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Erdwärme, Wärmepumpe, Erdkollektoren, Wasserwärmepumpen, Bohrungen, Sonden
NurneFrage

Beitragvon NurneFrage » 16.03.2006 13:25 Uhr

Hallo!

Man die Frage eines Laien.
Kann man mit Hilfe der Daten der Energieeinsparnachweises
nach der Energieeinsparverordnung EnEV ersehen, ob die geplante Wärmepumpe ausreichend groß ist, oder ob es nicht sinnvoller wäre, eine größere zu nehmen.
Wir planen ein Haus mit Luft-Wasser-Wärmepumpe und Solaranlage und die geplante LWWP scheint mir an der Grenze der Kapazität zu sein.
Kann man solche Berechnungen mit den Größen wie
Anlagenaufwandszahl eP
Nutzfläche
Jahresheizwärmebedarf
Jahres-Primärenergiebedarf usw. durchführen.
Und kann man dadurch ableiten, dass man besser eine größere LWWP oder andere Unterstützungen der Heizung planen sollte.

Hab davon leider keine Ahnung und bin Dankbar für Tipps.
Schöne Grüße
Georg

Gast

Beitragvon Gast » 17.03.2006 14:30 Uhr

Hallo,

ja, kann man. Jahresheizwärmebedarf reicht schon. Dazu noch der Warmwasserbedarf - dafür rechnest du entweder 12,5 kWh pro m2 oder 500 kWh pro Person. Summe durch 2000 teilen, fertig.
Die Anlage die du da planst macht aber so keinen Sinn. Bau lieber eine Anlage mit Erdsonde und spar dir die Solaranlage. Kostet nicht viel mehr und verbrauchst viel weniger Strom.
Ein paar Fakten. Bei 4 Personen brauchst du überschlägig 2000 kWh fürs Warmwasser. Mit einer mittelgroßen Solaranlage sparst du davon 60%, also 1200 kWh. Eine Wärmepumpe hat im Sommer eine besonders hohe Leistungszahl, da die Luft oder Sole dann die höchste Temperatur hat.
Rechne mal nur mit einer Arbeitszahl von 4, dann sparst du 300kWh Strom durch die Solaranlage. Die Solaranlage braucht selbst 50kWh an Strom für Umwälzpumpe und Regelung. Und wenn du dann noch eine Legionellenschaltung hast dann wird es ganz bitter. Deine LWWP liefert bei Tieftemperaturen im Winter nicht mehr viel, dann arbeitest du heizungsseitig mit elektrischem Nachheizstab. Macht keinen Sinn.

Bei Warmwasser mach lieber folgendes: Wenn du Pufferspeicher mit Erwärmung im Durchflußprinzip nimmst ( Edelstahlwellrohr ) brauchst du weder Legionellenschaltung noch Nachheizstab. Ein 450l Speicher kostet etwa 1200 Euro, z.B. Huch KSW 0-451. Den kannst du mit der WP mit 45°
laden, raus kommt über 40° an Warmwasser. Arbeitszahl im Winter 4, im Sommer 5, wohlgemerkt für die Warmwasserbereitung. Aufstellung möglichst innerhalb der gedämmten Gebäudehülle.
Nimm eine Sole-Wasser-WP. Ist billiger als LWWP, nur die Bohrung kommt dazu, aber dafür sparst du Solar und Nachheizstab. Möglichst kleine Auslegung, keine Sicherheitszuschläge, auch wenn dir jeder was anderes erzählt. Die 600 Euro für den Nachheizstab spar dir. Der hilft dir wenn die WP kaputt ist. Und was ist wenn die Heizungspumpe ausfällt? Für 3x10Euro kriegst du im Baumarkt 3 kleine 2kW Heizlüfter, die du als Notheizung in den Keller stellst.
Verzichte auf Pufferspeicher, der verschlechtert den Wirkungsgrad der WP und kostet extra. Laß ein paar Heizkreise ständig offen, dann geht es ohne, nachweislich. Selbst der RWE-Konzern rät in seiner WP-Fibel, möglichst auf Pufferspeicher zu verzichten, trotzdem werden überall welche eingebaut. Die Heizungsbauer verkaufen halt gern welche. Die Taktzeit der Pumpe wird als Argument angeführt. Kannst du anders vergrößern: WP möglichst klein auslegen ohne Reserve, Hysterese vergrößern von 2 auf 3 Grad, fertig.
Gib mir mal ein paar Zahlen über dein Haus.

