Vitocal 060: Nutzung von Photovoltaik-Strom mit Heizstab

[uwe_20]

Wir haben seit kurzem eine Wärmepumpe Vitocal 060 (Typ TOS 060-A) für die Warmwasserbereitung. Die Wärmepumpe ist an unsere Gasheizung angeschlossen (Vitodens 300-W B3HB). Gleichzeitig haben wir ca. 10 kWp PV-Module auf dem Dach. Wenn der PV-Elektriker Zeit hat, soll er uns die Wärmepumpe mit der PV-Anlage verbinden, damit wir das warme Wasser mit Überschussstrom bereiten können. Allerdings habe ich nicht darüber nachgedacht, dass das im Winter ja auch keinen Sinn macht, da die Wärmepumpe bei Wintertemperaturen kein oder kaum warmes Wasser produzieren kann. 

Jetzt bin ich am überlegen, ob ich mir einen Elektro-Heizeinsatz in die Wärmepumpe einbauen lassen soll, damit wir auch im Winter warmes Wasser mit unserem PV-Strom produzieren können. Allerdings würde das für mich nur Sinn machen, wenn ich den Heizstab so steuern kann, dass er nur produziert, wenn wir Strom-Überschuss produzieren (so wie ich hoffe, dass das dann zumindest für wie WP funktionieren soll...).

Meine Frage ist jetzt: kann ich den Heizeinsatz auch so ansteuern, dass er warmes Wasser produziert, wenn wir Überschuss-Strom haben? Müsste unser PV-Elektriker etwas wissen, um das anschliessen zu können?

Wäre toll, wenn ich hierzu Informationen / Erfahrungen bekommen kann.

[Flo_Schneider]

Hallo uwe_20,

die PV-Funktion der Vitocal 060-A ist aktiv, wenn das Signal des Wechselrichters entsprechend der unter Parameter "I3" eingestellten Zeit anliegt. Dabei wird der Sollwert auf 65°C gesetzt. Wenn du sicherstellen möchtest, dass der Verbrauch des E-Heizstabes mit abgedeckt ist, muss die Schwelle beim Wechselrichter entsprechend hoch gesetzt werden.

Viele Grüße °fl

[krgk]

Einschalten - klar. Gibt es auch ein Ausschaltbefehl und wie wird die Wärmepumpe vom Takten geschützt? 

[Flo_Schneider]

Wird der Schaltkontakt weggenommen, so wird der Sollwert wieder zurückgesetzt. Aus diesem Grund kannst du einstellen, wie lange der Kontakt vorher geschlossen sein soll, bevor die Funktion aktiviert wird. Dadurch wird verhindert, dass es an teilweise bewölkten Tagen zu einem Taktverhalten kommt.

Viele Grüße
Flo

[sisa-kfg]

Hallo Uwe_20,

wie ist die Sache ausgegangen? Ich habe eine sehr ähnliche Konstellation wíe du. Im Winter ist aber von der Nutzung eines Heizstabes abzuraten. In den Monaten November bis Februar muss ich Strom aus dem Netz zukaufen. Würde ich den Heizstab in der Mittagszeit aktivieren, wäre der Akku entsprechend früher wieder leer und die zugekaufte Strommenge größer. Da wäre dann die Nutzung der Gastherme etwa um den Faktor 3 bis 4 mal preisgünstiger. Anders fällt die Entscheidung aus, wenn man keinen Speicher in der PV-Anlage hat. Dann sollte man Strom von der PV-Anlage, der zur Verfügung steht, auch nutzen.

Viele Grüße

sisa-kfg

[uwe_20]

Hallo Sisa-kfg,

leider gar nicht ausgegangen: der Heizstab lässt sich nicht so ansteuern, dass er z.B. mit der Wärmepumpe zu arbeiten anfängt (wurde mir anders verkauft...).

