Vitocal 200-S Heizkurvenoptimierung und Verständnisprobleme

[tk1985]

Hallo zusammen,

nachdem ich mich nun in der zweiten Heizperiode nach Einzug ins Eigenheim befinde und den Verbrauch meiner Luft-Wasser Wärmepumpe (Vitocal 200-S mit Vitocell 100-W 300 l Speicher) etwas verfolgt habe, möchte ich deren Einstellungen optimieren. Mir geht es insbesondere um Solltemperatur und Heizkurve. Mir ist bewusst, dass dies schon an einigen Stellen diskutiert wurde, aber im Kern habe ich doch noch einige Verständnisprobleme.

Zunächst kurz zu den Randbedinungen. Beheizt wird ein EFH Neubau (KfW-55) mit 150 qm Wohnfläche verteilt auf 2 Vollgeschosse mit FBH (Einzelraumregelung) und zwei Hobbyräume im Keller von insgesamt ca. 40 qm mit Niedrigenergieheizkörper. Wir stellen die ERR in den Wohnräumen im EG auf 23 Grad. Im OG und in den Kinderzimmern stellen wir auf 21 Grad und im Elternschafzimmer auf 19 Grad.

Unser Heizungsbauer hat meine Anlage zu Beginn auf folgende Werte eingestellt: Solltemperatur = 20 Grad, Heizkurve Neigung = 0.5, Niveau = 0. Wegen Restfeuchte vom Bau, habe ich hier zu Beginn gar nichts hinterfragt und versucht zu optimieren, habe nach etwa 15 Monaten im Betrieb aber einen Verbrauch von ca. 7300 kWh! Davon kann man zwar ca. 1600 kWh für Estrichtrocknungsprogramm abziehen, was aber dennoch einen aus meiner Sicht hohen Verbrauch von 5700 kWh in etwa 13 Monaten ergibt. Seit Mitte November 2021 also in 2 Monaten war der Verbrauch nun bei 1700 kWh, wobei die Temperaturen in unseren Breiten diesen Winter meist in Bereichen zwischen 0 und 6 Grad, bei einigen wenigen kalten Tagen lag. Ich habe mich nun auch in die Thematik der Betriebsstunden und der Starts des Verdichters eingelesen und hier folgende sehr hohen Werte beobachtet: ca. 12.000 Starts bei ca. 4200 Betriebsstunden bisher. Ich denke die Werte sind allesamt nicht sehr erfreulich, oder?

Mir stellen sich mehrere grundsätzliche Fragen zur Optimierung:

1. Welche „globale“ Solltemperatur sollte ich an der Wäremepumpe wählen? Macht es Sinn hier einen Mittelwert für die o.g. genannten Wunschtemperaturen über die Räume hinweg auszuwählen oder ist es eher sinnvoll einen minimalen/maximalen Wert zu wählen und mehr über die EER zu arbeiten? Mittelwert für Solltemperatur wäre in meinem Fall 22 Grad und diese Strategie verfolge ich aktuell. Falls ich die Solltemperatur zu hoch wählen würde (z.B. 23 Grad), würde die Wärmepumple mehr liefern als sinnvoll abgenommen werden kann (also ineffizient), oder?

1. Wenn ich mir den Zusammenhang zwischen Solltemperatur, Neigung und Niveau zur Vorlauftemperatur in der Heizkurve anschaue, stelle ich fest, dass ich mathematisch betrachtet bei verschiedenen (Solltemperatur, Neigung, Niveau) Kombinationen auf ähnliche Kurven komme. Als Beispiel hat Solltemperatur erhöhen also einen ähnlichen Effekt auf Vorlauftemperatur wie Niveau erhöhen. Die Frage die sich mir hier stellt ist, mit welchen Parametern man hier experimentieren sollte und was man vorab fest einstellen sollte? Sollte man die Solltemperatur auf eine angenommene Wohlfühltemperatur stellen und dann lediglich Neigung und Niveau optimieren? Geht die Solltemperatur anders in die Regelung ein, als das Niveau, obwohl meine Anlage einen Außentemperaturfühler hat und somit nach meinem Verständnis doch nur über die Außentemperatur und Heizkurve geregelt wird?

