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Mumbai
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Beitragvon Mumbai » 20.05.2007 07:58 Uhr

Hallo zusammen,

ich betreibe seit kurzem eine Photovoltaikanlage mit knapp 16 KWp Leistung auf einem Süddach eines EFH (ca. 140 qm Wohnfläche, massive Bauweise 1986). Die Wechselrichter sind in einem Kellerraum mit Lichtschacht und mit 13,6 qm Grundfläche (ca. 35 Kubikmeter Volumen) untergebracht - dem einzigen Kellerraum (Hanghaus), der neben dem Heizungsraum der Ölheizung als Montageort in Frage kam - eine Aussenmontage wurde nicht in Erwägung gezogen, eine Verlegung wäre nur mit größerem Aufwand möglich.

Eigentlich wurde der besagte Raum bislang auch als Lagerraum für Lebensmittel genutzt - das ist jedoch seit Inbetriebnahme der PV-Anlage nicht mehr möglich, da bereits im warmen April dort Temperaturen von ca. 20° C erreicht wurden. Darüber war ich mir vorher leider nicht im Klaren...

Da das Haus vermietet ist (1 Mieter) und ich keinen Streß haben möchte, wenn's schön warm wird, entstand die Überlegung, eine LuftWasserwärmepumpe zu installieren, um die überschüssige Wärme - oder zumindest einen Teil davon - für die Brauchwassererwärmung zu nutzen. Zwar soll sich dies eigentlich nie recht amortisieren, aber der Friede mit dem Mieter wär's mir wert. Ausserdem würden die Wechselrichter in kühlerer Umgebung effizienter arbeiten und länger halten.

Der Wirkungsgrad der Wechselrichter liegt bei ca. 96 - 97 %, d.h. bei optimalen Bedingungen werden pro Tag ca. 5 KW an Abwärme erzeugt, im Jahresmittel ca. 2 - 2,5 KW pro Tag.

Daraus ergeben sich einige Fragen:

1.) Reicht dies, um eine Brauchwassererwärmung zu ermöglichen ?
2.) Wie muß die Wärmepumpe dimensioniert sein, um den Warmwasserbedarf...
.......a) einer Person zu decken und
.......b) evtl. später den eines max. 4 - Personen - Haushalts.
Entweder wäre dann die Anlage aktuell überdimensioniert oder später unterdimensioniert. Kompromisslösung ?
3.) Von der jetzigen Situation ausgehend: Wie lange ca. wäre die Pumpe täglich in Betrieb, um das Brauchwasser zu erwärmen ? Kann mit einer nennenswerten Temperatursenkung im Raum gerechnet werden. Um wieviel Grad würde sich die Temperatur zumindest senken lassen, was wäre die niedrigste zu erwartende Temperatur ?
4.) Mit welchen Stromkosten - auch für die elektrische Zuheizung - muß in etwa gerechnet werden ?
5.) Bislang wird Warmwasser über die zentrale Ölheizung erwärmt. Kann der Boiler dieser Heizungsanlage für die Wärmepumpe mitgenutzt - oder ausschließlich - genutzt werden? Das würde ja entweder den Kauf eines Wärmepumpensystems OHNE extra Boiler ermöglichen oder aber die Ableitung größerer Wärmemengen - macht das Sinn?

Vielleicht erscheinen die Fragen ja ziemlich naiv, aber auf diesem Gebiet bin ich ein absoluter Neuling. Wer kann helfen ? Ich bin für jede Anregung dankbar, auch zu Einzelfragen :D

Mumbai

fdl1409
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Beitragvon fdl1409 » 23.05.2007 06:39 Uhr

Hallo Mumbai,

die Anschaffung einer WP zur Brauchwassererwärmung macht für dich nicht nur Sinn, sondern rechnet sich auch noch.

Du brauchst eine Brauchwasserwärmepumpe, wie sie standardisiert mit einem typischerweise 300l großen Speicher angeboten werden. Diese reichen für ein Einfamilienhaus immer aus.

