine relativ hohe Temperatur im Sekundärkreis, und das kann es schlicht ohne Verdichterlauf und Sekundärpumpenlauf nicht geben……..oder das Heizregister ist z.b. auf einer Stromleitung aktiv, die Du hier im Allgemeinstrom nicht siehst…..u.s.w. ….ich würde diesen Messkreis mal komplett auf Plausibilität überprüfen, ob dieser wirklich für die komplette Wärmepumpe aussagekräftig ist……

lg

Guennie

[db2]

Den Stromverbrauch des Allgemeinstromzählers erfasse dich direkt am Zähler mittels einem optischen Lesekopfes. Weitere Zähler gibt es nur für die jeweiligen Wohnungen. Ich denke, ein Messfehler für den Allgemeinstrom kann ich ausschließen.

Laut Logbuch der WP war der Verdichter während dieser Zeit tatsächlich aus. 

Wie gesagt....ich kann mir dieses Verhalten aktuell auch absolut nicht erklären. Perpetuum mobile...?

Was ich aber dennoch tun werde: Wenn ich diese Situation beim nächsten Mal erkenne und ich zu Hause bin werde ich den aktuellen Stromverbrauch am Zähler direkt und auch die Temperaturen nochmal an der WP direkt prüfen.

[Guennie]

Hallo,

auch wenn Der Stromverbrauch direkt an einem bestimmten Zähler gemessen wird, bedeutet das noch lange nicht, dass an diesem Zähler auch alle Versorgungsleitungen auch wirklich elektrisch angeschlossen sind….Die WP wird - zumindest bei mir ist das so - über 2 Kraftstrom 380V Leitungen ( einmal zum Verdichter und einmal zum Innenteil fürs Heizregister) und eine 230 V Leitung (Steuerspannung) versorgt. Ist zwar “weit hergeholt”, aber stell Dir vor, z.b eine dieser Leitungen währe nicht an diesem Zähler, dann fehlt Dir das in der Messung…….wie gesagt…..nur so eine Idee……das muss sich doch finden lassen,,,,,,Technik ist kein Hexenwerk, und hat immer einen Grund…..man muss den nur finden…..=;-)

lg

Guennie

[Guennie]

…..hab ich vorher noch eines vergessen…..

ich nehme an Du meinst mit dem Optischen Lesekopf einen IR-Lesekopf an der S0 Sschnittstelle……wenn dem so ist, misst die übrigens nicht die kW sondern z.b 1000 Impulse pro kWh…….wenn Du hier dann z.b irgendwo einen Zählfehler bzw. Rechenfehler drinnen hast……ist es schon vorbei mit der richtigen Messkurve…….

[db2]

Sorry, aber ich bin mir ziemlich sicher, dass der Fehler hier nicht liegen kann.

(So weit reichen meine Elektrotechnischen "Grundkenntnisse" nach einer entsprechenden Ausbildung + Mechatronik Studium dann aus) 

Der Zähler wird nicht über die S0 Schnittstelle, sondern über die D0 (SML-Daten) ausgelesen, d.h. hier kann auch kein Umrechnungsfaktor vorhanden sein (Anzeige auf dem Display stimmt mit der Auswertung überein).

Das Einzige, was ich mir tatsächlich noch vorstellen könnte, ist ein Fehler beim Auslesen der Daten aus der API. Dies werde ich aber überprüfen.

Dennoch stimmen auch hier die aufgezeichneten Messwerte im "nicht Fehlerfall" mit den angezeigten Werten an der Wärmepumpe überein.

Gruß,

db2

[Guennie]

.....wenn man mal annimmt, das die (elektrisch erfassten) Messwerte stimmen, ist das Ganze echt irgendwie suspekt.......

du hast ja mal ziemlich am Anfang den Standard-Viessmann Hydraulikplan hochgeladen......hast schon einmal einen "echt in Natur" abgezeichneten Hydraulikplan erstellt - mit allen Komponenten des Heizsystems, und wie alle Rohre daran dann wirklich angeschlossen sind.......mit so einem Plan, wie es in Natur aufgebaut ist lassen sich dann Wasserströme innerhalb des Systems viel leichter in der Realität dann nachverfolgen,........vielleicht kommt man hier auf etwas drauf, bei welcher Anlagenkonstellation dann dieses Verhalten auftritt.......das verhalten war ja sogar auf der letzten Aufzeichnung eigentlich 3 mal vorhanden......