1. Um mit den Werten zu experimentieren, habe ich die Einstellungen zunächst auf folgendes gesetzt: Solltemperatur = 22 Grad, Neigung und Niveau unverändert belassen. Konsequenz war, dass wir am nächsten Tag eine Sauna hatten. Habe mich dann wie folgt über mehrere Tage weiter vorgearbeitet (Neigung & Niveau reduziert) und dabei Temperaturen in einigen Räumen bei für das Experiment vollständig geöffneter ERR beobachtet, bis Wohlfühltemperatur erreicht war:

Solltemperatur = 22 Grad, Neigung = 0.4, Niveau = 0

Solltemperatur = 22 Grad, Neigung = 0.3, Niveau = 0

Solltemperatur = 22 Grad, Neigung = 0.3, Niveau = -1

Solltemperatur = 22 Grad, Neigung = 0.3, Niveau = -3

Die letzten Einstellungen habe ich nun 3 Tage (Außertemperatur immer zwischen -1 und +5 Grad) lang belassen und dabei folgendes beobachtet: Täglicher Betrieb des Verdichters von 10, 17, bzw. 14 Stunden, bei 7, 5 bzw. 8 Starts, Täglicher Durschnittsverbrauch von 20 kWh. Komme also ~2 Stunden auf einen Verdichterstart.

Liegt das in einem sinnvollen Bereich? Mir ist klar, dass besonders der durchschnittliche Stromverbrauch von vielen Randbedinungen abhängt, aber vielleicht kann mir mal jemand Erfahrung eine grobe Einschätzung abgeben. Würde gerne Wissen, wie die Performanz meiner Anlage einzuschätzen ist und ob sie in einem sinnvollen Bereich arbeitet.

[belabw]

Auch wenn bei uns die Randbedingungen etwas anders sind, stimmt der Stromverbrauch mit unserem etwa überein. Wir betreiben unsere Vitocal 300 mit

Solltemperatur = 22 Grad, Neigung = 0.3, Niveau = 1

und haben auch etwa 18 - 20 kWh pro Tag bei 0°C. Im Jahr dann ca. 3800 - 4100 kWh.

Einschalthäufigkeit habe ich noch nicht gezählt, tgl. ca. 6 - 8 h Verdichterbetrieb bei 0°C Außentemperatur.

Wir haben 115 m² verteilt auf 3 Etagen KfW-75 Reiheneckhaus.

(Unsere Anlage "spinnt" allerdings gerade bzgl. der Regelung, siehe meinen Beitrag dazu)

Gruß belabw

[qwert089]

Welche Raumtemperatur welcher Vorlauftemperatur erreicht wird, wird durch die Auslegung der FBH für das jeweilige Zimmer bestimmt.

Die Einstellungen der EER und der Vitocal haben erst mal keinen Einfluss auf einander.

Je Grad höhere Heizkurve braucht eine WP ca 2,5% mehr Strom.

Wenn die WP mit Neigung 0,5 läuft und die EER dann als "Handbremse" wirken ist das nicht effizient.

Versuche die Heizkurve so weit abzusenken bis in einem Raum die Wunschtemperatur nicht mehr erreicht wird.

>>Komme also ~2 Stunden auf einen Verdichterstart.

das ist doch gut.

Hat die Anlage auch ein Überströmventil?

>>Vitocell 100-W 300 l Speicher

Der WW Speicher - Ja?

falls es eine Zirkulationspumpe geben sollte, schränke die auf die Haupt WW Zeiten ein und stelle auf Intervall Betrieb.

Wenn dir 1 WW Bereitung pro Tag reicht würde ich den Ladezeitpunkt auf den frühen Nachmittag lege, wenn es draußen am wärmsten ist.

VG 

[tk1985]

Danke für deine Rückmeldung! Unsere Werte scheinen in der Tat relativ nahe beieinander zu liegen. Nur Betriebsstunden sind bei mir wohl höher, aber das werde ich noch mal weiter beobachten.

[tk1985]

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@qwert089  schrieb:

Welche Raumtemperatur welcher Vorlauftemperatur erreicht wird, wird durch die Auslegung der FBH für das jeweilige Zimmer bestimmt.

