Hilfe bei der Hydraulikplanung einer Hybridheizung

Diskutiere Hilfe bei der Hydraulikplanung einer Hybridheizung im Allgemeine Fragen Forum im Bereich Heizungshersteller; Warum soll man denn den kalten Heizungs-Rücklauf von der FBH oder das kalte Puffer-Wasser anstatt das wärmere Puffer-Wasser im Öl-Kessel...

HH01

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Nee, der Puffer soll parallel angeklemmt werden, sozusagen als "Hydraulische Weiche mit Wärmespeicher", so dass im Idealfall gar kein Wasser durch den Puffer fließt, wenn aber alle Thermostate zu sind und dei Heizkreise weniger Wasser ziehen als WP und Öler liefern fließt der Rest durch den Puffer, wenn WP und Öler dann weniger liefern als die Heizkreise abnehmen, dann ziehen die Heizkreise den Rest aus dem Puffer. So zumindest meine Idee. Keine 3-Wege-Ventile.
Warum soll man denn den kalten Heizungs-Rücklauf von der FBH oder das kalte Puffer-Wasser anstatt das wärmere Puffer-Wasser im Öl-Kessel aufheizen?

M.E. funktioniert dein Puffer in dem Schema garnicht als hydr. Weiche. Er entkoppelt ja nichts.
 

Brennwärter

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@HH01 : Doch, die Pumpen sind damit entkoppelt. Wenn eine Seite mehr fördert als die Andere, entsteht ein Druckunterschied zwischen den Rohren, welcher dann das Wasser durch den Puffer drückt. Eine Hydraulische Weiche hat im Inneren auch 2 Rohre mit Löchern, die in einer Tonne sitzen, nur sitzen hier zwischen Tonne (Puffer) und Löchern (T-Stücke) noch ein paar Rohre. Im grunde eine riesige hydraulische Weiche, die bei Druckunterschieden zwischen beiden Seiten zusätzlichen Durchfluss erlaubt. Und wenn man das kalte Puffer-/FBH-Rücklaufwasser statt warmem Pufferwasser aufheizt, bringen WP & Öler mit besseren Wirkungsgraden, wobei es, wo ich drüber nachdenke, dass das ja ein Heizwerte ist, der mit 20° RL vllt. nicht gut zurechtkommt, vllt. doch schlauer wäre, den RL vom Öler eine Lage höher anzuklemmen, was dann ja wie eine Rücklaufanhebung arbeiten würde. Danke für die Idee, ich werde den Plan eben nochmal überarbeiten.
@Catscal : Ja, weniger Puffer geht zwar, aber Puffer kleiner bauen ist m.M.n. nicht ideal. 500L ist schon gut, und alles darunter ist nicht so viel billiger. Die Idee ist, dass die WP auch z.B. während du Lüftest, und den größten Heizkörper deiner Wohnung zugedreht hast, weiter mit normaler Leistung durchlaufen kann, und dann langsam den Puffer füllt. Wenn du dann das Fenster wieder zu machst, kannst du dann den gesamten Pufferinhalt als Wärme in die Wohnung drücken. Auch hast du dann die nötige Kapaztät, um damit spontan Warmwasser zu machen (du duschst, ein Familienmitglied 5min. später nochmal), und wenn der Öler einmal läuft, kann Er länger durchlaufen. Und unnötige Pufferkapazität nimmt nur zu jeder Seite vllt. 10cm mehr weg, schadet aber nicht, zu wenig Kapazität geht aber ins Geld, wenn der Kram taktet, und du dann nochmal teuer den Puffer tauschen musst.
 

Brennwärter

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WP Catscal überarbeitet.png

Ok, das sollte jetzt besser sein.
 

HH01

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Doch, die Pumpen sind damit entkoppelt.
Natürlich sind sie das nicht. Die Erzeuger-Pumpen fördern in den Verbraucherkreis (und event. in den Puffer).

Sinn einer Entkopplung ist, dass die Verbraucherseite (differenz-)drucklos ist. Entkoppeln funktioniert nur wenn du 2 Eingänge/2 Ausgänge in deiner Weiche / dem Puffer hast.
 

