Wärmepumpe und Heizkörper: der Rohrdurchmesser (2-Rohr-System) zum einzelnen Heizkörper

[PeterF]

Hi,

ich möchte noch eine Frage klären, der nötige Rohrdurchmesser bei Betrieb von Heizkörpern an einer Wärmepumpe.


Konkret habe ich da eine Formel gefunden:
Durchmesser = Wurzel aus [ (Volumenstrom Wasser * 4) / (Pi * Geschwindigkeit) ]

Beispiel mit 0,2 Metern pro Sekunde: (Wurzel [(0,085 m³/h * 4) / (3,14 * 0,2 m/s * 3.600 s/h)] = 0,012 m = 12 mm Innendurchmesser


Ich habe ja schon gelesen daß verschiedene Wärmepumpen durchaus mit verschiedenen Volumenströmen zurecht kommen.
Aber am Ende muß bei zu wenig Volumenstrom die Spreizung hoch, und damit steigt unweigerlich die Vorlauf-Temperatur.
Ich habe 14/2 Kunststoffrohr - ist das am Ende doch zu dünn ?

V = (0,010² * 3,14 * 0,2 * 3.600) / 4 = 0,226 m³ = 226 Liter / Stunde an einem Heizkörper.

 

[helmut m.]

Du solltest wissen,
a) welche Leistung der Heizkörper hat
b) welche Vorlauftemperatur verwendet werden soll und
c) wie hoch die Rücklauftemperatgur sein soll.
Dann kannst du den optimalen Rohrquerschnitt mit dieser Anwendung selbst ermitteln.

 

[PeterF]

...
Dann kannst du den optimalen Rohrquerschnitt mit dieser Anwendung selbst ermitteln.

Danke, rechne ich gleich mal durch.

 

[PeterF]

14x2 mm

10 mm

121.98​

0.25​

Dann paßt das ja gerade eben, für unsere Wohnzimmer-Heizkörper .. das sind die größten.

 

[PeterF]

Allerdings sind die Anschlüsse am Verteiler viel enger.
An dem Kupfer-Stück, das man in den Schlauch steckt,
und dann mit der Mutter an den Verteiler schraubt,
ist der Innendurchmesser nur 7 mm.

Ein Flaschenhals, sozusagen.

 

[helmut m.]

Der "Flaschenhals" tut zwar "weh", ist aber nicht so tragisch, da er nicht lang ist. Der Gesamtwiderstand über die gesamte Länge ist relevant. Im Flaschenhals ist halt mal kurz die Geschwindigkeit höher. Ein möglichst hoher Temperaturunterschied zwischen Vor- und Rücklauf ist da hilfreich für die nötige Wassermenge.

 

[PeterF]

Ein möglichst hoher Temperaturunterschied zwischen Vorä und Rücklauf ist da hilfreich für die nötige Wassermenge.

Das ist aber nicht so gut für Wärmepumpe ..

 

[helmut m.]

Das ist aber nicht so gut für Wärmepumpe ..

(Mini)Puffer oder hydraulische Weiche kann dieses Problem sauber lösen.

 

[PeterF]

(Mini)Puffer oder hydraulische Weiche kann dieses Problem sauber lösen.

Was für eine Art Puffer meinst Du ?
Trennspeicher - Rücklaufreihenspeicher .. ?

 

[helmut m.]

Muss nicht kompliziert sein! Das Heizungswasser ist allein so schlau und weiß, wo es hinströmen muss. Wichtig sind maximal 0.1 m/s Einströmgeschwindigkeit bei allen Anschlüssen. Vorlauf immer oben

Was für eine Art Puffer meinst Du ?
Trennspeicher - Rücklaufreihenspeicher .. ?