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Meinst du mit Auslegung den hydraulischen Abgleich? Könnte es sein, dass der dann für einzelne Räume unterschiedlich "gut" im Sinne unserer Wunschtemperatur durchgeführt wurde? Im Moment habe ich nämlich in den Wohnräumen mein Wohlfühltemperatur erreicht und habe deswegen alle Werte erst mal unverändert belassen. Im Gäste-WC erreiche ich aber z.B. 1 - 1.5 Grad weniger, obwohl ERR komplett offen. Wohnzimmer ist aber unterm Strich wichtiger, so dass ich die globalen Einstellungen der Wärmepumpe eher dannach ausrichten würde.

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@qwert089  schrieb:

Die Einstellungen der EER und der Vitocal haben erst mal keinen Einfluss auf einander.

Je Grad höhere Heizkurve braucht eine WP ca 2,5% mehr Strom.

Wenn die WP mit Neigung 0,5 läuft und die EER dann als "Handbremse" wirken ist das nicht effizient.

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Wie sollte ich das dann mit den Schlafräumen machen, da möchte ich ja gut 3 eher 4 Grad weniger haben, als im Wohnzimmer. Muss ich diesen Tot dann einfach sterben und dort mit der ERR arbeiten oder müsste man da über Einstellungen der Vitocall arbeiten?

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Hat die Anlage auch ein Überströmventil?

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Ich glaube, ja! Was hat es mit dem Überströmventil auf sich und wie beinflusst das Verdichterstarts und Betriebsstunden?

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@qwert089  schrieb:

>>Vitocell 100-W 300 l Speicher

Der WW Speicher - Ja?

falls es eine Zirkulationspumpe geben sollte, schränke die auf die Haupt WW Zeiten ein und stelle auf Intervall Betrieb.

Wenn dir 1 WW Bereitung pro Tag reicht würde ich den Ladezeitpunkt auf den frühen Nachmittag lege, wenn es draußen am wärmsten ist.

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Genau, ist ein WW Speicher. Zirkulationspumpe gibt es keine, da haben wir uns dagegen entschieden. Würde es Sinn machen bei WW ein Zeitprogramm per ViCare App einzustellen? Aktuell habe ich für warmes Wasser konstant 48 Grad Solltemperatur eingestellt.

[qwert089]

Der Planer deiner FBH hat xx Meter Rohr mit einem bestimmten Abstand für einen Raum geplant und z.B. 2,0 l/min Durchfluss vorgesehen. Nach seiner Berechnung sollte der Raum z.b. 20 Grad bekommen. Wenn er jetzt nur 19.5 Grad hat kannst du versuchen den Durchfluss auf 2,5 l/min zu stellen.

Ja das ist eine Mischung zwischen Hydraulischem und Thermischen Abgleich.

>>Schlafräumen 

ja das ist immer ein Problem

a)im Niedrig-Energiehaus sind solche Unterschiede zwischen den Räumen kaum zu realisieren, weil der Verlust über die Auswände sehr gering ist und der Wärmeverlust der Innenwände dann plötzlich den der Auswände übersteigt und die FBH dafür nicht geplant wurde.

b)Wenn man dem Planer das nicht gesagt hat, er das Schlafzimmer mit 20 Grad geplant und am Schlafzimmer z.B, das Bad anschließt. Dann holt sich das Schlafzimmer die Wärme über die Innenwand  aus dem Bad und das wird leider nicht wärmer als 18 Grad.

>>Überströmventil 

die Vitocal hat einen Mindestvolumenstrom 800l/h bzw. 1400 l/h (großes AG mit 2 Ventilatoren)

Diese 800l/h bzw. 1400 l/h sollten wenn immer möglich durch die Kreise des FBH fließen.

Wenn das gegeben ist sollte das Überströmventil so eingestellt sein, dass es im beschriebene Fall nichts durch den Bypass läßt.

Wenn mehrere ERR schließen und der Mindestvolumenstrom unterschritten wird steigt der Druck, das Überströmventil öffnet und sollte dann die Differenz über den Bypass ablassen. 

Das warme Wasser geht "ungekühlt" über den Bypass in die Vitocal und diese schaltet relativ schnell ab.

>>Zirkulationspumpe gibt es keine

das ist gut

>>per ViCare App einzustellen

oder am Gerät, das ist egal.

>>warmes Wasser konstant 48 Grad

bei 300l und ohne Zirkulation sollte im EFH eine Ladung pro Tag völlig ausreichen.

