Volumenstrom - reichen meine Rohrleitungen aus?

Zitat von Spannungsabfalleimer

Woher weiß ich, ob meine Verrohrungen im Haus für die doch sehr hohe Menge Durchfluss geeignet ist?

Das mußt du Schritt für Schritt durchgehen, wenn die WP direkt anschließen möchtest. Je nach Leistung, steht in deren Einbauanleitung ein gewisser maximaler Volumenstrom. Dieser sollte in deiner Verrrohrung möglich sein. Sonst mindestens eine hydraulische Weiche dazwischen schalten.

Kommt drauf an welcge WP. Eintscheidend ist doch der minimale Volumenstrom. Eine Verrohrung im EFH ist immer tauglich. Ab 22mm Rohrdurchmesser gibts keine Probleme. Da passt genug durch. Manche sogenannte Experten oder Selbstbauer meinen es müsse grösser denn je sein und bauen Rohrgrössen für Mehrfamilienhäuser ein.

Zitat von Spannungsabfalleimer

Mir ist dabei aufgefallen, dass bei einer geringen Spreizung (bei WPs ja bevorzugt) ein entsprechend hoher Volumenstrom entsteht.

Gering ist natürlich relativ. Bis 12°K Spreizung bei einer WP ist sicher unproblematisch. Habe auch noch nirgends gelesen, dass eine geringere Spreizung von Vorteil ist.

Bei einer angenommenen Spreizung von 10°K und einer Wärmeleistung von 10kW beträgt der Volumenstrom 14,1 l/min. Bei 10°K/2kW sind es 2,8 l/min, bei 8°K/2kW sind es 3,5 l/min, usw.

Wärmeleistung (kWh) = Spreizung (°K) x Volumenstrom (m³/h) x 1,18

Bei niedrigen Spreizungen und damit hohen Volumenströmen neigen die Heizkörperventile zum Pfeifen.

Zitat von Heizungsdoc

minimale Volumenstrom

Bei einer modulierenden Umwälzpumpe wird der "minimale Volumenstrom" unter Teillast der Wärmepumpe verwendet. Unter Vollast, ist der vermerkte maximale Volumenstrom erforderlich. Sonst kann die Leistung nicht mehr vernünftig übertragen werden, weil Q=m*c*DT.

Zitat von greta

Dafür bedarf es keiner hohen Volumenströme (max. 15 l/min an der Pumpe), sonst fangen die Heizkörperventile ohnehin das Pfeifen an. 5-10 l/min für ein EFH sollte eher normal sein.

Um bei 15l/min eine Leistung von 16kW zu übertragen, müßte die WP mit einer Spreizung von 15K arbeiten. Normale WP arbeiten mit Spreizungen bis 5K.

Bei meiner WP kann man die Spreizung zwischen 6° und 12°K einstellen - möglicherweise unnormal?

16kW Heizleistung ist wohl ein Spitzenwert (AT -10°C) für ein Haus, das bislang ca. 4000 l/a Heizöl benötigt.

Zitat von Spannungsabfalleimer

Mein Plan ist es, einen 50l Puffer in den Rücklauf zu schalten. Mit einem Überstromventil kann dann der Volumenstrom gewährleistet werden

Dann kannst du diesen Puffer auch gleich parallel als Weiche anschließen, der Volumenstrom kann widerstandsfrei beliebig hoch werden und das Ventil enfällt.

Zitat von Spannungsabfalleimer

Allerdings würde ich gerne wissen, ob man das vorher ausrechnen/ simulieren kann...

Bräuchtest dazu passende Ausrüstung um den Volumenstrom zu erzeugen (eine passende Umwälzpumpe) den zu messen (Volumenstrommesser) und auch noch den Widerstand zu messen.

Um das auszurechnen, müßtest den Kreislauf des Wassers in jedem Betriebszustand kennen. Bei einem Zweirohrsystem mit Regulierungsventilen ist der Volumenstrom Null, sollten alle geschlossen sein.

Zitat von greta

Bei meiner WP kann man die Spreizung zwischen 6° und 12°K einstellen - möglicherweise unnormal?

Ich spreche von einer durschnittlicher Luft-Wasser Wärmepumpe.

Zitat von greta

16kW Heizleistung ist wohl ein Spitzenwert (AT -10°C) für ein Haus, das bislang ca. 4000 l/a Heizöl benötigt.

Das war ein Rechenbeispiel. Das eine Haus benötigt 5kW und das andere Haus 20kW. Und vom Heizölverbrauch steht nichts in diesem Thread.

Zitat von Spannungsabfalleimer

Zu dem Thema liest man immer pro/contra

Weil es extrem stark von der vorhandenen Anlage abhängt. Bei neuer Fußbodenheizung mit passender Hydraulik sowie einer modulierenden Wärmepumpe ist ein Puffer überhaupt nicht nötig.