lt. Standard-Viessmann Hydraulikplan, kann sich im Sekundärkreis der WP einfach die Temperatur nicht erhöhen, wenn zb. die Sekundärpumpe der WP nicht läuft, und somit keine Energie vom Verdichter zum Innenteil "liefert"........Es ist auf den Kurven auch eindeutig ersichtlich, dass als erstes der Sekundär VL und etwas Zeitverzögert der Sekundär RL von der Temperatur her "hoch" geht.......das ist mittels der Sekundärpumpe von der "Energierichtung" und "Pumprichtung" nur von Richtung Verdichter in Richtung Innenteil möglich.......aber wenn hier nichts davon in den Log-Files der WP steht......

Da der Sekundärkreis direkt mit dem Puffer "offen" verbunden ist, und dazwischen ja eigentlich nur das VL Umschaltventil im WP-Innenteil und das RL Ventil am Puffer sitzt, und wenn Du zu 100% sicher bist, das die Sekundärpumpe und Verdichter nicht laufen........eine andere möglicherweise etwas "schräge" Überlegung........kann es sein, das die Energie irgend einen derzeit noch "Ominösen" Weg durch die Heizungshydraulik hat, wo zb. die Pumpe im Frischwassermodul - wenn diese startet es irgendwie schafft, das Heißwasser (von der Temperatur her das WW) in den Sekundär RL zu drücken.....und dann kommt es natürlich über den Wärmetauscher im Außenteil etwas Abgekühlt über den WP RL zurück ins Haus und zurück in den Puffer......? Da wesentlich mehr Heißwasser im Puffer ist, als in den Leitungen Platz hat, merkst Du das an der WW-Puffertemperatur nicht, aber die Temperatursensoren im VL und RL des Sekundärkreises messen dies sehr wohl entsprechend......  

Eventuell die Laufzeiten der Pumpen im Frischwassermodul mir den Temperaturkurven VL und RL vergleichen......Wenn diese Laufzeiten zb. im Logfile der Wärmepumpe nicht aufgezeichnet werden, währe es eigentlich von der Theorie her möglich........ob das von der Hydraulik her unter normalen Bedingungen möglich ist kann ich nicht sagen, aber deshalb die Rohrleitungen alle so quasi mal Abzeichnen.......und dazu den Wasserfluss überlegen, wann was wo warum durchläuft.........

lg

Guennie

[Guennie]

Schreibfehler:

..... in den Sekundär RL zu drücken......soll natürlich "in den Sekundär VL zu drücken"  heißen.......

[db2]

So, nochmal ein Update....

Gerade eben ist das seltsame Verhalten wieder aufgetreten. Da ich glücklicherweise zu Hause war, habe ich alles dokumentiert:

Uhrzeit: 19:32 Uhr

• Stromverbrauch zu diesem Zeitpunkt ca. 180W (Allgemeinstrom)
• Verdichter nicht in Betrieb (siehe Bilder)
• Vorlauftemperatur wird mit 50°C angezeigt
• Die Leitung vom Pufferspeicher zur Wärmepumpe (Inneneinheit) ist heiß (Vorlauf Speicher-Wassererwärmer)
• Die Leitung von der Inneneinheit zur Außeneinheit (Vorlauf Außeneinheit) ist heiß

Es scheint also tatsächlich Warmwasser aus dem Pufferspeicher zurück über die Inneneinheit zur Außeneinheit zu gelangen....

