Pufferspeicher beim Kühlen mit einer Wärmepumpe

[gnika7]

Sers allerseits,

aktuell mache ich mir Gedanken über das Heizsystem für unseren Neubau im Raum Regensburg. Erstmal ein paar Eckdaten:

a) Es soll eine Luftwärmepumpe WPL 15 AC von Stiebel Eltron eingesetzt werden (Andere Heizarten Erdwärmepumpe, Gas, etc. kommen aus verschiedenen Gründen nicht in Frage.)

b) In allen Räumen wird FBH installiert

c) Es wird ein zentrale KWL verbaut

d) ERR soll vermieden werden. Dafür ein gescheiter hydraulischer Abgleich.

e) Es soll gegebenenfalls die Kühlfunktion der WP genutzt werden (Die Problematik mit dem Kaltluftsee, Taupunkt etc. ist mir bewusst und ist hier nicht das Thema)

Daraus ergibt sich für mich:
Ohne ERR ist aus meiner Sicht ein Pufferspeicher für die Heizung recht unsinnig und ich würde gerne darauf verzichten. Bei der Kühlfunktion scheint dieser aber zwingend zu sein. Von Stiebel Eltron steht im Handbuch dazu:
"Für das Kühlen ist eine Entkopplung der Volumenströme der Heizkreise und des Gerätes zwingend erforderlich. Daher muss in diesem Falle eine hydraulische Weiche oder ein Pufferspeicher installiert werden. Eine hydraulische Weiche kann nur eingesetzt werden, wenn die Kühlung über ausreichend dimensionierte Gebläsekonvektoren erfolgt. Bei Flächenkühlung muss ein Pufferspeicher installiert werden."

Nun zu meinen Fragen:
1. Warum ist für die Kühlfunktion ein Pufferspeicher von nöten? Stiebel nennt keinen Grund für die nötige hydraulische Entkoppelung. Meine Vermutung geht in die Richtung, dass die WP im Vorlauf beim Kühlen eine sehr niedrige Temperatur hat und deshalb ohne Puffer entweder zum Takten kommen würde oder der Taupunkt unterschritten wird.

2. Wenn schon ein Speicher installiert werden muss,würde ich die FBH im Heizfall trotzdem gerne direkt beladen und nur im Kühlfall den Speicher verwenden? Geht das überhaupt? Wie müsste dann der Speicher eingebunden werden? Parallel oder in Reihe zur FBH?

Nun bin ich gespannt auf die Antworten/Ideen.

Gruß
Niko

[RBender]

Zur ERR läßt sich sagen, dass diese durch das ENEV vorgegeben ist. Sollte es sich bei dem Gebäude um ein KfW-Effizienzhaus handeln ist die ERR (oder Gleichwertig) durch den Sachverständigen zu bescheinigen. Hier ein Auszug aus einer KfW-Mail:

"Bitte beachten Sie hierzu Pkt. 4 der Auslegung XIX-11 zu § 14 Abs. 1 und 2 EnEV 2013 (selbsttätige Regelungseinrichtungen bei Zentralheizungen)

1. Eine Ausnahme nach § 24 Absatz 2 EnEV 2013 von der Anforderung des § 14 Absatz 2 EnEV 2013 nach einer Ausstattung der Heizungsanlage mit selbsttätig wirkenden Einrichtungen zur raumweisen Regelung der Raumtemperatur hat der Verordnungsgeber im Falle von wärmepumpenbetriebenen Fußbodenheizungen auch bei einer Berücksichtigung des Selbstregeleffektes nicht vorgesehen. Denn sowohl die Verwendung einer Fußbodenheizung mit niedrigen Systemtemperaturen (Selbstregeleffekt) als auch der Einsatz einer Wärmepumpe ist in der Verordnung und den anzuwendenden Berechnungsregeln vorgesehen und rechnerisch beschrieben. Dies schließt auch das regelungstechnische Verhalten von Fußbodenheizungen einschließlich des dabei angeführten "Selbstregeleffektes" ein. Allerdings erfordert eine Einzelraumregelung bei Wärmepumpenheizungen regelmäßig einen Pufferspeicher, um eine hydraulische Störung beim gleichzeitigen Schließen der Heizkreise durch die Einzelraumregler zu vermeiden. In bestimmten Fällen besteht jedoch der Wunsch, aus Platz-, Kosten- und Effizienzgründen auf einen Pufferspeicher zu verzichten. Bei 1-2-Familienhäusern mit wärmepumpenbetriebenen Fußbodenheizungen gilt dabei unter folgenden Voraussetzungen die Anforderung des § 14 Absatz 2 EnEV 2013 als erfüllt, da dadurch ebenfalls eine raumweise Regelung der Raumtemperatur möglich ist:

