Wärmepumpe aber wie (Puffer, Einzelraum, Tibber, Inverter, Kühlen)

[mom]

ehrlich gesagt, seh ich den größeren Benefit darin den strom zu speichern statt dem warmwasser

Ist deine PV so klein dass der Speicher im Sommer nicht voll wird?

wenn ich das richtig verstehe, tuts mir ein üblicher Brauchwasserspeicher mit 200l voll?

Das hast du falsch verstanden. Du solltest eher in Richtung 500l denken. 200 werden in der Praxis vermutlich nur unzureichend funktionieren.
Je niedriger die Temperatur die du lädst, desto besser. Also keine 60 Grad sondern 45 oder 50.
Du möchtest idealerweise nur einmal am Tag WW laden, nicht jedes Mal wenn jemand sich die Hände gewaschen hat.

[tiz]

Danke euch fürs Feedback.

@mom
ja pv ist geplant aber ehrlich gesagt, seh ich den größeren Benefit darin den strom zu speichern statt dem warmwasser, den kann ich universeller verbrauchen

wenn ich das richtig verstehe, tuts mir ein üblicher Brauchwasserspeicher mit 200l voll? Für den worst case, dass doch beide mal nacheinander duschen und 7statt 5min, dann lieber nen DLE in Reihe mit dem Brauchwasser?

@jcd
ja das mit anderen Imständen ist immer so ne Sache, wenn es jetzt wirklich ein reiner 200l brauchwasserspeicher wird, dann kann man ja zur not bei zuwachs immer noch nen zweiten oder größeren kaufen, statt jetzt pauschal auf unbestimmte zeit die energie zu verbraten?

@fidelis
danke dir für die Berechnung, das deckt sich ja mit dem, wie ich es verstanden hatte und macht den brauchwasserspeicher tatsächlich am effizientesten, selbst bei 60 grad ist er unwesentlich teurer im Unterhalt (ca. 50kW/a)

danke euch und Grüße

[mom]

Ich glaub da sind wir etwas an einander Vorbei gerannt. Bei Schichtspeichern denke ich immer an sowas.

Ein paar Begrifflichkeiten passen noch nicht ganz
Das erste ist eine externe Frischwasserstation, mit Plattenwärmetauscher. Recht effizient, lässt niedrigere Speichertemperaturen zu.

Für die Friwa meine ich einen Pufferspeicher (Rein für Warmwasser) mit innen liegenden großen Wärmetauscher zur Warmwasserbereitung im Durchlauferhitzerprinzip.

Das ist allerdings ein Hygienespeicher. Etwas weniger effizient wenn es nur ein Wellrohr ist.
Baue ich mir zwar gerade selber in den Keller, würde ich aber in der geplanten Konstellation nicht nehmen.

da gibts doch bestimmt irgend nen Fallstrick, den ich jetzt wieder nicht sehe. sowas wie nur der halbe Speicher hat die 45 Grad, die andere Hälfte nur 30 wegen Schichtung,...

Problem sind die Grenzen der Schichtung. Die bleibt nicht perfekt sondern wird bei Entnahme zu einem gewissen Grad ge-/zerstört, ebenso beim Nachladen.
Wenn du oben 45 Grad rausnimmst und unten 10 Grad reinsteckst, wirst du eben keine 200l mit 45 Grad und dann plötzlich 10 Grad bekommen, sondern schon weit vorher irgendwann nur noch 30 Grad - und dann wird es unter der Dusche schon kalt.

Mal was anderes: Bekommst du keine PV? Würdest du da nicht gerne auch noch etwas Überschuss in Warmwasser verwandeln können?
Da ist mehr Wasser bei gleicher Temperatur vorteilhafter als weniger Wasser bei höherer Temperatur.
Bei Warmwasser und Heizung musst du dir immer die Extrema ansehen und dir dann aussuchen, wo du sinnvoll dazwischen landen willst und wo du Abstriche in Kauf nimmst.
(Also nicht ganz so wie der Heizungsbauer, der das Maximum plus Angstzuschlag nimmt weil ihm Effizienz und spätere Betriebskosten egal sind)

[jcd]

