Heizlast Vitocal 250A.210 einstellen

[Holterdi]

Hallo zusammen,

unsere Gastherme soll gegen eine LWP ausgetauscht werden. Die Heizlastberechnung liegt noch nicht vor (dauert noch ein paar Wochen). Berechnungen nach "Faustformeln" ergeben eine Heizlast von 5,5 bis 7 kW.

Wenn ich diese Werte in den Viessmann WP-Planer eingebe, dann empfiehlt er für beide Werte die Vitical 250A.210. Dazu habe ich folgende Fragen:

1. Die Vitocal hat eine Nennleistung von 9,7 kW. Ist diese WP nicht zu groß? WP sollte möglichst nahe an der Heizlast ausgelegt sein?

2. Wenn ich ein Haus mit Heizlast 5,5kW und ein Haus mit Heizlast 7 kW jeweils mit einer WP 250A.210 ausstatte und jeweils die selbe Heizline einstelle, wie erkennt die WP mit welcher Leistung sie heizen muss?

Über verständliche Antworten/Erklärungen freue ich mich.

Viele Grüße

Holterdi

[Holterdi]

Hallo zusammen,

ich hatte gehofft eine Antwort auf meine Fragen zu bekommen, aber leider gibt es bis heute keine Reaktion. Ich weiß nicht woran es liegt; kann es nur vermuten. Entweder sind die Fragen zu trivial oder es kann keiner den Sachverhalt erklären. Ich bin davon ausgegangen, dass doch die Viessmann Experten die Fragen beantworten würden. Ich würde mich freuen, wenn ich noch eine Antwort bekäme.

Gruß Holterdi

[qwert089]

Hallo Holterdi,

das funktioniert genau so wie bei deiner Gastherme.

Ein PID Regler wird versuchen die errechnete Vorlauf Temperatur einzuhalten.

VG 

[Holterdi]

Hallo qwert089,

vielen Dank für deine Antwort. Trotzdem ist mir nicht klar wie die WP die Heizlast des Hauses erkennt. Meine Gastherme moduliert nicht, aber ich kann die Heizleistung von 5 kW bis 19 kW manuel einstellen; d.h. wenn ich weiß, dass die Heizlast des Hauses 7 kW beträgt stelle ich 7 kW ein, beträgt sie 5 kW stelle ich 5 kW ein. Woher weiß das die WP bzw welche Werte muss man an der WP einstellen, damit die WP weiß welche Heizlast erforderlich ist?

Gruß

Holterdi

[qwert089]

Hallo Holterdi,

die erkennt die Heizlast nicht direkt.

Sie versucht nur die Soll Vorlauftemperatur gemäß Heizkurve konstant zu halten.

Abhängig von der Last braucht sie mehr oder weniger Heizleistung um die Vorlauftemperatur am Sollwert zu halten.

VG 

[Holterdi]

Hallo qwert089,

"abhängig von der Last". Die "Last" könnte am Volumenstrom gemessen/abgeleitet werden? Besitzt die 250A einen Volumenstromsensor und steuert dieser die Drehzahl/Leistung? Wenn ein Pufferspeicher eingebaut wird, dann müsste der Volumenstromsensor hinter dem Pufferspeicher eingebaut werden? Wenn ja, muss dann ein zusätzlicher Sensor installiert und mit dem WP-Regler verbunden werden?

Gruß

Peter

[Flo_Schneider]

Hallo Holterdi,

die Drehzahländerungen sind abhängig von der Differenz zwischen Vorlauf-Soll- und Ist-Temperatur. 

Viele Grüße
Flo

[Holterdi]

Hallo Flo,

vielen Dank für deine Antwort.

Wenn ein Pufferspeicher eingebaut ist, wo Primär - oder Sekundärheizkreis - wird dann die Differenz gemessen?

Grüße Holterdi

[Guennie]

Hallo,
Das ist eigentlich ganz einfach - ich versuchs mal Schritt für Schritt zu erklären:

Die beiden Wasserleitungen die das Außenteil der WP mit dem Innenteil der WP verbinden, bilden den Sekundärkreislauf.

