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Hydraulische Weiche ausbauen (Teil 3)

20.11.2010 alexey 6 Kommentare

Nachdem die hydraulische Weiche und externe Pumpe entfernt wurden, muss der hydraulische Abgleich der Fußbodenheizung neu eingestellt werden. Jetzt pumpt ja die interne Pumpe durch die Heizkreise. Ich stellte fest, dass die Berechnung der Hydraulik, die ich von der Fa. Elsner über HHB bekommen habe, gar nichts taugt. Denn jene Berechnung war auf 10K Spreizung (entspricht dem Volumenstrom von ca. 0,75 m³/h) ausgelegt. Ich weiß nicht, ob die Ersteller wissen, dass die Vaillant VWS Wärmepumpe mit einer solch hohen Spreizung gar nicht arbeiten kann, denn sie schaltet standardmäßig ab 8K Hysterese einfach ab. Noch schlimmer ist, dass trotz der FBH-Berechnung auf 10K die tatsächliche Spreizung dank hydraulischer Weiche und falschen Pumpeneinstellungen bei mir originär nur 2-3K betrug. Also: komplette Fehlplanung! Dass es letzten Winter warm war, ist wohl nur der Anhebung der externen Heizpumpe zu verdanken, die ich damals vorgenommen habe, um die Volumenströme anzugleichen. Ich finde auch schade, dass die Firma Vaillant bei allen Fragen rund um die Einbindung ihrer Wärmepumpe lediglich auf solche Heizungsbauer verweist. Vaillant: wacht auf!

Also mache ich eine neue Berechnung für den hydraulischen Abgleich auf 5K Spreizung, wie es sich für Wärmepumpen gehört. Das kann man z.B. mit der Software OVPlan von Oventrop gut und einfach machen. Man braucht im Grunde nur eine Heizlastberechnung und die Raummaße. Man muss auch wissen welches Rohr (und noch besser wie viel) in der FBH verlegt wurde. Ich stelle die Ventile der FBH-Kreise auf die neue Berechnung um und komme auf einen Gesamtvolumenstrom von ca. 1,15 m³/h. Die Spreizung liegt in der Wärmepumpe bei den optimalen 5-6K. Mit meinem eigenen Tool zeichne ich die Strom- und Wärmemengenzähler auf und kann die Arbeitszeiten der Wärmepumpe überwachen und die COP (Arbeitszahlen) genau berechnen. Am gestrigen milden Freitag lag die Tagesarbeitzahl mit zweimal Warmwasserzubereitung und Raumsolltemperatur von 21°C bei 4,89 – das kann sich echt sehen lassen! Etwas besser als mit der Spreizung von 7-8K oder 6-7K, die ich vorher ausprobiert haben. Also es lohnt sich, den Volumenstrom und die Spreizung der eigenen Anlage zu überprüfen. Ich bin mit der Umstellung der Hydraulik soweit sehr zufrieden.

Die Trophäen sind irgendwann zu verkaufen

Aufzeichnung der VWS Wärmepumpe 19.11.2010

Bilder, Effizienz

Hydraulische Weiche ausbauen (Teil 2)

16.11.2010 alexey 3 Kommentare

Beim Auseinanderschrauben unserer Heizungsanlage haben wir festgestellt, dass die Heizungsinstallation von der Firma Elsner nicht viel besser gemacht wurde als die Elektroinstallation. Beim Einhanfen der Schraubverbindungen wurde das Gewinde offenbar nicht aufgerauht, so dass das Hanf aus der Verbindung so richtig ausgetrieben wurde. Irgendwann tropft’s aus einer solchen Verschraubung bestimmt und ich bin gespannt, wie viele von solchen ich noch im Haus habe. Außerdem wurden rund um die hydraulische Weiche verzinkte Teile verbaut (gut zu sehen auf dem Bild im Teil 1), die heutzutage in einem Heizkreislauf nichts zu suchen haben. Abgesehen von der halvanischen Korrosion, die zwischen Kupfer und Zink entstehen kann, platzen Zinkpartikel regelmäßig ab und können Schaden anrichten. Gut, dass sie mit der Weiche nun alle wegkommen.

