Überschusstrom Photovoltaik Anlage mit Wärmepumpe in Pufferspeicher speichen

[HelmutF1]

Ich besitze ein 6,6 kW peek PV Anlage. Gestern am 13.3.22. wurden bereits 32kWh ins Netz eingespeisst, weil sie nicht verbraucht wurden. Ich möchte in den nächsten Monaten eine Vitocl 200S/D16 Wärmepumpe anschaffen um die bestehende Gas Brennwerttherme für Heizung und Warmwassererzeugung zu ersetzen. Ich habe gehört, dass ich mit einem größeren Pufferspeicher (als Energiespeicher) während des Tages zusätzliches Warmwasser mit Strom aus der PV Anlage erzeugen kann, und damit in den Nachstunden weniger oft die WP in Betrieb sein muss. Wie groß sollte ein solcher Speicher sein und welches (Viessmann) Produkt kann ich dafür einsetzen? Jetzt wurde mir ein "Hochleistungs Hybrid Standspeicher" mit 300l Warmwasser + 100l Puffervolumen angeboten.

[Flo_Schneider]

Hallo HelmutF1,

welche Speichergröße richtig ist, hängt von deinem System  und dem Platzbedarf vor Ort ab. Was hast du für Heizkreise, Heizkörper oder Fußbodenheizung?

Viele Grüße
Flo

[qwert089]

Hallo Helmut,

schreib auch gleich wie viel Gas die der alte Kessel im Schnitt die letzten Jahre benötigt hat und welche Heizkurve hier eingestellt ist.

VG Michael 

[HelmutF1]

Ich habe sowohl Heizkörper als auch eine Fußbodenheizung in Verwendung. Heizkörper sind in allen Räumen, aber es sind noch nicht alle Räume mit Fußbodenheizung ausgestattet. Diese Räume sollen im Zuge der Heizungsumstellung noch nachgerüstet werden. Die Vorlauftemperatur der Heizkörper ist aktuell auf 50 Grad begrenzt, die Fußbodenheizung ist nur auf geringe Temperatur eingestellt. Der Gasverbrauch beläuft sich in etwa auf 1860 m3 = 21.000 kWh für Heizung und Warmwasser (200l Speicher). Im Heizraum steht ein Platz von knapp 2x2 m für einen Speicher zur Verfügung. Raumhöhe etwa 2,4m. Der Zugang ist über einen Türe mit lichter Weite 85cm.

[Guennie]

Hallo,

ich habe eine ähnliche Konstellation: UG mit Heizkörper, OG mit FBH……PV mit Speicher……..

Als „Heizungspuffer“ verwende ich den Estrich als Heizungspuffer man glaubt gar nicht was so ein Estrich an Energie speichern kann…..bei mir ersetzten die 65qm FBH und der Estrich als Speicher…….einen ca. 3000L Heizwasserspeicher………

Ein kleiner Nachteil…….so etwas zu regen, bedarf es einiges an Technik, Software u.s.w.  so etwas hat - soweit ich bisher gesehen habe, die Standard Regelung nicht „on Board“……..ich zb habe mir das alles selber aufgebaut…..programmiert………eine menge an Aufwand, funktionier aber super…….

PV versorgt am Morgen das Haus mit Strom…..erster PV Überschuss, geht in den PV Akku …….wenn der Akku eine gewisse Ladung erreicht hat, lade ich mal mit der WP die FBH……..nach Abschalten der WP (nach ca. 2-4 Std.) wird der Akku fertig geladen…..wen der voll ist, wird der WW Puffer auf 55 Grad hochgeladen ca. (13-14 Uhr am Nachmittag) ……..und wenn der auch voll ist, mache ich die Heizkreismischer so weit als möglich auf, und lade in den FBH - Estrich bis zum Sonnenuntergang…..am Abend ……wenn die Sonne weg ist, kann ich die FBH bis am Morgen komplett abschalten……..das OG verliert in dieser Zeit gerade mal höchstens 1 Kelvin…….

leider gibts so etwas nicht „von der Stange“………in dieser Maßschneiderei stecken bisher ca. 2 Jahre Tüftelei, und Programmieraufwand……ist aber ein Hobby von mir…..somit ist Zeit „relativ“…….

lg

Guennie

[qwert089]

Hallo Helmut,

vor oder zum Umstieg auf die WP solltest du deine Heizflächen so umgebaut haben dass sie alle mit einer Vorlauftemperatur auskommen.

Andernfalls muss du 100 % der Heizenergie auf dem hohen Temperatur Nivea der Heizköper (mit dem schlechten COP Wert) erzeugen und das Wasser für die FBH unter Exergieverlust wieder runtermischen.

