Heizstab mit in Betrieb genommen

Heute zeigten sich folgende Temperaturverläufe:

  • Aussentemperatur 5°C
  • 05:15 Uhr wird die untere Solltemperatur des Speichers unterschritten, WP springt an
  • 05:15 Uhr bis 08:30 Uhr kommt die WP mit Mühe auf die untere Solltemperatur von 33°C
  • die WP macht Znüni-Pause 08:30 Uhr bis 09:12 (42 Minuten, davon 25 in Ruhe und 18 mit Abtauen des Verdampfers)
  • 09:12 die nächste Aufwärmrunde, fängt aber wieder bei den gleichen tiefen Temperaturen an wie 05:15 Uhr
  • … nächste Abtaupause 3:15h später (nicht im Bild)

Okay, das wird schwierig, dass da alles wieder auf Temperatur kommt, wenn die WP ständig Arbeitspausen macht und aber Wärmeabnahme da ist. Also habe ich den eingebauten Heizstab mit angeklemmt und in Betrieb genommen. Der hat eigentlich 3-Phasen-Drehstrom und dann 6kW Heizleistung, aber ich lasse den auf einer Phase und mit einer dicken Drahtbrücke laufen, so dass er dann 1.3kW liefert und ich den mit einem Sonoff einfach messen kann (der von der Gastherme vorher). Alles nur ohmsche Widerstände 🙂

Der Heizstab hat ein Bimetall-Thermostat, das ich jetzt so eingestellt habe, dass es recht genau dann anschaltet, wenn auch die Wärmepumpe durch die Steuerung aktiviert wird (beim Unterschreiten der 33°C). Irgendwo bei 36°C schaltet er dann wieder ab, läuft also nicht dauerhaft mit. Damit sieht das Temperatur-Zeit-Diagramm dann ganz anders aus:

  • 18:12 Uhr wird die untere Solltemperatur unterschritten
  • die WP wird aktiviert, der Heizstab ebenfalls
  • die Speichertemperatur in der Mitte (drei lila Kurven, davon die mittlere) fällt gar nicht weiter ab
  • 18:20 Uhr ist auch die untere Speichertemperatur schon wieder über dem unteren Sollwert
  • 18:30 Uhr haben der WP-Vorlauf (obere gelbe Kurve) und der Heizungs-Vorlauf (obere grüne Kurve, weitgehend deckungsgleich beim Aufheizen mit der oberen gelben Kurve) bereits wieder den unteren Sollwert überschritten
  • 18:40 Uhr stellt der Heizstab ab und die gelben Kurven der WP werden flacher
  • ab 19:30 Uhr löst sich die grüne von der gelben Kurve, d.h. die Wärme der WP geht ab da verstärkt in den Speicher und nicht mehr nur direkt in den Heizkreislauf

Also: vorher 3:15h bis zum Erreichen der unteren Solltemperatur, nachher 18 Minuten. Die äusseren Bedingungen sind nicht exakt deckungsgleich gewesen, aber relativ ähnlich. Schöner wäre noch, wenn die Vorlauftemperatur der Heizung sich an den Speichertemperaturen bedienen würde, aber da hätte man den Rücklauf der Heizung nicht unten an den Speicher, sondern oben an den Speicher anschliessen müssen, damit es sich beim Durchströmen diagonal nach unten mischt (Rücklauf WP ist unten am Speicher). Den unteren Sollwert hab ich gleich noch um 1K erhöht. Auf alle Fälle bricht die Vorlauftemperatur der Heizung nicht für längere Zeit so ein wie am Morgen.

Energiemengen heute (bisher): 21.2kWh Nutzwärme, erzeugt aus 6.5kWh WP-Strom und 1.3kWh Heizstab-Strom, duty time WP etwa 2/3.

Wärmepumpe im Regelbetrieb

Während meiner Abwesenheit in Svolvær wurde dank Schlüsselbox noch die Kondenswasserpumpe installiert, damit ist die WP-Installation abgeschlossen. Die Pumpe schlürft die 2-3 Liter Kondenswasser im Sammelbehälter innerhalb von Sekunden weg, das ist eine andere Leistungsklasse als die kleinen Vibrations-Saugpumpen für die Klimaanlage.

Über die vielen Temperaturmesswerte kann ich die WP gut bei der Arbeit beaufsichtigen. Was sicher schon klar ist: ich kann die Räume nachts nicht so stark auskühlen lassen, wie ich das bisher gemacht habe. Der Gasheizung war es egal, ob sie morgens mit 2kW oder 15kW läuft, bei der WP mit nur so etwa 1kW Wärmeleistung muss ich möglichst gut den Puffer mit nutzen; und die Wärme, die ich in der Nacht nicht produziere, kann ich morgens nicht mehr aufholen.

  • Momentan ist es eine Arbeitszahl von 2-3, je nach Aussentemperatur.
  • Das Abtauen des Verdampfers habe ich auch schon mehrmals festgestellt, wenn die Abluft unter 5°C hat. Dann fehlen auch noch 20 Minuten Wärme, weil in der Zeit keine produziert wird.
  • Momentan hat die WP eine Uptime von 25-50% (duty cycle, also 6-12h Laufzeit pro Tag) und macht aus 4-6 kWh Strom etwa 8-12 kWh Wärme.

Ich gehe davon aus, dass ich sicher für den Frostbetrieb noch den Heizstab im Pufferspeicher anschliessen muss. Für drei Zimmer (Bad, Büro, Küche) reicht die Wärme momentan bequem aus, aber ich merke deutlich, dass die WP lange braucht, um noch mehr Zimmer aufzuheizen. Das hatte ich auch so erwartet, dass das ganze System viel träger wird als vorher 🙂 Geräuschmässig ist sie bei geschlossener Tür zum HWR in der Küche nicht lauter als der Geschirrspüler oder der Quooker CUBE. Im Zimmer obendrüber hört man ein leichtes Brummen, aber da hätte ich ja ohnehin noch einen Umbau im Kopf, bei dem dann die einzubauende Bodenheizung wohl die Geräusche auch wegdämmen würde. Draussen klingt der Luftstrom wie ein Secomat, aber in einiger Entfernung hört man davon kaum noch was.

Was man auch schön sieht, ist die Arbeit der Heizkörperthermostate, indirekt über den Volumenstrom im Heizungskreislauf:

Die Durchflusswerte sind natürlich in Viertellitern diskretisiert, weil der Zähler keine höhere Auflösung hat (und braucht). Das hatte ich bisher auch über die Messwerte der TRVs schon via Ventilstellung und SOLL/IST, hier die letzten 24h Messwerte vom Büro:

Bisher tut jedenfalls alles wie erwartet. Insgesamt hat mich der Heizungsersatz etwa 17kCHF gekostet, dafür habe ich jetzt:

  • deutlich weniger Wasserverschwendung, bis Warmwasser am Hahn kommt (kürzere Leitung)
  • viel mehr Platz und neue Einrichtung im HWR
  • Fensterbretter im HWR
  • neuen Waschtrockner (Standort neu im Bad)
  • gesparte Gaszählergebühr, gesparter Kaminfeger (200 Fr. pro Jahr)
  • keine Gasnetzstillegungsgebühr pro kWh Gas (ist grad noch eine witzige politische Diskussion)
  • Abkühlung im Sommer im Umluftbetrieb
  • viele Erkenntnisse und sehr viele schöne Messwerte und Kurven für Kurvendiskussionen 🙂