… ich gebe Vollgas und habe schon die Handbremse angezogen um langsamer zu werden aber jetzt ist der Motor aus und die Bremsen stinken.
So ähnlich läuft es wenn man die Wärmepumpe mit zu hoher Vorlauftemperatur betreibt und die Raumtemperatur mit Einzelraumreglern reguliert.
Mindestvolumenstrom
Die Wärmepume braucht einen Mindestvolumenstrom im Heizkreis. Bei den kleinen WP beträgt dieser 7l/Min bei den großen 11l/Min. Wird der Mindestdurchfluss unterschritten, dann kommt schnell die Meldung H62.
Deshalb
Den Mindestvolumenstrom nie unterschreiten
Einzelraumregler nur in wenigen Räumen aktiv halten
Wenn generell zu warm, dann Heizkurve runter
Wenn einige Räume generell zu warm/kalt, dann hydraulischen Abgleich machen
Wenn einige Räume zeitweise zu warm/kalt, dann Einzelraumregler benutzen
Das Internetmodul (Smart Cloud, CZ-TAW1) ist super. Es hilft die Wärmepumpe aus der Ferne zu überwachen, konfigurieren und optimieren.
Fangen wir also an. Kunde Karl beschwert sich über einen hohen Stromverbrauch gerade jetzt wo die Wärmepumpe nur Warmwasser erzeugt. Aber es kommt viel schlimmer…
Als erstes schaut man sich die Status an. Dort stellt man fest: – der Heizstab Warmwasser hat 150 Betriebsstunden – der Warmwasserspeicher ist bei 61°C und der Sollwert ist 65°C – bei einer Betriebsdauer des Verdichtes von 10h gab es 73 Einschaltvorgänge – das 3 Wege Ventil ist auf Warmwasser aber der Rücklauf und Vorlauf sind weit von der Speichertemperatur entfernt
Die Probleme
Man muss nicht Sherlock Holmes sein um schon auf den ersten Blick den bzw. die Fehler zu finden.
Wenn man eine Wärmepumpe einsetzt die „nur“ maximal 55°C mit dem Verdichter schafft und weitere Temperatursteigerung nur mit dem Heizstab erfolgen kann auf eine Warmwassertemperatur von 65°C bei einer Hysterese von 3K (siehe Einstellungen->Installateur->Betriebseinstellungen->WW-Einschalt-Temperaturdifferenz) einstellt, dann erwärmt die Wärmepumpe das Warmwasser zwischen 61°C und 65°C und macht dies nur mit dem Heizstab. Deshalb die hohe Heizstabbetriebstundenzahl.
Das 3 Wege Ventil ist offensichtlich falsch eingebaut. Wenn die Wärmepumpe das Ventil auf Warmwasser aussteuert, dann ist das Ventil in Wirklichkeit in Richtung Heizung tätig. Deshalb ist der Vor- und Rücklauf vollkommen von der Boilertemperatur entkoppelt.
Das falsch eingebaute 3 Wege Ventil wird dem Kunden einen sehr warmen Fussboden bescheren. Denn die Wärmepumpe will das Warmwasser erwärmen, erwärmt aber in Wirklichkeit den Fußboden. Die Wärmepumpe wird erst mit der Erwärmung aufhören wenn der Vorlauf die eingestellte Temperatur von 65°C bzw. 55°C (Höhsttemperatur die mittels Verdichter erreichbar ist) erreicht oder wenn der Zeit „Warmwasser Ladedauer“ ausgelaufen ist. Es muss noch geklärt werden, warum der Verdichter läuft, wenn der Temperaturfühler im Warmwasserspeicher eine Temperatur von über 55°C meldet. Möglich, dass der Entwickler davon ausgeht, dass wenn die Vorlauf bzw. Rücklauftemperatur noch unterhalb von 55°C sind, dann kann der Verdichter gefahrlos seinen Beitrag leisten.