Ich stimme Dir zu, wenn man Strom aus dem Netz kaufen muss ist im Winter weder die Nutzung der Wärmepumpe noch des Heizstabes sinnvoll. Ich wollte allerdings überschüssigen Strom verwenden, den ich sonst in das Netz geben muss - es gibt ja auch im Winter Tage, an denen die Sonne scheint und ich hatte entsprechend auch Tage, an denen dann die Wärempumpe vom Gleichrichter angeschaltet wurde. Das macht allerdings auch nicht viel Sinn, wenn es draußen kalt ist. Da läuft die Wärmepumpe ewig, ohne großen Nutzen. Deshalb der Heizstab, allerdings: s.o.. Eigentlich halte ich nach dieser Erfahrung und unter meinen Bedingungen die Anschaffung des Heizstabes bei dieser Wärmepumpe sinnlos.

Nur zur Ergänzung: ich versuche den Zukauf von Strom zu vermeiden, indem ich in der Gastherme die Warmwasserschwelle tiefer eingestellt habe, als die an der Wärmepumpe. Bei viel Strom vom Dach schaltet der Wechselrichter die Wärmepumpe an und ich habe meistens bis zum nächsten Tag warmes Wasser. Falls dies nicht so ist, also die PV-Anlage nicht genügend Strom liefert für ein "Hochfahren", hoffe ich, dass die Gastherme startet bevor die Wärmepumpe startet.

Ergänzung 2: beides, Wärmepumpe und Gastherme sind von Viessmann  - aber auf die Idee, dass beide miteinander kommunizieren sollten, ist man wohl beim Hersteller nicht gekommen... Ich messe gerade mit einer Messsteckdose, wie der Stromverbrauch der Wärmepumpe läuft und es sieht so aus, also mein Konzept funktioniert...

Viele Grüße,

Uwe_20

[sisa-kfg]

Hallo uwe_20,

vielen Dank für deine Rückmeldung. Ich sehe daraus, dass wir ganz ähnliche Probleme und auch Lösungsversuche haben. Ich habe außer den beiden Viessmann-Geräten im Haus eine Hausautomation am Start. Meine Mess-Steckdose kann auch ein- und ausschalten. Das übernimmt die Hausautomation in Abhängigkeit von der Sonnensituation. Bei Schlechtwetter schalte ich die Wärmepumpe für 8 Stunden aus und direkt danach übernimmt dann automatisch die Therme das Aufheizen des Wassers auf eine etwas niedrigere Endtemperatur. Bei mir dient der Heizstab zur Vermeidung der Abregelung auf 70%. Diese Energie wollte ich nicht verschenken.

Viele Grüße

sisa-kfg

[Chrono1st]

Ich wollte mir die Vitocal 060-A T0E kaufen.

Hab ich das richtig verstanden, dass ich den Heizstab nicht über ein externes Signal ansteuern kann?

[uwe_20]

Hallo Chrono1st,

das geht wohl nicht.

Ich habe den Heizstab zwar verkauft bekommen mit dem Argument, dass ich dann darüber auch PV-Strom nutzen kann, aber die Ansteuerung über den Wechselrichter funktioniert wohl nur auf die Wärmepumpe. Mein Heizungsbauer hatte wohl von dieser Wärmepumpe keine Ahnung - und die Antworten der Viessmann-Mitarbeiter hier im Forum lassen mich zweifeln, ob sie mehr Ahnung haben.

Man muss auch dazu sagen, dass die Wärempumpe eigentlich im Winter keine Funktion hat: wenn die Temperaturen runter gehen, läuft sie sich tot und produziert kein warmes Wasser. Als ich das in der Anleitung gelesen habe, war das der Grund, dass ich mir den Heizstab habe einbauen lassen - da wir auch im Winter viel Strom ins Netz geben, den ich lieber für die Warmwasserbereitung verwenden würde.

Ich kann eigentlich nur empfehlen, mal nach einer WW-Wärmepumpe bei  anderen Herstellern zu schauen - in der Hoffnung, dass die moderner sind. Kannst ja mal hier posten, was Du Dir dann hast einbauen lassen . Bei mir wird diese Wärmepumpe nämlich nicht alt: die Steuerungstechnik ist völlig veraltet...