• Dimensionierung der Anlage mit ausreichend großem Wasserinhalt sowie sehr niedriger Vorlauftemperatur zur Sicherstellung des Selbstregeleffektes,
• Beeinflussung der Raumtemperatur im Führungsraum (üblicherweise Wohn-/Essbereich) direkt über die Regelung der Wärmepumpenanlage (durch den permanent geöffneten großen Heizkreis des Wohn-/Essbereichs kann damit ggf. auf einen Pufferspeicher verzichtet werden),
• Ausrüstung der Nebenräume wie Schlaf-/Kinderzimmer und sonstigen beheizten Räume mit Einzelraumreglern.

Die Verantwortung für eine entsprechende Auslegung und Dimensionierung der Anlage liegt dabei stets beim Anlagenplaner. Eine Befreiung nach § 25 Absatz 1 EnEV 2013 ist aufgrund der gleichwertigen Erfüllung des § 14 Abs. 2 EnEV 2013 dabei nicht erforderlich."

Mein persönliche Erfahrungen und meine ganz persönliche Ansicht (Okay ich bin auch kein Freund von einem Föhn als Wärmeversorger -außer im Passivhaus): Ich würde nicht auf einen Pufferspeicher verzichten. Die L/W-Pumpe braucht Wasservolumen damit sie vernünftig arbeiten kann. Alles andere kann zu einer dauerhaften Taktung der Anlage führen. Die Hoffung, dass die Wassermenge im Fußboden ausreicht, wäre (ist) mir nix. Mir selbst hat ein Verkaufberater von Viessmann gesagt, dass er Anlagen ohne Puffer nicht verkauft. Wenn ein Verkäufer freiwillig nicht verkaufen will, dann sagt mir das alles!

[benji]

Hi,

den Puffer benötigst du um den Wasservolumenstrom zu gewährleisten damit die WP Abtauen kann bzw. es zu keiner HD Störung kommt.

Gruß

[gnika7]

Danke für die Infos, auch wenn ich diese bereits kannte und bei den Fragen mich leider nicht weiterbringen.

Zur Klarstellung WPL 15 AC ist eine Luft-Wasser-Wärmepumpe.

Bitte keine Hinweise zu KfW. Bei KfW kann man sich von der ERR befreien lassen. Das ist schon geklärt.

Zum Pufferspeicher im Heizfall verweise ich auf die Frauenhoferstudie. Bei richtigen hydraulischem Abgleich werden die Volumenströme auch ohne Pufferspeicher gewährleistet und die JAZ ist ohne Puffer besser als mit Puffer. Als Wärmespeicher ist der Estrich viel besser geeignet, da größerer Masse. Um in einem Pufferspeicher ausreichende Menge an Wärme zu speichern, müsste der auf hohe Temperaturen gebracht werden -> hohe Vorlauftemperatur -> schlecht für die WP.

Die Abtauproblematik kann man auch ohne Puffer mit einer elektrischen Heizung lösen. Wie sinnvoll das ist, ist nicht das Thema.

Mir geht es explizit um den Kühlfall. Wie sinnvoll ein Pufferspeicher im Heizfall ist, wurde oft genug hier und woanders diskutiert. Das müssen wir nicht nochmal durchgehen.

[benji]

Im Kühlfall muss die WP auch abtauen. Wenn du über NHZ abtauen möchtest muss du aber einen gewissen Wasservolumenstrom gewährleisten. Wie soll der zu Stande kommen wenn alle Heizkreise zu sind???

Ich habe selbst eine WPL15AS, diese hat keine Kühlfunktion. Ich habe bei mir auch keinen Pufferspeicher in der Anlage, gesteuert wird es über drei Reserveabgänge am FBHKV. Dort sitzen 3 Stellantriebe drauf, wenn alle Kreise geschlossen sind gehen diese 3 Antriebe auf. Dies sollte am entferntesten Verteiler sein.

