PV Heizstab positionieren

[Pelletkutscher]

Einen schönen Freitagnachmittag!
Ich möchte gerne eine Frage an das Forum stellen weil ich mir selber bei der Beantwortung unsicher bin.
Ich betreibe eine Heizung mit 600l Pufferspeicher.
Mit der Heizung bin ich sehr zufrieden, aber das soll hier nicht das Diskussionsthema sein, prinzipiell zielt meine Frage auf alle Heizungen mit Pufferspeicher.
Was ich gerne optimieren möchte ist der Verbrauch im Sommer.
Es stört mich einfach, wenn 1-2 mal täglich der Brenner für Warmwasser anspringt, gleichzeitig aber die Sonne ausreichend scheint.
Ich möchte einen elektrischen Heizstab in den Puffer einbringen der im Idealfall dafür sorgt, das der Brenner in den Sommermonaten nicht mehr anspringen muss.
Auch der Betrieb des Heizstabes ist hier nicht die Frage, egal ob PV Inselanlage, PV Überschuss oder Netz, darum geht es nicht.

Meine Frage:
Wo ist es energetisch am sinnvollsten den Heizstab einzusetzen, unten, mittig oder oben?
Hat jemand Erfahrungen oder kann es schlüssig erklären?

Danke!

 

[cephalopod]

Wo ist es energetisch am sinnvollsten den Heizstab einzusetzen, unten, mittig oder oben?

Ist die Frage ernst gemeint?
Wo ist es denn im Speicher am kältesten?

 

[Markustoe]

Naja, wenn die Energie aber nicht reicht für 600l, könnte weiter oben auch Sinn machen....

 

[cephalopod]

Naja, wenn die Energie aber nicht reicht für 600l, könnte weiter oben auch Sinn machen....

Naja, wenn es nur für die unteren 200 Liter reicht kommen die auch irgendwann mal oben an, wenn von oben entnommen wird

 

[Pelletkutscher]

Ja, die Frage ist ernst gemeint.
Dein Gedanke ist der erste der mir auch gekommen ist, aber…
Das erwärmte Wasser steigt natürlich nach oben, erzeugt dabei aber eine Durchmischung des Puffers was im allgemeinen nicht erwünscht ist weil es die Wärmeschichtung relativiert.
Daher meine Frage nach Erfahrungen.

 

[Hausdoc]

Wo ist es energetisch am sinnvollsten den Heizstab einzusetzen, unten, mittig oder oben?

So daß die oberen 200-300l erwärmt werden.

 

[Austro-Diesel]

Nein, der gehört unten rein. Denn es gibt auch mehrere schlechtere Tage in Folge und dann wieder mehrere gute. Durch diese Realitäten bekommt man den Speicher komplett voll und hat dann länger auch was davon.

Habe selber 1.200 Liter Puffer und mittig zwei Heizstäbe mit je 4,5 kW. Damit ist mit den sommerlichen PV-Überschüssen unserer PV (14,5 kWp in alle 4 Himmelsrichtungen) der Puffer in ein, zwei Tagen so voll, dass nix mehr reingeht. Also hab ich in der Not eine Umwälzpumpe angeschlossen.

Ganz Schlaue machen oben und unten Heizpatronen rein und lädt zuerst nur mit der oberen, somit kommt man bei komplett leeren Puffer schneller auf brauchbare Temperaturniveaus.

 

[Pelletkutscher]

Danke @Hausdoc für die fachliche Antwort und danke @Austro-Diesel für das pragmatisch praktische Feedback!
Ich denke die Antwort liegt irgendwo dazwischen und man muss Case by Case die Faktoren abwägen!
- Wärmekapazität des Speichers,
- Abgang/Verbrauch an WW,
- Ernergieeintrag der PV in Verbindung mit der Leistung des Heizstabes.
Zwei Heizstäbe, einer mittig, einer Unten als Kaskade geschaltet scheint mir eine gute Lösung wobei für meinen relativ kleinen Speicher wohl nur ein Heizstab in Frage kommt.

 

[Austro-Diesel]

Es gibt auch externe Verrohrungen (großere Leistungen mit Umwälzpumpe und Durchflusswächter) und Heizstab. Damit kann man von oben "einlagern" und hat rasch nutzbare Temperaturniveaus. So genießt man alle Vorteile.

 

[matzehu]

Ich habe meinen Heizstab mittig eingebaut und lasse den Bereich, den der Heizstab aufheizen kann, auf ca. 80c bis 85c aufheizen, sodass definitiv genug Energie gespeichert ist bis zum nächsten Tag.

