Auslegung Vitacol 250 A und Pufferspeicher

[Philipp_M]

Hallo Zusammen,

da meine 25 Jahre alte Gasheizung nicht mehr rund läuft muss sie gehen und durch eine Wärmepumpe ersetzt werden. Ich habe nun einige Angebote erhalten und versuche diese einzuordnen. Ich habe mein EFH erst letzten Herbst erworben, deswegen ist es schwer etwas über den Verbrauch zu sagen - Heizlastberechnung wird gerade vom Energieberater erstellt. Die angeboten WP größen sind von den Heizungsbauern geschätzt. Wärmepumpe soll auch Brauchwasser bereitstellen.

Daten Haus:

Baujahr 2000

150qm Wohnfläche

Heizkörper, bis auf Handtuchheizkörper, alle Typ 33

4 Personen

Keine PVL - sehr schattig

Die größten Gedanken mache ich mir wegen der Hydraulik. Den Systemfluss kann ich nicht bestimmen, da keine Einstellmöglichkeit - Ablesemöglichkeit an der Heizung gibt es eh nichts. Viel kann man da nicht ablesen. Da Sie nicht auf Volllast laufen kann, da sie sonst überhitzt, haben wir sie auf max 45 Grad Vorlauf eingestellt - gemessen und geloggt mit Sensor am Rohr die von der Heizung in den Boden gehen. Das Haus wurde schön warm. Wir heizen auch nicht alle Räume dauernd, zwei Hobbyräume im Keller werden aktuell auf 15Grad gehalten. Wenn die Kinder größer sind, sollen dies vielleicht mal Kinderzimmer werden. Die Rohre in den Boden haben einen 20mm Aussendurchmesser, zu den Heizkörpern haben sie 15mm (Vor - und Rücklauf)

Zum Vergleich stehen nun Zwei Angebote für eine Vitocal 250

Angebot A

Geplant ist der Einsatz einer Viessmann Vitocal 250-A in der Leistungsgröße A06 bis A08. Als hydraulische Einbindung ist ein externer Heizwasser-Pufferspeicher Vitocell 100-E SVWA mit 200 l Inhalt vorgesehen. Der Pufferspeicher wird als Trennspeicher eingesetzt, sodass die Wärmepumpe im Primärkreis auf den Speicher arbeitet und der Heizkörperkreis sekundär mit eigener Umwälzpumpe aus dem Speicher versorgt wird.

Angebot B

Ebenfalls vorgesehen ist eine Viessmann Vitocal 250-A in der Leistungsgröße A08. Hier wird ein externer Heizwasser-Pufferspeicher Vitocell 100-VE mit 75 l Inhalt eingesetzt. Auch dieser Speicher ist als Trennspeicher ausgeführt, mit hydraulischer Entkopplung zwischen Wärmepumpe und Heizkörperkreis und separater Heizkreispumpe.

Wenn ich richtig verstehe, wird der Pufferspeicher gerne als Absicherung eingebaut, damit der Volumenstrom bei Bestandsgebäuden gegeben ist. Hersteller unabhängig bekomm ich auch nur Lösungen mit Trennspeicher angeboten. Ein bisschen Gedanken habe ich hier natürlich ob das alles dann effizient läuft mit den zwei Pumpen und wie diese kommunizieren, wo der Temperaturfühler sitzt usw. - man liest ja viele gemischte Beiträge. Als fast Laie muss man sich da ja fast ein bisschen auf die Expertise der Heizungsbauer verlassen.

Bei den Zwei Angeboten verwundert mich der unterschiedlich große Pufferspeicher. Für die angebotene 8KW WP - unabhängig davon, dass sie wohl eh überdimensioniert ist - reicht dieser Speicher aus? 

Zu erwähnen ist noch, dass ich eine robuste Lösung suche und nicht zwei mal am Tag Heizkurven testen und optimieren möchte. Und meiner Frau kann ich schlecht sagen, sie darf das Badezimmer bei bedarf nicht auf 24 Grad aufheizen - was das für die Effizienz bedeutet ist mit schon klar 🙂

Ich würde mich freuen wenn jemand auch vor diesen Fragen Stand und mir etwas weiterhelfen kann. Die Forensuche habe ich natürlich schon benutzt 🙂

[Rudi_]

@Kalle999 
ViEventLog zeigt was da passiert
github.com/mschneider82/vieventlog
gruss rudi

[Wangnick]

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@Rudi_  schrieb: Meine 250-A13, welche reichlich überdimensioniert ist, kann am Verdicher bis auf 500W runterregeln. Das sind grob überschlagen rund 2kW thermische Leistung. Für den Ausgleich des Wärmeverlust des Hauses bei Aussentemperaturen über 0°C wirklich brauchbar.

