Wärmepumpe Vitocall 200-S in Hybridheizung mit Gastherme arbeitet nicht effizient

[FelixK]

Hallo zusammen,

seit Ende Oktober ist meine Wärmepumpe zusätzlich zur bestehenden Gasheizung angeschlossen. Der Stromverbrauch im November war bei ca. 550 KWh für die Wärmepumpe, obwohl wir im Haus sehr wenig Warmwasser benötigen und das Haus KFW-Standard 55 erfüllt. In den kalten Dezembertagen habe ich dann auf Gas umgeschaltet und mir die Verschaltung der beiden Heizquellen in Ruhe angeschaut.

Es handelt sich um ein saniertes Haus mit zwei neuen Wohnungen mit Fußbodenheizung und eine alte Wohnung mit Heizkörpern. Das ganze Haus hat aber neue Fenster und ist top isoliert.

Mein Heizungsbauer hat von Viessmann das angehängte Heizungsschema bekommen und die Geräte so wie im Schema dargestellt angeschlossen.

1) Die Ausgänge Warmwasser und Heizungswasser der Wärmepumpe sind, wie im Schema dargestellt, kurzgeschlossen. Das bedeutet ja, dass meine Wärmepumpe immer auf Zieltemperatur 53 °C arbeitet. Wenn ich mir den temperaturabhängigen COP aus der Montageanleitung anschaue, sehe ich das unterhalb einer Außentemperatur von 10°C gar nie ein COP von > 3 erreicht wird.

Da für sämtliche Heizkreise Wärmemengenzähler installiert sind, lässt sich leicht feststellen, dass unterhalb 10 °C Außentemperatur die Gasheizung wirtschaftlicher ist.

2) Der Heizkreis für die Fußbodenheizungen und der Heizkreis für die Heizkörper haben eigene Mischer und logischerweise unterschiedliche Heizkennlinien. Im Schema sind Vor- und Rücklauf jeweils kurzgeschlossen. Auch das ist hinsichtlich effizienz fragwürdig.

3) Wie bereits erwähnt, machen die Heizquellen einfach nur Wasser auf 53°C warm und schieben es in den Puffer. Die Heizkreise entnehmen das Heizungswasser sehr weit oben im Puffer und mischen es wieder kalt. Es wird kein Umschaltventil benutzt um die Heizquelle mit geringeren Temperaturen Wasser für die Heizung erwärmen zu lassen. Das wäre ja aber für die Wärmepumpe zwingend erforderlich um einen besseren COP zu erreichen.

Ich schreibe diesen Beitrag hier, da mein Heizungsbauer das Schema nicht hinterfragen möchte. Insgesamt finde ich die technische Umsetzung nicht gut gelungen und würde mich über eine Rückmeldung oder Erfahrungen von anderen Usern hier in der Community freuen.

Vielen Dank im Voraus.

Viele Grüße

Felix

[FelixK]

Hallo Guennie,

vielen Dank für das Angebot. Ich melde mich bei Bedarf gerne wieder.

Gruß Felix

[FelixK]

Hallo Guennie,

ich wollte mich mal wieder bei dir melden. Ich war mit der Wärmepumpe im Oktober relativ zufrieden, allerdings hat sie noch sehr stark getaktet. Glücklicherweise habe ich gemeinsam mit dem Elektriker die Ursache gefunden, dass Steuerkabel für den SmartGrid Kontakt hat durch die Verlegung wohl eine sehr hohe induzierte Spannung und hat mir dann andauernd eine externe Anforderung für die WP generiert.

Seither läuft sie relativ konstant, ich werde in den nächsten Tagen mal ein Zeit-Leistungs-Diagramm erstellen für einen Tag und hier posten. Wenn sie morgens einschält steigt die Leistungsaufnahme erstmal stark an, bevor sie dann für relativ lange Zeit bei ca. 730 Watt elektrischer Verdichterleistungsaufnahme läuft.

Mein aktuelles Anlagenschema habe ich auch angehängt, die Schichtung funktioniert jetzt eigentlich echt gut.

Macht eine Nachtabsenkung der Solltemperaturen der beiden Heizkreise Sinn? Aktuell reduziere ich von 22-05 Uhr.

Vielen Dank im Voraus.

Gruß Felix

[Guennie]

Hallo @FelixK ,

Sieht gut aus. Das Wasser des Radiatoren RL sozusagen als VL in den FBH Kreis zu verwenden, und wie hier der VL an den Speicher angeschlossen ist. ist hier eine gute Idee, da auf diese Weise sehr wenig verwirbelung im Speicher entsteht. (gute Schichtung).

Das die WP anfangs für eine gewisse Zeit mit höherer Leistung arbeitet, dient zur stabilisierung des Kältekreislaufes, und ist ein normales Verhalten.

Eine Nachtabsenkung macht nur bei dem Radiatorenkreis Sinn, da dieser schnell auf eine Temperaturänderung reagiert. Beim FBH Kreis macht das keinen Sinn, da hier ja der Estrich „Betonspeicher“ vorhanden ist, und dieser ist viel zu träge, das hier eine Absenkung wirken würde.