Gruß

[gnika7]

Warum sollen alle Heizkreise zu sein? Wie gesagt, keine ERR und passender hydraulischer Abgleich.
Außerdem ist mir nicht klar, was im Kühlfall abgetaut werden soll? Der luftseitige Wärmeübertrager hat dann üblicherweise Temperaturen über 30°C. Da ist mit Eisbildung nicht zu rechnen. Das ist aber wie gesagt nicht mein Punkt. Mich interessiert vor allem der Kühlfall, insbesondere

1. Braucht man zwingend einen Pufferpeicher im Kühlfall? Und warum?
2. Wenn ein Speicher - kann der dann so eingebunden werden, dass dieser im Heizfall nicht genutzt wird?

[chris_s]

Puffer würde ich definitiv rauslassen. Genauso wie die Kühlung. Am besten im HTD einlesen. Man kann sich in die Thematik einlesen und Gedanken machen. Außentemperatur... Temperaturkurve was ich fahren muss um über den BODEN den Raum (LUFT) zu kühlen... Bringt im Endeffekt nicht wirklich viel (und wir hätten bessere Voraussetzung. SoleWP )

Am besten verschattet man und lässt die Sonne nicht rein. Jalousien. Oder fährt über Nacht die Kühlung mittels KWL...KWL sinnvollerweise noch mit Solewärmetauscher!

Wir haben auf die Kühlung somit verzichtet (wohnen 20km weiter).

Eigentlich ist der Puffer bei einer Luftwp für den Abtauvorgang unerläßlich. Wobei man mit genügend verlegten FBH-Rohr den umgehen kann. Somit fungiert der Estrich als Puffer bzw. Speicher.

[RBender]

Warum fragt man in einem Forum, wenn man doch schon alles weiß? Verzichte doch einfach auf den Pufferspeicher und ERR. Ich würde mich über einen Bericht in 5 Jahren freuen! Dann konnte ich jedenfalls noch was lernen!

[nipponichi]

Oder fährt über Nacht die Kühlung mittels KWL...KWL sinnvollerweise noch mit Solewärmetauscher!

Die Kühlwirkung ist wegen geringer Wärmekapazität der Luft so gering, daß man sich den Sommerbypass eigentlich sparen kann
(Bei 150qm/h und 10° Temperaturdifferenz Kühlleistung von 500W).

[kunig]

Die Kühlwirkung ist wegen geringer Wärmekapazität der Luft so gering, daß man sich den Sommerbypass eigentlich sparen kann
(Bei 150qm/h und 10° Temperaturdifferenz Kühlleistung von 500W).

Der Bypass alleine bringt es natürlich nicht, aber wenn man z.B. eine Sole-Vorkühlung hat sieht es anders aus. Es ist im Hochsommer schon ein Unterschied ob 25°C warme Luft in die Räume strömt oder 22-23°C. Wir sind letzten Sommer niemals über 24°C in den Wohnräumen gekommen.
Kühlen über die WP würde ich nicht machen, der Stromverbrauch wäre mir zu hoch. Und der Fußboden wird ja auch deutlich kälter. Bei mreiner WP (KNV LWSE-F 12) ist das Kühlen übrigens auch ohne Puffer möglich, aber ich benutze es wie gesagt nicht.

[MarkusS]

Warum sollen alle Heizkreise zu sein? Wie gesagt, keine ERR und passender hydraulischer Abgleich.
Außerdem ist mir nicht klar, was im Kühlfall abgetaut werden soll? Der luftseitige Wärmeübertrager hat dann üblicherweise Temperaturen über 30°C. Da ist mit Eisbildung nicht zu rechnen. Das ist aber wie gesagt nicht mein Punkt. Mich interessiert vor allem der Kühlfall, insbesondere

1. Braucht man zwingend einen Pufferpeicher im Kühlfall? Und warum?
2. Wenn ein Speicher - kann der dann so eingebunden werden, dass dieser im Heizfall nicht genutzt wird?

Ich will Dich nicht vergraulen, Du / Ihr könnt das gerne hier weiter diskutieren.

Allerdings denke ich dass Du mit dieser - sehr interessanten - Diskussion in einem Fachforum wie z.B. Haustechnikdialog.de "besser" aufgehoben bist weil da eher die Kompetenz für dieses Thema sitzt.