Die Leitung, die das heiße Wasser vom Außenteil zum Innenteil transportiert ist der Sekundärvorlauf,

umd die Leitung die das abgekühle Wasser vom Innenteil zum Außenteil transportiert ist der Sekundärrücklauf.

An beiden Leitungen ist (im Innenteil der WP) ein Temperaturfühler angebracht, die somit die Sekundär VL Temperatur und die Sekundär RL Temperatur erfassen.

Diese Temperaturdifferenz ist vereinfacht gesagt, ein Maß dafür wieviel Energie akuell,an das Haus abgegeben wird. (Temperaturspreizung). Je mehr Energie an das Haus abgegeben werden muss, um die Temperatur im Haus halten zu können (wird durch die Heizkurve festgelegt), je höher ist die Spreizung.

Die WP-Regelung versucht, nun ständig das kalte RL Wasser wieder auf die notwendige VL Temperatur lt. Heizkurve zu erhöhen. (Somit die Spreizung nicht höher als vorgegeben werden zu lassen) Je kälter das Wasser im RL ist, je mehr Energie muss die WP aufwenden, um das Wasser wieder auf die VL Temperatur zu bekommen.

Einfach gesagt: Je höher das Delta zw. VL Soll und RL im Sekundärkreislauf ist, je mehr Leistung wird die WP benötihen,,um dieses Delta wieder auszugleichen.

lg

Guennie

[Holterdi]

Hallo Guennie,

vielen Dank für deine ausführliche Erklärung. Trotzdem verstehe ich nicht, wie das meine Ausgangsfrage erklärt. Ich versuche es noch einmal.

1.Ein Haus hat einen Wärmebedarf von 5 kW. Die Heizflächen sind so ausgelegt, dass bei einer Vorlauftemperatur von 35 Grad und Rücklauftemperatur von 30 Grad ein Volumenstrom von x l/m3 erforderlich ist.

2.Ein Haus hat einen Wärmebedarf von 7 kW. Die Heizflächen sind so ausgelegt, dass bei einer Vorlauftemperatur von 35 Grad und Rücklauftemperatur von 30 Grad ein Volumenstrom von x+y l/m3 erforderlich ist.

Die Heizlinie ist für beide Objekte gleich eingestellt. Woher bekommt die WP die Information, dass x bzw x + y l/m3 zu fördern sind? Wird diese Einstellung an der Umwälzpumpe vorgenommen?

Grüße

Holterdi

[Guennie]

Hallo,

ich denke Du hast eine komplett falsche Vorstellung, wie grundsätzlich ein Heizsystem - "funktioniert".

zb. hat ein Haus keine "Heizlast" in dem Sinne, wie ich vermute wie Du dir das möglicherweise vorstellst.

Der Wert "Heizlast" ist eine mittels verschiedene Parameter/Einflüsse für das individuelle Haus zu ermittelnder Wert. Dieser Wert kann von einem Heizungsbauer mittels einem bestimmten vorgehen zb. Berechnungsmethode bei einem Neubau (für jenen Raum einzeln) vorausberechnet werden, (zur Auslegung der einzubauenden FBH bzw. der Radiatoren.

Oder bei einem Bestandsbau - wenn zb. Jährliche Gasverbräuche vorliegen, man das bestehende Heizsystem kennt, kann die Heizlast zb. über die Schweizer Formel errechnet werden.

Die Tatsächlich aktuell in jedem Moment benötigte Energie ist völlig Dynamisch abhängig von der Außentemperatur, und der aktuell eingestellten Solltemperatur, des Energieeintrages, zb. der Sonnenstrahlung, der im Haus sich aktuell befindlichen Personen. ( Ja die "heizen" auch =;-) ).....

Um diese Dynamischen - sich ständig verändernden Parameter so gut wie möglich in den Griff zu bekommen, dazu wird, unter anderem die Heizkurve verwendet.