Ist zb. eine PV Anlage vorhanden, dann würde es Sinn machen, zb. am Nachmittag die VL Temperatur in die FBH zu erhöhen, und damit den PV Überschuss in den Estrich zu laden. Wenn die Sonne dann weg ist, und Du reduzierst wieder auf die normale VL Temperatur, dann regelt die WP Leistung in der Nacht automatisch weiter runter, da der RL der FBH entsprächend wärmer bleibt, und Du dann das Haus eigentlich aus dem Estrich-Speicher beheizt.

lg

Guennie

[FelixK]

Hallo @Guennie,

bei der FBH ist das Problem, dass ich nicht weiß wie die Raumthermostate in der Mietwohnung eingestellt sind und eine Temperaturerhöhung nicht unbedingt im Estrich ankommt. Meine Wohnung beheize ich ausschließlich über den Kaminofen :-). Mir würde also nur eine Überhöhung für den Radiatorenkreis übrig bleiben. PV Anlage hab ich eine, Überschuss ist bei Sonne genügend da.

Anbei noch zwei Diagramme für Samstag/Sonntag von der Verdichterleistung, leider ist mein Shelly um ca. eine Stunde hinterher. Habe die Uhrzeit zwar händisch über das Webinterface korrigiert, das zeigt bisher aber keine Wirkung.

Gruß Felix

[Guennie]

Hallo,

Wenn man das nun nochmal  Zusammenfasst:

Die FBH (Mietwohnung) wird über ERR gesteuert, somit können hier durchaus Heizkreise auch wegfallen.

Deine Wohnung heizt Du mit dem Kaminofen, somit fällt das auch weg.

Wirklich übrig für die WP sind somit „nur“ die Radiatoren……

…….in dieser Konstellation kann es leicht passieren, das Du von den HK her gesehen schnell mal unter die Mindestströmung der WP kommst.

Um die Mindestströmung dennoch zu garantieren, ist die untere Zone des Puffer zwischengeschalteten, die das verhindert……..soweit alles ok.

Der Puffer ist jedoch für die WP Leistung relativ „klein“. Nehmen zb. die HK nicht viel Energie ab, ist dieser relativ schnell vollgeladen, und dann muss die WP zwangsläufig abschalten.

Die HK werden nun vom Puffer alleine „versorgt“. Dieser kühlt dabei ab.

Irgendwann ist der Puffer soweit kalt, das die WP wieder startet.

Am Anfang ist die WP Leistung immer höher, um den Kältekreis zu stabilisieren. Ist das erledigt könnte die WP Leistung reduzieren. Wenn nun jedoch weiter die HK relativ wenig Energie abnehmen, läuft viel VL Wasser der WP in den Speicher, und drückt das kalte Wasser des Puffer in den RL zur WP.

Da die WP nun das kalte Wasser aus dem RL auf VL Niveau lt Heizkurve bringen muss, muss die WP die Leistung weiterhin entsprechend hoch halten. Von diesem heißen Wasser geht wiederum sehr viel in den Puffer, da ja die HK nicht viel abnehmen…….somit ein „Kreislauf“, welcher das Takten begünstigt.

Ist somit ist das hier eine etwas ungünstige Konstellation für die WP. Du kannst ja dem Mieter nicht vorgeben, wie er die Wohnung zu heizen hat, und das er bei der FBH nicht mit dem Raumthermostat arbeitet, sondern Du mit dem Außenfühler, was ja wesentlich gleichmäßiger für die WP sein würde…..

Des Weiteren hast so auch keine Möglichkeit den PV Überschuss fürs Heizen zu nutzen, da Du den Überschuss ja nicht in den Estrich bringst…….

Somit wird es hier auf einen gewissen Kompromiss mit den Takten hinauslaufen müssen, außer du baust noch zusätzlich einen entsprechend großen Heizungspuffer dazu, welcher das unplanbare Nutzerverhalten abfedert“. Ich denke jedoch nicht, das sich dies wirtschaftlich irgendwie sinnvoll darstellen lassen würde…….

lg

Guennie

[FelixK]

Hallo Guennie,

ich bin insgesamt schon sehr zufrieden, dass will ich mal festhalten. Vielen Dank für deine Unterstützung während dieses sehr langen Prozesses. Das wäre ohne deine Hilfe niemals so gut geworden.

Die Wärmepumpe moduliert und hat nur noch wenige Verdichterstart, letzten Donnerstag lief sie mit nur einem Start den ganzen Tag durch, da hatte es ungefähr 3°C Außentemperatur.

Außerdem sehe ich am Stromverbrauch ob es ein warmer oder ein kalter Tag war und die lange Laufzeit mit wenig elektrischer Leistungsaufnahme kommt der PV Anlage entgegen.