Ja, so schaut’s aus. Man kommt relativ schnell auf große Volumina.
Beim Schichtspeicher kommt es dann drauf an wie der geschichtet und geladen wird. Bei unserem ist es so, dass der ein simples Trennblech in der Mitte hat, aber keine vollständige Trennung macht. Die Temperatur wird etwa in der Mitte gemessen. Durch die Wahl von Ziel-Temperatur und Ladetemperatur kann man die Schichtung steuern. Ich hab das bei uns mit 1K Differenz eingestellt. Sprich: der 800L Speicher ist nach dem Laden zur Hälfte mit min. 46°C heißem Wasser gefüllt. Der untere Teil ist kühler und sogesehen fürs Duschen „unbrauchbar“.
Der Vorteil der Schichtung ist, dass die (unvermeidbaren) Wärmeverluste den Vorrat nicht gleichmäßig abkühlen, oben bleibt es heißer. Das ist aber auch bei einem „normalen“ Speicher so. In der Hinsicht hat der Schichtspeicher nur den Vorteil, dass da ein paar Bleche drin sind, die beim Füllen/Entnehmen die Strömung sonnenkrem, dass die Schichtung erhalten bleibt.

Bei der Planung auch ruhig an geänderte Lebensumstände (Job, Kinder, Gäste) denken. Wenn der Speicher in der beheizten Hülle steht, relativieren sich auch die Verluste.

[Fidelis]

Die Berechnungen zur AIT FriWa Midi kann ich auch nicht ganz nachvollziehen. Wobei... es sind ja keine echten Berechnungen in dem verlinkten PDF, sondern eher Erfahrungswerte, die in eine Tabelle gegossen wurden. Ich versuche es mal von der physikalischen Seite her durchzugehen.

Für Wasser nehme ich die spezifische Wärmekapazität als konstant 4,2 kJ / (kg*K) und die Dichte als 1 kg / l [Liter] an. Da beim Thema Strom gerne mit kWh statt kJ gerechnet wird, wären das dann 4,2 / 3.600 kWh / (l*K).

Für das frisch ins Haus strömende Wasser nehme ich 15 °C an, was im Jahresmittel vielleicht etwas optimistisch ist, aber in der Größenordnung passen sollte. Wenn ich Warmwasser mit 40 °C haben möchte, ist eine Temperaturdifferenz von 25 °C = 25 K zu überwinden. Also benötigt das warme Brauchwasser:

4,2 / 3.600 kWh / (l*K) * 25 K = 0,03 kWh / l

tiz möchte 100 l warmes Wasser verbrauchen, also benötigt der Speicher eine Kapazität von mindestens

0,03 kWh / l * 100 l = 3 kWh.

Für den Wärmetauscher nehme ich mal 5 K als sinnvolle minimale Temperaturdifferenz zwischen Speicher und Brauchwasser an. Also sollte der Speicher nicht kühler als 45 °C bei der Entnahme werden. Wenn der Speicher auf 50 °C aufgewärmt wird, habe ich dort eine nutzbare Differenz von 5 °C bzw. 5 K. Mit der oben berechneten Wärmekapazität kommt man auf ein minimales Speichervolumen von

3 kWh / (4,2 / 3.600 kWh/(l*K) * 5 K) = 514 l.

So weit nachvollziehbar oder hatte ich irgendwo einen Knoten im Kopf? Ansonsten kann man jetzt einfach andere Werte einsetzen und gucken was rauskommt.

Der Schritt das Nachladen des Speichers zu berechnen sollte dann sehr einfach sein. Hier sollen dem Speicher 3 kWh entnommen werden. Wenn der Speicher mit 7 kW aufgeladen wird, dauert das 3 / 7 h, also 26 Minuten.

[livingpure]

Die ist ja immer
min. doppelt so effizient.

Relativiert sich wie gesagt durch die Verluste einer zentralen Versorgung. Wenn man natürlich viel durch PV-Strom decken kann, sieht auch das wieder anders aus.

[tiz]

Hm ok also das mit den Verbrauchern überleg ich mir dann wohl nochmal.

Ich versuche gerade die Speicher bzw. deren Größenauslegung zu verstehen.
Am einfachsten ist der klassische Brauchwasserspeicher, das ist wie ein Kochtopf mit 200l Wasser drin, das ganze Wasser da drin hat die selbe Temperatur und wenns leer ist, ists leer.

Ich versteh aber einfach nicht, wie das mit Frischwasserstation + Speicher oder Hygienespeicher ist.
Ich will jeweils 200l Brauchwasser mit 40°C haben.
Wenn man jetzt mal Übertragungsverluste außen vor lässt und möglichst effizient den Speicher laden will (sagen wir auf 45°C) wie groß muss der Speicher sein?
Ich hab schon wilde Berechnungen mit allerlei Hirnschmalz versucht, nur um dann ein paar Stunden später doch wieder ganz andere Infos zu finden

Als Beispiel nehm ich mal die AIT FriWa Midi (https://www.alpha-innotec.ch/fileadm...di_Maxi_de.pdf)
hier ist angegeben, dass ich bei 50°C Speicher und 45°C WW-Temp 1,3l Speichervolumen je l WW brauche.