Ein ganz simpler Behälter mit 4 Anschlüssen. Wichtig ist, dass die Anschlüsse am Behälter auf maximal 0,1 m/sek ausgelegt sind, dann kommt es zu (fast) keiner Vermischung, da das Heizungswasser selbst "weiß", in welcher Höhe es sich einschichten muss.
Das angeschlossene (schnell hingezeichnete) Schema zeigt, was ich meine. Natürlich gehören Ventile dazu und natürlich auch ein Sicherheitsbentil und natürlich auch noch ein Ausdehnungsgefäß.
Puffergröße richtet sich nach WP-Leistung, die WP-Pumpe ebenfalls nach der WP-Leistung (und soll auch von der WP direkt angesteuert werden). Die Heizungspumpe ist anhand der Wärme abgebenden Teile (Heizkörper) zu dimensionieren.
Im Auslegungsfall können zB. folgende Temperaturen vorliegen:
WP Eintritt: 45°C
WP Austritt: 50°C
Puffer Eintritt: 50°C
Puffer Austritt: 30°C
Heizkreis Vorlauf: 50°C
Heizkreis Rücklauf 35°C
Durch die Anordnung des Mischventils und der WP-Pumpe sind diese Temperaturen möglich und die Heizung kann hohe Temperaturdifferenzen fahren, wodurch die bestehende Verrohrung keine Probleme machen sollte.

 

[PeterF]

Jetzt kratz ich mich am Kopf .. das hier ?

https://static.viessmann.com/resources/vitodesk/schemes/4804407_01/Documents/4804407_2110_01.pdf

 

[helmut m.]

Ergänzung:
Wenn die Wassermengen der HK abgeglichen sind (hydraulischer Abgleich), ist keine weitere Regelung (ausser der für die WP selbst) erforderlich, die Raumregelung "können" ganz normale Thermostatventile perfekt, da kommt keine elektronische Regelung mit.
Auf Nachtabsenkung würde ich verzichten, dann ist insgesamt eine niedrigere Vorlauftemperatur möglich, die thermische Qualität in der Wohnung ist unvergleichbar besser und es gibt auch keine Morgen-Kunst-Leistungspitzen. (Hab ich selbst bei mir so gemacht un dkann keine Erhöhung des Heizenergiebedarfs feststellen.

 

[helmut m.]

Jetzt kratz ich mich am Kopf .. das hier ?

https://static.viessmann.com/resources/vitodesk/schemes/4804407_01/Documents/4804407_2110_01.pdf

So ist es sicher auch nicht verkehrt. Das Warmwasser habe ich nicht mit geplant. Da gefiele mir eine eigene Anlage besser, da das ganze am Ende einfacher verständlich bleibt (auch für den HB). Für's Warmwasser ginge auch ein E-Boiler in einer Komnbination von PV und Netzstrom, zB. Heizpatrone 1 bekommt direkt den Strom der PV-Anage (Gleichstrom ohne Wechselrichter) und wenn die PV nicht ausreicht schaltet sich Heizpatrone 2 aus dem Normalnetz dazu. Oder eine KLEINE WP nur für das Warmwasser. Wenn der Bedarf nicht riesig ist, tut es auch ein normaler E-Boiler, kostet wenig, ist einfach, funktioniert immer und die Mehrkosten aller erneuerbaren Varianten rechnen sich vermutlich nie. Wenn man dann noch "grünen" Strom einkauft hat man die Erhaltungsprobleme an den Stromlieferanten exportiert (der sie sich natürlich auch über den Strompreis bezahlen lässt).
Mir persönlich gefällt es nicht, wenn die "große" WP nur wegen des WW mit hohen Temperaturen fahren muss, das geht auf die Effizienz und Lebensdauer. Aber man darf auch anderer Meinung sein.
Wie auch immer: Ohne rechnen wird es nicht gehen.

 

[casi-52074]

@helmut m.

Du hast wahrscheinlich eine Monoblock WP installiert? Die zweite Pumpe hinter dem Puffer, wie wird die gesteuert? Über die WP, oder Zeitlich?

Gruß.

Dirk

 

[helmut m.]

@helmut m.

Du hast wahrscheinlich eine Monoblock WP installiert? Die zweite Pumpe hinter dem Puffer, wie wird die gesteuert? Über die WP, oder Zeitlich?

Gruß.

