Übertragungsleistung eines Wärmetauschers im Pufferspeicher berechnen

  • Hallo,

    wie berechne ich die Kapazität die so ein Glattrohrtauscher in nem Pufferspeicher hat, also wieviel m² ich brauche, um zb die Leistung einer 10kW LWWP in den Speicher zu kriegen?

    Danke

  • Das ist mW sehr schwierig zu berechnen weil da viele Variable und Unbekannte sowie eine gewisse Dynamik mit einfließen. Grundregel ist: größtmöglichsten Wärmeübertrager nehmen, grad bei einer WP. Am besten aber ohne WT direkt in den Puffer fahren - sofern möglich. An sich enthält der Puffer ja das WP/Heizungswasser...oder meinst Du mit "Puffer" einen Trinkwassererwärmer ??

  • meinst Du mit "Puffer" einen Trinkwassererwärmer

    Nein, das Trinkwasser wird in absehbarer Zeit ganz wegfallen, da auf dezentrale Erzeugung umgestellt wird.

    Bis dahin soll der Speicher weiter über Gas geladent werden.

    Am besten aber ohne WT direkt in den Puffer fahren

    Ich möchte nicht, dass das Heizungswasser direkt durch die WP fließt, da alt und schmutzig...

    Es soll ein Bivalentes/Hybrides System werden. Bestehend ist es ein 32kW Gasbrenner. und ein größeres MFH.

    Zum Anschluss gäbe es ja 3 Möglichkeiten. Einmal den Kessel an die WP und den Tauscher an den Heizkreis mit der Gasheizung.

    Oder die WP an den WT und den Kessel an den Heizkreis plus Gas,

    oder WP an WT1, Gas an WT2 und Kessel an Heizkreis.

    Die WP soll (erstmal) nur zusätzliche Energie in den Heizkreis bringen und wird nicht für die alleinige Heizung genügen.

    Bezüglich der Pufferanbindung hab ich mir da erst zu spät Gedanken gemacht und hoffe jetzt auf Realisierungstipps von euch.

  • Ich stand vor der ähnlichen Frage und habe mich mit den Links von X1 auch damals befasst.
    z.B. steigt bei einem Plattenwärmetauscher der Wirkungsgrad stark bei Turbulenter Strömung und diese hängt natürlich wieder von den Heizkreisdurchsätzen ab.
    Im Grunde ist das Problem aber relativ einfach zu lösen, da ein größerer Wärmetauscher nicht zu einem schlechteren technischen Ergebnis führt, sondern nur zu einem zu teurem Preis. Bei Plattenwärmetauschern ist es ja auch so, dass die Preise fast proportional zur Leistung sind.
    Zwei Wärmetauscher hintereinander zu hängen bringt einem am Ende nicht um, falls man doch zu niedrig gegriffen hat.
    Mit den Tools wird dir aber auch recht schnell auffallen, dass du um geringe Temperaturdifferenzen zu erreichen, Wärmetauscher extrem groß dimensionieren musst. Ein 50kW Wärmetauscher an einer 5kW Wärmepumpe ist da eher zu erwarten.

    Bei mir hat eine Kleinanzeige alle Berechnungen zu Nichte gemacht, in der ich einen sehr großen (und ehemals teuren) Plattenwärmetauscher gefunden habe.

    Das was an deinen Lösungen Kopfzerbrechen bereitet ist auch eher die sinnvolle Steuerung der Wärmeerzeuger. Die Wärmepumpe wird es ggf. nicht mögen wenn ihr wärmeres Wasser als die eingestellte Temperatur serviert wird. Im schlimmsten Fall geht sie in den Kühlmodus.
    Andererseits wird der Wirkungsgrad auch bescheiden, sobald du die Temperatur mit ausreichend hoch stellst, falls die Temperatur dann wirklich mal erreicht wird.

    Bei deiner Konfiguration scheint mir ein Anschluss an den Wärmespeicher grundsätzlich nicht verkehrt zu sein, weil du in jenem den Durchsatz zu jeder Zeit gewährleisten kannst.
    Wenn du allerdings genügend Durchsatz hast, um die Wärmepumpe in den kältesten Punkt, dem Rücklauf mit einem Plattenwärmetauscher zu hängen ist das vom Wirkungsgrad vermutlich besser, als in den recht warmen Pufferspeicher. Stimmt der Durchsatz an dieser Stelle jedoch nicht, dann hast du insgesamt nichts gewonnen.

    Einmal editiert, zuletzt von Stetramp (27. Oktober 2024 um 21:10)

  • Ein 50kW Wärmetauscher an einer 5kW Wärmepumpe ist da eher zu erwarten.

    Die Leistungsangaben beziehen sich idR auf Hochtemperatur (79/80/90°C) bei hoher Spreizung (20, 30, 40°C). Da kommt man dann halt auf entsprechende Zahlen (55kW).

    Bei 5° Spreizung bleibt wie du korrekt anmerkst ohnehin nur ein Bruchteil uebrig.

    Ich hab jetzt 2 Waermetauscher in der Hydraulik: Der Plattenwaermetauscher (28x Oventrop, gaebe es auch noch groesser) gibt Energie direkt an den Heizkreis Vorlauf ab.

    Die Doppelwendel Rohrschlange im Pufferspeicher hat eine bidirektionale Funktion, 90% der Zeit wo die WP lauft wird ueberschuessige Energie eingelagert, beim Hochfahren von Heizkoerperverbaendenden, dem Anlauf vom Kaeltekreis und Enteisen ist der Waermetransfer dort allerdings umgedreht.

    Beide WT muenden hinter dem Transferpunkt ueber Mischventile in die Bypass Leitung ein, dh. der Durchfluß ist jederzeit stufenlos steuer und regelbar.

    Nach meinen ersten Erfahrungen wundert es mich, warum das die WP Hersteller das nicht als Standardfeature in ihre Anlagen integrieren.

    Das kostet dich zwar bei Vollast Betrieb etwa 5% vom COP, allerdings ist man bei Leistung < 90% deutlich effizienter unterwegs als mit direktdurchstroemten Systemen. Bei halber Kraft spart man sich rund 25% Energie, bin grad dabei Herauszufinden wie man am Kondensat Peak der Aussenluft balanciert ohne das der WT am aussengeraet vereist. Bei Minimalleisting skaliert das System ueber den Pufferspeicher, es gibt kein Takten! Da gewinnst am Papier 50% Performance, macht aber beim Jahresgesamtverbrauch insgesamt vmtl nur 10% aus.

    Genaue Zahlen habe ich noch nicht, wird auch noch etwas dauern, spiele mich jeden Tag mit Programmierung, Steuerlogik und haesslichen selbst verbrochenen Microcontroller Code herum :)

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