Technisch ist das zwar möglich, erfordert zusätzliche Investition für Mischer und Pumpen, kostet aber Effizient und benötigt deutlich mehr Strom.

Man kann die Heizkörper auch gegen Typ 33 ersetzen oder Gebläse nachrüsten, mit sie mit der VL Temp der FbH auskommen.

Mit der "Schweizer Formel" komme ich bei 1900m³ Gas auf ca 9 kW Heizlast.

Die D16 wäre demnach etwas zu groß. Viessmann empfiehlt nur auf 70 -85% der max Heizlast auszulegen.

Wenn es wärmer als 0 Grad wird läuft die rote Linie der Heizlast  deines Hauses aus dem Modulationsbereich.

Dann beginnt die Maschine zu takten.

Eine reine FBH kann hier als Puffer dienen, damit die  WP auch außerhalb des Modulationsbereichs lange genug laufen kann, wie bei Guenni.

Sobald du aber 2 Heizkreise hast (wegen der Heizkörper) klappt das nicht mehr und es wird ein Puffer benötigt.

Die 100l  des Hybrid Puffer sind dafür viel zu klein 

An deiner Stelle würde ich mir die neue Vitocal 250 A einbauen lassen.

Die hat einen breiteren Modulationsbereich und würde erst ab ca +7 Grad takten.

Wenn du hier mit einem Heizkreis auskommst, wird kein Puffer benötigt und du  speicherst den PV Strom im Estrich und in der Baumasse.

VG  Michael

[Guennie]

Das mit den Gebläsen funktioniert echt super……..

Hatte aufgrund der geringen Raumhöhe im UG (Altbau) leider keine Möglichkeit eine FBH unterzubringen……jetzt habe ich Typ22 Heizkörper (Typ 33 währen mir zu Dick geworden), und unter jedem Heizkörper 3 Stk flüsterleise PC Lüfter eingebaut……und die Außenmauern top- gedämmt. Bei 0 Grad AT fahre ich die Heizkörper mit 40 Grad VL…….und komme locker damit durch……

FBH währe sicher nochmals besser, aber wenn der Platz nicht da ist…..und ohne Mischergruppe im FBH Kreis kommst halt so nicht aus, da 40 Grad für die FBH doch zuviel sind……aber wennst keine Alternative hast, ist das der einzig sinnvolle Kompromiss…..Wandheizung gäbe es auch noch, aber dann ist Schluss mit jeglichem Nagel in der Wand……

[jochenbakr]

Hallo,

wie bekommst du es denn hin, den Heizkreismischer so weit als möglich aufzumachen? Gibst du eine höhere Solltemperatur vor? Und zeitgleich eine höhere Raumtemperatur damit die Stellventile auch aufmachen?

Darf ich fragen, um wieviel Grad du diese Temperaturen anhebst?

Grüße!

Jochen

[Guennie]

Guten Morgen,

An der Raumtemperatur ändere ich nichts. Ich habe einen Raspberry Pi über KNX an die WP angebunden, über den ich bei Bedarf unter Anderem das Niveau der Heizkurve hochstelle....Beispiel:

Das Niveau der Heizkurve FBH EG ist im Normalbetreib z.b. auf  -3 eingestellt.

Ist zwischen 13 und 14 Uhr der Batteriespeicher und der WW Speicher voll, und noch genügend PV Überschuss vorhanden, und die Raumisttemperatur kleiner gleich der Raum Solltemperatur, dann erhöhe ich das Niveau der FBH von den -3 auf 6. Dadurch ist der VL Istwert FBH schlagartig viel zu klein, und die WP öffnet dadurch zwangsläufig den HK Mischer komplett.

Um 16 Uhr ist in der Heizperiode meistens kein PV Überschuss mehr vorhanden, dann reduziere ich das Niveau der FBH zurück auf den Ursprungswert vor der Erhöhung (zb. auf  -3). Dadurch ist der VL Istwert FBH schlagartig viel zu groß, und die WP schließt dadurch zwangsläufig den HK Mischer komplett. Jetzt wird entweder der HK Speicher auf die Abschalttemperatur hochgeladen, und die WP beendet die Beheizung, oder die Radiatoren im UG werden - je nach Außentemperatur mit der "Mindestleistung" von der WP durch die Nacht versorgt, und das Stockwerk mit der FBH nurmehr über den Überschuss im Estrich beheizt.

lg

Guennie

[PeterF60]