Status – Heizbetrieb
Nach der Warmwasserbereitung (Zeit Warmwasserladedauer ist ausgelaufen) stellt die Wärmepumpe automatisch auf Heizbetrieb um. Wie man sieht, steigt die Temperatur im Vor- und Rücklauf auf Werte die der Boilertemperatur entsprechen.
Verdichtereinschaltvorgänge
Das Missverhältnis von Verdichterbetriebszeit zu Einschaltvorgänge muss weiter beobachtet werden. Leider wurde der Service Cloud Zugang für rjTec.eu erst jetzt vom Kunden Karl freigeschaltet und dadurch stehen nicht genug Daten zur Verfügung um die Ursache zu finden. Sobald die Ursache gefunden wurde, wird der Beitrag ergänzt.
Die Lösung(en)
Das 3 Wegen Ventil sollte richtig eingebaut bzw. richtig angeschlossen werden. In diesem Fall reicht es das Steuerkabel des Afriso AZV643 (schwarz) von open nach close, bzw. von close nach open zu legen.
Eine dauerhafte Warmwassertemperatur von 65°C ist selten sinnvoll. Nicht nur ist diese Temperatur sehr ineffizient erzeugbar, auch fällt bei dieser Temperatur der Kalk verstärkt aus. Eine Warmwassertemperatur von 50°C erweist sich oft als ein guter Wert.
Was gibt es noch?
Einstellung Heizung
Warum statt einer Heizkurve ein Festwert eingestellt ist und die Sommerabschaltung auf 35°C eingestellt ist werden wir noch in Erfahrung bringen. In der Regel reicht es aus, wenn der Heizbetrieb bei 15°C eingestellt wird. In neuen Häusern, die noch „ausdunsten“ müssen oder bei Estrichtrockung, stellt man diesen Wert höher. Die Freigabetemperatur E-Heizstab wird von uns in der Regel auf den Mindestwert eingestellt (-15°C bei H Generation oder -20°C bei J Generation). Damit verhindert man, dass der Heizstab zur Heizungsunterstützung eingeschaltet wird. Beim Kunden Karl ist der Heizstab für die Heizung nicht in Betrieb gewesen. Insofern ist diese Einstellung zur Sommerzeit kein Problem.
Heizstab im Boiler
Der mit dem Boiler ausgelieferte Heizstab hat eine Nennleistung von 3kW bei einer Spanung von 230V. Im Heizstab verbaut sind drei Heizstäbe. Alle einzelnen mit einer Leistung von 1kW bei 230V. Dafür gibt es einen sehr interessanten Grund. Es ist so möglich den Heizstab auch an einen 3 Phasen Drehstrom (Sternschaltung), in anderen Anwendungfällen als Wärmepumpe, anzuschliessen. Deshalb sind die im Heizstab verbauten Komponenten, wie z.B. das Thermostat, für 400V geeignet (zwischen den Phasen herrschen 400V). Werden die drei Heizstäbe parallel geschaltet, dann erreicht man eine Leistung von 3kW an 230V. Schade daß ein Elektriker meint, Zitat Kunde Karl: „Es hat sich herausgestellt, dass der Heizstab anstelle von 230 V, 440 V (sic!) war. Die Aussenhülle und das Innere haben nicht zusammen gepasst. Dadurch musste der Elektriker einen Widerstand zwischen schalten.“
Panasonic hat eine Pressemitteilung verfasst. „Panasonic kann ab sofort die Förderfähigkeit seines aktuellen Sortiments gemäß den Vorgaben der BAFA garantieren. […] Alle Geräte der Aquarea J-Serie können entsprechend den Richtlinien der neuen Förderprogramme mit bis zu 45 Prozent oder maximal 22.500 EUR vom Staat bezuschusst werden.“
Es kann sich nur noch um ein paar Tage handeln, bis die J Monoblöcke auf der BAFA Liste erscheinen und Sie diese Wärmepumpe gefördert bekommen können.
Weitere Informationen zur Förderung erhalten Sie auf den Seiten des BAFA.
Diese Information gilt für Deutschland.