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:

Das kann ich bei meiner A10 so nicht bestätigen. Die moduliert mit ihrer Mindestdrehzahl von ca. 20Hz nie tiefer als 3kWth Kältekreisleistung, und bei ihrem Minimalverbrauch von ca. 550Wel liegt sie, weil solche Minimalverbräuche nur oberhalb von ca. +10°C auftreten, eher bei 4kWth.

Ich würde den Threadstarter auch davor warnen, das Aufheizen eines Raumes "bei Bedarf" durch seine Frau für so einfach möglich zu halten. Die thermische Höchstleistung einer Wärmepumpe ist meist wesentlich kleiner als die einer Gasheizung, und die optimale Einstellung der Heizkurve einer Wärmepumpe und der Heizkörper ist eine solche, bei der die Räume auch bei voll geöffnetem Thermostatventil nicht wärmer als nur die Solltemperatur werden.

Sinnvoll wäre es meiner meiner Meinung nach, die Gaszählerstände täglich zu notieren und gegen die durchschnittlichen Außentemperaturen der Tage aufzutragen, um so noch diesen ausgehenden Winter die tatsächliche Heizlast des Hauses grob zu ermitteln.

LG, Sebastian

[Rudi_]

@Wangnick 
Da war ich vielleicht bei der AT mit dem COP zu vorsichtig.
Wenn ich es richtig verstehe, dann ist deine A10 auch in der Lage den Compressor unter 600Wel zu betreiben. Schon das wird oft in Frage gestellt.

Deine Warnung kann ich nicht uneingeschränkt teilen, denn schon jetzt funktioniert das Aufheizen eines Raumes auf eine Wunschtemperatur mit den vergleichsweise niedrigen Vorlauftemperaturen.
So interpretiere ich die Ausführungen des Thread-Starters.
Sicherlich hat die Gasheizung mehr Leistung um dem Absinken des Vorlaufs durch die Wärmeabnahme schneller entgegen zu wirken.
Das sollte ein Pufferspeicher in angemessener Größe, aus meiner Erfahrung min. 400l, doch hinbekommen.
Wir hatten vorher eine Gasheizung 16kW, jetzt eine 250-A13, die dauerhaft im moderat gräuschreduzierten Mode läuft, mit 400l Puffer. Völlig problemlos, weniger als -6°C AT hatten wir hier in den letzten 2 Jahren nicht.

gruss rudi

[Philipp_M]

Mir ist schon bewusst, dass eine WP nicht so schnell anspringt und hoch heizt wie eine Wärmepumpe. Der Kommentar mit den 24Grad im Bad war eher so gemeint, dass ich schon denke, dass ich in 1-2 Räumen noch Thermostate verbaut haben werde die mal eben etwas hoch bzw runtergedreht werden. Das man die Grundeinstellung über Heizkurve etc regelt ist mir bewusst. Ich möchte nur ein System haben, dass eine gewisse Flexibilität ermöglicht. Nach Rücksprache mit meinem Heizungsbauer würden wir deshalb auch eher auf 300Liter Pufferspeicher gehen, einen 400er bekommen wir nicht in den Keller transportiert.

Mein Heizungsbauer hat mir noch von den Viessmann Thermostaten erzählt, die man wohl direkt mit der WP koppeln kann. Seine Erfahrung mit dem System ist aber nicht sehr groß, da dies noch kaum jemand verbaut hat. 

