Luft-Wasser Wärmepumpe an bestehenden TWW-Speicher Vitocell 100-W CVBA

[LA_Pony2]

Guten Tag,

ich würde mich über eure Expertise freuen, wie sich die von vielen Seiten (Fachunterlagen, aber auch Internet-Recherchen) empfohlene Wärmetauscher Fläche für TWW-Speicher von 0.25m² – 0,5m² pro 1kW Heizleistung, mit heutigen Wärmepumpen, verhält und ob diese Anforderung, auch bei Viessmann, weiterhin Gültigkeit hat?

Falls darüber hinaus jemand gute Unterstützung anbieten möchte, hier der Hintergrund meiner Fragestellung:

Motivation:

Umstellung von Gastherme auf WP (Luft-Wasser WP Monoblock)

Problem:

Der TWW-Speicher (100-W CVBA, 250 Liter, mit Solarthermie Anbindung) ist fest im Spitzboden verbaut (umbaut!) (Zugang nur über Spitzbodentreppe). Ein Austausch eines TWW-Speichers wäre nur mit enormen Aufwand/Kosten möglich.

IST-Situation:

EFH, 2014, berechnete Heizlast 5,2kW inkl. WW-Erzeugung (mit realen U-Werten der Wärmehülle). Dies wäre in der Summe ein empfohlener Durchfluss von 770Liter bei 7 Kelvin Spreizung.

FBH, 2 HKV im EG und OG (kein Keller), ERR in jedem Raum (12 insgesamt).

Vitocell 100-W CVBA (250Liter TWW-Speicher) mit Solarthermie-Anbindung, Heizfläche oberer Heizwendel lt. Datenblatt von 0,9m²

Der aktuelle Wärmeerzeuger ist eine Vitodens 200-W (B2HA-13),  1m vom TWW-Speicher entfernt.

NAT, mildes Rheinland, -8,1°C.

Einbauort heute: über OG im Spitzboden (Speicher, Gastherme, Anbindung Hydraulik )

Wunsch zukünftig: Luft-Wasser Wärmepumpen-Monoblock-Ausseneinheit: 12m von der Übergabe im Spitzboden entfernt.

Fragen:

Gilt o.g. Notwendigkeit, auch mit heutigen WP-Technologien, weiterhin? (min. 0,25m² Heizfläche im Speicher pro eingesetzter kW Heizleistung?)

Wie wäre die Viessmann WP mindest-Anforderung, für den Durchfluss und Spreizung, für eine TWW-Aufbereitung (+60°C), wie sind die Rahmenbedingungen/Berechnungen zur notwendigen Heizfläche hierzu?

Welche Luft-Wasser-Monoblock-Wärmepumpe wäre hierfür geeignet?

Wie geht eine Anbindung von 12m+12m für Hin und Rücklauf, einher? Trotz der (GEG-konformen) Dämmung der Rohre, sollte dies die Diskussion, auf die notwendige Heizfläche, positiv beeinflussen (+2m² zusätzlicher Fläche/Verluste)? (verständlich, negativ auf die Effizienz).

Wäre ein Hygienezyklus (Anti-Legionellen Aufheizung/Spülung) somit überhaupt möglich, was bei einem bivalenten Speicher ja ohnehin schon eine Aufgabe darstellt?

Nachtrag:

Da die bestehende Solarthermie, mit Wartung in Eigenregie, keine Kosten verursacht (außer Zirkulationspumpe in Betrieb), aber zwischen März und Oktober einen hohen Nutzen anbietet (teilweise kein Gasverbrauch für WW), sollte dies die Jahresbilanz auch zukünftig mit einer LWP positiv beeinflussen.

Vielen Dank für jedes konstruktiv, lösungsorientiertes Feedback! 😊

[qwert089]

Hallo,

bei einem WW Speicher mit großzügig ausgelegtem Wärmetauscher muss der Vorlauf ca 5K wärmer sein als die WW Temperatur.

Wenn man ein 60 Grad Hygiene Programm laufen lassen möchte, braucht man min 65 Vorlauf.

Manche  WP können aber nur 60 Grad Vorlauf.

Bei einem unterdimensionierten  Wärmetauscher muss der Vorlauf 10-20K wärmer sein.

Eine Propan WP schafft vielleicht 70 Grad Vorlauf. -

kein Chance mit 0,9m² Wärmetauscher.

Außerdem ist der obere  Bereich zu klein um damit eine Badewanne voll zu bekommen.

Dein B2HA-13 heizt in dem Fall mit 19 kW parallel mit

Die WP mit 5 oder 6 kW oder man muss die 9 KW Heizstab zuschalten.

>>g. Notwendigkeit, auch mit heutigen WP-Technologien

Theoretisch könnte die Inverter WP bei WW Bereitung gedrosselt werden .

Dann hast du im Winter eben 2 Stunden keine Heizung während die WW Bereitung läuft.

Ich würde mich von der STA verabschieden.

Beide Wärmetauscher in Serie schalten und das Dach mit PV voll machen.

Die Zeiten der STA sind vorbei. Die PV Module sind zur Zeit so günstig.

Der 100-W CVBA hat eine Muffe für einen EHE.

Bei Sonne kann man mit der WP oder mit dem EHE das Wasser  warm machen.

Theoretisch könnte man auch mit einem externen Plattenwärmetauscher das Trinkwasser erwärmen und am der Zirkulationsanschluss wieder in den Speicher pumpen.

Ähnlich wie hier

https://static.viessmann.com/resources/vitodesk/schemes/4742246_02/Documents/4742246_2408_02.pdf

VG 

[Küstenpumpe]

Meine Idee:

Die Therme behalten. Ganz kleine Luft-Wasser WP mit ~ 2Kw auf den Boden neben den Speicher setzen. 