Update 5.8.2020
Seit dem 5.8.2020 sind die neuen Monoblockgeräte WH-MDC05J3E5, WH-MDC07J3E5, WH-MDC09J3E5 auf der BAFA Liste gelistet. Damit können diese Wärmepumpen BAFA gefördert werden. Die neuen Wärmepumpen schneiden in der BAFA Liste sehr viel besser ab als die Generation H.
Sobald der JAZ Rechner auf den neusten Stand gebracht wurde, können die Förderanträge gestellt werden.
Die J Generation der Monoblock Wärmepumpen ist eingetroffen und können im Shop gekauft werden. Verfügbar sind die 5kW WH-MDC05J3E5, 7kW WH-MDC07J3E5 und die 9kW WH-MDC09J3E5 Modelle.
Was ist neu?
Das Kältemittel ist jetzt R32
Bis zur H Generation hat R410A (GWP: 2088) in der Wärmepumpe gedient. Jetzt ist das Kältemittel R32 (GWP: 675)
Es gibt ein paar Änderungen in der Bediensoftware
Die Heizkurve kann jetzt bis -20°C definiert werden
Es gibt statt dem Menupunkt Wassertemperaturen und Verdichter jetzt einen Menupunkt Systeminformation. Dort werden die Wassertemperaturen, Verdichterdrehzahl und der Wasservolumentstrom (yeah!) angezeigt.
Es sind die folgenden Sprachen dazugekommen: NEDERLANDS /TÜRKÇE / SUOMI / MAGYAR /SLOVENŠINA / HRVATSKI. Wir freuen uns auf Kunden aus diesen Ländern.
Man kann jetzt bei dem Boiler zwei Modi auswählen: variabel und standard. Im ersteren Modus wird das Warmwasser mit erhöhter Leistung (geringerer Effizienz) bereitet
Die Umwälzpumpe kann in zwei Modi konfiguriert werden. deltaT und max. Drehzahl
Die Freigabe für den internen Heizstab kann jetzt bis -20°C konfiguriert werden
Laut Datenblatt kühlt die J Generation besser als die H Generation.
Während die WH-MDC05H3E5 bei 35°C Außentemperatur und Wassereingang 12°C und Wasserausgang 7°C 4,5kW Kühlleistung hatte, wird die WH-MDC05J3E5 mit 5kW spezifiziert.
Typ
H Modell
J Modell
WH-MDC05x3E5
4500
5000
WH-MDC07x3E5
6000
7000
WH-MDC09x3E5
7000
9000
Kühlleistung bei Wasserausgangstemperatur 7°C und Außentemperatur 35°C
Die Heizleistung ist konstanter
Z.B. hat die WH-MDC05J3E5 oberhalb von -15°C eine konstante Heizleistung von 5kW mit sehr geringen Schwankungen. Die ältere H Generation schwankte in der Leistung zwischen 5 und 4,7kW. Bei dem 9kW Modell ist die Leistung bei -15°C 7,5kW (J) statt 6kW (H)
Die Außentemperatur wird in °C angegeben. Die Farben stehen für die Vorlauftemperatur: blau 35°C, rot 45°C und gelb 55°C
Die Ausgangswassertemperatur kann bis 60°C betragen
Bei der H Generation war bei 55°C Vorlauf schluss, jetzt sind bis 60°C möglich (oberhalb von -10°C Außentemperatur).
Leichte Effizienzveränderungen
Z.B. Wasserausgang 35°C Außentemperatur -7°C Ausgangsleistung/Eingangsleistung/COP: WH-MDC05H3E5 4700/1650/2,85 WH-MDC05J3E5 5000/1800/2,78
Die Außentemperatur wird in °C angegeben. Die Farben stehen für die Vorlauftemperatur: blau 35°C, rot 45°C und gelb 55°C
Beim Vergleich der COP Werte muss man beachten, dass die J Generation bei tiefen Temperaturen eine höhere Wärmeleistung erbringt.