Gruß
Frank
NurneFrage

Beitragvon NurneFrage » 18.03.2006 14:12 Uhr

Hallo!
Vielen Dank für das Angebot. Da ich nicht weiß, welche Angaben wichtig sind, habe ich mal etliche ausgewählt.
Das Problem mit der Wärmepumpe ist leider nicht ganz so einfach. Wir wohnen im direkten Einzugsgebiet einer Trinkwassertalsperre und Tiefenbohrungen sind ach meinen bisherigen Informationen nicht so einfach erlaubt und zu bekommen wie in anderen Gebieten. Grundwasser steht leider nicht zur Verfügung. Daher haben wir uns für die Luft-Wasser-Wärmepumpe entschieden.


Anbei mal ne Menge Daten, ich hoffe, dass die richtigen dabei sind.

Vielen Dank schon mal für die Mühen.

Schöne Grüße
Georg

Anlagenaufwandszahl eP : 0.959
Nutzfläche : 322.6m²
Davon beheizte Wohnflache 210m²
Gebäudeart : Wohngebäude
Jahresheizwärmebedarf Q"h : 49.93kWh/m²a
Jahres-Primärenergiebedarf Q"P: 59.8 [kWh/m²a]
spezifischer Transmissionswärmeverlust der Gebäudehüllfläche H'T: 0.356 [W/m²K]
Gebäudevolumen Ve : 1008.3 m³
Gebäudehüllfläche A : 621.9 m²
A/Ve : 0.617 1/m
Außenwandfläche AAW : 369.1 m²
Fensterfläche AW : 60.8 m²
Fensterflächenanteil f : 14.1 %
Gebäudehöhe : 6.00 m
Geschoßanzahl : 2
Gebäudegrundfläche : 118.1 m²
Grundflächenumfang : 45.7 m
Gebäudenutzfläche : 322.6 m²
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Beitragvon stefan-mv » 18.03.2006 20:10 Uhr

Hallo Georg!
An Hand Deiner Daten kannst Du die notwendige WP-Leistung überschlägig wie folgt ermitteln.

WP-Leistung = spezifischer Transmissionswärmeverlust der Gebäudehüllfläche H'T *Gebäudehüllfläche A*(gewünschte Raumtemp - tiefste zuerwartende Außentemp.) / Anlagenaufwandszahl eP

Die tiefste zuerwartende Außentemp (für die Auslegung) findest Du hier: www.energienetz.de/pre_cat_42-id_114-subid_1237__.html

Somit würde sich bei einer mittleren Raumtemp. von 20°C für Deinen Fall folgendes ergeben:
WP-Leistung = 0.356 W/m²K * 621.9 m² (20°C-(-12°C))/0.959 = 7,4kW

Wenn das EVU Sperrzeiten vor gibt, muß noch folgendes einberechnet werden:
endgültige WP-Leistung = WP - Leistung * 24h / (24h - Summe der Sperrzeiten)

Bei zB. 4h Sperrzeit ergibt sich dann:
endgültige WP-Leistung = 7,4kW * 24h / (24h - 4h) = [u]8,9kW[/u]

Viel Spass beim Rechnen.

Gruß Stefan
Gast

Beitragvon Gast » 19.03.2006 20:04 Uhr

Hallo Georg,

nochmal Frank hier.
Danke, die Angaben sind fast vollständig. Ein wichtiger Wert fehlt allerdings: die Auslegungstemperatur. Müßte in dem Wärmebedarfsgutachten stehen. Meist -12°C, damit rechne ich weiter.

Also, nach ENEV berechnet sich der Wärmebedarf wie folgt:
Nutzfläche ( 32% des Gebäudevolumens = 322,6m2 ) x Heizenergiebedarf je m2, bei dir 49,93 kWh/m2, also 16107 kWh.
Dazu Warmwasser 12,5kWh/m2 = 4065 kWh pro Jahr. Gesamtbedarf an
Energie 20.172 kWh. Das entspricht gut 2000l Öl.

