Verständnisproblem bei der Berechnung der notwendige Energie zum Aufheizen Warmwasserspeicher mi Gas

[ludger100]

Hallo,
ich habe einmal versucht, den Wirkungsgrad beim Aufheizen meines Warmwasserspeichers zu berechnen, komme damit aber irgendwie nicht klar.

Hier mal die verwendeten Daten:
Warmwasserspeicher: 160l
Starttemperatur: 48 C°
Endtemperatur: 61 C°
Gasverbrauch: 0,8222 m3 (der normale Heizbetrieb war während der Messung ausgeschaltet)
Brennwert: 10,32 KWh/m3

Berechnung:
Theoretischer Energiebedarf [KWh] = ( (61C°-48C°) 160l * 4,19 ) / 3600
= 2,42 KWh

Gemessen:
Verbrauch in KWh = (0,8222m3 * 10,32 KWh/m3)
= 8,48 KW/h

Wirkungsgrad = 2,42 / 8,48
= ~28%

Da muss ich doch irgendwie einen Denkfehler drin haben, mein Physik Unterricht ist leider schon paar Jahre her.

VG
ludger

 

[cephalopod]

Endtemperatur: 61 C°

Wieso so warm?
50 °C reichen völlig, bei 160 L und 4 Personen bestimmt auch weniger.

Zirkulationspumpe vorhanden?

 

[ludger100]

Wieso so warm?
50 °C reichen völlig, bei 160 L und 4 Personen bestimmt auch weniger.

Zirkulationspumpe vorhanden?

Zirkulationspumpe ist abgeschaltet und mit Rückschlagventil abgesichert.
Die Vioreinstellung von 60 C° werde ich nochmal prüfen, müsste aber doch für die Berechnung egal sein, oder?

 

[cephalopod]

Die Vioreinstellung von 60 C° werde ich nochmal prüfen, müsste aber doch für die Berechnung egal sein, oder?

Naja, je höher die Temperatur, desto höher die Verluste.

Deine theoretische Rechnung stimmt aber.
Wie hoch ist die VLT dabei?
Wir haben im Sommer +5 K und im Winter +10 K eingestellt.

 

[ludger100]

Naja, je höher die Temperatur, desto höher die Verluste.

Deine theoretische Rechnung stimmt aber.
Wie hoch ist die VLT dabei?
Wir haben im Sommer +5 K und im Winter +10 K eingestellt.

Ich hatte für den Versuch die normale Heizung komplett abgschaltet, also qiasi wie Sommerbetrieb.
Oder ist das günstiger wenn die vorher gelaufen hat?

Werde dann nochmal eine Messung mit z.B. 50 C°, das der Wirkungsgrad ggf. schlechter ist mir schon klar.
Aber der liegt bei mir ja komplett daneben nich nur ein bischen.

 

[cephalopod]

Ich habe im letzten Sommer unser WW optimiert.
Ich bin für unseren 4-Personenhaushalt (120 Liter Speicher) von 6000 kWh/a auf 2000 kWh/a runter gekommen, bei 3-5x Duschen pro Tag.
Tagesverbrauch also etwa 5-6 kWh.

Hier die Zusammenfassung:
Sammelthread: Spartipps für Eure Heizung und/oder Warmwasserbereich (heizungsforum.de)

 

[KarlZei]

Da muss ich doch irgendwie einen Denkfehler drin haben, mein Physik Unterricht ist leider schon paar Jahre her.

Naja, die Rechnung stimmt grundsätzlich. Sie lebt aber von der Annahme, dass das Wasser im Speicher bezüglich der Temperatur homogen verteilt ist. Das ist es in der Regel aber nicht (Schichtung) und Du weißt nicht wirklich, wie viel Wasser mit welcher Temperatur erhitzt wurde.
Davon ab ist die WW-Bereitung mit (klassischem) Wärmeerzeuger und externem Speicher sowieso mies. Je nach Konfigurationsmöglichkeiten (Hysterese, Übertemperatur) lässt sich da beim Speicherladen vielleicht noch etwas machen. Ansonsten muss halt der WW-Verbrauch selbst reduziert werden.

 

[Dr Schorni]

Brennwert: 10,32 KWh/m3

Das ist dann Erdgas L ??
WAS für ein Wärmeerzeuger wird denn verwendet?