Brennwärter

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Ja, aber dass die Erzeuger evtl. in den Puffer und teilweise in den Heizkreis fördern, ist hier ja absicht. Und der Puffer gleicht die Druckunterschiede aus, nimmt dabei aber die Wärme des strömenden Wassers auf. Ich habe schon ein paar solcher Aufbauten gesehen, und diese Verrohrung auch schon in einigen Projekten eingeplant (die sich aber noch in der Bauphase befinden), aber ich habe hier noch einen 2ten Plan mit der traditionelleren Verrohrung und eingezeichneten Schichten gemacht.
WP Catscal überarbeitet traditionell.png

Außerdem habe ich hier mal die Schichten mit meiner Verrohrung eingezeichnet.
WP Catscal überarbeitet 2.png
 

HH01

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Warum soll der Öl-Kessel jetzt mittleres Puffer-Wasser nehmen? Das ist doch sinnfrei. Er kann Verteiler-Rücklauf oder das wärmste Pufferwasser nehmen. Wenn das wärmste Pufferwasser zum Heizen reicht, dann braucht man nichts heizen. Und wenn es nicht reicht, dann ist es sinnvoller, dass man das warme Puffer-Wasser anstatt das mittlere Puffer-Wasser oder den kälteren Rücklauf nimmt. Genauso nimmt man kein Pufferwasser, wenn dieser kalt ist, und man 50 Grad Rücklauf der Heizkörper bekommt.

Nebenbei macht es auch keinen wirklichen Sinn, dass der Öl-Kessel den Puffer mitheizt. Wenn die Puffer-Temperatur nicht reicht, dann kann man mit dem Wasser direkt in den Kessel.
 

Brennwärter

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Der Öler soll nur, wie die WP, zusätzlich warmes Wasser liefern. Wenn er bereits warmes Wasser, z.B. 55°C, nimmt, und auf z.B. 60° aufheizt, dann taktet er, und bekommt keine Wärme ins Haus. Die Idee bei Hybrid ist ja, dass die WP so unterdimensioniert ist, dass sie grade so alles von 0 bis Grundlast decken kann, und wenn das Haus mehr als z.B. 9kW braucht, weil jemand 'ne Tür aufmacht, duscht, Geschirr spült, Lüftet, etc... wirft die WP-Regelung den Öler für 'ne halbe Stunde nonstop an, mach in dieser Zeit eben 39kW (9kW WP + 30kW Öl), und lädt damit den Puffer einmal durch. Dann heizt sie die nächsten Stunden zusammen mit dem warmen Puffer, und wenn Der leer ist, läuft sie entweder wieder alleine, oder heizt wieder 1x mit Öl nach. Genau so funktiniert übrigens auch der interne Elektrozuheizer, Er nimmt wie die WP selbst den kalten Rücklauf, und bringt ihn auf über Vorlaufsolltemp., bis der Puffer voll ist, nur läuft dieser Zuheizer eben auf Heizöl und nicht auf Strom. Das ist aber auch der einzige Unterschied. Sonst hängt statt dem Relais da ein dickes Schaltschütz dran, welches über ein paar Sicherungen und einen STB Strom direkt vom Zähler auf ein paar Heizdrähte gibt, welche dann Rücklaufwasser auf >VL-Soll bringen, bis der Fühler oben im Puffer z.B. 7° mehr als VL-Soll misst.
 

Brennwärter

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Und damit der Öler eben nicht kondensiert und gammelt, während Er grade 500L eiskaltes Pufferwasser um 10° aufheizt, zieht Er aus der Mitte, da das Wasser dort wesentlich Heizwertfreundlichere Temperaturen hat, und so nichts kondensiert, was sonst den Kesel gammeln lassen würde. Auch nimmt der Puffer im Normalbetrieb, wenn die WP zu viel Wärme abzugeben hat, den Überschuss auf, so dass die WP nicht alle 20min. taktet, sondern durchläuft, bis der Puffer thermisch überläuft, und dann abschaltet, bis Er wieder leer ist.
 

HH01

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Die Idee bei Hybrid ist ja, dass die WP so unterdimensioniert ist, dass sie grade so alles von 0 bis Grundlast decken kann
Idee ist doch eher, dass er die Zeiten übernimmt, in denen die WP mit dem Heizstab heizt. Sprich tiefe Außentemperaturen und die letzten 15-20 Grad bei der TWE. Eigentlich müsste er seinen Speicher unten mit der WP und oben mit dem Kessel beheizen. Oben hat er aber Solar.
 

Brennwärter

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@HH01 : Nein, Solar ist nur für WW.
& @Catscal : Hier sind die Pläne:
WP Catscal überarbeitet traditionell IDU...IB.png