[Guennie]

Sehr gut....einen Schritt weiter......war also meine Vermutung richtig.......jetzt muss irgend eine Pumpe das Wasser in den Sekundärkreis "Drücken".....von selber läuft das nicht in der Menge dort rüber........dafür gibt es nun eigentlich nur eine Möglichkeit.......auf irgend einem Weg "pumpt" die Zirkulationspumpe im Frischwassermodul das Heizwasser zurück in den Sekundärkreislauf........Zeichne am besten mal alle Leitungen auf damit Du einen echten "Hydraulikplan" Deiner Anlage hast.......was wo wie angeschlossen ist........wird jetzt wichtig.......und überprüfe auch gleich mal, ob die Pumpe im Frischwassermodul genau zu diesem Zeitpunkt gelaufen ist.......wenn die Temperatur im Sekundärkreis steigt......dann hättest mal den eindeutigen Beweis dafür, das es von der Frischwasserpumpe kommt.........

lg

Guennie

[db2]

Also, ich habe mir gerade nochmals das Anschlussschema der Frischwasserstation und den Hydraulikplan angeschaut - sollte auf den ersten Blick korrekt angeschlossen sein.

Um mir das nochmal im Detail anzuschauen habe ich leider erst wieder nächste Woche Zeit.

Was mir noch dazu einfällt:

• Zirkulation war während des Zeitraumes des Auftretens nicht aktiv

@Flo_Schneider hast du evtl. noch eine Idee?

[Guennie]

....in Deiner neuen Kurve ist etwas hochinteressantes ersichtlich......

wen auch hier keine elektrische Energiezufuhr von außen erfolgt ist........wie kann es dann zu so einer Temperaturerhöhung im WW-Puffer Bereich kommen ? Die Erhöhung würde zwar zur VL Temperatur des Sekundärkreis passen.......aber nicht zu Deiner Aussage, dass weder Verdichter noch irgendwelche Heizregister laufen......irgendwie passt hier irgend eine Messung/Beobachtung nicht mit dem ganzen Rest zusammen......

lg

Guennie

[db2]

Hallo Guennie, 

bei diesem Ausschnitt bezog die WP Energie aus dem Netz. Zu diesem Zeitpunkt ist das Verhalten erklärbar.

Bei meinem Post habe ich mich auf die Temperaturerhöhung um 19:32 bezogen.

Zu diesem Zeitpunkt steigt die Temperatur im Sekundärkreis plötzlich an, ohne dass Energie aus dem Netz bezogen wird.

• Stromverbrauch zu diesem Zeitpunkt ca. 180W (Allgemeinstrom)
• Verdichter nicht in Betrieb (siehe Bilder)
• Vorlauftemperatur wird mit 50°C angezeigt
• Die Leitung vom Pufferspeicher zur Wärmepumpe (Inneneinheit) ist heiß (Vorlauf Speicher-Wassererwärmer)
• Die Leitung von der Inneneinheit zur Außeneinheit (Vorlauf Außeneinheit) ist heiß

Es scheint also tatsächlich Warmwasser aus dem Pufferspeicher zurück über die Inneneinheit zur Außeneinheit zu gelangen....

[Guennie]

Hallo,

......somit bleibt echt nichts mehr anderes übrig, das Du mal die Leitungen in "Natur" abzeichnest (Hydraulikplan), und das man damit dann den Wärmeverlauf nachverfolgen kann  - wann wo warum welches Wasser (=Energie) läuft.......

lg

Guennie

[db2]

Guten Morgen zusammen,

leider bin ich noch nicht wirklich weitergekommen  - habe das Hydraulikschema nochmal mit dem realen Aufbau vergleichen und bin der Meinung, dass das passen sollte.

Aber es gibt weitere Erkenntnisse:

- nach dem Umstellen auf "nur Warmwasserbereitung" gestern Nachmittag tritt das Problem weiter auf. Den Heizkreis würde ich also als "Verursacher" ausschließen.

- Heute Nacht ab ca. 0:30 Uhr wieder das gleiche Phänomen --> siehe Aufzeichnung unten.

Während dieser Zeit war weder die Zirkulation aktiv noch wurde Warmwasser im Haus bezogen.

Das Verhalten scheint also unabhängig vom Verbraucherverhalten zu sein.

- Zudem bin ich etwas verwundert über die schwankende Temperatur im Heizkreis Vorlauf gestern über den Tag verteilt (11:00  16:00). Kann sich das Schwingungsverhalten jemand erklären?

@Flo_Schneider Ich denke ich bräuchte hier definitiv nochmal Support von Viessmann. Könntest du dir das Verhalten bitten auch nochmal anschauen?