Die Heizleistung nach ENEV beträgt 0,356W7m2kx 621,9m2 x31
= 6863Watt für den Transmissionswärmebedarf und 1008m3 x0,19Wx31
= 5937Watt für den Lüftungswärmebedarf. Gesamt 12.800 Watt
= 12,8kW. Stefan hat den Luftwechsel vergessen, kann vorkommen.
Das erscheint mir insgesamt bei der Wohnfläche und dem Heizenergiebedarf recht hoch, denke es gibt da einige unbeheizte Zonen.
Keinesfalls Zuschläge bei der Leistung, sonst taktet die Anlage ständig. Nach Felduntersuchungen an hunderten von bestehenden Anlagen in der Schweiz ist die durchschnittliche Wärmepumpe im Alltagsbetrieb 50% überdimensioniert wegen dieser Zuschläge. Das kostet Geld, verschlechtert den Wirkungsgrad und macht die Anlage wegen der kurzen Taktzeiten vorzeitig kaputt.
Ich würde hier sogar nur 10kW einbauen, das sind 2000 Jahresbetriebsstunden und sollte in jedem Fall ausreichen. Habe selbst in einem 5-Familienhaus mit berechneten 28kW eine 20kW Heizung eingebaut, im letzten Winter bei -25°C keinerlei Klagen. Werde im kommemden Sommer in 8-Familienhaus eine SWWP einbauen die deutlich kleiner ist als berechnete Heizleistung und bin mir sicher daß das geht. Der Luftwechsel ist bei sehr tiefen Außentemperaturen viel geringer als Auslegung weil es dann immer windstill ist und niemand die Fenster kippt ( "Tür zu!!!" ).
Falls du LWWP nimmst orientier dich aber an der Leistung bei -7°C, nicht L2W35.
Rate dir unverändert zu Erdsonde statt LWWP. Genehmigung ist sicher mit Auflagen verbunden - kein Problem, erfüll die einfach. Abdichtung mit Bentonit ist sowieso Standard, und für Glykol gibt es Ersatzstoffe für Trinkwasserschutzgebiete, z.B. Tyfocor spezial.

Gruß
Frank
NurneFrage

Beitragvon NurneFrage » 31.03.2006 07:37 Uhr

Hallo!

Vielen Dank für die Antworten. Temperatur –12 kommt schon ganz gut hin.

Nun aber noch eine Nachfrage:

Was bedeutet es, wenn die Anlage zum Beispiel theoretisch 12,8 kW sein sollte und die Anlage tatsächlich aber nur 11kW hat. Bedeutet dies, dass man die Bude nicht warm bekommt, oder muss man dauernd mit Strom nachheizen und treibt damit die Heizkosten wieder auf Höchstmaß. Gilt dieses Problem dann das ganze Jahr über, oder bekommt man nur an den kältesten Tagen ein Problem.

Ich hab mal unten die Leistungsdaten von den zwei zur Auswahl stehenden LWWP aufgeführt. Reicht dann die Anlage 1 mit 11kW oder doch besser die zweite mit 14,5 kW?

Vielen Dank schon mal!
Schöne Grüße
Georg


Leistungsdaten 1:
Betriebspunkt A2/W35 A-5/W50 A-7/W65
Heizleistung kW 11,0 9,5 10,2
Kälteleistung kW 7,7 5,3 4,5
elektr. Leistungsaufnahme kW 3,3 4,2 5,7
Leistungszahl ε (COP) 3,3 2,3 1,8


Leistungsdaten 2:
Betriebspunkt A2/W35 A-5/W50 A-7/W65
Heizleistung kW 14,5 12,9 13,1
Kälteleistung kW 10,1 7,4 6,0
elektr. Leistungsaufnahme kW 4,4 5,5 7,1
Leistungszahl ε (COP) 3,3 2,3 1,8

iszmiruebel
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Beitragvon iszmiruebel » 31.03.2006 11:13 Uhr

Bild @NurneFrage Gast!

Sollte die WP zu klein dimensioniert sein, wird dieselbe längere Laufzeiten am Tag haben, um die Temperatur in den Räumen halten zu können.
Miteinbeziehen sollte man auch, daß bei sinkenden Temperaturen von Außenluft, Grundwasser bzw. Sole, die Nenn-Heizleistung der WP ebenfalls äquivalent zurückgeht. (mitunter 1/2 Heizleistung!)
Da z.B. Grundwasser eher konstante Temperatur aufweist, und über den Winter nun um 2°K gesunken ist, arbeitet die Anlage statt 10 KWH nur mehr ca. mit 9 KWh.

siehe Diagramm meiner WW-WP:

Bild

das wars

Gruß Ernst

einiges neu im Sehtest auf: priv. HP. siehe:
Energie-HPBildauf "album" unterhalb der Bilder geg.flls. die Texte beachten!
neu: Counter Energie-HP Bild
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Beitragvon iszmiruebel » 31.03.2006 13:09 Uhr

iszmiruebel hat geschrieben:Bild @NurneFrage Gast!