Die JAZ (z.B. relevant für BAFA Förderung ) wird bei der J Generation höher sein als bei der H. Das ist mit geänderter Gewichtung des Teillastbetriebs inder JAZ Berechnung.
Hardware
Weitgehend ist die Hardware identisch mit der der H Generation. Natürlich ist das Kältemittelsystem komplett auf R32 angepasst. Es gibt z.B. einen neuen Verdichter.
Magnetfilter
Der eingebaute Filter wurde leicht geändert. Statt einen einfachen Halter für das Sieb ist jetzt ein Magnetfilter verbaut. Dieser Filter hat schon in den Splittmodellen gute Dienste geleistet. Einen Nachteil gibt es weiterhin: die Wartung des Filters ist extrem fummelig. Das Filter ist im Außengerät verbaut. Wie alles was schwer zugänglich ist, wird auch dieser Filter kaum regelmässig gewartet werden. Deshalb empfehlen wir auf jeden Fall einen Superfilter im Haus zu verbauen. Bei Heizkörpern oder Pufferspeicher ist die Filterbaugruppe weiterhin empfohlen.
Filter und Manometer
Einsatz des Filters
Schrauben
Ein wichtiges Detail. Die vorne, rechts unten in der Ecke früher verbaute lange Schraube ist jetzt durch die „normale“ Schraube ersetzt. Das mittlere Blech ist jetzt verdeckt mit 3 statt zwei Schrauben verschraubt.
Preise
Die Preise sind deutlich höher. Das ist verständlich, da es sich um ein neues Modell handelt. Auch die H Generation war Anfangs (Mitte 2018) deutlich teurer als im Mai 2020. Wie sich die Preise in Zukunft entwickeln werden konnte aus dem heutigen Kaffeesatz nicht eindeutig bestimmt werden.
Förderung
Stand heute, 23.6.2020, ist die neue Monoblockgeneration nicht auf der BAFA Liste aufgeführt und kann damit nicht gefördert werden. Die Listung wird bald erfolgen. Wer die Wärmepumpe jetzt schon einbauen möchte und diese fördern lassen möchte, muss einen Trick anwenden.
Die beliebten Wärmepumpen Panasonic WH-MDC05H3E5 und WH-MDC09H3E5 sind mit dem heutigen Tage ausverkauft.
Wir warten auf die Lieferung der Nachfolgergeneration. Dann werden wir Sie wieder mit guter Qualität und günstigen Preisen wie gewohnt beglücken.
Wir empfehlen die kurze Sommerpause zu geniessen und sobald die J Generation in Mengen verfügbar ist und BAFA gelistet wurde, die neue J Generation bei uns zu kaufen.
Alle Kunden die bei uns die H Generation angefragt haben und wir jetzt nicht beliefern können, bitten wir um Geduld. Sobald die J Generation verfügbar ist, werden wir Ihre Geduld belohnen.
Für die Luft-Wasser Wärmepumpen von Panasonic gibt es als Zubehör einige Temperaturfühler. Dieser Blogeintrag soll etwas Licht in die verschiedenen Typen bringen.
PAW-TS4
Ein Temperaturfühler für das Warmwasser. Mit einem Durchmesser von 6mm und Kabellänge von ca. 5m passt dieser in die von uns angebotenen Tauchhülsen. Dieser Temperatursensor kann nur zur Messung der Warmwassertemperatur verwendet werden
PAW-TS4
PAW-A2W-TSBU
Ein Temperatussensor für den Pufferspeicher. Durchmesser: 6mm Kabellänge ca. 1,4m
Dieser Temperatursensor dient hauptsächlich zur Messung der Temperatur im Heizungspufferspeicher. Die Kennlinie des Sensors ist gleich mit der Kennlinie der anderen Sensoren (außer PAW-TS4). D.h. diesen Sensor kann man auch als Heizkreis-, Solar- oder Außentemperaturfühler verwenden.
PAW-A2W-TSBU
PAW-A2W-TSSO
Der Solarfühler mit höherer Temperaturfestigkeit. Der Temperaturbereich beträgt -40°C – 150°C Verwendung findet dieser bei Solarthermie direkt am ST-Modul.