Entweder gibst du die Ladung nur zwischen z.B. 13 und 15 Uhr frei. Das würde ich mal testen.

wenn man außer der Zeit einen ungewöhnlichen Mehrverbrauch hat kann man die Ladung per App einmalig starten

Alternativ: Sollwert  42 Grad für 24h und 13-15 Uhr auf Sollwert WW Temp2  48 Grad beladen.

dann würde bei ungewöhnlichen Mehrverbrauch wieder automatisch bei 42 Grad nachgeladen.

VG 

[tk1985]

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@qwert089  schrieb:

Der Planer deiner FBH hat xx Meter Rohr mit einem bestimmten Abstand für einen Raum geplant und z.B. 2,0 l/min Durchfluss vorgesehen. Nach seiner Berechnung sollte der Raum z.b. 20 Grad bekommen. Wenn er jetzt nur 19.5 Grad hat kannst du versuchen den Durchfluss auf 2,5 l/min zu stellen.

Ja das ist eine Mischung zwischen Hydraulischem und Thermischen Abgleich.

>>Schlafräumen 

ja das ist immer ein Problem

a)im Niedrig-Energiehaus sind solche Unterschiede zwischen den Räumen kaum zu realisieren, weil der Verlust über die Auswände sehr gering ist und der Wärmeverlust der Innenwände dann plötzlich den der Auswände übersteigt und die FBH dafür nicht geplant wurde.

b)Wenn man dem Planer das nicht gesagt hat, er das Schlafzimmer mit 20 Grad geplant und am Schlafzimmer z.B, das Bad anschließt. Dann holt sich das Schlafzimmer die Wärme über die Innenwand  aus dem Bad und das wird leider nicht wärmer als 18 Grad.

>>Überströmventil 

die Vitocal hat einen Mindestvolumenstrom 800l/h bzw. 1400 l/h (großes AG mit 2 Ventilatoren)

Diese 800l/h bzw. 1400 l/h sollten wenn immer möglich durch die Kreise des FBH fließen.

Wenn das gegeben ist sollte das Überströmventil so eingestellt sein, dass es im beschriebene Fall nichts durch den Bypass läßt.

Wenn mehrere ERR schließen und der Mindestvolumenstrom unterschritten wird steigt der Druck, das Überströmventil öffnet und sollte dann die Differenz über den Bypass ablassen. 

Das warme Wasser geht "ungekühlt" über den Bypass in die Vitocal und diese schaltet relativ schnell ab.

Das mit dem Verlust über Innenwände ist mir bewusst. Im OG scheint das aber kein erhebliches Problem zu sein. Das Schlafzimmer geht wie gewünscht nicht über 20 Grad und im Bad genau daneben liegen wir bei 22 - 23 Grad. Evtl. macht hier auch der extra Handtuchheizkörper noch ein wenig aus. Wenn ich dich richtig verstehe, wäre es immer am effizientesten am Durchfluss zu optimieren und das Einstellen der ERR die zweitbeste Variante, oder?

Störend finde ich es aber eher im EG mit dem Gästebad. Da kommen wir bei voll geöffneter ERR auf nur auf 21 Grad bei gleichzeitig 23 Grad im Wohnzimmer. Könnte ich hier selber versuchen den Durchfluss wie vorgeschlagen zu erhöhen oder sollte man das dem Heizungsbauer überlassen?

Zum Thema Überstromventil: Was sollte ich da genau ablesen können? Sofern ich es in meiner Anlage richtig erkannt habe, zeigt es bei mir ~320 mbar an.

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@qwert089  schrieb:

>>Zirkulationspumpe gibt es keine

das ist gut

>>per ViCare App einzustellen

oder am Gerät, das ist egal.

>>warmes Wasser konstant 48 Grad

bei 300l und ohne Zirkulation sollte im EFH eine Ladung pro Tag völlig ausreichen.

Entweder gibst du die Ladung nur zwischen z.B. 13 und 15 Uhr frei. Das würde ich mal testen.

wenn man außer der Zeit einen ungewöhnlichen Mehrverbrauch hat kann man die Ladung per App einmalig starten

Alternativ: Sollwert  42 Grad für 24h und 13-15 Uhr auf Sollwert WW Temp2  48 Grad beladen.

dann würde bei ungewöhnlichen Mehrverbrauch wieder automatisch bei 42 Grad nachgeladen.