Sie lebt aber von der Annahme, dass das Wasser im Speicher bezüglich der Temperatur homogen verteilt ist. Das ist es in der Regel aber nicht (Schichtung) und Du weißt nicht wirklich, wie viel Wasser mit welcher Temperatur erhitzt wurde.

DAS wirds sicher sein.

 

[ludger100]

Naja, die Rechnung stimmt grundsätzlich. Sie lebt aber von der Annahme, dass das Wasser im Speicher bezüglich der Temperatur homogen verteilt ist. Das ist es in der Regel aber nicht (Schichtung) und Du weißt nicht wirklich, wie viel Wasser mit welcher Temperatur erhitzt wurde.
Davon ab ist die WW-Bereitung mit (klassischem) Wärmeerzeuger und externem Speicher sowieso mies. Je nach Konfigurationsmöglichkeiten (Hysterese, Übertemperatur) lässt sich da beim Speicherladen vielleicht noch etwas machen. Ansonsten muss halt der WW-Verbrauch selbst reduziert werden.

Den Temperaturfüher hatte ich auch schon als Schwachpunkt in verdacht. Der kann sicherlich etwas zu der Abweichung beitragen. Aber selbst wenn das 50% dazu beiträgt würde der Wirkungsgrad immer noch bei nur 50% liegen. Dazu kommen ja auch noch die Standverluste. Da komme ich aktuell auf ~0,5 C° / Stunde. Das sind dann pro Tag 12 C°. Auf die 160l ergibt das einen Verlust von ~2,4KWh

>Davon ab ist die WW-Bereitung mit (klassischem) Wärmeerzeuger und externem Speicher sowieso mies

gibt es dazu irgendwelche Angaben bzgl Wirkungsgrad?

 

[ludger100]

Das ist dann Erdgas L ??
WAS für ein Wärmeerzeuger wird denn verwendet?

DAS wirds sicher sein.

Auf der Rechnung habe ich nur die Angabe des Brennwertes gefunden. Muss ich mal nachfragen.
Wärmeerzeuger ist Viessmann Vitodens 300 (Brennwert)

 

[cephalopod]

Wie hoch ist denn die Kesseltemperatur während der WW-Bereitung eingestellt?

 

[ludger100]

Wie hoch ist denn die Kesseltemperatur während der WW-Bereitung eingestellt?

Habe da nur einen Parameter gefunden, der steht auf 20. d.h. wohl das diese maximal 20 K oberhalb der eingestellen Tempertur des Warmwasser ist. ist.

 

[cephalopod]

Habe da nur einen Parameter gefunden, der steht auf 20. d.h. wohl das diese maximal 20 K oberhalb der eingestellen Tempertur des Warmwasser ist. ist.

Bei 61+20= 81 °C kannst du natürlich den Brennwerteffekt so gut wie vergessen.
Darüber hinaus verkalkt der Wärmetauscher dadurch noch schneller.

Er kann evtl. schon so verkalkt sein, dass nur ein schlechter Wärmeübergang existiert und dadurch der schlechte Wirkungsgrad herkommt.
Mess mal die Vor- und Rücklauftemperatur am WW-Speicher. Falls kaum Unterschied besteht, hast du den Grund.

 

[tricotrac]

Auf der Rechnung habe ich nur die Angabe des Brennwertes gefunden.

Es wird immer der Brennwert abgerechnet, auch wenn du ihn nicht nutzen kannst.

 

[KarlZei]

Aber selbst wenn das 50% dazu beiträgt würde der Wirkungsgrad immer noch bei nur 50% liegen.

Ja, aber was erwartest Du? Ich liege bei meinem System (BW-Therme, externer 200l-Speicher) nicht nennenswert höher. Für einen besseren Wirkungsgrad müsste ich den Speicher eigentlich tiefer entladen und mit noch geringerer Übertemperatur wieder laden. Beides will ich aber nicht. Also lebe ich damit.

Dazu kommen ja auch noch die Standverluste. Da komme ich aktuell auf ~0,5 C° / Stunde. Das sind dann pro Tag 12 C°. Auf die 160l ergibt das einen Verlust von ~2,4KWh

Recht hoch, hat aber grundsätzlich keinen Einfluss auf die Effizienz der Speicherladung, auf die Du ja oben abhebst.
Hier sollte man neben der Dämmung (Speicher, Anschlüsse, Leitungen) prüfen, ob es unerwünschte Zirkulation / Mikrozirkulation gibt. Beim Vitodens, warum auch immer, scheint eine Zirkulation zwischen Speicher und Kessel beliebt zu sein. Hatte ich bei meinem 300-W auch. Grund: fehlende Rückschlagklappe zwischen Speicher und Therme. Einfache Lösung: Konfiguration der Ruhestellung des 3-Wege-Ventils.

