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Eigenbau Luft-Wasser Wärmepumpe - ein Projekt

 

Wir beschäftigen uns sehr intensiv mit dem Thema Energieverbrauch und Energiesparen.

Im Sinne der Umwelt und auch des Geldbeutels sind wir alle aufgerufen den Energieverbauch unserer Häuser zu senken.

Wir haben in unserem Wohnhaus (nicht in Villa Lyckebo!) begonnen, zunächst das Heizungssystem zu modernisieren.

Stand bei Hauskauf: Ölheizung von 1965. (hierzu sei gesagt, daß Heizöl in Schweden nahezu den gleichen Preis hat wie Diesel an der Tankstelle! es ist unbezahlbar!!!)

 

Somit haben wir uns entschlossen, eine Luft-Wasser Wärmepumpe einzubauen...

Bei der Suche nach einem passenden Gerät stellt man schnell fest, daß man es mit Investitionskosten zwischen 10.000 und 15.000 € (nicht SEK) zu tun bekommt.

Das erschien uns etwas viel für ein Objekt, das wir seinerzeit nur für Urlaubszwecke genutzt haben.

 

Aufgrund der positiven Erfahrungen mit einer selbst gebauten Brauchwasser-WP welche seit nunmehr 4 Jahren in Deutschland störungsfrei ihren Dienst verrichtet, entschlossen wir uns, die WP für die VillaVibo ebenfalls komplett selbst zu bauen.

 

Als "Arbeitstiere" dienen zwei Außengeräte Typ SKA 5000 (Einhell) mit einer Nennleistung von je 5 kW und Kältemittel R410A.

 

 

 

Hier die beiden Geräte noch ohne Kältemittelleitungen.

 

 

Herzstück der Anlage ist ein 600x750 mm "kleiner" Schaltschrank in dem sich die Steuerung (Siemens LOGO! 0BA6 - 24V) befindet. Industrieller Standard halt - keine "Bastelei"

Die LOGO! hat die volle Ausbaustufe - mehr geht nicht!

4 Stück AM2 PT100 kommen zum Einsatz.

Ergänzung: seit kurzem gibt es die LOGO! 0BA7 - jetzt geht mehr! ;-)

Die 0BA7 kann dann auch via Android-App über DYN-DNS prinzipiell von überall aus ausgelesen werden. Wir freuen uns auf den Umbau!

Ergänzung: die 0BA7 ist online im Hausnetzwerk und wir können bequem "vom Sofa aus" auf alles zugeifen, sehr angenehm!

 

 

Die Wärme wird mittels zweier Plattenwärmetauscher (gibts hier:

https://www.dieterhoeven.de/

 ) an das Heizungswasser übergeben.

Wir haben uns eine einstellbare Rücklaufnahebung konstruiert, sodaß die WP immer sofort eine bestimmte Vorlauftemperatur erzeugt, zwar mit reduziertem Volumenstrom, aber eben direkt schön warm.

 

 

 

Die am eingebauten Wärmemengenzähler ablesbare Gesamtleistung beider Aggregate (laufen immer gleichzeitig) beträgt 11kW bei +7 Grad Außentemperatur und einer Vorlauftemperatur von 45 Grad. Somit ergibt sich eine Leistungszahl (COP) von 3,5.

Damit sind wir hochglücklich und das Ergebnis stellt den wahren Wert der käuflichen Anlagen, die ein Vielfaches kosten in Frage.

Wenn der Winter rum ist, können wir eine ausführlichere Bilanz ziehen. (siehe unten)

 

 

 

Lange Taktzeiten werden durch den enbenfalls neu installierten kleinen Pufferspeicher (200 l) erreicht. Er ist der hydraulische Nullpunkt der Anlage, hier läuft alles zusammen.

Als Zirkulationspumpe für die Heizung kommt eine WILO Stratos pico zum Einsatz. Die Pumpe spart nicht nur Strom, sondern sorgt durch ihre angepasste Leistung auch für einen gewissen hydraulischen Abgleich. Die Heizkörper sind oben deutlich wärmer als unten - so soll es sein!

 

 

In den Puffer sind als Ergänzung / Backup für besonders kalte Tage zwei E-Patronen mit jeweils 4,5 kW (=9kW - max. des Stromanschlusses) eingesetzt, die von der Steuerung geschaltet werden.

 

 

 

Die Siemens LOGO! steuert nicht nur allein die WP sondern die gesamte Heizungsanlage unter Berücksichtigung der Maximalbelastung des Stromanschlusses (3x16A).

So ist z.B. der Saunaofen und der Warmwasser-Boiler auch an die Steuerung gekoppelt.

Die LOGO! achtet quasi darauf, daß keine Phase überlastet wird.

 

Zusätzlich haben wir ein Phasenüberwachungsrelais eingebaut und an ein GSM-Modul gekoppelt. Sollte eine der Phasen ausfallen, bekommen wir eine SMS.

Auch die Innentemperatur wird überwacht und beim unterschreiten eines Wertes werden wir benachrichtigt.

(dieses GSM-Modul von Conrad hat sich als äußerst unzuverlässig erwiesen, es schickt ständig Falschmeldungen! wir freuen uns, wenn wird bald per Handy auf die Logo! direkt zugreifen können!)