WP Catscal überarbeitet traditionell IDU...XX.png

Ich habe den Kessel im zweiten Plan jetzt so angeklemmt, wie Buderus es in den eigenen hybrid-Fertiganlagen macht. Ungewöhnlich, ich glaube nämlich, dass der Öler so bei hohen WP-Vorläufen seine Wärme nicht wegbekommt, da er z.B. 50° RL auf 60° VL heizt, kann mir irgendwie kaum vorstellen, dass er dabei bei geringen Durchflüssen (um nicht die Schichtung zu zerstören) noch 30kW ununterbrochen wegbekommt, ich hätte gesagt, dass da 20-30° RL auf 60°VL wesentlich besser dafür sind, und dass er bei 50°VL in bspw. 1h Dauerbetrieb (z.B. -20°AT und jemand badet) mindestens 2-3x taktet, aber ok, wenn Buderus sagt, dass soll so, dann vertrau' ich Denen dabei. Aber eines steht fest: Mit dieser Verrohrung sind Brennwertkessel oder Nachrüstwärmetauscher definitiv raus, da geht selbst bei Neuanlagen nur Heizwert, denn mit 50° RÜCKLAUF von der WP zum Kessel wird garantiert kein Milliliter kondensieren.
Ich teile Hybridanlagen in 2 Klassen ein: Ölgestützte WPs, und "wahre" bivalente Hybridanlagen, bei welchen eben keiner der Wärmeerzeuger ein reiner Zuheizer ist, sondern beide je nach Last als Hauptwärmequelle oder als ZH arbeiten. Keine ahnung, ob das die offiziellen Begriffe sind, oder ob das überhaupt jemand außer mir so genau unterscheidet, aber so teile ich die Systemtypen so genau ein, da sie eben Wertetechnisch doch sehr verschieden sind.
Und eigentlich ist die Idee bei einer wahren bivalenten Hybridanlage (zumindest bei meinen Hybridsystemen), dass der maximale WP-VL von z.B. 50° oder 70° völlig reicht, und der Fossilbrenner dient dann als Leistungserweiterung, nicht als VLT-Erweiterung. Die WP ist dann so klein ausgelegt, dass sie bei z.B. 0° auf Vollast geht, und dann bis der COP zu mies wird mit 100% Leistung 24/7 wenn möglich den gesamten Winter durchläuft, und der Öler übernimmt dann den Rest der Heizlast bei ebenfalls 50° VL und taktet oder (wenn ein Neuer reinkommt) moduliert dann entsprechend der Heizlast. Und der Puffer verlangsamt eben dieses Takten bei Teillast, oder verlängert die Zeiten, in welchen der Brenner auf mindestleistung moduliert, ohne den VL-Sollwert zu überschreiten, so dass Er nicht z.B. mit 100% mod. und 20kW startet, dann schnell auf Mindestleistung von 9kW fällt, 8min. läuft, bevor der Kessel 2° über Sollwert liegt, und abschaltet, nur um in 10min. neuzustarten, sondern einmal mit 20kW startet, auf 9kW fällt, und dann 2h mit 9kW läuft, bis der gesamte Puffer >51° hat, dann abschaltet, und 5h ausbleibt. Das verlängert die Lebensdauer des Brenners. So hast du WP, wenn der Öler eh nur bei 30° rumtakten würde, und die WP ist in der Übergangszeit deine Hauptwärmequelle, und der Öler heizt nur an kühlen Tagen und für Warmwasser sporadisch zu, und im Winter greift dann die WP dem Öler etwas unter die Arme, aber du nutzt an dem Punkt im Grunde die Ölheizung als den Hauptwärmeerzeuger, welche sich dann auch wie eine reine Öle verhält und so geregelt wird, und die WP ist von da an nur ein nebensächlicher Faktor, welcher die Last leicht verringert, wie eine andere Wärmequelle im Haus, z.B. Wäschtrockner oder Kamin. Bei diesen Anlagen kommt meist der Großteil der Wärme aus Öl, und nur z.B. 20-40% aus der WP. Beide Wärmeerzeuger laufen unglaublich lange am Stück, die WP kann auch schonmal 1500h ununterbrochen mit ziemlich hohen COPs durchlaufen.

Wovon wir hier wohl reden ist ölunterstützte WP, die zwar auch in die Kategorie der Hybridheizungen fällt, aber hier ist die WP eben groß genug um die gesamte Grundlast decken, und der Öler heizt nur dazu, um z.B. 80° VL für Gussradiatoren im Altbau machen zu können oder Lastspitzen zu decken. Der Öler läuft auch im Winter nicht stundenlang, und du hast einen wesentlich größeren Strom- als Ölverbrauch. Der Puffer funtioniert hier aber identisch. Ich gehe davon aus, dass wir hier die ganze Zeit von Ölunterstützter WP, nicht von einer wahren bivalenten Hybridanlage reden.