Viele Grüße,

Uwe

[Chrono1st]

Das ist ja echt ärgerlich. Smart klingt das ja überhaubt nicht.

Wieso funktioniert deine Warmwasserwärmepumpe im Winter fast nicht? Hast du keinen Umluftbetrieb? Da dürfte es doch im Keller im + Grade haben und auch eine positive Funktion im Winter sicherstellen.

Oder saugst du Außenluft an?

Geht dann der Heizstab an, wenn die Differenz zwischen Soll- und Istwert zu groß ist?

[sisa-kfg]

Hallo Chtono1st,

"Hab ich das richtig verstanden, dass ich den Heizstab nicht über ein externes Signal ansteuern kann?"

Nein, das stimmt so nicht. Nehmen wir an, dass die Solltemperatur auf 58 Grad steht. Dann wird mit der Wärmepumpe geheizt, bis zu dieser Temperatur. Sollte der potentialfreie Kontakt am Multifunktionsrelais durch die PV-Anlage geschlossen sein, wird anschließend mit dem Heizstab weiter geheizt, bis die Temperatur von 62 Grad erreicht ist. Ist der Kontakt nicht geschlossen, bleibt der Heizstab aus.

Viele Grüße

sisa_kfg

[sisa-kfg]

Hallo Chrono1st,

heute habe ich etwas festgestellt, was aus den Anleitungen von Viessman nicht zu ersehen ist, aber für deine Frage von großer Bedeutung sein dürfte:

Ich betreibe die WP im Modus PROG und habe die Betriebszeit von 10:00 bis 17:00 eingestellt. Normaler Weise ist der Betrieb etwa um 13:00 oder 14:00 beendet. Die PV-Anlage schließt den Kontagt für das Multifunktionsrelais nur dann, wenn eine Abregelung wegen der 70%-Grenze erfolgt. Heute war dies erstmalig bereits um 9:00 Uhr der Fall. Zu meiner großen Verwunderung hat dies nicht nur den Heizstab, sondern auch die WP aktiviert. Das finde ich sehr gut, weil so der bessere Wirkungsgrad der WP gegenüber dem Heizstab ausgenutzt wird. Nur ist diese Tatsache aus keiner Erklärung oder den vielen Grafiken in den Anleitungen von Viessmann ersichtlich. Hoffe, diese Erkenntnis hilft dir weiter.

Viele Grüße

sisa_kfg

[Chrono1st]

Danke für die Info.

Ist zwar etwas Off-Topic, aber seit ihr insgesamt zufrieden mit der Anlage? uwe_20 scheint ja im Winter nicht so glücklich mit der Anlage zu sein.

[sisa-kfg]

Hallo Chrono1st,

die Anlage ist bei mir erst im Oktober in Betrieb gegangen. Bis jetzt kann ich nicht viele negative Dinge feststellen. Da gibt es sicher potentiell Verbessungsmöglichkeiten beim Bedienkonzept, aber da man ja nur selten Änderungen vornehmen muss, kann ich damit gut leben, dass ich vorher immer die Anleitung studieren muss. Sehr intuitiv ist die Einstellung nicht.

Ich habe auf Empfehlung meines Heizungsbauers Verbindungen zwischen den Kellerräumen hergestellt. So wird die Luft im gesamten Keller im Kreis "gepumpt", weil ich die Luft aus dem Nebenraum ansauge und in den Heizungsraum abgebe. Bis jetzt bin ich damit sehr zufrieden.

Viele Grüße

sisa_kfg

[uwe_20]

Hallo alle,

vorneweg: wir haben einen Außenluftbetrieb, d. h. die Luft wird von außen über eine dickes Rohr in den Keller und dann über das zweite wieder hinausgeblasen. ... hat auch einiges gekostet, um das zu installieren, wurde mir damals aber so empfohlen. Ich habe auch schon überlegt, das umzustellen - dachte aber das das den Keller dann deutlich auskühlt. Wäre interessant zu erfahren, wie Eure Erfahrung da ist.