Außerdem wurde im Heizkreislauf an keiner Stelle eine vernünftige Entlüftung eingebaut, obwohl die Vaillant Installationsanleitung einen Luftabscheider im Rücklauf vorsieht. (Wie konnte ich das nur bei der Abnahme übersehen!) Dafür wurden im Warmwasser-Kreislauf ganze drei Schnellentlüfter eingebaut. Alle ohne Luftabscheider oder Lufttopf. Dazu gibt’s klare Worte von Bosy-online.de: Wer jetzt noch immer daran glaubt, dass man mit den automatischen Schwimmerent- und Belüftern (auch Sabberpötte genannt) die immer wieder entstehende Luft und Gase aus dem Wasser holen kann, der glaubt auch noch an den Weihnachtsmann.

Der eigentliche Ausbau der hydraulischen Weiche ging beim erfahrenen Team sehr flott. Kreise zugedreht, Wasser aus Standrohren ablaufen lassen, das ganze unnötige Zeug abgeschraubt und durch 2 direkte isolierte Rohrverbindungen ersetzt, Heizung wieder aufgefüllt. Die Wärmepumpe pustet jetzt direkt in den Heizkreislauf. Es waren aber Optimierungen sofort fällig. Dazu bald mehr.

Bilder, Effizienz

Der Preis der Einzelraumregelung

26.02.2010 alexey 13 Kommentare

Ein weiterer Stromfresser wurde schnell entlarvt mit dem Sparzähler. Wie vermutet verbraucht jeder Stellmotor für die Einzelraumregelung der Fußbodenheizung Strom. Und zwar dann, wenn der Heizkreis geöffnet ist. Bei einer richtig berechneten und hydraulisch abgeglichenen Anlage sollten die Heizkreise ja eigentlich immer geöffnet sein. Und jeder Stellmotor verbraucht nicht gerade wenig: bei unseren Cosmoroll-Motoren sind das ca. 5 Watt. Die Energie fließt offenbar in die Wärme, denn sie werden auch ordentlich warm. Bei unseren 14 Motoren läppern sich 70 Watt Stromverbrauch zusammen, der immer da ist: Tag und Nacht. Und wenn man die Steuerung im Sommer nicht abschaltet sogar das ganze Jahr durch. Oder in Geld ausgedrückt – ca. 120 EUR im Jahr! Nur dafür dass die Heizkreise geöffnet sind.

Es wird generell über den Sinn und Unsinn der Einzelraumregelung (ERR) bei hochisolierten Gebäuden viel diskutiert. Fakt ist, dass es praktisch sehr schwierig ist zu messen, ob eine zeitlich gesteuerte Absenkung der Temperatur in einzelnen Räumen energetisch vorteilhaft sein kann. Das Wideraufheizen nach der Absenkung kann u.U. mehr Energie benötigen als das durchgängige Heizen. Und die Stromkosten für den Betrieb von ERR sollte man nicht einfach außer Acht lassen.

Eine permanente Absenkung der Temperatur in einem Raum lässt sich auch ohne ERR lösen: durch die bedarfsgerechte Heizlastberechnung und hydraulischen Abgleich. Man kann auch auf dem pragmatischen Weg über die manuellen Ventile die Durchflüsse einzelner Räume Tag für Tag sehr langsam ändern, um auf die gewünschte Temperatur zu kommen.

Wir haben unsere ERR schon vor Wochen ausgeschaltet. Die Köpfe der Stellmotoren kann man durch eine 1/8-Drehung lösen, dadurch öffnen sie die Heizkreise der Fußbodenheizung auch ohne Strom. Dieses Jahr liegt unsere Prio auf der schmmelfreien Bautrocknung, daher heizen wir durchgängig gleich einfach in jedem Raum. In Verbindung mit täglichem Lüften zahlt sich das auch aus: die permanente Luftfeuchtigkeit liegt mittlerweile bei unter 60%.