[Flo_Schneider]

Hallo db2,

was mich bei deiner Aufzeichnung wundert ist, dass es keine Temperaturänderung beim Puffer- und beim Warmwasserspeicher gab. Die Wärme muss ja irgendwo ankommen. 

Viele Grüße
Flo

[Guennie]

Etwas "Quer-Gedacht": Kann es nicht wirklich - wie auch immer  - "umgekehrt" möglich sein, das in einem bestimmten Anlagenzustand die gemessene Wärme im VL und RL nicht - so wie es eigentlich sein sollte, aus der Richtung der WP kommt, sondern aus dem WW-Puffer über irgend einen derzeit noch nicht entdeckten hydraulischen Zirkulations-Weg ( Pumpe odgl. ) sozusagen rückwärts "gespeist" wird ?

Würde man sicher in einer Veränderung der WW-Puffertemperatur nicht bemerken, da hier Volumendifferenz Puffer zu Leitungsvolumen viel zu groß ist.

lg

Guennie

[Guennie]

Wenn ich mich nicht komplett täusche, hast Du bei der Vitotrans nicht nur die "externe" Zirkulationspumpe für den "Leitungskreislauf" innerhalb vom Haus und die Wasserentnahme,

sondern die Vitotrans hat auch noch eine Zirkulationspumpe die das Wasser vom Puffer durch den Wärmetauscher zurück in den Puffer transportiert. Ist irgendwo ersichtlich, ob diese eventuell in diesem Zeitraum gestartet hat, bzw. gelaufen ist, obwohl es eigentlich nicht sein dürfte ?

lg

Guennie

[db2]

Das habe ich mir auch schon überlegt. 

Allerdings habe ich definitiv im "Fehlerfall" warme Leitungen beobachtet. 

Zudem nimmt die Temperatur im Warmwasserbereich zwischen 01:00 und 05:00 um ungefähr 4°C ab, was mir bei keiner Entnahme aus dem Speicher recht hoch vorkommt.

Zudem vermute ich auch, wie Guennie unten schon beschrieben hat, dass das Volumen des Pufferspeichers im Vergleich zum Leitungsvolumen sehr groß sein dürfte.

[db2]

Dazu konnte ich in der Steuerung nichts finden  - es gibt leider kein Logbuch o.ä. 

[Guennie]

Ich habe eine Vitocal 200-A wo der Warmwasserpuffer sowie der Heizwasserpuffer komplett getrennt sind, und durch die KNX Anbindung sehr genau in die Anlage hineinmessen kann. Jetzt habe ich heute den Versuch unternommen, das beschriebene Verhalten folgendermaßen "Nachzustellen".

Heizkreis heute in der Früh komplett ab geschalten, nur die WW Beladung ist aktiv. Heizkreispuffer 35 Grad, Warmwasserpuffer auf 52 Grad. 

Heute 14:00 mit dem PV-Überschuss den Warmwasserpuffer auf 56 Grad vollgeladen. Bei der Abschaltung der WP nach dem Beladungsende wird über den Nachlauf der Sekundärpumpe die restliche Energie aus der WP in den Heizwasserpuffer geladen. (auf 41,5 Grad)

Kompletter Anlagenstop 14:20  - seither keinerlei "aktive" Bewegung mehr in der Heizungsanlage. Soweit bis hierher alles Planmäßig  - wie es auch von mir vorgesehen ist. Erneuter Start erst morgen zum Nachladen des WW-Puffers bei PV-Überschuss.

19:30 Außentemperatur fällt auf 13 Grad - Kontrolle : ein von mir für diesen Versuch zusätzlich angebrachter Messsensor an der VL Leitung zwischen WP-Innenteil und HW-Puffer hat aktuell für den aktuellen Anlagenstatus "auffällig" hohe Temperatur 37 Grad. Auch die VL Leitung zwischen WP Außenteil und WP Innenteil ist wärmer als zu erwarten wäre. 33 Grad.