Den Tipp mit den Zählerständen habe ich mir angenommen. Täglich habe ich das bis jetzt noch noch nicht gemacht, aber ich habe den verbrauch der letzten zwei Wochen. Ich habe die Daten mal bei chatgpt eingegeben und mir eine Heizlast ausgeben lassen. Das waren die Annahmen:

Zeitraum

14.01. 20:00 Uhr bis 02.02. 20:00 Uhr

= 19 volle Tage

Gasverbrauch

138 m³ gesamt

→ 7,26 m³ pro Tag

Innen­temperaturen

Wohnfläche 100 m² auf 19,5 °C (Nachts 19 Tagsüber 20)

Keller 40 m² auf 16 °C

Außentemperatur (online Wetter, Hamburg West)

mittlere Außentemperatur im Zeitraum ≈ −0,4 °C

Annahmen Umrechnung

Brennwert Erdgas ≈ 10,5 kWh/m³

Nutzungsgrad alte Therme (viel Takten) ≈ 0,90

2) Gas → Nutzwärme

Gasenergie pro Tag

7,26 m³ × 10,5 kWh/m³ = 76,2 kWh/Tag

Nutzwärme pro Tag

76,2 × 0,90 = 68,6 kWh/Tag

Mittlere Heizleistung

68,6 kWh / 24 h = 2,86 kW

(davon gehen wir aus, dass es praktisch vollständig Raumheizung war)

3) Effektive Innentemperatur (Flächengewichtet)

Flächenanteile

Wohnfläche 100 / 140 = 0,714

Keller 40 / 140 = 0,286

Effektive Innentemperatur

0,714 × 19,5 + 0,286 × 16

= 13,93 + 4,58

= 18,51 °C

Temperaturdifferenz im Mittel

ΔT = 18,51 − (−0,4) = 18,9 K

4) Wärmeverlustkennwert des Hauses

H = Heizleistung / ΔT

H = 2,86 kW / 18,9 K

= 0,151 kW/K

= 151 W/K

Außentemperatureffektives ΔTHeizlast

−5 °C	23,5 K	3,55 kW
0 °C	18,5 K	2,80 kW
5 °C	13,5 K	2,04 kW
10 °C	8,5 K	1,28 kW
15 °C	3,5 K	0,53 kW

Es sind natürlich einige Annahmen dabei, aber für eine erste Abschätzung hilfreich.

[Wangnick]

150W/K spricht für ein gut gedämmtes Haus. Mein energetisch sanierter Altbau kommt auf 200W/K. DIe NAT für Hamburg-West liegt mit -10°C auch nicht super niedrig, die Normheizlast wäre dann (bei aller Vorsicht) 4,3kW.

Ich denke, mit diesen niedrigen Heizlastwerten wäre eine A10/A13 sogar schon knapp unterhalb von 0°C unterfordert. Meine A10 moduliert jedenfalls am Wärmemengenzähler zwischen ODU und IDU selbst im taktenden Betrieb normalerweise nicht bis 3kW herunter:

LG, Sebastian

[Rudi_]

Hallo Philipp,
zu den Viessman Thermostaten möchte ich gerne auf de Vielzahl anderer Threads dazu verweisen.
Nur kurz: Viel Technik macht viel Arbeit. Die Abstimmung davon noch mehr.
Ich habe im Bad und anderen Räumen einfache elektronische Thermostate ohne App usw.
Da ist das Grundprogramm für den Raum einstellt, alles anderen bei Bedarf manuell. Das Bad ist so ein Fall, Grundeinstellung ~23°C während der üblichen Nutzungszeiten (plus reichlich Vorlaufzeit damit es auch warm ist, wenn es gewollt ist) und Absenkung auf "normale Temperatur, ~20°C, den Rest der Zeit.

Zu deinen Ausführungen bzgl. Heizlast:
Für die Auslegung der WP gilt die Normaussentemperatur, das ist Ortsabhängig.
 -10°C sollte für Hamburg passen, eventuell gibt es noch Windzuschlag auf -12°C.
Windzuschlag steht in der Heizlastberechnung für mein Haus.

Mittelwertbetrachtung des Gasverbauchs ist gefährlich, denn die Tage mit wirklich tiefen Temperaturen werden dabei eleminiert. Wenn es nur eine Nacht bzw. < 24h richtig kalt war, puffert das Haus sowas ab. 
Sind es mal mehrere Tage wird eine Auslegung der Heizlast darauf deutlich zu niedrig sein.
gruss rudi

 

[ABR]

@Rudi_ 

Heute mit einsetzendem Takten kann ich Inverterleistungen von 550W bestätigen.