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Das Zeitprogramm klingt gut. Sind die 42 Grad aber nicht wegen Legionellen relativ gering angesetzt oder wäre das bei täglicher Erhöhung auf die 48 Grad keine Gefahr?

[Supermoto90]

Die Legionellen fühlen sich bei 42°C genauso wohl wie bei 48°C, also daher kein Unterschied.

Dreh den Durchfluss im EG-Bad einfach um 0,5 bis 1,0l/min höher und schau nach 2 Tagen, wie es sich entwickelt.

Ich habe alle Raumthermostate deaktiviert und die Stellmotoren sind dauerhaft offen.

Lediglich im Schlafzimmer habe ich das Thermostat aktiv und auf 18,5°C mit +-1°C Hysterese, also einschalten unter 17,5°C und Ausschalten bei größer 19,5°C. Funktioniert prima.

[qwert089]

Was Kevin geschrieben hat, kann ich nur zustimmen.

>>zeigt es bei mir ~320 mbar an.

da ist jede Anlage anders.

Kannst du das Ohr an das Gehäuse des Überstromventil legen (wenn nein, nimm einen Schraubenzieher oder Kochlöffel o.ä.)

Stell das Ventil einmal in Richtung 200 und dann einmal in Richtung 400.

Dann solltest du herausbekommen, ob bei 320 mbar gerade etwas durchfließt.

VG 

[tk1985]

Habe mir mal die Situation am Verteiler bei mir im Technikraum angeschaut, aber mir ist dort nicht ersichtlich wo ich für die einzelnen Heikkreise Durchflusse einstellen kann. Anbei mal ein Foto dazu. Kann ich das als Laie überhaupt oder sollte sowas ein Fachbetrieb übernehmen?

[Supermoto90]

An dem unteren Verteiler sind diese transparenten Durchflussmesser.

Den roten Sicherungsring ggf lösen und dann durch Drehen am schwarzen Ring den Durchfluss einstellen.

Auf dem transparenten Gehäuse ist eine Skala in Liter pro Minute.

Dein Heizungswasser sieht aber seltsam aus. Hast du einen Magnetit Abscheider?

[qwert089]

>>Kann ich das als Laie überhaupt oder sollte sowas ein Fachbetrieb übernehmen?

wenn du dir nicht sicher bist, lass es dir einmal vom HB zeigen wie du es machen sollst.

Vermutlich wirst du da noch öfter etwas nachschärfen müssen.

[tk1985]

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@Supermoto90  schrieb:

An dem unteren Verteiler sind diese transparenten Durchflussmesser.

Den roten Sicherungsring ggf lösen und dann durch Drehen am schwarzen Ring den Durchfluss einstellen.

Auf dem transparenten Gehäuse ist eine Skala in Liter pro Minute.

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Danke! Das werde ich so mal versuchen.

Von dieser Optimierung und dem messbaren Verbrauch in kWh abgesehen würde mich auch mal interessieren, wie die Betriebsdauern meiner Anlage pro Tag einzuschätzen sind. Mit der Anzahl der Verdichterstarts scheine ich ja in einen grünen Bereich gekommen zu sein (5 - 7 pro Tag bei ~0° Außentemperatur). Ist es auch im grünen Bereich, dass die Wärmepumpe aktuell 15 - 20 Stunden pro Tag im Betrieb ist? Soweit ich es verstanden habe, müsste das okay sein, da die Vitocal 200-S modulierend arbeitet, oder?

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Dein Heizungswasser sieht aber seltsam aus. Hast du einen Magnetit Abscheider?

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Die bräunliche Färbung ist mir tatsächlich auch merkwürdig vorgekommen und ich hatte schon überlegt hier eine Frage dazu einzustellen. Siehst du da akuten Handlungsbedarf? Ich vermute fast, es wurde einfach Trinkwasser verwendet, was wohl bei vielen Leuten zu bräunlicher Färbung wegen Korrosion führt.

[qwert089]

Die Betriebsdauer und Starts sind o.k.

das Füllwasser muss nach VDI aufbereitet sein und entsalzt werden.

Hier der Ausschnitt aus der Viessmann Anleitung.

Da sollte der HB nachbessern.