[Update 18.03.2010] Eigentlich ging’s bei diesem Thema gar nicht um HHB, aber wenn die Anwälte es sich wünschen, stelle ich gern klar: der Einbau der Einzelraumregelung war vertraglich vorgesehen. Wir sind zwar auf die Folgekosten nicht hingewiesen worden, daraus ist jedoch kein Beratungsverschulden von HHB Massivbau GmbH abzuleiten. Außerdem lässt sich die Pflicht zur Ausstattung mit ERR aus § 14 EnEV bei restriktiver Auslegung ableiten. [/Update]

7 Stromfresser an der Stange: die Stellmotoren

Effizienz

Kleine und große Krankheiten von Vaillant VWS

24.01.2010 alexey 2 Kommentare

Mit der Vaillant Wärmepumpe sind wir soweit ganz zufrieden. Die Regelung über die Außentemperatur, Heizkurve und Energieintegrall ist einfach und zuverlässig. Die Temperatur im Haus wird gut gehalten und ums Warmwasser müssen wir nicht bangen. Die Einzelraumregelung nutzen wir nicht, alle Termostate (außer im HWR) stehen auf offen. Das Haus soll ja erstmal trocknen, dann können wir damit experimentieren, ohne die Gefahr einzugehen, dass es irgendwo schimmelt.

Wenn ich jedoch an Energieeffizienz denke, komme ich im Internet schnell an die Info, was Vaillant mit den VWS-Wärmepumpen alles noch nicht so toll macht.

Die Heizungspumpe (und bei uns sind es wegen der hydraulischen Weiche sogar zwei!) läuft 24 Stunden am Tag auf volle Leistung. Also auch dann, wenn nicht geheizt wird. Und das ist ein Stromverbrauch von 93 Watt. Dazu kommt noch, dass Vaillant keine Hocheffizienz- sondern einfache 0815-Pumpen (von Wilo) verbaut. Effizienter wäre natürlich, die Heizungspumpe nur dann voll laufen zu lassen, wenn der Kompressor läuft. Die Solepumpe wird zwischendurch ja auch abgeschaltet.
Die Höchsttemperatur für Warmwasser lässt sich nur einstellen, wenn man den elektrischen Zusatzheizer einschaltet. (Und den Zusatzheizer will man eigentlich nur für den richtigen Notfall haben, er kann nämlich sehr teuer werden.) Da haben die Software-Entwickler wohl einen schlechten Streich gespielt und eine vollkommen irrsinnige Einschränkung eingebaut. Man könnte viel Energie sparen, wenn man das Warmwasser nicht ständig auf 55° sondern z.B. auf 45° bringen müsste. Warmwasserzubereitung kostet die Wärmepumpe nämlich viel Energie, da die Wärmpumpe bei so hohen Temperaturen nur wenig effizient arbeitet. Heißes Wasser hat auch größeren Wärmeverlust im Speicher.
Die Bedienung vom Gerät ist nicht optimal. Die Zusammenstellung der Werte auf den Screens ist sehr eigenartig. Einige Werte werden in der Anleitung nicht richtig erklärt (z.B. wird der Unterschied zwischen „Vorlauf Heizkreislauf“ und „VF2-Temperatur“ nicht klar). Vom eingebauten Wärmemengenzähler bekommt man gar keine vernünftige Information außer dem komischen Monatsdiagramm. Auch der Schutz durch einen PIN-Code („1000“) ist absolut nutzlos und störend.
Die Installations- und die Bedienungsanleitung könnten auch etwas aussagefähiger sein, sonst muss man über die genaue Anschluss-, Einstellungs- und Steuerungsweise noch einiges dazudenken.

Es gibt im Internet schon Anleitungen, wie man die ersten beiden Punkte optimieren kann. Vielleicht bringt die große Nutzergemeinder irgendwann auch eigene Firmware raus. Aber alles besser erst anwenden, wenn die Vaillant-Garantie abgelaufen ist.

Effizienz, Innenausbau

Wärmepumpe und Pufferspeicher

27.09.2009 alexey Ein Kommentar

In der vergangenen Woche mussten wir die Entscheidung treffen, ob unsere Heizungsanlage einen zusätzlichen Pufferspeicher bekommen soll. Ein Pufferspeicher ist ein großer Wassertank, der zwischen Wärmepumpe und den Heizkreisen eingebunden wird. Die Wärmepumpe heizt quasi den Pufferspeicher durchgängig auf und von da fließt das Wasser in die Heizkreise.