Mittels der Heizkurve wird z.b. festgelegt, bei welcher Außentemperatur, die Wärmepumpe welche Temperatur im Vorlauf erzeugen muss. Das hat erstmal noch überhaupt nichts mit der Fördermenge des Wassers durch die Leizungen zu tun. Die VL Temperatur liefert primär die Energie ins Heizsystem und nicht die Fördermenge.

Mit der Fördermengenge wird etwas anderes eingestellt, und zwar die muss so "niedrig" sein, dass das Heizwasser genügend "Zeit" hat, zb. an den Fußboden , oder das Wasser im Speicher abgegeben werden kann.

Wenn die Fördermenge zu hoch eingestellt wird, hat das Wasser nicht mehr die Zeit, das es seiner Energie an seine Umgebung abgeben kann, und kommt über den Rücklauf ungenutzt zurück zur WP.

Diese Temperaturdifferenz zwischen VL und RL ist die Spreizung, und ein Maß dafür wieviel der über den VL zugeführten Energie an das angeschlossene Medium ( Wasser , Estrich etc. ) übertragen wird.

Ist der Volumenstrom zu hoch, ist die Energieübertragung zu gering, die RL Temperatur nähert sich der VL-Temperatur an, die Spreizung wird zu klein. Das Ergebnis : die Heizung arbeitet nicht wirtschaftlich, da die zugeführte Energie nicht mehr optimal an die Umgebung abgegeben werden kann. Zugeführte Energie ist nicht mehr mit der abgegebenen Energie im Gleichgewicht.

Ist der Volumenstrom zu gering, ist die Energieübertragung in der WP zu gering, die WP kann ihre gelieferte Energie (Wärme) nicht mehr an das Wasser abgeben, die WP würde überhitzen, der Druck im Kältekreislauf würde zu hoch werden. Deswegen ist in der WP eine Strömungsüberwachung eingebaut, um bei einem zu geringen Volumenstrom sich selber zu schützen.

Somit kann bzw. darf sich der Volumenstrom nur in einem bestimmten "Fenster" bewegen, damit die WP ihre Energie optimal ans Wasser abgibt (und somit nicht beschädigt wird), und gleichzeitig die Energie vom Wasser zb. an den Estrich optimal abgeben kann.

zu diesem Zweck kann innerhalb der WP-Regelung eine entsprechende Individuelle Parametrisierung vom HB / VM-Techniker bei der Inbetriebnahme vorgenommen werden, da diese aufgrund der jeweils vorhandenen Hydraulik (FBH oder Radiatoren, sind diese Parallel oder in Serie geschalten Leitungslängen, Leitungsquerschnitte, u.s.w.) anders sein kann. Einmal ist eine fixe Drehzahl besser, ein anderes mal ist eine Dynamische Drehzahl bezogen auf die Spreizung sinnvoller, u.s.w.)

Solche Einstellungsänderungen sind aber nicht "ohne", und sollten unbedingt mit dem HB abgesprochen werden - hier kanns sonnst zu echten Problemen kommen, wenn hier Einstellungen gewählt werden, die nicht zum Heizsystem passen.......

Die Einstellungen an der Umwälzpumpe ist wieder etwas komplett anderes: An der Umwälzpumpe wird die Pumpenkennlinie ( Verhalten der Pumpe, wie zb. welcher Druck (Pumpenleistung) bei welcher Fördermenge benötigt wird) eingestellt, und die ist wieder davon abhängig wie Dein Heizkreislauf aufgebaut ist. Eine FBH hat zb. eine andere Pumpenkennlinie als eine Heizung mit Radiatoren. Diese Einstellungen an der Umwälzpumpe werden normalerweise auch vom HB bei der Inbetriebnahme vorgenommen, denn dieser hat ja auch die Heizung ausgelegt, und weiß somit wo der Betriebspunkt der Umwälzpumpe letztendlich liegen sollte.

lg

Guennie

[qwert089]

Hallo Holterdi,

die Drehzahl der Pumpe stellt man normalerweise so ein, dass eine FBH bei Norm Außentemperatur (max Heizlast) ca. 5K Spreizung hat.