Für 25kW Heizlast hat eine ölunterstützte WP volle 25kW WP und z.B. 20kW Öl, letztere haben dann 150 Betriebsstunden pro Jahr und ziehen dabei 300L Öl, eine wahre bivalente Hybridanlage hat für 25kW Last z.B. 7kW WP und 25kW Öl, letztere haben dann z.B. 1000 Betriebsstunden und ziehen dabei 2000L Öl. Ölgestützte WP ist auf Klimafreundlichkeit ausgelegt, sie versucht immer, den Wärmebedarf mit minimalem CO2-Ausstoß zu decken, einer wahren bivalenten Hybridanlage ist dagegen das Klima egal, sie ist einzig und allein auf maximale Wirtschaftlichkeit ausgelegt und programmiert. Die WP ist Die mit dem besten Preis/Wärmeleistungs-Verhältnis, meist 5-9kW. Wenn WP mehr kostet als Öl, dann wird eben mit Öl geheizt und die WP abgeschaltet. Es wird immer das nach aktuellen Öl- und Strompreisen und dem COP der WP billigste genommen. Die WP soll hauptsächlich die beim Öler ineffizienten Übergangszeiten (>5°C) decken. Also 2 verschiedene paar Schuhe. Vaillant stellt übrigens hauptsächlich wahre bivalente Hybridanlagen her, Buderus dagegen fast nur ölunterstützte WPs. Der Rest ist meist gemischt.
 
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Catscal

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Hallo Brennwärter, wieder mal vielen Dank für Ausarbeitungen und Erklärungen.
Wie schon geschrieben will ich meinen noch gut funktionierende BUDERUS Ölbrenner G205 mit dem Einbau einer 11kW WP nicht ausbauen!
Der Brenner soll als Redundanz der Heizung dienen und an wirklich kalten Tagen an denen die WP zu viel el. Energie benötigt die Heizung unterstützen bzw. übernehmen. Mit dem HM200 Modul von BUDERUS kann ich so den Einsatz von WP und Ölbrenner in Verbindung mit der Bedieneinheit steuern.
Das ist meine Absicht. Nun arbeite ich an der Lösung. Dafür habe ich hier schon viele gute Hinweise bekommen.
 

Brennwärter

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Hast einen Link zu dem Schema?
Ja, hier ist ein Link zur erstbesten Kopie vom Servicehandbuch der IDU, und auf Seite 22 findest du die interne Verrohrung der IDU für externe Zuheizer, in welcher der ZH auch so angeschlossen ist. Nur habe ich eben beim Verlinken bemerkt, dass ich den Öler zwar funktionsgleich, jedoch minimal anders als im Original angeschlossen hatte. Habe meinen Plan also nochmal überarbeitet.
WP Catscal überarbeitet traditionell IDU...XX.2.png
 

HH01

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der IDU, und auf Seite 22 findest du die interne Verrohrung der IDU für externe Zuheizer,
Und woraus schließt jetzt auf ein Schema mit Puffer?

M.E. muss der Ölkessel auf eine hydr. Weiche und da bedienen sich die 3 Pumpen. Und als Rücklauf bekommt er entweder Speicher warm oder Verteiler-Rücklauf. Es macht keinen wirklichen Sinn, dass man die Entkopplung Verteiler / Ölkessel über einen Puffer macht. Der Puffer ist die Entkopplung WP / Verteiler.
 

Brennwärter

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Warum willst du, dass der Öler den Puffer nicht mitheizt? Dann haben WP und Öler beide längere Taktzeiten.
 

HH01

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Warum willst du, dass der Öler den Puffer nicht mitheizt? Dann haben WP und Öler beide längere Taktzeiten.
Weil es keinen wirklichen Sinn ergibt, dass ich einen Öler auf den Puffer nehme. Ohne WP würde man doch auch keinen Puffer zu einem Öler stellen.

Öler geht auf / nimmt von die Weiche und die wird gespeist vom Verteiler-RL / oberen Teil des Puffers und die Verteiler-Pumpen bedienen sich. Bei reinem WP-Betrieb bedienen sich die 3 Pumpen über die Weiche am Puffer.

Damit kann ich:

1. reinen Öler-Betrieb fahren und den Puffer umgehen (Verteiler-RL in die Weiche)
2. Der Öler unterstützt die WP, wenn das warme Puffer-Wasser in die Weiche fließt und nicht warm genug ist. (Puffer-Wasser in die Weiche / Verteiler-RL in den Puffer)
3. Reiner WP-Betrieb über Puffer und Weiche (Puffer-Wasser in die Weiche / Verteiler-RL in den Puffer)

1/2 könnte man natürlich bei der TW-Erwärmung einsetzen
 
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Catscal

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Hallo, habe mal eingezeichnet was ein lokale HB mir für der Anschluss einer WP mit Pufferspeicher vorgeschlagen hat.
Heizungsverteilung über drei Wegeventil an Brenner bzw. Puffer angeschlossen. Brenner Ein/Aus ist mit Ventil gekoppelt.
Unklarheiten bestehen für mich ob besser Drei Wege Ventil im VL angeordnet werden soll oder ob zus Pumpe in HK Vorlauf sinn macht.
Könnte sowas funktionieren?
Gerne kritische Rückantworten und Vorschläge.

Heizung Catscal bivalent P5 07.02.2023.jpg
 
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