Category: Umbauarbeiten

Im Januar hatte ich mir die seltsamen Wärmeverluste am Warmwasserspeicher schon angeschaut und auch eine Lösung dafür gefunden (Gastherme nicht abschalten, sondern bei stark reduzierter Raumtemperatur laufen lassen, damit das Umschaltventil nicht den WW-Kreislauf öffnet, sondern den Heizkreislauf). Das funktioniert auch soweit gut, die genauen Wärmeverluste konnte ich wegen quasi-Dauervermietung jetzt nicht mehr ungestört messen.

Jetzt hat aber der Speicher auch den tatsächlichen Warmwasser-Abgang, oben am Tank. Und da hat mich Albert drauf hingewiesen, dass da eine Schwerkraftzirkulation stattfindet, und zwar auch ohne dass eine Kreisleitung (wie z.B. bei Umwälzkreislauf) vorliegt. Weil ich grad alle Bauteile rumliegen hatte, hab ich schnell einen ESP mit zwei Temperatursensoren verlötet und konfiguriert, so dass dessen Messwerte in InfluxDB und dann im Grafana landen. Zeitaufwand 30min, und die Raumtemperatur hatte ich schon von einem anderen ESP, der im HWR hängt und Messwerte auf einem LCD anzeigt.

Erster Test: alle drei Temperaturfühler nebeneinander, paar Minuten warten: Abweichung +/-0.2°C voneinander, das reicht für meine Zwecke. Also Einbau: Isolation aufgeschnitten und Sensoren reingestopft.

Experiment 1

• 

• 

Es zeigt sich tatsächlich das vorhergesagte Verhalten:

• direkt am Speicher sind es konstant 33-34°C (gelb, eigentlich 42°C, es ging aber nur um konstante Temperatur hier)
• die Raumtemperatur liegt konstant bei 17-18°C (grün)
• der Temperaturfühler (hier in blau), der etwa bei 80cm Leitungslänge nach dem Ausgang des Speichers misst, landet am Ende bei etwa 6°C über der Raumtemperatur.
• Vermutlich wäre der sogar etwas weiter über der Raumtemperatur, ich hätte ihn vorher auf die 42°C Wassertemperatur stabilisieren müssen. Aber das fällt in Experiment 2 sowieso als Ergebnis mit ab.

Dahin geht also die teure Wärme 🙂

Experiment 2

Jetzt wäre ja zu vermuten, dass diese Temperaturdifferenz zur Raumtemperatur abnimmt, je weiter man vom Speicher weg misst. Dazu musste ich erstmal beide Temperaturfühler so an der Leitung anbringen, dass sie bei Durchfluss beide dieselbe Temperatur anzeigen. Das hat gut 37 Minuten gedauert und wahrscheinlich >30 Liter Warmwasser verbraucht (max. Temperatur 42°C, also genau das, was auch das analoge Thermometer im Speicher anzeigt).

• 

“Geeicht” hab ich dann beide bei 41°C, weil ich nicht noch mehr Isolation aufschneiden wollte, um zu testen, wo der Sensor am besten Leitungskontakt bekommt. Den Eichvorgang sieht man auch gut hier im Messprotokoll:

• etwa 20:18 Warmwasser aufgedreht (nicht sichtbar)
• gelber Sensor ab etwa 20:30 Uhr auf stabiler Temperatur
• blauer Sensor: rumprobiert, bis es ab etwa 20:50 stabil war und dann den gelben Sensor noch auf das blaue Niveau runtergebracht

• 

Und danach hiess es: abwarten und abkühlen lassen. Morgens dann stabile Messwerte und sehr schöne Auskühlkurven.

• 

• gelb: nach 10h liegt die Temperatur 80cm vom Speicher entfernt bei 22°C, also 6°C über Raumtemperatur, dort geht somit aktiv Wärme aus dem Speicher flöten
• blau: nach 10h liegt die Temperatur 160cm vom Speicher entfernt bei 17°C, also 1°C über Raumtemperatur

Jetzt kommt als nächstes der Umbau mit einem Siphon über dem Speicher, dann kann ich wieder messen und hoffe, dass dieser Wärmeverlust dann weniger oder ganz weg ist.

Eigentlich dachte ich ja, dass man bei einem Kochfeld keine Anleitung braucht, und für die meisten Funktionen stimmt das auch. Aber der minutengenau einstellbare Abschalttimer spart mir tatsächlich externe Wecker und ist auch noch halbwegs schnell konfigurierbar pro Kochfeld. Womit ich als fringe benefit aber gar nicht gerechnet hatte, ist, dass das Kochfeld eine Verbrauchsmessung hat:

• 

• 

Grad vorher hatte ich noch drüber nachgedacht, den Stromverbrauch der zwei Kochfeld-Phasen mit je einem Sonoff PWR3 zu messen und dann über zwei oder drei weitere Sonoff-Relais automatisch die Abzugshaube je nach Kochfeldleistung regeln zu können. Man kommt echt auf dumme Ideen, einfach weil’s geht.

Ein paar neue Töpfe brauchte ich noch und bin zu diesem Zweck mal in den Fabrikladen nach Rikon (Symmetrieminute 58:30 bzw. 28:30, sehr einfach zu merken, das ist quasi eine Thurbo-Begegnungsstätte) gefahren, wo ich aus gutem Grund sonst nicht reingehe: das ist wie Transa-Outlet oder ein gut sortierter Veloladen, Werkzeugladen oder ein Bäcker, ich find immer was. In der recht klappernden Wühlecke hatten sie auch noch günstigere Hotpans* herumstehen, das sind Kochtöpfe mit einem zugehörigen Thermobehälter. Die Idee ist, dass man das Essen erhitzt, den ganzen Topf in den Thermobehälter stellt und das dann mit wenig Wärmeverlust weiter/fertig gart. Ich vermute, früher hat man sowas mit Daunendecken und Kopfkissen gemacht. Die Thermobehälter kann man auch sonst als Schüsseln oder Regenhut verwenden, und dass sie nicht dreimal denselben Gelbton hatten, war mir egal. Das Prinzip hat jedenfalls mit Poulet, Kartoffeln und Erbsen wunderbar funktioniert.