Bei geringeren AT ist die Spreizung dann entsprechen geringer

VG 

[Holterdi]

Hallo Guennie,

Vielen Dank für deine Mühe und die ausführlichen Erklärungen. Ich bin weder Heizuns-  noch Wärmepumpenexperte und verstehe vielleicht auch nicht alles. Meine Frage meine ich, ist nicht beantworten. Die Heizlastberechnung nach DIN ergibt den Wärmebedarf für jeden einzelnen Raum. Wenn man z. B. Heizkörper wählt, dann ergibt sich aus der Spreizung,VLT (z.B. 45 bei NAT),RLT(z.B. 40 bei NAT), der Raumtemperatur und Aussentemperatur (NAT) welcher Heizkörper die gewünschte Wärmeleistung erbringt. Die Ventileinstellung bewirkt, dass ein entsprechender Volumenstrom durch den Heizkörper fließt und der Heizkörper die gewünschte Wärme abgibt. Wenn die Aussentemperatur über NAT liegt fällt die VLT gemäß Heizkurve. Bei gleichbleiben Volumenstrom gibt der Heizkörper die erforderliche Wärmemenge ab. Die Addition der Volumenströme der einzelnen Räume ergibt den notwendigen Gesamtvolumenstrom. Wenn ich nun anbaue und 3 Zimmer hinzukommen, erhöht die die Heizlast und den erforderlichen Volumenstrom, um auch diese Zimmer zu beheizen. M.E. ist dies auch der Grund, warum bei einigen Wärmepumpenherstellern der Volumenstrom eingestellt werden kann. Bei Viessmann WP's scheint das nicht möglich zu sein?

Gruß

Holterdi

[Guennie]

Die Heizlastberechnung nach DIN ergibt den Wärmebedarf für jeden einzelnen Raum. Wenn man z. B. Heizkörper wählt, dann ergibt sich aus der Spreizung,VLT (z.B. 45 bei NAT),RLT(z.B. 40 bei NAT), der Raumtemperatur und Aussentemperatur (NAT) welcher Heizkörper die gewünschte Wärmeleistung erbringt.

• der Heizkörper wird so dimensioniert, das er am besten genau bei diesen von Dir beschriebenen Bedingungen bei komplett offenen Ventil, so viel Wärmeleistung abgegeben (nachgeliefert) wird, die der Raum sozusagen verbraucht. Der Raum ist bei einer festgelegten Temperatur im Gleichgewicht, wird somit nicht wärmer und auch nicht kälter.

Die Ventileinstellung bewirkt, dass ein entsprechender Volumenstrom durch den Heizkörper fließt und der Heizkörper die gewünschte Wärme abgibt.

• Die Ventileinstellung (Das sind Thermoventile) bewirkt, sollte aufgrund steigender Außentemperaturen der Raum weniger Energie nach außen verlieren, und somit die Raumtemperatur bei der aktuellen Ventileinstellung über die eingestellte Temperatur steigen, das dieses Ventil soweit schließt, somit seine Heizenergie reduziert, bis der Raum wieder auf dem Gewünschten Wert befindet. Die "Reduktion" dieser Energie erfolgt vorerst einmal durch Reduktion der Durchflussrate mit der aktuellen VL Temperatur.

• Hier ist aber das Ganze nicht abgeschlossen, denn die Heizung reduziert bei höherer Außentemperatur auch die VL Temperatur. Nun würde aber bei dem weiter geschlossenem Ventil, und der jetzt reduzierten VL Temperatur der Heizkörper zu kalt sein, und zu wenig Energie in den Raum liefern. Als Ergebnis wird der Raum kälter als gewünscht, das Ventil öffnet wieder etwas weiter, die Durchflussrate wird wieder - jetzt mit reduzierter VL Temperatur erhöht. 

• Das ist nicht einfach so wie "bei rot bleibst stehen, und bei grün kannst gehen" .....das Ganze eist ein feines aufeinander abgestimmtes Zusammenspiel aller beteiligten Komponenten.