Hallo @jochenbakr ,

Guennie und qwert089 haben mit Ihren Antworten schon die Denkrichtungen zu perfektionierten Lösungen gezeigt. Ich bin da auch immer sehr dankbar, weil ich deren Anregungen nutze und auf mein Haus anwende, aber ohne Zusatzmittel (Pufferspeicher, Zusatztechnik und Steuerung, ...), sondern nur mit der vorhandenen Viessmann-Heizungssteuerung versuche, das umzusetzen. (Eine Ausnahme: Ich habe an den Heizkörpern, die eventuell etwas zu klein für den Raum sind, den sie beheizen sollen, auch solche kleinen Zusatzlüfterchen, so wie Guennie es beschrieben hat, dran - war auch eine Anregung hier aus dem Forum. Das bringt durchaus so ca. 1 bis 2 Kelvin mehr Innentemperatur in diesem Raum, was entscheidend sein kann, um auch diesen Raum warm genug zu bekommen, ohne dass dafür die Heizkurve für das gesamte Haus angehoben werden muss.).

Ich habe neben der Wärmepumpe auch eine (kleine 4.13 kWp) PV-Anlage auf dem Dach, einen Heizkreis, überall Heizkörper, in Küche und Bad zusätzlich Fußbodenerwärmung aus dem Rücklauf und ein "mittelschlecht" gedämmtes Haus. Bei der Einbeziehung der PV-Stroms habe ich keine "PV-Überschuss-abhängige Regelung", sondern gehe einfach von den zu erwartenden Werten entsprechend der Tageszeit aus.

Damit heize ich tagsüber die Bausubstanz des Hauses (mein größter Speicher) und das warme Wasser hoch. Ab 17 Uhr gehe ich dann in den reduzierten Heizbetrieb. Die Bausubstanz des Hauses hält die tagsüber aufgebaute Wärme auch abends (wenn kein PV-Strom zu erwarten ist) ganz gut, so dass wir immer auch abends die gewünschte Innentemperatur haben.

Damit hole ich zwar nicht das Letzte aus dem PV-Strom heraus, aber tendenziell passt das schon - auch ohne zusätzliche Steuerung (Rasperry-, oder Smart-Grid-, oder, oder ...) und es ist einfach und wenig fehleranfällig.

Noch was sehr Wichtiges: qwert089 schreibt ja, nachdem er aufgrund Deiner Angaben die Heizlast von 9 kW ermittelt hat: "... Die D16 wäre demnach etwas zu groß. Viessmann empfiehlt nur auf 70 -85% der max. Heizlast auszulegen. ...). D.h. eine WP mit 7,* kW müsste für Dein Haus ausreichen. Hier im Forum wird von so vielen Fällen von überdimensionierten WPs berichtet, die sich dann sprichwörtlich "zu-Tode-takten". Du solltest also unbedingt vermeiden, dass Deine anzuschaffende WP überdimensioniert ist. Damit sparst Du dann sowohl bei der Anschaffung als auch später bei den Betriebskosten und wahrscheinlich auch Ärger mit dem Heizungsbauer, wenn die WP wirklich, wie zu befürchten, so stark taktet, weil er Dich nicht entsprechend beraten hat.

[jochenbakr]

Hi Guennie,

alles klar, verstanden. Danke für die detaillierten Erläuterungen! Das Niveau einzustellen ist eine gute Lösung.  Da bin ich nicht draufgekommen. Mit dem KNX-Modul geht das vermutlich einfach. Ich habe die Steuerung auch auf einem Raspi, möchte aber die Viessmann Basic API dazu verwenden. Soweit ich weiß benötigt man dazu leider die Advanced API für 20€ / Monat, was die Einsparungen wieder zunichte machen würde 😞
Naja, vielleicht lege ich mir doch noch das KNX Modul zu.

Situation bei mir ist, dass ich als RT meist um die 21°C eingestellt habe, wenn die Sonne morgens scheint sind es aber ruck-zuck 24-25°C RT. Die Luft ist warm, aber der Boden sehr kalt  - den ganzen Tag. Mein Plan ist die RT entsprechend anzuheben (den Stellwert des Stellventils kann ich nicht manuell einstellen), und die Soll-Raumtemperatur der WP anzuheben, was ja im Prinzip einer Erhöhung der Heizkurve gleichkommt.

Damit es nicht zu warm wird, die Lüftungsanlage höher schalten und den Bypass öffnen. Das ganze erste Ende des Tages starten bzw. voll aufdrehen, wenn der prognostizierte PV-Überschuss nur noch etwa das doppelte des zu erwartenden Energiebedarfs ist. 