Da ich zur Sicherheit zwischen jedem Anlagenteil einen Absperrhahn gesetzt habe, schließe ich nun den Absperrhahn in der VL Leitung zwischen  WP Innenteil und dem Heizwasserpuffer, und beobachte den zusätzlichen Mess-Sensor an dieser VL Leitung, sowie die Temperaturentwicklung in der Sekundär VL Leitung zwischen Außenteil und Innenteil der WP:

Die Temperatur der Verbindungsleitung sinkt innerhalb 45 Minuten um 5 Grad ab, und auch der VL im Sekundärkreis kühlt in dieser kurzen Zeit um 3 Grad ab.

Nach dem öffnen des vorher geschlossenen Absperrhahn beginnt nun die Temperatur als ersters in der Verbindungsleitung zwischen HW-Puffer und WP-Innenteil wieder anzusteigen. Man kann regelrecht mit der Hand die "Temperaturwanderung" im VL zwischen Heizungspuffer und Innenteil erfühlen, da ja die Leitung anfangs durch die vorherige Absperrung komplett kalt ist.

Es handelt sich somit hier um eine natürliche Konvektion beginnend vom Heizungspuffer weiter über den WP Innenteil - über den Sekundärkreis zum WP-Außenteil. Dort wirkt über den Verflüssiger das WP-Außenteil wie ein "Heizkörper", der über die Natürliche Konvektion vom Heizungspuffer gespeist wird.

Wenn nun noch das Innenteil und der Heizungspuffer, im Keller steht, und das Außenteil entsprechend höher im Garten - wird dieser "Effekt" durch den Höhenunterschied zusätzlich "angetrieben".

Um diesen Effekt ( = Wärmeverlust ) zu verhindern, müsste  - sobald die Sekundärpumpe nicht mehr in betrieb ist, ein Absperrventil ( zb. Magnetventil odgl. ) die Verbindung zum Außenteil schließen. Könnte jedoch problematisch werden, wenn so ein Ventil zb. ausfallen würde....nur das gilt ja ohnehin für jedes Ventil im Heizkreis....

lg

Guennie 

[Guennie]

Anbei noch ein "Beweisfoto" mit dem Ergebnis meines gestrigen Versuchs.

Mittler Weile habe ich eine Idee, wie sich das Problem ganz leicht lösen lässt: Einfach in den VL am Eingang des Pufferspeichers ein Rückschlagventil einbauen. Somit kann zwar Heizwasser von der WP in den Puffer strömen, jedoch eine Konvektions-Strömung über den VL - Retour in das Außenteil wird unterbunden. Kostenpunkt wenige Euro, und der "Spuk" ist vorbei.......=;-)

lg

Guennie

[Guennie]

Guten Morgen,

mittels der aufgezeichneten Kurven, von heute Nacht, habe ich nun mal umgerechnet, wie viel Energie wegen dieser Rückwärts-Konvektion - ohne Rückschlagventil aus dem Puffer nach außen gezogen werden: Es sind ungefähr Satte 100W/h an Energieverlust. Hört sich vorerst nach "nicht viel" an, aber das Ganze mal aufs Jahr hochgerechnet kommt hier - je nach individueller Anlagenbetriebsweise einiges an KWh Energieverlust zusammen........

Ein weiteres ganz interessantes Detail habe ich jetzt gefunden: Es gibt - so wie es aussieht in einer der neuen Wärmepumpen Serie (Vitocal 250-A) - zumindest laut Montage- Und Serviceanleitung des Außenteils mittler Weile so ein Rückschlagventil im Sekundärkreis. Jetzt stellt sich für mich sofort die Frage  - wenn das Problem mittlerweile bekannt sein dürfte (Ansonsten würde das Ventil hier sicher bei der neuen 250-A nicht eingebaut sein) - gibt es eventuell eine Nachrüstmöglichkeit bei der 200-A ?

lg

Guennie

[Guennie]

....und jetzt ist auch klar, wie es zu der Messung von db2 kommt........siehe Foto......=;-)

[Flo_Schneider]

Hallo Guennie, was du meinst ist ein Filter, welcher im Sekundärkreis zwischen Innen- und Außeneinheit angebracht wurde. Rückschlagventile, wie in diesem Fall müssen bauseits eingesetzt werden. Wendet euch hier an euren Fachbetrieb.

Viele Grüße
Flo