PV Anlage ! 

Die Kosten dürften dann lediglich 1/4 dessen betragen was du  oben geplant hast. 

"Förderung" ist Verar*****

Sobald der Heizungsbauer merkt dass der Auftrag über "Förderung" läuft, dann schreibt er vor bspw. realen 12.000 Euro mal eben eine "2"   =  22.000 Euro. Prinzip verstanden ? 

@ Monoblock im Vorgarten  mit 24 Meter Rohr.  Nicht dein Ernst.... 

[LA_Pony2]

Vielen Dank für ein qualitatives gutes Feedback!

Bis auf einen Satz alles verstanden!

Kurzer Zusatz:

FBH:

(sehr träge, hohe Speicherfähigkeit) ist vorhanden. Sperrzeiten oder Nachtabsenkungen, bzw. für WW-Generierung, werde ich noch einmal drüber nachdenken (obere Heizlast habe ich mit 2 Stunden Sperrzeit angenommen).

PV und ST:

ST ist vor vier Jahren von der Süd- auf die Nordgaube gekommen. Seitdem läuft sie prima ohne allzu stark in Stagnation zu gehen (wie bekannt, im Sommer zu viel warmes Wasser, im Winter zu wenig). ST auf der Süd-Seite war eine Katastrophe, nur Stagnation und eigentlich (fast) jährliches Medium-Wechsel/Druck anpassen.

ST generiert weiterhin ca. 5000kWh pro Jahr (davon 1000kWh von Oktober bis März/April).

Zwischen April und Oktober = Null Gasverbrauch.

Die Südseite habe ich im gleichen Ablauf mit 10kWp PV belegt. Nutzbarer Energieertrag ist bekannt im gleichen Verlauf wie die ST: sobald kalt und dunkel, Heizung auf max. und PV/ST auf min. 🙂

Diskussion somit identisch: ST-Investment ist getätigt, keine weitere Kosten, zwischen März und Oktober super. In der Heizperiode nutzlos.

Übergangsperiode können wir diskutieren.

Was ich gefunden habe, ist, dass die jährliche Strom-Unterstützung der PV auf die WP zwischen 10% und 20% beträgt. Konkret, Heizstab im Tank, das im Winter, das freut nur den Energieversorger?

ST war übrigens Bauauflage 2014. Investment ist getätigt. Viel Ärger mit Stagnation jetzt in den Griff bekommen. Eine Entsorgung, würde mir, insbesondere in den Sommermonaten, weh tun.

PV-Heizstab für TWW müsste angeschafft werden (Nutzung im Sommer okay. Und im Winter?)

Ich schaue mir die externen Wärmetauscher und deine geteilten Hydraulik-Pläne noch einmal an.

Auch bei einer Frischwasser-Anlage schaue ich, aber leider verstehe ich die Berechnung zum Wärmetauscher noch nicht, wie viel Energie pro Fläche ins Wasser übertragen werden kann. Auch Abhängig vom Durchfluss und Modulationsbereich der WP. Nicht trivial. Bei Thermodynamik, Enthalpie etc-Vorlesungen bin ich immer ins Bistro gegangen... 🙂

Ohne Verluste und (noch) ohne zu Wissen, wie die Wärmeübertragung abhängig vom Durchfluss im Wärmetauscher funktioniert komme ich bei 150Liter Aufheizung (von 10K auf 50K bzw. auf 65K) schon auf 1,5 bis 3,5h, abhängig, ob ich 5kW oder 3kW Heizleistung nutze. Verluste/Wirkungsgrad noch nicht dabei. Das bei COP3, im Winter COP2(?), klingt das eher nach einem finanziellen Grab fürs  WW.

Die vorhandene Zirkulationsleitung (und willkommener Komfort) macht so ein Projekt noch spannender.

Ich studiere es noch etwas weiter und möchte es irgendwie verstehen. Das Postulat "0,25m² Wärmetauscherfläche pro eingesetzter kW Heizleistung" müsste man ja irgendwie nachvollziehen, nachrechnen, können? 

Sprich, den Satz: ".... VL tmp müsste bei einer unterdimensionierten Fläche 10 - 20k wärmer sein..." verstehe ich lediglich, wenn die Annahme wäre: in gleicher Zeit wie mit der Gastherme (eben weil die Gastherme die noch höhere Aufheiztemperatur als eine WP schafft?), so ungefähr? Oder Durchflussmenge? Oder beides?

Fazit: Heizung mit WP verständlich (easy?), WW Aufheizung mindestens spannend! 🙂

Danke für Dein Input, ich studiere weiter! 🙂

[qwert089]

Hallo,

>> Heizstab im Tank, das im Winter, das freut nur den Energieversorger?

ich habe geschrieben, dass man damit im Sommer den PV Überschuss  verbraten kann, wenn man die  WP im Sommer  auslassen möchte.

>>Vorlesungen bin ich immer ins Bistro gegangen..

zumindest ist dann aber das nötige Grundverständnis vorhanden 🙂

>>viel Energie pro Fläche ins Wasser übertragen werden kann

Das ist ganz  ähnlich wie bei einem Bauteil in der Hauswand

P=A*u*delta T

Der Wärmetauscher hat zwar nicht direkt einen U Wert,  aber wenn ich die Fläche verdoppele kann ich bei gleichem Delta T das doppelte an Leitung übertragen.

Bzw. bei zu kleinem Wärmetauscher  geht das Delta T hoch.

VG