PAW-A2W-TSSO
PAW-A2W-TSOD
Der Außentemperaturfühler. Es handelt sich um ein zB. an der Wand montierbaren Temperaturfühler ohne Kabel. Dieser ist optional. Ein Temperaturfühler ist bereits hinten am Außengerät montiert. Wenn die Wärmepumpe in der Sonne steht, kann es vorkommen, daß der eingebaute Temperaturfühler die falsche Temperatur misst. Dann ist die Verwendung von diesen optionalen Außentemperaturfühler empfohlen.
PAW-A2W-TSOD
PAW-A2W-TSHC
Der Anlegefühler auch Heizkreisfühler genannt, sitzt in einem Gehäuse mit einer halbrund gebogenen Metallplatte. Dieser Fühler dient zur Montage am Heizungsrohr. Er wird mit Wärmeleitpaste und Montagematerial geliefert.
PAW-A2W-TSRT
Raumteperaturfühler misst die Raumtemperatur des Führungsraumes. So kann die Wärmepumpe diesen Heizkreis temperieren, wenn die Raumtempertur vom Soll abweicht.
Es gibt im Jahre 2020 in einem industriell geprägten Land der Dichter und Denker immer noch Energieversorgungsunternehmen (EVU) die meinen, durch eine Abschaltung der kompletten Stromversorgung ihre Last in Spitzenlastzeiten reduzieren zu wollen.
Wärmepumpenstrom
Der Wärmepumpenstrom ist nichts anderes als ganz normaler Strom. Es gibt keine extra Kraftwerke oder Leitungen für Wärmepumpenstrom. Wärmepumpenstrom ist ein Stromtarif, der oft günstiger ist als „normaler Hausstrom“. Der Nachteil des Wärmepumpenstromtarifs ist, daß das EVU den Verbraucher in der Stromaufnahme regeln möchte. Im Prinzip ist nichts dagegen einzuwenden, daß ein EVU dem Kunden einen Stromtarif zur Verfügung stellt, der günstiger ist und dafür die Wärmepume in ihrer Stromaufnahme, je nach Last im Stromnetz, geregelt wird. Das Problem ist die Art wie die EVUs die Verbrauchsregelung implementiert haben. In den meisten Fällen wird zu gleichen Zeit an alle Wärmepumpenstrombezieher ein Signal gesendet, welches in Folge die Stromversorgung zur Wärmepumpe hart abschaltet.
Hartes Abschalten der Wärmepumpe
Die Prozesse in einer Wärmepumpe sind recht komplex. Da wird Gas bis 40bar verdichtet. Dann wird es transportiert, verflüssigt, weiter transportiert, entspannt, wieder angesaugt, usw. Es gibt unterschiedliche Drücke, Aggregatzustände, Ventilöffnungswinkel, Drehzahl des Verdichters, Wärmetransport zum Kältemittel und Wärmetransport in das Heizkreiswasser, etc. Dieser Prozess ist ein sehr dynamischer Prozess.
Weitere Folgen der harten Abschaltung
Wird die Stromversorgung zur Wärmepumpe abgeschaltet, dann funktioniert natürlich weder die Steuerung noch die Umwälzpumpe. Das hat zur Folge, daß eine angeschlossene Pumpengruppe nicht arbeiten kann (z.B. Haus weiterhin aus dem Pufferspeicher versorgen). Übernimmt die Wärmepumpe auch die Ansteuerung der Solarpumpe, dann ist diese während der Abschaltung nicht aktiv. Nutzt der Kunde die Solarpumpe um das Wasser in der Kaminwassertasche umzuwälzen, so ist diese auch nicht in Betrieb und der Kaminofen wird überhitzen. Bei Monoblockgeräten funktioniert der Frostschutz nicht, weil die Umwälzpumpe nicht in Betrieb ist.