Zum "Thema Heizstab": 

Ich muss vielleicht noch dazusagen, dass ich die WP im Modus "Auto" laufen habe und auf 45° gestellt. Die verbundene Gastherme (auch von Viessmann...) habe ich dann auf 55° gestellt, damit die das Wasser erwärmt, bevor die Wärmepumpe anspringt. Ich wollte damit erreichen, dass ich keine Strom zu kaufen muss, wenn die Wärmepumpe eh nicht am Besten Punkt der Funktionskurve arbeitet. Leider gibt es keinen anderen Weg, die Gastherme und die WP kommunizieren zu lassen. Damit arbeitet die WP eigentlich hauptsächlich über die PV-Anlage und dann wenn wir Strom "übrig" haben. Jetzt beginnt gerade die Zeit, bei der das ganz gut funktioniert und das Wasser, das auf 61° aufgeheizt ist, reicht uns aus. Im Sommer lasse ich alles so und wir brauchen kein Gas für die WW-Bereitung.

Aber: ich habe hierbei noch nie erlebt, dass der Heizstab mit eingesetzt wird, wenn die PV-Anlage die Wärmepumpe anschaltet. Es war auch die Auskunft der Mitarbeiter von Viessmann hier im Forum, dass der Heizstab nicht über die PV-Anlagenschaltung funktioniert: hast du einen Handwerker der zaubern kann, damit das funktioniert?

Ich denke, eigentlich kann die Schaltung "PROG" da keinen Unterschied machen?

Wäre toll, wenn Du da nochmals kommentieren könntest.

viele Grüße,

Uwe

[sisa-kfg]

Hallo Uwe,

zunächst zur Temperatur im Keller: Die Sorge ist unbegründet. Bei Einbindung der beinahe gesamten Kelleretage (Garage ist nicht dabei) habe ich keine deutliche Absenkung der Temperatur. Ich messe die Raumtemperatur im Heizungsraum und kann während des Betriebs der WP eine Absenkung um ca. 4 Grad erkennen. Nach dem Ausschalten der WP habe ich binnen 3 Stunden wieder die übliche Temperatur. Meine Frau hatte zunächst Sorge, dass die Wäsche im Heizungsraum nicht so gut trocken wird wegen der abgesenkten Temperatur, das ist aber nicht der Fall. Ich muss dazu ergänzen, dass die Luft (über einen Filter) im Nebenraum angesaugt wird und dann abgekühlt und getrocknet in den Heizungsraum geblasen wird. Das Kondensat sammle ich übrigens für den Betrieb eines Dampfbügeleisens (deshalb der Filter, den ich ohnehin hatte und nicht kaufen musste).

Nun zum Heizstab: Bei mir war die Motivation für den Heizstab, dass ich die Abregelung der PV-Anlage auf 70% vermeiden und den Strom dann lieber für das Warmwasser verwenden wollte. Beim Studium der Doku hat es mich schon geärgert, dass der Heizstab nur läuft, wenn die WP die eingestellte Solltemperatur erreicht hat. Das hat sich so auch bestätigt. Die Erfahrung jetzt hat aber auch gezeigt, dass außerhalb der eingestellten Betriebszeit der WP (bei ausreichender Sonne für 68% der kWp) der Heizstab aktiviert wird und dann (was mich überrascht hatte) auch gleichzeitig die WP läuft. Sobald die WP aufgrund des Zeitprogramms startet, geht der Heizstab wieder aus. Ist die Solltemperatur durch die WP erreicht, soll lt. Beschreibung der Heizstab übernehmen und bis auf 62 Grad weiterheizen. Das scheint bei deiner Anlage ja auch genau so zu funktionieren. Anderenfalls hättest du bei den Sollwerten der WP und der Gastherme ja niemals eine Temperatur über 60 Grad. Ich vermute, dass bei dir auch erst bei relativ großer Leistung der PV-Anlage der Kontakt für die WP geschlossen wird. In der Winterzeit wird dann der Heizstab u.U. gar nicht aktiviert. Den Wert für die Aktivierung sollte man aber an der PV-Anlage auch niedriger einstellen können. Da ich dies bei mir über eine Hausautomation erledige, habe ich dabei alle Freiheiten die man sich denken kann. Ich setze dafür eine Überschreitung des Ladezustandes meines Akkus von 50% voraus und gleichzeitig eine aktuelle Einspeisung von mehr als 68% kWp. Der Ladestrom für den Akku ist bei mir üblicher Weise gedrosselt, um den Akku zu schonen. Anderenfalls würde durch die 3 kW (maximale Ladeleistung) nur selten die 68% Einspeiseleistung überschritten.