 

Sollte die Steuerung einen Schaden haben, gibt es ein Notfall-Backup Heizsystem:

Eine 6kW E-Patrone mit eigenem Regelthermostat. Es lässt sich völlig ohne Elektronik mit wenigen einfachen Handgriffen in Betrieb nehmen. Frostschäden können hiermit zuverlässig verhindert werden.

 

Eine Erweiterung der Anlage um Solarthermie und einen Wasserführenden Kaminofen sind in Planung.

 

Wer fragen hat zu der Anlage und wertvolle Tips zur Regeltechnik haben möchte:

bitte einfach eine email über das Kontaktformular schicken! Bitte etwas Geduld, aber wir antworten immer.

 

Ich möchte aufgrund der Vielen Anfragen hier darauf hinweisen, daß man bei mir keine Bauanleitung bekommen kann! (Die wäre auch unbezahlbar)

 

 

Ich musste leider feststellen, daß die meisten Heizungsbauer wenig Ahnung von Steuerungs- und Regelungstechnik haben - dies ist aber Grundvorraussetzung, um mehrere verschiedene Wärmequellen in einer Heizungsanlage zu kombinieren.

Die Heizungsbauer hängen quasi am Tropf der Heizungshersteller...und was es da nicht gibt, das gibt es halt nicht! :-) Macht nix, bauen wir es halt selbst.

Ergänzung nach 3,5 Jahren in Schweden: auch die schwedischen Heizungsbauer sind meistens wenig flexibel und vor allem überlastet. Man sucht sich seine Arbeit aus. Rabatte geben? Nein, warum denn?! Ich habe für alle weiteren Arbeiten an unserer Anlage sämtliches Material in Deutschland gekauft, sogar Puffrspeicher habe ich anliefern lassen - sie haben weniger als die Hälfte gekostet!

 

 

Den Schaltkasten samt Steuerungsprogramm habe ich nicht selbst sondern eine junge

Elektrotechniker-Meisterin gebaut - meine Frau! :-)

 

 

Beispiel: Verbrauch im Januar 2013

 

Diagramm: sehr schön zu sehen - an 4 Tagen lag die Temperatur unter -10 Grad.

Die Steuerung ist so programmiert, daß dann rein elektrisch geheizt wird, um die WP zu schonen. Sofort verdoppelt sich der Verbrauch!

Der Austausch der alten Flachheizkörper in Konvektoren wird zusätzliche Einsparungen bringen.

 

Hier noch ein sehr interessanter Link zum Thema Wirtschaftlichkeit von WPs in Deutschland:

 

http://www.eike-klima-energie.eu/climategate-anzeige/strompreise-auch-waermepumpen-jetzt-unwirtschaftlich/

 

 

Technisches Fazit:

Die WP hat funktioniert und hatte einen Gesamt-COP von ca. 2,5 - das bedeutet:

für reingesteckte 1000 Watt bekamen wir 2500 Watt Wärme heraus.

(Das ist ein gemittelter Wert über eine Heizperiode)

Bei Außentemperaturen von +10 Grad haben wir auch Werte von 3,8 gemessen.

Damit war ich sehr zufrieden.

 

Persönliches Fazit:

Ich würde es nicht wieder tun!

Es hat zwar teilweise viel Spaß gemacht, aber unverhältnismäßig viel Zeit gekostet und somit fällt meine persönliche Bilanz negativ aus.

Als wir in das Haus 2014 fest eingezogen sind, wurden uns die totalen Verrbauchskosten insgesamt zu hoch und wir beschlossen auf Holz umzusteigen.

Ergebnis ist eine Scheitholzkessel-Anlage neuesten Standards mit Lambda-Regelung und 3200 Litern Speichervolumen. Auch (mangels Interesse der schwedischen Klempner/Bereitschaft Pufferspeicher zu normalen Preisen zu Verkaufen) alles komplett selbst installiert.

 

Eckdaten:

  • Effekta Lambda 35 Kessel mit integrierter Vorlaufregelung (WW-Steuerung über logo)
  • insgesamt 4 Puffer (3x1000 L + 1x 200 L)
  • 160 L Viessmann WW-Speicher (Verticell)
  • 30 qm Holzvorrat (Mischholz: Kiefer/Fichte)

 

Bei Temperaturen unter 0 Grad, heizen wir den Kessel einmal täglich, evtl. mit ein Mal Nachlegen. Bei höheren Außentemperaturen verlängert sich die Zeitspanne entsprechend, sprich in der übergangszeit jeden 2.oder 3. Tag, im Sommer alle 7-8 Tage für WW.

 

 

Viel Spaß beim Energiesparen!

 

Herzliche Grüße

 

Stephan Menzel

 

 

 

 

PS:

Das beste Werkzeug: der KNIPEX-Zangenschlüssel (im Bild: 86 05 150)

 

Der KNIPEX-Zangenschlüssel - hier klicken

 

KNIPEX-Zangen sind die besten und haben mir bei allen Installationsarbeiten hervorragende Dienste geleistet, besonders meine 300er Cobra und die Zangenschlüssel in den Längen 180 und 250 mm! Ich kann mir Arbeiten ohne Zangenschlüssel kaum mehr vorstellen, weder als "Klempner" noch als "KFZ-Mechaniker"

Das ist kompromisslose Qualität, die sich auszahlt, auch für mich als "Heimwerker"!

 

 

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