Hat zumindest ca. 2 Monaten letztes Jahr (hab ihn noch nicht so lange) sehr gut geklappt. Wirklich selten musste die Anlage mal starten um auszuhelfen.

Nur für Warmwasser würde ich abraten, den Stab unten einzubauen. Damit speist du ihn der Regel Energie in den Puffer ein, die völlig unnötig ist und stattdessen auch Einspeisevergütung geben könnte.

Daher war es für mich aus wirtschaftlicher Sichtweise heraus klar, dass er in die Mitte muss, um finanziell das optimale Ergebnis zu erreichen.

Muss aber auch sagen, dass sich der Heizstab beim aktuellen Pellet Preis von ca. 300€ und einer Einspeisevergütung von 8,2 Cent nicht so wirklich rechnet.

1kg Pellet = ca. 4,9kwh
1kg Pellet = 30 Cent / 4,9 = 6,12 Cent / kwh mit Pellets.

1kwh Solarenergie die du nicht einspeist, kostet 8,2 Cent.

Berücksichtigt man, dass das Material der Heizung selbst beim Aufheizen auch Energie behält (einfach Metall erwärmen), dürfte das Ergebnis maximal gleich sein.

 

[Pelletkutscher]

Nur für Warmwasser würde ich abraten, den Stab unten einzubauen. Damit speist du ihn der Regel Energie in den Puffer ein, die völlig unnötig ist und stattdessen auch Einspeisevergütung geben könnte.

Danke für dein Feedback und Erfahrungen!
Die Situation stellt sich bei mir etwas anders dar auch weil es mittlerweile neue Erkenntnisse zum Speicher gibt:
1. der 600l Pelaqua kann durch interne Bleche die vermutlich wegen der Schichtung eingebaut sind ohne Umbau nur mittig mit einem Heizstab bestückt werden.
2.die geringe Einspeisevergütung verbunden mit der hohen Investitionssumme und dem dadurch langen Zeitraum für ein ROI macht eine PV mit Netzkopplung für mich nicht attraktiv.
3. mein Ziel ist es die WW Erzeugung in einem möglichst langen Zeitraum von der Verbrennung unabhängig zu machen, Pellets einzusparen um mit einer Siloladung locker über ein Jahr zu kommen. Als Nebeneffekt wird der Brennerverschleiss reduziert.

Dieses soll mit einer PV Inselanlage und einem Heizstab im Pufferspeicher geschehen.
Da es mittlerweile einen PV Heizstab gibt der mit eingebautem MPP nicht den (verlustbehafteten) Weg über den Wechselrichter gehen muss, ist das die Lösung die ich jetzt umsetze.

 

[Austro-Diesel]

Heizstab mittig und eine kleine Umwälzpumpe (das hab ich gemacht in den Puffern), die den Inhalt des Speichers "umrührt" …

… oder externer Heizstab in einem Rohr, dann kann man die Schichtung erhalten und drückt oben das gewonnene Heißwasser in den Puffer.

https://www.solardirekt24.de/effectheater-ac-externer-heizstab-heizpatrone-speicher-heizungsunterstuetzung-effectheater-v-2-6kw.2000

 

[Pelletkutscher]

Nein, nichts externes und ich habe ja keinen PV Überschuss den ich nutzen will.
Es geht um eine Inselanlage nur für die WW Unterstützung bzw. idealerweise im Sommer die komplette Erzeugung.

 

[matzehu]

Also baust du den Stab auch mittig ein?

Habe übrigens auch den Pelaqua. Denke mit 800 Litern.

 

[CalibraTraum]

Bau ihn da ein wo es der Hersteller angibt sofern du einen Pellaqua hast.

 

[JSchnell]

Guten morgen.
Abgesehen von baulichen Einschränkungen (Pellaqua geht halt nur mittig), für WW reicht das im Sommer (ich hab 2KW) zu nahezu 95 %, oft ist es sogar so, dass mein mit 600Liter zu kleiner Puffer die Wärme nicht vollkommen aufnehmen kann und hin und wieder in die Begrenzung reinläuft. Man muss sich darüber im klaren sein, Heizen is nich wenn das Ding mittig sitzt. Hinzu kommen die von @Austro-Diesel geschilderten Problematiken der gleichmäßigen Wärmeverteilung (hab ja auch schon deswegen Threads erstellt).