Wenn ich nun anbaue und 3 Zimmer hinzukommen, erhöht die die Heizlast und den erforderlichen Volumenstrom, um auch diese Zimmer zu beheizen.

• Richtig ist, das sich die gesamte Heizlast erhöhen wird. 
• Diese Heizlasterhöhung kannst aber nur bis zu einem gewissen Grad durch Erhöhung der Durchflussrate (in so einem Fall durch Erhöhung der Durchflussgeschwindigkeit bei gleichem Querschnitt) erreichen. Brauchst Du zum Beispiel plötzlich um einiges mehr an Heizlast, benötigst Du zb. eine größere Wärmequelle (zb. WP) und größere Leitungsquerschnitte, damit du mehr Wärme zu den nun zusätzlichen Heizkreisverteilern transportieren kannst. Hier erhöht man aber die Durchflussrate durch Querschnittsvergrößerung, und nicht durch Erhöhung der Durchflussgeschwindigkeit, ( über höhere Pumpenleistung )......das ist ein gewaltiger Unterschied. 

Je höher die Durchflussgeschwindigkeit je höher werden die Reibungsverluste innerhalb der Rohrleitungen, und je höher diese Reibungsverluste werden, je höher ist der Druckabfall in der Leitung. Deswegen kannst weder die Durchflussgeschwindigkeit beliebig erhöhen, noch beliebig viele Heizkörper in Serie hintereinanderschalten, oder eine FBH Leitung beliebig lange machen. Irgendwann ist die Reibung in den Leitungen so hoch, das die Heizkreispumpe es nicht mehr schafft das Wasser durch die Rohleitung zu pumpen. Aus Sicht der Pumpe ist das so, als währe das Heizungsrohr über eine Ventil komplett geschlossen.

Das ist zb. auch der Grund, das bei sehr großen Räumen mit FBH im gleichen Raum mehrere Rohrleitungen parallel geschalten werden müssen. Erhöhen der Durchflussmenge durch Querschnittsvergrößerung, bei gleichzeitig kleinerer Durchflussgeschwindigkeit. Es ist nicht möglich nur eine, dafür sehr lange Rohrleitung, mit entsprechend hoher Durchflussgeschwindigkeit zu verwenden. Diese Kombination würde dann soviel Reibungsverluste erzeugen, das am Anfang der Leitung das Wasser noch heiß sein würde, und irgendwo in der Mitte der Leitung dann aufgrund der fehlenden Geschwindigkeit keine Heizenergie mehr im Wasser währe, und auch aufgrund des hohen Druckverlustes keine Strömung mehr vorhanden wäre. 

Das geht schlicht von der Physik her schon nicht ein mal in der Theorie. 

Bei Viessmann WP's scheint das nicht möglich zu sein?

Ich habe bereits letztens geschrieben es gibt sehr wohl - auch bei der VM-WP die Möglichkeit den Volumenstrom (bei vorhandenem Leitungsquerschnitt über die Durchflussgeschwindigkeit) mittels der Pumpendrehzahl an das Heizsystem anzupassen - das Ganze hat aber seine besagten physikalischen Grenzen, und sollte vom HB in Verbindung mit dem VM-Techniker abgesprochen sein.

Was mir bisher nicht klar ist, was eigentlich das Ziel ist, was Du mit einer eventuellen Volumenstromänderung letztendlich erreichen möchtest......was sind die Beweggründe, die Anforderungen dahinter......warum Du am Volumenstrom "drehen" möchtest......

lg

Guennie

[MWeiand]

"Ich bin weder Heizungs-  noch Wärmepumpenexperte und verstehe vielleicht auch nicht alles. Meine Frage meine ich, ist nicht beantworten"

Hallo @Holterdi ich möchte mich - als Ingenieur - hier mal einklinken und versuchen, das mal grundlegend zu beantworten, vielleicht hilft das ja. Meine Kollegen - allen voran @Guennie . haben sich ja schon alle Mühe gegeben, fachlich tiefgehende (und natürlich auch korrekte) Antworten zu geben.