Dirk

Für die Ansteuerung der Heizungspumpe gibt es (mindestens) drei Möglichkeiten:

1. Die Steuerung der WP kann auch die externe Heizungsumpe schalten (Idealfall / Normalfall)
2. Die Pumpe wird über einen Raumthermostat im Hauptwohnraum geschaltet.
   Es kann dann auch ein Uhrenthermostat sein, der eine mehr oder weniger sinnvolle Absenkung umsetzt.
3. Die Pumpe wird über einen einfachen Schalter am Beginn der Heizperiode ein und am Ende wieder ausgeschaltet.
   Dann muss über diesen Schalter aber auch die WP selbst mitgeschaltet werden

Die Beladung des Puffers regelt allein die Steuerung der WP.

 

[PeterF]

https://static.viessmann.com/resources/vitodesk/schemes/4804407_01/Documents/4804407_2110_01.pdf

So ist es sicher auch nicht verkehrt.

Hm .. auch wenn der Viessmann Heizungs-Pufferspeicher in diesem Schema
recht groß aussieht .. ist er doch hydraulisch nichts anderes als ..

.. Ein ganz simpler Behälter mit 4 Anschlüssen

Oder siehst Du das aus Wasser-Hydraulik-Sicht anders ?


Bei der von mir erwähnten "Samsung Quiet" z.B. ist der "Puffer" nur ein Püfferchen - MTF-WPS 35.

 

[PeterF]

Im Auslegungsfall können zB. folgende Temperaturen vorliegen:
WP Eintritt: 45°C
WP Austritt: 50°C
Puffer Eintritt: 50°C
Puffer Austritt: 30°C
Heizkreis Vorlauf: 50°C
Heizkreis Rücklauf 35°C
Durch die Anordnung des Mischventils und der WP-Pumpe sind diese Temperaturen möglich und die Heizung kann hohe Temperaturdifferenzen fahren, wodurch die bestehende Verrohrung keine Probleme machen sollte.

Da muß ich nochmal tief durchatmen .. mir ist nicht klar wie es
von Heizkreis Rücklauf 35°C
zu WP Eintritt 45°C kommt ?

Dann muß sich doch das WP Rücklaufwasser mit dem
VL von WP und RL Heizkreis mischen .. ???
Und das kostet doch nach reiner Lehre Effizienz wg. erhöhter WP Vorlauf-Temperatur ..

 

[helmut m.]

Ist schon richtig! Kostet aber keine Effizienz! Wenn 50° für die Heizung benötigt werden, muss die WP 50° erzeugen! Da der Unterschied von 35° auf 50° bei WP nicht in einem „Hub“ zu machen ist, muss man zu dieser Verschaltung greifen. So extrem sind die Werte aber nur im Auslegungsfall, der nicht einmal jedes Jahr zutreffen muss. Wenn es wärmer ist, wird die Temperaturdifferenz der Heizung auch kleiner und es muss weniger zugemischt werden. Das Beimischen ist kein „Problem“, „weh“ tut der WP vor allem die Endtemperatur; je höher umso schlechter.

PS: Wenn ich das über dem Puffer mache, zerstöre ich die Schichtung im Puffer. Dann kann ich ihn gleich weglassen und mit einer hydraulischen Weiche ersetzen.

 

[helmut m.]

Für hydraulische Weiche gibt es eine gute IOS-App.

 

[PeterF]

Wenn 50° für die Heizung benötigt werden, muss die WP 50° erzeugen!

Ich habe das so verstanden daß eine Vermischung nie ganz zu vermeiden ist.
Und das kostet in der Realität dann 2 bis 3 K. Die ich in der WP mit Effizienz bezahle.

Da müssen doch beide Pumpen exakt und immer dieselbe Wassermenge fördern ?
Damit die (Beispiel) 50°C der WP auch direkt im Heizkreis ankommen ?

PS: Wenn ich das über dem Puffer mache, zerstöre ich die Schichtung im Puffer. Dann kann ich ihn gleich weglassen und mit einer hydraulischen Weiche ersetzen.

Naja, der Puffer in diesem Viessmann-Schema wird begründet mit EVU Sperrzeiten ..