In Bestandsanlagen welche für hohe Spreizungen bei geringem Durchlauf gebaut wurden, wird es ohne Puffer nur sehr schlecht laufen. Es soll auch kein großer Puffer rein. 80Liter würden ja schon reichen. Der übernimmt dann die Funktion einer größeren hydraulischen Weiche und behebt so alle Anschlußprobleme. Die WP ist nun einmal prinzipbedingt für einen großen Volumenstrom bei geringer Spreizung ausgelegt.

Wenn man bei den ganzen pro/contra Beiträgen genau hinsieht, dann haben meistens und für eine bestimmte Sachlage alle recht. Wenn einer behauptet, daß es bei einer gut geplanten Fußbodenheizung ohne Puffer geht und dieser eher hinderlich wäre, dann hat der recht. Behauptet ein Anderer, daß bei einer alten Hydraulik mit mehreren und zum Teil gemischten Heizkreisen (Heizkörper und Fußbodenheizung) es ohne Puffer schlecht läuft, dann hat der natürlich auch recht.

Zitat von Spannungsabfalleimer

erfahrener Heizungsbauer

Das ist ein Widerspruch in sich, weil kein Heizungsbauer auf seiner Berufsschule das Thema Wärmepumpe hatte. Es gibt auch noch keine Lehrer die viel davon verstehen. Es sind nur in mühevoller Kleinarbeit zusammengewürfelte Wissensfetzen, wobei das Funktionsprinzip leider untergeht. Das soll jetzt nicht als Kritik an der Branche verstanden werden. Die tut ihr Bestes um das Problem zu lösen. Es braucht aber Zeit, bis ausreichend Erfahrung gesammelt wurde.

Ob man nun 2 Heizkreise mehr verlegt oder einen Reihenpuffer drin hat ist doch das selbe. Was soll an einem Reihenpuffer also schädlich sein? Nichts.

Zitat von Heizungsdoc

Ob man nun 2 Heizkreise mehr verlegt oder einen Reihenpuffer drin hat ist doch das selbe. Was soll an einem Reihenpuffer also schädlich sein? Nichts.

Das hängt immer von der Lage vor Ort ab. Allerdings erschließt sich mir der Sinn eines Reihenpuffers bei einer Wärmepumpe nicht. Egal ob im Vor- oder Rücklauf. Der vergrößert nur das Wasservolumen der Anlage. Am Volumenstrom, auf welchen es ankommt, ändert der Reihenpuffer nichts. Und ein Reihenpuffer mit Überströmventil ist nur ein kastrierter Parallelpuffer.

Der Sinn ist, das genügend Abtauwärme zur Verfügung steht. 80 bis90% der Heizungsbesitzer interessieren sich nicht für die Tipps in den Foren bzw haben und wollen keine Ahnung haben. Die drehen weiterhin an allen Thermostaten. Und wenn dann alle zu sind brauchts den Reihenpuffer. Da kannst du den Leuten viel erzählen, sie wollen sparen und drehen alkes zu. Oma Erna versteht es sowie so nicht . Viele Rentner und auch jüngere Leute kommen mit den Reglungen nicht klar. WP 122 du musst in die Praxis falls du nicht vom Fach bist.

Zitat von Heizungsdoc

Der Sinn ist, das genügend Abtauwärme zur Verfügung steht.

Bei einer Luft-Wasser Wärmepumpe mit Prozessumkehr braucht es kein extra warmes Warmes um abzutauen. Die Konsequenz dieser Theorie wäre, daß ein kaltes Haus mit einer LWWP bei Frost nie aufgeheizt werden könnte, weil diese beim ersten Abtauversuch auf Störung gehen würde und das ist nicht der Fall.

Das, was aus dem Heizkreislauf entnommen wird, ist minimal, in Relation zur Wärmekapazität der Anlage bzw. des Gebäudes.

Ein anderes Problem ist jedoch gegeben, welches bei einer Heizkörperanlage unangenehm wahrgenommen wird, die WP drückt während der Abtauung kaltes Wasser in den Vorlauf. Um das abzufangen, kann ein Parallepuffer helfen, an welchen der Vorlauf der WP im oberen Drittel angeschlossen wird. So bildet sich im oberen Pufferbereich ein Warmwasservorrat, welcher die Heizkörper weiter versorgt und vom kalten Vorlauf der WP für eine gewisse Zeit (der Abtauung und des Wiederanlaufs) nicht beeinflusst wird. Der Rücklauf der LWWP hängt im unteren Drittel, der Rücklauf der Heizkörper unterhalb. Das gewährleistet ein schnelleres Erreichen des Sollwertes nach der Abtauung, denn es dauert ja eine Zeit bis die WP den stationären Betrieb wieder erreicht hat. Bei einer Fußbodenheizung ist das egal. Da reicht der Minipuffer als hydraulische Weiche oder nur eine hydraulische Weiche.