Mir scheint es aber so zu sein, dass @Holterdi hier eine ganz wichtige Aussage nicht verstanden hat, was ich ihm natürlich nicht vorwerfe (nicht jeder kann Fachmann sein ...). Es geht um den Unterschied zwischen Steuerung und Regelung.

Bei einer Steuerung wäre es wirklich so, dass ich eine (möglichst vorher genau berechnete) Menge an Energie in ein Haus hineinpumpe um dann den erwünschten Effekt zu erzielen, hier also die Beheizung. Wenn sich an den Parametern irgend etwas ändert muss man die Berechnung neu durchführen, sonst wird es - bei einer Heizung - entweder zu warm oder zu kalt.

Ich möchte als Beispiel die früher gerüchteweise vor allem im Osten verbreitete zentrale Dampfheizung nennen (ich kenne sie persönlich dienstlicherweise aus Russland ...). Diese Heizung lief immer auf Volldampf, es wurde immer zu warm (oder, bei Fehlfunktion, zu kalt). Korrigiert wurde das - mangels eines Stellventils - durch manuelles Öffnen der Fenster.

Hier wurde schon der Begriff "Korrektur" verwendet. Man sieht nämlich, dass eine solche reine Steuerung - also Liefern einer vorberechneten Menge an Energie - in der Praxis nie funktioniert, und schon gar nicht irgendwie effizient ist. Und durch konsequente und automatische Korrekturen wird aus der Steuerung eine Regelung.

Durch solche automatischen Regel-Eingriffe wird das Ganze nämlich erst praktikabel. Der erste Eingriff aus Sicht der Benutzer geschieht durch die Thermostatventile. Die machen das automatisch was früher der Einwohner manuell getan hat: sie drehen den Durchfluss auf oder zu je nachdem wie warm es im Zimmer ist. So wird dann schon mal die Menge an Durchfluss (automatisch!) reduziert bzw. geregelt.

Die Reduzierung der Durchflussmenge würde normalerweise den Druck ansteigen lassen. Dies geschieht aber deshalb nicht endlos, weil die Pumpen dies einfach nicht können. Sie haben eine Kennlinie die den Druck zwar ansteigen lässt, aber nicht endlos. Moderne Pumpen können sogar noch viel mehr: sie senken den Druck durch eine eingebaute Regelung auf das nötige Minimum ab, was die Effizienz deutlich erhöht.

Bleibt noch die Frage nach der Vorlauftemperatur (also die Temperatur die vom Kessel bzw. der WP in die Heizung abgegeben wird). Hier haben wir (bei Außentemperatursensor) mal wirklich eine Steuerung vorliegen: Es wird anhand der Außentemperatur eine Vorlauftemperatur berechnet (über eine einstellbare Heizkurve) die idealerweise die benötigte Energie möglichst genau abbildet. Es erfolgt keine Regelung in dem Sinne dass die Vorlauftemperatur anhand der Raumtemperatur korrigiert wird. (Anmerkung: es gibt auch andere Systeme!)

Evtl. falsche Berechnungen und Heizkurven (und notabene: keine Berechnung ist jemals exakt!) werden dann durch die genannten Durchfluss- und Druckregelungen abgefangen. Genau das ist der Sinn einer Regelung: sie erfasst den Istwert (hier: Raumtemperatur), vergleicht ihn mit dem Sollwert (Einstellung 0 bis 5 am Ventil) und die Automatik regelt den Rest. Je besser die Automatik ist, umso besser und effizienter gelingt das auch.

Für unsere Fachleute: das Ganze kann man noch beliebig komplizieren. Aber darum geht es hier wohl eher nicht ... ich hoffe geholfen zu haben!

Beste Grüße

Michael

Vitodens + Vitocal (Hybridsystem)

[Holterdi]

Hallo @Guennie und @MWeiand, eure ausführlichen Erklärungen haben mir doch geholfen die Thematik etwas besser zu verstehen und ich möchte euch dafür ein besonderes Dankeschön aussprechen. Ich werde das Alles noch mal sacken lassen und denke, dass das Thema damit erledigt ist.

Viele Grüße

Holterdi