Wärmeerzeuger ist Viessmann Vitodens 300 (Brennwert)

Welcher Typ bzw. welches Baujahr? Abhängig davon lässt sich die Speicherladung über diverse Konfigurationsparameter beeinflussen.

 

[Dr Schorni]

Die WWS-Ladung erfolgt bei einem geringwasservolumigen Brennwertgerät mit ca 85-90% Wirkungsgrad bezogen auf den Brennwert.
Der reale energetische WW-Nutzungsgrad liegt idR zwischen 15 und 30%.

 

[KarlZei]

Die WWS-Ladung erfolgt bei einem geringwasservolumigen Brennwertgerät mit ca 85-90% Wirkungsgrad bezogen auf den Brennwert.

Kann ich im normalen Betrieb (regelmäßiges Nachladen um ein paar K) nicht nachvollziehen.
Wie bzw. unter welchen Bedingungen kommst Du auf einen so hohen Wert?

 

[ludger100]

Ja, aber was erwartest Du? Ich liege bei meinem System (BW-Therme, externer 200l-Speicher) nicht nennenswert höher. Für einen besseren Wirkungsgrad müsste ich den Speicher eigentlich tiefer entladen und mit noch geringerer Übertemperatur wieder laden. Beides will ich aber nicht. Also lebe ich damit.

Recht hoch, hat aber grundsätzlich keinen Einfluss auf die Effizienz der Speicherladung, auf die Du ja oben abhebst.
Hier sollte man neben der Dämmung (Speicher, Anschlüsse, Leitungen) prüfen, ob es unerwünschte Zirkulation / Mikrozirkulation gibt. Beim Vitodens, warum auch immer, scheint eine Zirkulation zwischen Speicher und Kessel beliebt zu sein. Hatte ich bei meinem 300-W auch. Grund: fehlende Rückschlagklappe zwischen Speicher und Therme. Einfache Lösung: Konfiguration der Ruhestellung des 3-Wege-Ventils.

Welcher Typ bzw. welches Baujahr? Abhängig davon lässt sich die Speicherladung über diverse Konfigurationsparameter beeinflussen.

Baujahr ist 2010 Vitodens 300 W

Das Thema mit der Mikrozirkulation habe ich schon durch, musste dafür noch ein Rückschlagventril einbauen. Ich habe leider die Baureieh wo man das 3 Wege Ventil nicht auf Warmwasserstellung umstellen kann.

 

[cephalopod]

Die WWS-Ladung erfolgt bei einem geringwasservolumigen Brennwertgerät mit ca 85-90% Wirkungsgrad bezogen auf den Brennwert.

Was meinst du damit?
Wir laden unser WW mit 47 Grad im Sommer und 52 im Winter nach.
Ist deutlich besser im Brennwerteffekt als die 81 hier, oder?

 

[Defrost]

Hallo,
ich habe einmal versucht, den Wirkungsgrad beim Aufheizen meines Warmwasserspeichers zu berechnen, komme damit aber irgendwie nicht klar.

Hier mal die verwendeten Daten:
Warmwasserspeicher: 160l
Starttemperatur: 48 C°
Endtemperatur: 61 C°
Gasverbrauch: 0,8222 m3 (der normale Heizbetrieb war während der Messung ausgeschaltet)
Brennwert: 10,32 KWh/m3

Berechnung:
Theoretischer Energiebedarf [KWh] = ( (61C°-48C°) 160l * 4,19 ) / 3600
= 2,42 KWh

Gemessen:
Verbrauch in KWh = (0,8222m3 * 10,32 KWh/m3)
= 8,48 KW/h

Wirkungsgrad = 2,42 / 8,48
= ~28%

Da muss ich doch irgendwie einen Denkfehler drin haben, mein Physik Unterricht ist leider schon paar Jahre her.

VG
ludger

Wird das Wasser auch mit einem Brennwertgerät aufgeheizt?