Die Geräte haben eine elektr. Leistungsaufnahme von z.B. 500 Watt und eine Wärmeleistungsabgabe von z.B. 1,5 kW.
Laufzeit ist abhängig vom Verbrauch. Man rechnet pro Person 500 kWh pro Jahr, also durchschnittlich 1,4 kWh pro Person und Tag. Dazu kommen die Speicherverluste. Bei 4 Personen würde ich also mit einem Verbrauch incl Verluste von vielleicht 6-8 kWh und einem Strombedarf von 2-3 kWh ausgehen.
Die Wärmeverluste des Speichers gehen wieder in den Raum. Du kannst davon ausgehen daß bei 4 Personen die gesamte Abwärme deiner Wechselrichter von z.B. 5,5 kWh abgezogen wird, der Raum also wieder Temperaturen hat wie vorher. Bei geringerer Abwärme wird der Raum sogar unter die übliche Temperatur gekühlt.

Die Sache rechnet sich, weil du die Ölheizung dann im Sommer komplett abschalten kannst. Die Warmwasserbereitung läuft wegen der Stillstandsverluste bei einer Ölheizung v.a. im Sommer mit extrem schlechtem Wirkungsgrad. Der größte Nutzen einer Solaranlage liegt z.B. in der Vermeidung dieser Verluste, die den eigentlichen Verbrauch meist weit übersteigen. Kannst die Ölheizung im Sommer komplett abschalten, in der Heizperiode auf reine Heizung ohne WW schalten. Dadurch sparst du die Verluste des WW-Behälters ( den du als Speicher für die WP nicht benutzen solltest ) und im Sommer auch den Strom der Heizungsregelung sowie den Brennerstrom. Nur wenn es im Kellerraum einmal zu kühl werden sollte ( unwahrscheinlich ) könntest du die Ölheizung dafür reaktivieren, die läuft dann sowieso im Winter.

Den Aufstellungsort solltest du dir gut überlegen. Der Heizungskeller ist eigentlich besser, weil du da leichter an die Wasserleitung anbinden kannst ( vermutlich ). Denke es ist einfacher die Wechselrichter zu verpflanzen. Ausnahme dann wenn der Kellerraum näher an den Zapfstellen liegt, dort auch die Wasserleitungen verlaufen oder mit geringem Aufwand verlegt werden können. Wenn du bisher eine Zirkulation hattest könntest du versuchen diese durch Streckenverkürzung einzusparen. Ansonsten verbessert jede Streckenverkürzung den Komfort und mindert Wasserverluste durch Vorlauf.
Problem wäre wenn keine oder sehr geringe WW-Abnahme wäre, z.B. bei Einzelperson oder Urlaub. Da die WP auch dann noch gelegentlich läuft um die Wärmeverluste auszugleichen würde der Raum dann sogar noch etwas wärmer. Mein Gefühl sagt daß der Heizungsraum besser geeignet ist und du die Wechselrichter verpflanzen solltest. Mach das trotzdem mit der WP, es macht Sinn.

Du solltest eine Brauchwasser-WP nehmen die in der Lage ist 65° zu produzieren ohne elektrischen Nachheizstab. Die WP stellst du auf eine Solltemperatur von 45°, einmal in der Woche Legionellenschaltung mit 60°. Nachheizstab ganz ausschalten, die Dinger sind versteckte Energiefresser.

Kostenpunkt incl Montage ca 2.000 Euro. Da die Energiekosten für deinen Mieter deutlich sinken werden kannst du die WP anteilig auf die Miete umlegen mit 11% pro Jahr. Vielleicht etwas weniger, um die Sache schmackhaft zu machen. Um die Einsparung zu quantifizieren überprüfe nach Möglichkeit den Verbrauch der Ölheizung in einem Sommermonat wo sie nur für WW läuft. Das geht oft über den Betirebsstundenzähler. Bei 20 kW hättest du gut 2 Liter Öl pro Stunde, Rest kannst du selbst rechnen. Eigentlicher WW-Verbrauch 4 Personen wären 15-20 Liter im Monat, der größere Rest sind Verluste.