Folgende Vorteile des Heizsystems mit Pufferspeicher lassen sich im Internet rauslesen:

Wenn ausreichend groß dimensioniert: Guter Wärmespeicher, z.B. um die Stromsperrzeiten zu überbrücken oder um den Nachtstrompreis besser auszunutzen, wenn die Heizung per Heizkörper geschieht. Bei einer Fußbodenheizung hat dieser Vorteil so gut wie keinen Effekt. Ein paar Hundertliter im Puffer sind nicht viel im Vergleich mit dem Estrichvolumen.
Reduzierung der Takthäufigkeit der Wärmepumpe, da die Wärmepumpe an den Speicher kurzfristig mehr Energie abgeben kann als tatsächlich benötigt. De facto wird im Internet auch vielfach darüber berichtet, wie die falsch eingestellten Pufferspeicher die Takthäufigkeit drastisch erhöhen.
Hydraulische Abkopplung der Heizkreise vom Wärmekreis der Wärmepumpe. Ein Mindestdurchfluss des Heizwassers durch die Wärmepumpe soll nicht extra sichergestellt werden. Die Wärmepumpe geht nicht auf Störung, selbst wenn alle Einzelraumregler zu sind. Auf der anderer Seite ist dadurch eine mangelhafte Hydraulik oder fehlender hydraulischer Abgleich der Anlage gut kaschierbar. Einzelraumregelung ist meist eh eine unnötige Dauerbremse für ein effizientes Heizsystem.
Die Leistung der Wärmepumpe muss der benötigten Heizleistung nicht unbedingt genau entsprechen. Für eine effiziente Auslegung ist das jedoch ein Muss.
Einbindung anderer Wärmequellen (z.B. Solarthermie oder Kaminheizung) ist möglich. Wenn man andere Wärmequellen plant, ist ein Puffer oft nicht vermeidbar.
Ein Kombipuffer kann auch die Warmwasserzubereitung nach dem Frischwassersystem übernehmen.
Klare Trennung der Gewerke ist möglich: bis zum Pufferspeicher – Wärmepumpenbauer, nach dem Pufferspeicher – Heizungsinstallateur.

Entsprechend nachteilig wirken sich bei einem Pufferspeicher aus:

Wärmeverluste im Wärmespeicher. Der Aufstellraum (Keller) wird unnötig beheizt.
Zusätzliche Verluste auch dadurch, dass zeitweise mehr Wärme produziert wird als benötigt. Daher tendenziell höhere Systemtemperatur bei der Wärmepumpe und geringere Effizienz (Leistungszahl).
Zusätzliche Pumpe für den Heizkreislauf, die vor allem beim kleinen Pufferspeicher genau eingestellt werden muss, damit sich die Volumenströme angleichen und keine Durchmischung im Puffer stattfindet. Auch der Stromverbrauch der zweiten Pumpe.
Hohe Investition und Platzbedarf im Heizungsraum.
Komplexere und störanfällige Hydraulik, oft mit Mischer etc.

Unstrittig ist: technisch ist für einen Betrieb der Erdwärmepumpe mit der Fußbodenheizung kein Pufferspeicher erforderlich, da hier der Estrich als ein viel besserer Wärmespeicher gilt. Auch nach der Feldanalyse von Wärmepumpen-Anlagen des BFE ist die Effizienz einer energetisch abgestimmten Anlage ohne Pufferspeicher insgesamt besser. Genaue Planung und Einstellung der Heizung vorausgesetzt, haben wir uns deshalb auch gegen einen Pufferspeicher entschieden.

Eine gute Tippsammlung für den effizienten Betrieb einer Wärmepumpe findet sich bei Energiesparhaus.at.

[Update 10.01.2011] Die Pros und Kontras habe ich heute komplett überarbeitet. Die Entscheidung wird durch die Erfahrung bestätigt: ohne hydraulische Weiche (kleiner Puffer) läuft die Anlage noch besser. [/Update]

Bilder, Innenausbau

Fußbodenheizung wird ausgelegt

23.09.2009 alexey Schreibe einen Kommentar

Heute wurde endlich die Fußbodenheizung der Marke „Cosmoroll“ ausgelegt und getackert. Die Fläche unter dem künftigen Kaminofen haben wir ausgelassen. Genauso unter der Badewanne und der Dusche. Ansonsten liegen überall 17×2 mm PE-Xa Kunstoffrohre: 6 Heizkreise im Dachgeschoss und 7 Heizkreise im Erdgeschoss. Eigentlich sollte überall im 10 cm Abstand verlegt werden. So genau wurde aber oft leider nicht eingehalten. Das ist schade, denn vor allem im (wärmebilanztechnich ungünstigen) Bad hätte man mehr Rohr reinbekommen können. Jetzt kann Estrich kommen!

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