Es freut mich, wenn meine Ausführungen für dich etwas mehr Klarheit über meine Anlage gebracht hat und deine Planungen für die eigene Anlage entsprechen absichern können.

Freundliche Grüße

sisa_kfg

[sisa-kfg]

Hallo Uwe,

jeden Tag lerne ich mit der Anlage dazu. So muss ich etwas korrigieren, was ich im letzten post geschrieben habe. Ursache ist, dass ich meine Anlage etwas umkonstruiert habe. Bei mir kann der Heizstab dann aktiv werden, wenn die Vitocal es will oder wenn der Kompressor der Wärmepumpe läuft (Eigenkonstruktion). Meine Annahme, dass der Heizstab durch die Vitocal aktiviert wurde, war wohl falsch. Da aber beim Anliegen des Signals von der PV-Anlage die Vitocal auf PV erkannt hat und die IST-Temperatur niedrig war, hat sie die WP aktiviert. Das wiederum hat duzu geführt, das BEI MIR auch der Heizstab mit aktiviert wurde, weil die Einspeiseleistung der PV-Anlage über 68% lag. Bei dir wird die Temperatur von 60 Grad also doch nicht durch den Heizstab erzeugt, sondern nur durch das Hochsetzen der Solltemperatur durch den Kontakt der PV-Anlage. Jetzt mache ich gerade einen Test mit der Einstellung für erhöhte Wasserhygiene. Wenn hier der Parameter I4 auf 1 gestellt wird, sollte der Heizstab für die Aufheizung bis auf 60 Grad genutzt werden. Ich werde das Verhalten beobachten und neue Erkenntnisse berichten. Ich teste gerade mit der Einstellung I4=2.

Viele Grüße

sisa_kfg

[uwe_20]

Hallo Sisa_kfg,

vielen Dank für Deine Antwort.

Ich habe zwar auch schon überlegt, ob ich an der Wärmepumpe "basteln" soll, traue mich dann aber im Ende doch nicht...

Das mit der Parameter-Einstellung ist allerdings eine andere Sache - das kann man ja durchaus versuchen. Ich bin gerade mit anderen Themen beschäftigt, aber wenn Du nochmals eine kurze Info postest, wie das funktioniert hat, wäre toll!

Vielen Dank und

viele Grüße,

Uwe

[sisa-kfg]

Hallo Uwe,

nachdem ich den Test jetzt fast ein Jahr durchgeführt habe, bin ich etwas ernüchtert. Am Verhalten der Anlage hat sich durch meine getrickste Parametrierung mit verstellter Uhrzeit und Schaltzeiten in der Betriebsart PROG nichts nennenswert verändert. Das liegt aber vielleicht auch daran, dass bei mir der Heizstab nur dann aktiviert wird, wenn die PV-Anlage mehr als 70% ihrer Nennleistung einspeisen würde und das ist ja nicht so oft der Fall. Denn ich versuche auch durch andere Maßnahmen zu verhindern, dass dieser Fall eintritt.

Unterdem Strich kann ich also bestätigen, dass die Installation des Heizstabs bei den zusätzlichen Kosten kaum lohnend ist. Insbesondere, wenn zusätzlich auch von der Heizanlage der Warmwasserspeicher erhitzt werden kann, wie das bei mir der Fall ist.

Viele Grüße

SISA