MFG
Frank
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Beitragvon Energiesparer » 23.05.2007 21:49 Uhr

da du die Wärmequelle ( Wechselrichter ) im Keller hast, ist eine WW-Wärmepumpe die ideale Lösung.
Gleichzeitig können durch diese die Kellerräume entfeuchtet werden.
Ein gekühlter Wechselrichter hat selbstverständlich auch eine höhere Lebensdauer.
Mumbai
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Beitragvon Mumbai » 25.05.2007 03:45 Uhr

Hallo Frank und Energiesparer,

danke für die wertvollen Hinweise !
Ich nehme an, dass bei einer Person im Haushalt nur ungefähr ein Viertel der Wärmemenge eines 4-Personen Haushaltes entzogen wird. Wirkt sich das bereits wesentlich auf die Raumtemperatur aus ? Stop, ich sehe gerade, Frank schreibt, die Raumtemperatur könnte sogar zulegen, wenn nur 1 Person im Haushalt lebt. Und genau das ist jetzt die Frage. Kann ich dennoch mit einer Senkung der Raumtemperatur (derzeit 21 ° C) rechnen oder wird das ganze ein Eigentor ?

Was den Aufstellungsort anbelangt, wird ohne größeren Aufwand eine Änderung kaum mehr machbar sein. Der Heizungskeller befindet sich gleich nebenan, ist mit ca. 7 qm gerade mal halb so groß wie der Kellerraum, sodaß die Wechselrichter OHNE Einsatz einer Wärmepumpe - und die war in der ursprünglichen Planung ja gar nicht vorgesehen, den Raum erheblich stärker aufheizen dürften....

Die EVU empfahl mir, über einen Schacht zum Nebenraum (= Heizungskeller) im Winter Warmluft ansaugen zu lassen, wenn die Wechselrichter im Aufstellungsraum der Wärmepumpe zuwenig Wärme liefern. Dies könnte entweder manuell (Klappe zu / Klappe auf) eingestellt werden oder vielleicht auch über eine Thermostatregelung (vermute ich mal). Wer hat da evtl. eine Idee ... ?

Ich freue mich weiterhin über jeden Kommentar !
Nochmals vielen Dank, insbesondere für die ausführliche Antwort von Frank ! Sonnige Grüße !
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Beitragvon fdl1409 » 25.05.2007 06:37 Uhr

Hallo,

bei nur einer Person würde die Bilanz so aussehen:
der Speicher der WP hätte einen Wärmeverlust von 3-5 kWh pro Tag, bei der relativ hohen Raumtemperatur eher 3. Der Mieter verbraucht im Mittel 1,5 kWh. Um die insgesamt 4,5 kWh zu produzieren benötigt die WP 1,5 kWh Strom.
Gesamtbilanz: dem Raum werden durch Verbrauch des Mieters 1,5 kWh entzogen und durch die WP 1,5 kWh zugeführt. Der Rest des Umsatzes bleibt im Raum. Kühleffekt Null.

Mein Rat wäre die Wechselrichter zu versetzen. Im Heizungsraum kannst du ein Fenster kippen im Sommer und die Wärme weglüften.
Brauchwasser-WP wäre immer noch sinnvoll wegen Einsparung der Verluste der Ölheizung bei der WW-Bereitung. Bei einer Einzelperson ist der Wirkungsgrad der WW-Bereitung grottenschlecht. Allein die Verluste des WW-Speichers übersteigen schon den Verbrauch. Viel einfacher, preiswerter und in diesem Fall energetisch gleichwertig wäre der Einbau eines vollelektronischen Durchlauferhitzers ( ebay ab 200 Euro ). Die Wärmebilanz für den Heizungsraum verändert sich insofern, als die bisherigen Wärmeverluste des Speichers dann entfallen. Der Speicher hat sicher 2-3 kWh Verluste, der Heizungsraum wird also auch jetzt schon recht warm sein.
Da dir die Umwelt sehr am Herzen liegt - du wirst die PV-Anlage nicht nur aus Gewinnstreben angeschafft haben - würde ich dir dazu unbedingt raten. Wichtig ist größtmögliche Nähe zu Zapfstellen.

MFG
Frank

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