Primär geht es aber beim Parallelpuffer um die Entkoppelung der Volumenströme. Besonders bei Bestandsimmobilien mit hoher Heizlast werden auch hohe Leistungen der LWWP benötigt, und an der Physik führt kein Weg vorbei. Q=m*c*DT, wobei DT, die Spreizung, begrenzt ist, also muß ein sehr hoher Volumenstrom m durch.

Ein ausreichend großer Reihenpuffer im Vorlauf oder Rücklauf, würde die Trägheit des Systems etwas erhöhen. Löst jedoch nicht das Hauptproblem, nämlich die Sicherstellung eines hohen Volumenstroms, und allein deswegen braucht es überhaupt einen Puffer. Bei ausreichend dimensionierter Verrohrung, kann auf einen Puffer ganz verzichtet werden.

Hat jemand fundiertere Info zur optimalen Spreizung des Heizwassers einer WP?

Im Internet findet man die Angabe 5°K wären optimal, leider ohne Begründung.

Bei meiner WP kann man die Spreizung zwischen 6° und 12°K einstellen. Nach obiger Definition wäre das nicht optimal, wobei ich vermute, dass sich der Hersteller dabei etwas gedacht hat.

Eine andere Quelle behauptet, dass für die Effizienz nicht die VL-Temperatur, sondern das logarithmische Mittel zwischen VL und RL ausschlaggebend ist. Heißt, die Spreizung und die daraus resultierende Änderung der VL-Temperatur hat keinen nennenswerten Einfluss auf die Effizienz, vorausgesetzt man hängt nicht an der oberen VL-Grenztemperatur der WP.

Für die Geräuschentwicklung an den HK und die Stromaufnahme der HZ-Pumpe wären ein niedriger Volumenstrom und damit eine größere Spreizung von Vorteil.

Nehmt doch einen Zwischenwärmetauscher. Dann sind jegliche Probleme gelöst.

Hallo,
ich möchte das Thema mit den Vor-/Rücklauftemeperaturen und der Spreizung noch mal kurz aufgreifen.
HIer aleine Tabelle, die Änderungen der Vorlauftemperaturen meines Erachtens gut wiedergibt:

Beim Altbau (bis ca. 1975) wurde die Rohrnetzberechnung und Heizkörperauslegung noch mit Vorlauf-/Rücklauftemperatur von 90°C/70°C durchgeführt.
Dabei wurde die Dimension der Rohre so festgelegt, dass in den Strängen und Heizkörper-Anschlussleitungen die Fliessgeschwindigkeit bei der durch die Spreizung von 20 °K vorgegebene Wassermenge bis ca. 1,0 mtr/Sek. betragen durfte (und der Druckverlust in der Strecke so 100 Pa/mtr Rohr). Bei den Wärmepumpen haben wir heute Spreizungen von sagen wir mal 10°K. Das bedeutet, dass die Wassermenge allein aufgrund der geringeren Spreizung schon doppelt so groß sein muss.
Um die doppelte Menge an Wasser durch die unveränderte Rohrleitung zu bringen muss also bei einer Halbierung der Spreizung die Geschwindigkeit verdoppelt werden. Doppelte Geschwindigkeit heißt aber 4facher Druckverlust im Rohr also statt 100 Pa/m jetzt 400 Pa/m. Daraus folgt jetzt Strömungsrauschen und evtl. Pfeifen von Ventilen. Darüber hinaus erhöht sich bei der einer Verdoppelung der Wassermenge zusätzlich auch noch benötigte el. Energie der Umwälzpumpe um den Faktor 4.

Im Umkehrschluss bedeutet dies, dass man nie sicher sein kann, ob ncht evtl. Fliessgeräusche und pfeifende Ventile die Konsequenz sind, wobei dies aber wahrscheinlich nur bei den Auslegungstemperaturen von -8 bis -13 °C auftritt, wenn die Heizkörper bzw. FH-Heizung die großen Wassermengen benötigt.

VG
HAgez

Zitat von hagez

Bei den Wärmepumpen haben wir heute Spreizungen von sagen wir mal 10°K.

Dem würde ich für meine Anwendung (Heizkörper) zustimmen, wobei das bei meiner BJ 1995 Öl-Niedertemperaturheizung auch schon so war.

Bleibt die Frage, worauf beruht die Behauptung, eine WP läuft bei einer Spreizung von 5°K optimal bzw. ist das eine Falschmeldung?

Zitat von greta

Hat jemand fundiertere Info zur optimalen Spreizung des Heizwassers einer WP?

Im Internet findet man die Angabe 5°K wären optimal, leider ohne Begründung.

Setz dich einfach mit dem Funktionsprinzip der Wärmepumpe auseinander und du erkennst worin sich die 5K begründen, bzw. begründet hatten.

Wenn ich durchschnittliche Beschleunigsungswerte eines Autos nachlese und dann mit einem Formel1 Rennwagen vergleiche, ergeben sich auch beträchtliche Unterschiede.