Sollte die WP zu klein dimensioniert sein, wird dieselbe längere Laufzeiten am Tag haben, um die Temperatur in den Räumen halten zu können.
Miteinbeziehen sollte man auch, daß bei sinkenden Temperaturen von Außenluft, Grundwasser bzw. Sole, die Nenn-Heizleistung der WP ebenfalls äquivalent zurückgeht. (mitunter 1/2 Heizleistung!)
Da z.B. Grundwasser eher konstante Temperatur aufweist, und über den Winter nun um 2°K gesunken ist, arbeitet die Anlage statt 10 KWH nur mehr ca. mit 9 KWh.

siehe Diagramm meiner WW-WP:

Bild

das wars

Gruß Ernst

einiges neu im Sehtest auf: priv. HP. siehe:
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Gast

Beitragvon Gast » 31.03.2006 21:33 Uhr

Hallo Georg,

kleinere Anlage reicht. Die Heizleistung von 12,8kW bei -12°C kannst du ja auch auf andere Temperaturen umrechnen, bei -7°C kommst du dann auf 10,8kW. Die größere Anlage ist also selbst bei dieser Temperatur noch überdimensioniert. Die könnte auch bei etwas tieferen Temperaturen noch ohne Zusatzheizung auskommen, aber wie du am Verlauf der Kälteleistung siehst wird die zusätzliche Energie in diesem Bereich dann fast nur noch von der elektrischen Leistungsaufnahme bestimmt. Der COP geht immer tiefer, da ist es dann weitgehend egal ob der Zusatzheizstab läuft oder nicht.
In der Praxis sieht das sowieso anders aus. Die tatsächlichen Heizkurven verlaufen immer deutlich flacher als berechnet. In der Praxis wird selbst die kleine Pumpe fast immer allein ausreichen. Temperaturen unter -7°C treten ohnehin nur an ganz wenigen Tagen im Jahr auf, etwa 10-20, und auch dann meist nur für wenige Stunden. Dafür die Leistung höher zu dimensionieren ist Quatsch.
Vorsicht, eine Warnung: die elektrischen Nachheizstäbe beinhalten eine große Gefahr, sie laufen nämlich oft unbemerkt mit wenn es gar nicht erforderlich wäre, z.B. in den Abschaltzeiten oder nach der Warmwasserbereitung. Mein Rat wäre das Ding prinzipiell abzuschalten und nur dann bewußt zu aktivieren, wenn du merkst daß es wirklich nicht mehr warm wird. Meine Prognose ist daß dies in den meisten Wintern nicht vorkommen wird.
Baue selbst in einigen Wochen in einem 8-Familienhaus mit berechneten 33,6kW eine 28kW SW-Wärmepumpe ein, und zwar ohne Nachheizstab. Da ich mir des riesigen Ärgers bewußt bin, den mangelnde Beheizung mir bescheren würde kannst du davon ausgehen, daß ich meiner Sache sehr sicher bin.
Die Gründe warum die Heizkurve tatsächlich flacher ist als berechnet sind vielfältig. Zum Beispiel Lüftungswärmebedarf. Die zugrunde gelegten
0,7-fachen Luftwechsel kriegst du bekanntlich bei den heutigen dichten Fenstern nur mit aktivem Lüften hin. Jetzt sag mir mal wer bei -15°C mehrfach täglich für mehrere Minuten die Fenster aufreißt? Kein Mensch!
Außerdem gibt es da noch die inneren Gewinne, d.h. Abwärme von Elektrogeräten und Menschen ( Mensch = 100 Watt ). Mindestens 2 Watt je Quadratmeter, kannst du von der Heizleistung abziehen, und zwar linear. Und sehr kalte Tage sind fast immer sonnig bei tiefstehender Wintersonne, die tief in die Räume reicht. Die Verluste zum Keller sind bei tiefen Temp. auch geringer als veranschlagt. Der Faktor von 0,6 für Kellerdecke würde bedeuten daß dein Keller bei -20° eine Temperatur von -4°C haben müßte. Hat er natürlich nicht.
Trau dich ruhig, was kann passieren? Ich rate immer, auf den teuren Nachheizstab ganz zu verzichten. Kauf dir 2-3 kleine Heizlüfter im Baumarkt für 10 Euro pro Stück. Die funktionieren nämlich auch dann also Notheizung, wenn die Umwälzpumpe kaputt ist... Wirst sie wahrscheinlich niemals brauchen, und sparst dir eine Menge Geld.
Überdimensionierung ist bei Wärmepumpen nämlich sehr viel teurer als bei jeder anderen Heizung, und noch dazu verschlechtert sie sowohl die Lebensdauer ( Taktzeiten ) als auch die Jahresarbeitszahl.
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Beitragvon oakgast » 02.03.2010 10:19 Uhr

Kommentar von "Furrair" erstellt am 02.03.2010,10:12
Thema: Sonstiges(Erfahrung mit einem Produkt)

Bin-erstens sehr spät mit meiner Anfrage und-zweitens äusserst angetan von den kompetenten Antworten von "Frank".Er hat zur Beruhigung einer Diskussion in Sachen Sole-Wasser-WP beigetragen. Ist "Frank" aktuell noch "ansprechbar"?
Mit Dank und Gruss
Hansjörg
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