Alternativ bei Vissmann die Vitotrans 353 bei 45°C Speicher und 40°C Brauchwasser 1,2lSpeicher je l Brauchwasser.

so wär ja jetzt recht simpel zu sagen 200l soll Warmwasser am Tag x 1,2 = 240l Speicher
da gibts doch bestimmt irgend nen Fallstrick, den ich jetzt wieder nicht sehe. sowas wie nur der halbe Speicher hat die 45 Grad, die andere Hälfte nur 30 wegen Schichtung,...

Helft mir bitte auf die Sprünge

Und dann noch die Frage zu den 200l.
Wir duschen meist so mit 12h Zeitversatz, das sollte ja recht easy reichen, den Speicher wieder vollständig zu beladen und trotzdem ausreichend den Estrich zu heizen. Wahrscheinlich könnte mit der Annahme auch deutlich weniger WW vorgehalten werden. Falls man aber doch mal nacheinander duscht, solls ja nicht direkt 10°C kalt sein
Der größte Verbraucher ist tatsächlich die Duschbrause mit 20l/min bei 3 bar. 5min duschen = 100l Warmwasserbedarf?!
Wie lang brauch ich jetzt um die 100l wieder Nachzuladen?
Im Brauchwasserspeicher hätte ich ja dann 100l Wasser mit 45° und 100l mit 10°, also müsste ich 100l x 35k rechnen und das mit dem Energiebedarf von 1,16 pro l pro k multiplizieren = 4kW die ich Nachheizen muss. Wenn die WP z.B. 7kW bringt also knappe 35min?

Wie ist das jetzt bei der Frischwasserstation?
ich bleib mal bei Vissmann weils da die 45° Daten gibt.
Verbraucht hab ich wieder 100l Warmwasser, dafür aber 1,2x 100l Speicherwasser benötigt? Sprich ich muss 120l Nachladen was 4,87kW entspricht und bei 7kW WP knapp 42min?

[jcd]

Die Spülmaschine nicht, das hatte ich mal nachgesehen. Aber bei der Waschmaschine würde das Sinn machen… Man will ja nicht Wolle bei 40°C und mehr waschen.


Ja gut, aber wert will den Wasser mit einem Durchlauferhitzer warm machen wenn man ne Wärmepumpe hat? Die ist ja immer
min. doppelt so effizient.

[livingpure]

Woher soll man 27 kW bekommen?

Bei den meisten Häusern gehen da ein paar Kupfer/Aludrähte in die Straße

Beim Anschluss von Waschmaschine und Co an Warmwasser muss man bedenken, dass die dann auch den Kaltwasserbedarf mit Warmwasser decken

Sicher? Die sollten doch dann einen warm und einen kalt wasseranschluss haben, oder nicht?

[SvenB]

WaMa hat zwei Zuläufe. Sonst kann man ja nicht 30° mehr waschen. Da wird Kaltwasser weiter für Kalt genommen. Bei der Spülmaschine mit ihren 15L wovon das Meiste erhitzt wird egal.
Gibt nur wenige WaMas, die man an Warmwasser betreiben kann. Glaub zwei von Miele und eine von BSH.

[jcd]

Ich mag es in der Küche manche Dinge heiß abzuspülen (Messer, Brettchen) und manchmal reichen mir auch 60° fürs Heißgetränk.
So einen Kochend-Wasserhahn (Quoker) habe ich beim Haustier-Sitten mal länger ausprobieren können. Den fand ich furchtbar. (zu heiß, Bedienung wirrsch, spritzt).

Beim Anschluss von Waschmaschine und Co an Warmwasser muss man bedenken, dass die dann auch den Kaltwasserbedarf mit Warmwasser decken. Ich habs nicht durchgerechnet, hielt das aber bei den grundsätzlichen Verbrauchsmengen nicht so spannend.

[SvenB]

Ich hab Spülmaschine an Warmwasser und WaMa auch (eine mit zwei Zuläufen). Spart dann wieder Strom und wäscht schneller.

Ist gut, mit ner Zirkulation aber besser. Hab meine FriWa-Station so eingestellt, dass sie bei nem Impuls auch kurzfristig Zirkulation startet. Dafür wenig Zeiten.