Von meiner Seite:
Wenn Du irgendwas jenseits des Standards von Stiebel Eltron & Co. willst musst Du Dir wohl oder übel einen Fachplaner suchen der die Anlage plant - oder Du planst das selber. Oder Du findest DEN Heizungsbauer in der Region der Ahnung von seinem Handwerk hat - jenseits der Copy & Paste-Planungen vom Hersteller. Und technisch ist es kein wirkliches Problem, einen Puffer nach irgendwelchen Kriterien in den Volumenstrom zu schalten, macht meine Anlage auch, nur wird Dir sowas kein Standard-Installateur bauen, weil Stiebel sagt dass muss so und was muss ist das was Gewährleistung des Herstellers erhält. Und ich würde davon ausgehen dass die Regelung der WP nicht mit einem "on Demand Puffer" umgehen kann, d.h. man muss sich irgendwie verrenken dass die Regelung doch irgendwie die Pufferzuschaltung macht - oder man plant von Anfang an ordentlich, sprich man vergisst den ganzen Standard-Regelungskram und macht die Regelung über eine UVR 1611 von http://www.ta.co.at/de/ oder z.B. eine Wago http://www.wago.de/produkte/produktk...icht/index.jsp - beide, vor allem letztere spielen auch noch mit KNX.

[gnika7]

chris_s Hört sich vielversprechend an. War auch meine Überlegung auf den Speicher und somit die Kühlung zu verzichten. SEWT ist zumindest langfristig eingeplant.

RBender Leider findet man nicht wirklich viele Infos zu Pufferspeicher in Kombination mit Kühlung. Deshalb auch die Frage... und die Hoffnung, dass jemand schon dazu Erfahrung hat und ich nicht selber erst 5 Jahre warten muss. Könnte ja auch schiefgehen das Experiment.

kunig Kühlen mit WP würde ich auch nur bei Stromüberschuss aus PV machen. Üblicherweise muss man dann kühlen, wenn man zuviel Strom erzeugt. Energiekosten wären also nicht das Problem, da mit der Einspeisung in meinem Fall bei 60% Schluss wäre

MarkusS HTD werde ich mal versuchen. Dass ein Standardinstallateur so einer Anlage unter Umständen nicht machen würde ist mir bewusst. Ich werden mal mit dem Installateur meines Vertrauens mal durchdiskutieren, ob und wie ein Pufferspeicher bzw. die Kühlfunktion sinnvoll sind und wie der Speicher dann eingebunden werden soll. Dass der Hersteller da vielleicht nicht glücklich wird, werde ich wohl in Kauf nehmen müssen, wenn ich von dem gewählten Vorgehen überzeugt sein sollte. Mal sehen...

Noch zu der ursprünglichen Fragen. Habe bei Stiebel nachgefragt... Laut Stiebel wird ein Puffer benötigt, da bei der Unterschreitung des Taupunkts die ERR die Ventile zumacht und die WP takten würde. Also wie vermutet.
Habe hier mal auch gelesen, dass jemand die Kühlfunktion ohne Speicher nutzt, jedoch den Vorlauf nach unten so begrenzt, dass der Taupunkt gar nicht erreicht wird. Scheint zu funktionieren ohne dass die WP taktet. Für micht hört sich das plausibel an, werde das mit dem Installateur besprechen, ob bei Stiebel sowas geht.

Danke allerseits nochmals fürs FeedBack. Hat jedenfalls geholfen und ein paar neue Ideen gebracht...

[heckmannju]

Hi,

den Puffer benötigst du um den Wasservolumenstrom zu gewährleisten damit die WP Abtauen kann bzw. es zu keiner HD Störung kommt.

Gruß

Aber nicht wenn er keine oder nur wenige Regler hat.

[heckmannju]

Hi
VG Jürgen
Ich weiss gar nicht warum aber bei mi geht auch kühlen ohne Puffer se wpc04 Cool

[benji]

Hi,

ERR hab ich irgendwie nicht so ganz wahrgenommen. Zudem könnte es ja immer sein, dass doch ERR nachgerüstet wird. Dies ist ja bekanntlich auhc ein großer Diskussionspunkt

Gruß