Ich beobachte, dass die VL-Temperatur im Radiatorenheizkreis nicht immer ganz genau passt und deshalb möchte ich die FBH auf den alten Heizkreisregler legen damit ich noch zwei Verbesserungsmöglichkeiten testen kann:

1.) Anlagenkonfiguration ohne Pufferspeicher und mit nur einem ungemischten HK, d.h. ich schließe den Kugelhahn im Vorlauf der WP zum Pufferspeicher. Der gesamte Vorlauf der WP geht in den Radiatorenkreis, der RL des Radiatorenkreises geht weiterhin in den Puffer und versorgt die FBH.

2.) Ich entferne die Heizungspumpe vom Radiatorenkreis, siehe Bilder. Dann hängt der HK1 auch direkt an der Heizungspumpe der WP. Das würde mir auch die Umstellung auf Gas bei sehr kalten Temperaturen erleichtern, da auch in der Gastherme eine Heizungspumpe integriert ist und die alte Heizungspumpe dann nicht weiter von der WP gesteuert werden muss, im Falle des Gasbetriebs. Ich könnte mir vorstellen, dass der Verdichter dann insgesamt auch nochmal stabiler und konstanter läuft, da ja aktuell noch die alte Heizungspumpe eine Art Störgröße im hydraulischen System darstellt. Wenn in einem Neubau eine Wärmepumpe verbaut wird, wird auch keine zusätzliche Heizungspumpe verbaut.

Gruß Felix

[Guennie]

Hallo Felix,

schön zu hören, das die betriebenen Aufwände auch wirklich "Früchte tragen".

Den Versuch den Du im Punkt 1) beschreibst ist im Grunde nichts anderes, als das Du die untere Zone des Speichers dann als reinen "Reihenspeicher" betreibst. So eine Verschaltung ist bei Anlagen ohne Heizungspuffer durchaus auch möglich, und wird in der Tat auch sehr oft bei Neubauten so gemacht. Hierzu gibt es auch im VM Schemenbrowser einige Skizzen, welche dies beschreiben. Auf diese Weise stellt der Speicher dann nurmehr die Energiereserve zur Abtauung bereit, und arbeitet nicht mehr als hydraulische Weiche (Heizungspuffer).

Ob auf diese Weise der VL zu der FBH dabei noch genügend Energie aus dem RL des Radiatorenkreis bekommt, musst testen, ob sich das ausgeht.

Du musst hier auch aufpassen, das Dir keiner die Thermostate der Radiatoren zudreht, denn dann wird dir die WP unweigerlich auf Störung gehen, da diese in der Folge die Mindestströmung nicht mehr zur Verfügung hat. Bei solchen Anlagen wird als Schutz normalerweise ein Überströmventil zusätzlich eingebaut, um genau solche Störungen dann zu verhindern. So ein "Schutzventil" ist bei Dir aber nicht vorhanden, somit das Risiko der Störung der WP entsprechend höher.

Das was Du in diesem Fall auch noch beachten musst, diese Umstellung (die hydraulische Umstellung des Heizungspuffers auf einen Reihenspeicher) musst auch dem WP Regler bekanntgeben, da sich für den Regler nun das Anlagenschema ändert, nach dem dieser dann arbeiten soll, und dazu nach dieser Umstellung nicht mehr die Messwerte des unteren Temperatursensor des Speicher verwenden darf.

Das was hier auch problematisch werden kann, Du hast hier dann plötzlich ohne der "Ausweichmöglichkeit" der Strömung plötzlich zwei unterschiedlich arbeitende "Wasserpumpen" (Sekundärkreispumpe der WP und HK Pumpe des Radiatorenkreises) in Reihe geschalten. So eine Verschaltung kann somit von der Hydraulik her gesehen problematisch werden, und wird deshalb in der Regel nicht gemacht. Dieser Punkt dürfte Dir aber, so wie es aussieht  ohnehin bekannt sein, deswegen schreibst ja im Punkt 2, das Du die Pumpe aus dem Radiatorenkreis nehmen wirst, dann passt es wieder zusammen.

zum Thema Gastherme:

ich müsste nochmal weiter hinten in den Threads stöbern, aber wenn ich mich noch dunkel zurück erinnere, ist Deine WP groß genug, das Du auch in sehr kalten Wintertagen problemlos ohne "Gasunterstützung" durchkommen wirst.

lg

Guennie

[FelixK]

Hallo Guennie,

ich möchte das mit der Heizungspumpe noch ausprobieren, weil je weniger Komponeneten desto besser :-). Die Gastherme möchte ich erstmal gar nicht mehr benutzen, aber für den Fall der Fälle will ich wissen das sie plug and play im bestehenden Heizysystem funktioniert.

Jetzt muss ich aber erstmal zwei Wochen auf Dienstreise, danach kümmere ich mich wieder um die Heizung. Die Umstellung an der Wärmepumpe sollte schnell erledigt sein, der Pufferspeichersensor wird je nach Anlagenkonfiguration nicht mehr benötigt.

Gruß Felix