• 

• 

Das ergibt insgesamt 100 Fr. fürs Kochfeld, 257 Fr. für die drei Hotpans, abzüglich 50 Fr. für das schon tutti-verkaufte Fissler-Topfset, und dazu noch bisschen Thurbo gefahren. Glatte Ledersitze in einer spurtstarken S-Bahn, immer wieder faszinierend, wie man da runterrutscht (1.Klasse-Problem).

*das gibt lustige Autokorrekturen, wenn man das Wort in der Bildersuche verwendet

• 

Dank Datenlogging sieht man doch so einiges an der Heizung und versteht deren Regelung. Was mich schon seit einer Weile nervt, ist das unbeabsichtigte Entladen des Heisswasserspeichers (Trinkwasser) durch einen umgekehrten schwerkraftgetriebenen Kreislauf. Das Warmwasser im Speicher steigt zur Gastherme auf, heizt dort den Kessel und die Wärme verflüchtigt sich, der Speicher kühlt viel schneller aus als er eigentlich sollte. In der Grafik sieht man es ganz gut, dass die orange Linie immer dann etwas steiler abwärts geht, wenn die blaue und violette einen Peak haben. Dass die blaue Linie deutlich höher liegt, ist dadurch bedingt, dass die Temperaturmessung im Wasserspeicher am Boden stattfindet. Der Speicher ist temperaturgeschichtet und hat oben eine höhere Temperatur als unten. Nach meinen Berechnungen sind das etwa 3-5kWh pro Tag (300 Liter, 12°C Verlust pro Tag bzw. 0.5°C pro Stunde), die ohne Entnahme einfach weg sind. Damit könnte man sehr ausgiebig oder mehrmals warm duschen. Je höher die Speichertemperatur, desto häufiger setzt sich auch die Zirkulation in Gang.

Eine etwas aufwendigere Idee, die ich hatte, war, einfach ein Magnetventil in den Warmwasserkreislauf einzusetzen, das nur dann öffnet, wenn auch wirklich Warmwasser erzeugt wird. Heute hab ich mir aber mal genauer angeschaut, ob man das Dreiwege-Ventil in der Gastherme selbst nicht irgendwie ansteuern kann. Über den Aktorentest (Codierebene 1 der Viessmann-Therme) kann man das umstellen und hört es auch deutlich — nur kann man das damit nicht permanent setzen, sondern die Therme kehrt nach einer Weile wieder in ihr Programm zurück.

Das Ventil hat laut Dokumentation drei Stellungen:

• 1 – Heizung (Heizkreislauf offen, Warmwasser geschlossen)
• 2 – Mittelstellung (beide Kreisläufe offen)
• 3 – Warmwasser (Heizkreislauf geschlossen, Warmwasser offen)

Nach etwas Herumspielen mit dem vcontrold war es dann doch nur die Adresse 0x0A10 zum Abfragen, die ich sogar schon in der vito.xml eingetragen hatte mit getUmschaltventil. Diagnose: im Abschaltbetrieb der Heizung steht das Ventil in Position 3, d.h. der Warmwasserkreislauf ist offen und es kann eine schwerkraftgetriebene Zirkulation stattfinden. Das Ventil kann ich mit setUmschaltventil zwar forciert umstellen, aber es stellt dann wieder zurück entsprechend der Heizungssteuerung. An dieser wollte ich nun nicht unbedingt in der Tiefe herumfummeln, schon das Hantieren mit den Registern im vcontrold könnte durchaus mal die Gastherme ausknocken — falsche Jahreszeit dafür.

Aber mir kam eine andere Idee: ich schalte die Therme nicht in den Abschaltbetrieb (=Ventil auf WW), sondern belasse sie im Heizbetrieb (=Ventil auf Heizkreislauf) und stelle einfach die Raumtemperatur an der Therme (nicht den Thermostaten in den Räumen) auf 5°C. Dazu noch die minimale Heizkreispumpendrehzahl auf Null und es ist fast dasselbe Ergebnis wie der Abschaltbetrieb, nur mit 13W statt 6W (im Abschaltbetrieb) elektrischer Leistungsaufnahme.

Fazit am nächsten Morgen, nach 12h (Grafik hat wieder 24h Breite):

• 

Die Temperatur im WW-Speicher ist von 36.5°C auf 33.5°C gefallen (am untersten Messpunkt im Speicher). Das sind 0.25°C Verlust pro Stunde, und man sieht, dass die Kurve gleichmässig fast linear abfällt, nachdem der WW-Kreislauf geschlossen wurde. Also schon mal die Verluste halbiert. Wie das genau über längere Zeiträume mit den Verlusten aussieht, kann ich testen, wenn ich mal nicht da bin, also den Vergleich der folgenden zwei Modi:

• Warmwasser auf Solltemperatur aufheizen und dann:
  • Abschalten via “Gastherme-Raumtemperatur=3°C”
  • Abschalten via “Gastherme in Abschaltmodus”
• Temperaturverlauf beobachten
• Gaszähler ablesen

Automatisches Datenlogging ist schon eine feine Sache 🙂