[tiz]

ok verstehe, danke auch Gugu für deinen Erfahrungswert mit der LWD 50 und dem AIT-Speicher.

Vielleicht hab ich mir noch nicht ausreichend Gedanken zu den Verbrauchern gemacht aber wofür benötigt ihr alle so viel Warmwasser in der Küche?
Als bisher nicht Komfort gewohnter Mieter überseh ich hier vielleicht was. Gespült wir bei uns mit Spülmaschine, selten und wenig mal ein Backblech in der Spüle (da wär kurz warten ja kein Drama, ist ja aktuell auch so). Und für Kochen, Tee,... muss ich dann halt wie gewohnt den Wasserkocher oder Herd benutzen (da ja aber eh keine 100° aus dem Wasserhahn kommen wäre das ja auch nötig?!)

Bezüglich Auslegung Speichergröße noch ne Frage.
Spülmaschine und Waschmaschine könnte man ja ans Warmwasser anschließen und dann entsprechen mit nem COP >1 beheizen. Die Spülmaschine fällt mit ihren 10-15l Wasser wohl wenig ins Gewicht, die Waschmaschine mit ihren ~50l schon ehr (die muss dafür oft nicht so heiß sein und läuft nicht ganz so oft. außerdem könnte man nen Mischer davor machen).
Lohnt sich das überhaupt oder verlier ich durch das Vorhalten der Warmwassermenge mehr Energie wie ich spare (natürlich wieder sehr pauschal gefragt aber ich seh ja, dass ihr euch ähnliche Gedanken auch schon gemacht habt)

Danke und Grüße!

[jcd]

Ich versteh die Diskussionen um Verluste bei der Zirkulation nicht… also nicht hier in einem KNX-Forum.
Die Pumpe lässt man Präsenzgesteuert innerhalb üblicher Duschzeitfenster für 5 Minuten laufen und freut sich über instant warmes Wasser. Die Verluste die dabei entstehen sind marginal.

Woher soll man 27 kW bekommen? Selbst mit PV und einer ausreichend großen Batterie bekommt man nie diese Spitzenleistung. Was ich aber in dem Kontext empfehlen kann ist ein Kompakt-Durchlauferhitzer („solarfest“) mit 11/13 kW für die Küche. Den kann man an die WW-Leitung anschließen und dafür dort auf Zirkulation verzichten. Für die üblichen kurzen Zapfzeiten in der Küche optimal: Das Wasser ist bei Bedarf sofort sehr heiß (bis 60°C geht). Bei größeren Mengen/ längeren Zapfdauern unterstützt dann das „vorgewärmte“ Wasser und reduziert den Stromverbrauch des DL.

[Gugu]

tiz
Wir haben zu unserer LWD50 nur den Hydraulik Tower Dual von AIT bei mit ~200 Liter. Geheizt wird der bei uns auf 48,5°C Das reicht für 2 Personen direkt nacheinander mit 17l/min Regenduschkopf vollkommen aus. Auch zum ausgibigen Duschen. Vollbad in unsererer Sechseck-Badewanne mit rund 260l Volumen ist auch problemlos möglich.
Wenn nötig kann ich die Schüttleistung erhöhen durch anheben der Temperatur und sonst muss man sich halt zeitlich anpassen.

Das Mit der Zirkulation würde ich mir noch mal an deiner Stelle überlegen. Die Wassermenge die "verloren" geht ist ohne Zirkulation überschaubar. Bei uns Dauert es ca. 10s am Regenduschkopf / Wanne bis warmes Wasser aus dem Speicher kommt. Hier ist aber von Vorteil das der HWR im EG ist und das Bad direkt darüber.

Einzigste wo es Nervt ist die Küche (längste Leitung und rel. geringe abnahme). Hier bin ich aber am überlegen mit einem kleinen DLE das Warmwasse vor zu wärmen so lange das kalte Warmwasser kommt.


mom
Ich glaub da sind wir etwas an einander Vorbei gerannt. Bei Schichtspeichern denke ich immer an sowas.
grafik.png
Für die Friwa meine ich einen Pufferspeicher (Rein für Warmwasser) mit innen liegenden großen Wärmetauscher zur Warmwasserbereitung im Durchlauferhitzerprinzip. Das da dann im Stillstand eine Schichtung stattfindet ist ja logisch. Das Passiert sogar in meinem 200 Liter Brauchwasserboiler.