Ob gut oder schlecht sei jetzt mal dahingestellt, jedenfalls hat mein Speicher die "Vorbereitung" für Solar, die ich nie nutzen werde. (hinterher ist man immer schlauer)
Im Moment ist es nur eine Idee, möglich sogar ne Spinnerei, aber könnte man die innen-liegenden Spiralen nicht nutzen, um weitere Energie aus PV-Überschüssen z.B über eine Wärmepumpe oder eben nur so einen externen Heizstab einzubringen?
Wurde das schon mal gemacht?

Weil letztlich macht Ökofen genau das mit dem Hybridsystem, das sie jetzt als ultra Lösung anbieten, sicherlich auf höherem Niveau, aber letztlich ....

MfG

 

[Austro-Diesel]

Die Solar-Heizungsspirale hat sicher einen guten Wärmebergang. Welche Heizleistung konkret übertragen werden kann, ist sicher zu recherchieren.

Man könnte daran einen eigenen kleinen Wasserkreislauf (zB auch drucklos, einfach mit oben offenem Ausgleichsbehälter etwas oberhalb der Anschlüsse) mit kleiner Umwälzpumpe und externem Heizstab anschließen, wenn man den Puffer für den Einbau einer E-Heizpatrone nicht entleeren will.

Das ist zwar mehr als ein bisserl ein Umweg, klappt aber sicher. Wichtig ist halt, zwei Temperaturfühler zu verbauen: einen im Puffer und einen bei der externen Heizpatrone und die Heizpatrone kleiner zu dimensionieren, als der Wärmetauscher bei akzeptablem ∆T übertragen kann.

 

[matzehu]

Man muss sich darüber im klaren sein, Heizen is nich wenn das Ding mittig sitzt.

Also über diesen Punkt bin ich mir bei meinem System mit Pelaqua, Frischwassermodul und Heizstab mittig echt nicht schlüssig.

An Tagen wie heute mit mäßigen Temperaturen und etwas PV-Strom verzögert der Heizstab bei mir das Einschalten des Kessels im Prinzip über die ganze "Sonnenscheindauer". Mein Kessel startet ja quasi ausschließlich wegen WW-Bedarf und nie wegen Heizbedarf.

Sobald die Sonne weg ist, gehen WW1 & TPO dann auch massiv schnell nach unten - und zwar ohne, dass ich irgendwo im Haus warmes Wasser verwenden würde.

Mir kommt es ehrlich gesagt so vor, als würde bei mir die Heizung im Zweifel quasi jegliches warme Wasser im Puffer auch zum heizen verwenden.
Anders kann ich mir das nicht erklären.


Im Anhang eim Tag, wo mans recht schön sieht.

Um 16 Uhr verbrauche ich nicht etwa viel warmes Wasser, da scheint einfach die Sonne dann nicht mehr auf die PV Module und die Heizung zieht einfach alles leer.

 

[JSchnell]

Also über diesen Punkt bin ich mir bei meinem System mit Pelaqua, Frischwassermodul und Heizstab mittig echt nicht schlüssig.

Was du schreibst, ist absolut richtig. Und dann hast du den Vorteil einer FBH, mit niedrigen VLT, was den Effekt eines Heizstabes zusätzlich verstärkt. Mittig heißt halt, dass das darunterliegende Puffervolumen ungenutzt ist. Bei guter Dämmung und niedriger VLT mag das bedingt auch noch für Heizen in der anfänglichen Übergangsphase reichen. Ich hab Heizkörper, und deshalb werde ich im Heizbetrieb immer PV nur unterstützend nutzen können, die Anlage moduliert dann halt tiefer, oder setzt den LB vorübergehend aus.

Im gezeigten Beispiel hält die PV halt das Level

Wenn du hingegen PV-als Energielieferant zwingend benötigst, um die erforderliche Wärme zu erzeugen, wie z.B bei Hybrid Systemen, dann ist die Mitte falsch, und es sollte unten eingebracht werden.

MfG

Kleiner tipp am rande:
Nutze doch die folgende Funktion bei WW-Einstellung um einen Brennerstart am morgen einzusparen

 

[matzehu]

Kleiner tipp am rande:
Nutze doch die folgende Funktion bei WW-Einstellung um einen Brennerstart am morgen einzusparen

Ahhh! Super

Tatsächlich hab ich genau so eine Funktion schon gesucht. Das hat mich immer ordentlich genervt.
Manchmal lag zw. Stop und Start nur 1 Minute