Allerdings wechselt der Wert sprunghaft zwischen 550W und 775W, ohne dass sich etwas an der Kompressordrehzahl oder auch der Lüfterdrehzahl geändert hat. Der Wert stabilisiert sich auch nicht dauerhaft auf dem niedrigen Niveau, sondern kurz vor der Abschaltung geht der Wert meist sogar auf die 775W hoch. Insofern denke ich, dass es sich um den gleichen Arbeitspunkt des Kompressors handelt und nur die Anzeige der Leistung dabei sehr stark schwankt. So sieht es ja auch bei dir aus.

[Rudi_]

@ABR
Die Wechsel sind mehr oder weniger oft. Ich habe auch längere Zeiten mit ~500W.
Die Sprünge sehe ich unkritisch, sowas gibt es es auch bei ~700W auf ~900W. 
Die Modulation ist offensichtlich nicht kontinuierlich über den Leistungsbereich, sondern hat mehr oder weniger feste Änderungen. Könnte mit Betriebsbedinungen wie Resonanzen, verbotene Arbeitsbereiche u.ä. zu tun haben.
Bei einem Wechsel von 500 auf 700 und zurück ändert sich an der Drehzahl und Stromaufnahme des Compressor kaum etwas. Nach Datenblatt Compressor ist der Betriebspannnungsbereich mit +/- 10% Unenn relativ fix.
Nichts was 200W Unterschied ausmachen könnte, trotzdem liefert die API diesen Wert.
Bleibt wohl ein Geheimnis von Viessmann warum das so ist.
gruss rudi

[ABR]

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@Rudi_  schrieb:

...
Nichts was 200W Unterschied ausmachen könnte, trotzdem liefert die API diesen Wert.

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Das wollte ich gerade noch ergänzen. Die Werte vom Shelly stützen diese Sprünge überhaupt nicht und m.E. sind diese auch in ViCare nicht nachvollziehbar. Außerdem sehe ich nicht die notwendigerweise auftretenden Änderungen in der VLT. Ich halte diese Leistungssprünge in der gemeldeten Inverterleistung zwischen 550 und 775W nicht für real an. Beim Sprung auf 9xxW ist das anders.

[Wangnick]

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@ABR  schrieb: Allerdings wechselt der Wert sprunghaft zwischen 550W und 775W, ohne dass sich etwas an der Kompressordrehzahl oder auch der Lüfterdrehzahl geändert hat.

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Solche Sprünge habe ich bisher bei meinen UDS-CAN-Daten noch nicht gesehen. Bei mir sieht ein Takt bei AT 10°C und NoiseReductionMode 1 so aus:

LG, Sebastian

[Rudi_]

@Wangnick 

Du bekommst die Werte wahrscheinlich im Sekundenbereich.
ViEventlog arbeitet im 1 ... 5 Minutenabstand, weil es max 1440 API-Calls pro Tag geben darf.
gruss rudi

[Wangnick]

Das ist richtig, ich rufe mit open3e alle 10 Sekunden einen Satz Datenpunkte ab. Insofern denke ich auch, dass unvermittelte Sprünge von 200W am ehesten Artefakte sind.

LG, Sebastian

[Philipp_M]

Ich habe nun meine Heizlastberechnung erhalten, ca 4.5 KW bei NAT -9 Grad. Dies deckt sich auch in etwa mit den Werten die ich die letzten Tage/Tagesweise ermittelt habe.

Jetzt frage ich mich ob die Vitocal 250 - a6/8 noch die richtige Wärmepumpe ist, oder ob sie nicht weit genug runter modulieren kann für 5-10 Grad Aussentemperatur. Die minimale Leistung so weit runter zu schrauben wie ihr hier berichtet habt, ist ja keine ofizielle Lösung wenn ichs richtig verstanden habe.

Auch möchte ich am liebsten keinen Trennpuffer einbauen, sondern nur in Reihe/Stich. Das bietet mir aber modellunabhängig fast keiner an, ausser ein Heizungsbauer mit einer Buderus WP. Von dieser Lösung hatte ich mich aber gedanklich bereits verabschiedet wegen der eher mauen JAZ die irgendwo bei 3.5 sein soll. Die Buders WP könnte aber bis auf 1.3KW modulieren und ist vielleicht doch wieder interessant.

Wäre es doch nur so einfach wie mit einer Gastherme 🙂