Wenn es Richtung Sommer geht und die Heizung nicht mehr benötigt wird bzw. im "Sommer" an den kühleren Tagen, alternativ die E-Heizung im Bad nach selbem Schema schalten, wobei es hier vermutlich dank mangelnder Speichermasse nur abends warm sein.

Eine andere Überlegung war, den Estrich in nicht genutzten Räumen wie Abstellraum, HWR extrem hochzuheizen, und diese nachts als Pufferspeicher für den Rest des Hauses zu verwenden. Da die Räume aber nur 15% des Hauses ausmachen, lohnt es vermutlich den Aufwand nicht. Und energetisch wäre es vermutlich nicht der Oberknaller.

Hast du mal gemessen wie lange die WP bei dir benötigt bis sie nach dem Hochsetzen der VL-Temp anspringt, bzw. nach dem Herabsetzen der VL-Temp wieder ausgeht?

[jochenbakr]

Hallo @PeterF60 ,

danke für deine Erläuterungen. Ich bin auch immer dankbar, wenn ich in den Foren gute und nützliche Infos finde.

Allerdings - Ich denke du verwechselst mich mit einem anderen Nutzer, vielleicht mit Helmut F1. 

Ich habe eine Vitocal AWO-M-E-AC 201.A10 für 300m² Nutzfläche mit 30kWh Primärenergiebedarf. Dazu 1m³ Pufferspeicher mit SMA / Viessmann PV-Optimierung und etwa 180m² beheizbarem Estrich, was etwa 12m³ und damit 6m³ wasseräquivalent sein sollten.

Wenn ich das grob hochrechne bekomme ich bei 3 K Erwärmung des Estrichs etwa 20 kWh thermisch in den Estrich, und damit etwa 6 kWh elektrisch. Jetzt wo ich das schreibe müsste man die 3K noch teils abhängig von der Außentemp machen, und an kalten oder windigen Tagen auf 4 oder 5K hochsetzen...

Grüße!

[Guennie]

@jochenbakr 

ich hab das kurz mal aus meinen Diagrammen rausgemessen:

Nach der Erhöhung des Niveaus der Heizkreise dauert es knappe 10 Minuten, bis die hydraulische Weiche "leer" ist, und die WP startet. 

Nach der Senkung des Niveaus der Heizkreise dauert es ca. 15 Minuten, bis die hydraulische Weiche "die Abschalttemperatur erreicht hat.

Das Thema, das der Raum bei Sonnneneinstrahlung warm wird, der Fußboden nicht, ist absolut nichts "neues"....Ist bei jeder Radiatorheizung sozusagen Normalität.

Bei hoher Raumlufttemperatur dennoch die Heizung zu starten, nur um den Komfort eines warmen Fußboden zu haben ? Dieser Komfort wäre mir persönlich zu viel sinnloser Energieverschwendung.......Hausschuhe sind hier die wesentlich Energieschonendere Alternative.......😉

Den Estrich von der Temperatur her "extrem zu heizen" ist keine gute Idee......das kann den Estrich schädigen.

Besser ist immer große Fläche mit weniger Temperatur als kleine Fläche mit hoher Temperatur.

lg

Guennie 

[jochenbakr]

@Guennie 

danke fürs Rausmessen der Werte. Die 10min und 15min sind genau genug, um den PV-Forecast grob berücksichtigen zu können.

P.s. Ich habe keine Radiatorheizung, nur FBH; alleine die Sonne heizt die Zimmer auf, aber die thermische Masse  des Estrichs eben nicht. Und natürlich auch nicht alle Zimmer.

Bei welcher Lösung ich am Ende landen werde, und was sich wirklich lohnt, weiß ich vermutlich auch erst in 1-2 Jahren. Der Weg ist halt auch ein Ziel 😉

Grüße, Jochen!

[PeterF60]

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@jochenbakr  schrieb:

Hallo @PeterF60 ,

Ich denke du verwechselst mich mit einem anderen Nutzer, vielleicht mit Helmut F1. 

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Oh, Du hast natürlich recht, vielen Dank! Mein Posting oben war eigentlich an @HelmutF1 gerichtet.

Kern meines Postings an HelmutF1 war ja, auf Lösungen hinzuweisen, die man ohne zusätzliche Komponenten nur mit dem, was die WP ohnehin bietet, für eine gute Nutzung des PV-Stroms realisieren kann.

Und der Hinweis zur Überprüfung, ob es wirklich eine Hochleistungs-WP "D16" sein muss, richtete sich auch an HelmutF1.