Hinkende Vergleiche
In diesen Prozess eingreifen, indem man den Strom abschaltet, ist wie einem Sprinter ein Bein zu stellen damit er anhält. Das geht ein paar mal gut, irgendwann (sollte er sich nichts gebrochen haben) fragt der Sprinter aber: „Warum sagt ihr mir nicht, dass ich anhalten soll? Dann kann ich in Ruhe auslaufen und stoppen.“
Ein anderes hinkendes Beispiel: Einem Auto bei voller Fahrt den Motor abschalten mag auch ein paar mal gut gehen. Erst recht, wenn man vorher einen Berg hochgefahren ist. Wer dann den Motor abschaltet, erfreut die Werkstatt, die sich am Zylinderkopf oder Turbolader zu schaffen machen muss.
(Jüngere Elektroautofahrer lassen sich bitte im nächstgelegenen Technikmuseum den Verbrennungsmotor erklären. Dieser müsste gleich neben der Dampfmaschine ausgestellt sein.)
Der richtige Weg
Will das EVU den Stromverbrauch in ihren Wärmepumpenstromtarifen regeln, dann bitte auf eine nicht schädliche Art und Weise.
Verdichterabschaltung über „external comp. SW“
Die Panasonic Zusatzplatine CZ-NS4P hat einen Eingang „ext. comp. SW“. Dieser Eingang kann benutzt werden, um den Verdichter von Außen abzuschalten. Der Verdichter bekommt ein Abschaltsignal und kann seine Arbeit beenden. Die Steuerung und Umwälzpumpe sind weiterhin in Betrieb.
Das EVU schaltet mit ihrem Rundsteuersignal einen potentialfreien Kontakt (Relais/Schütz). Damit wird der Eingang „EXTERNAL COMP. SW“ geschaltet.
Der Eingang „ext. comp SW“ muss im Installateursetup konfiguriert werden, sonst ist dieser ohne Funktion.
Wichtiger Hinweis für Monoblock wärmepumpen
Wegen einer unglücklichen Spezifizierung der Controllersoftware, schaltet diese Funktion auch den Frostschutz ab. Damit darf diese Verdichterabschaltung nicht verwendet werden bei Monoblockgeräten, die Temperaturen unter 0°C ausgesetzt werden können. Klartext: Wenn Monoblock, dann diese Funktion nicht verwenden.
CZ-NS4P Zusatzplatine
Zeitschaltuhr
Die Wärmepumpe bietet die Möglichkeit Timer (Zeitschaltuhr) einzurichten. Man könnte einen Timer einrichten, der die Wärmepumpe wenige Minuten vor Abschaltung durch das EVU abschaltet und nach einigen Minuten wieder einschaltet. Die Wärmepumpe wird, sobald der Strom vom EVU wieder anliegt, sich einschalten.
Zeitschaltuhr 2
Dazu ist die Zusatzplatine CZ-NS4P notwendig. Eine Zeitschaltuhr schaltet den Eingang „EXTERNAL COMP. SW“ wenige Minuten vor Abschaltung durch das EVU ab und nach der Abschaltung wieder ein. Der Eingang „EXTERNAL COMP. SW“ muss im Installateursetup konfiguriert werden, sonst ist dieser ohne Funktion.
Umschaltung auf Haushaltsstrom
Dieses Vorgehen muss mit dem Elektriker und dem EVU abgesprochen werden. Es funktioniert nur, wenn die Abschaltungen zu definierten Zeiten erfolgen. Der Wärmepumpenstrom kommt aus der gleichen Versorgungsleitung wie der Haushalststrom. Das besondere am Wärmepumpenstrom ist nur die Abrechnung und die Abschaltung. D.h. der Strom wird vor den Zählern abgezweigt und auf zwei Zähler verteilt. Hinter dem Wärmepumpenstromzähler ist noch ein Schütz, welches vom Rundsteuerempfänger oder teilweise durch eine Zeitschaltuhr gesteuert wird. Der Vorteil dieser Schaltung ist, daß keine Abschaltung der Versorgungsspannung der Wärmepumpe statt findet. Die Wärmepumpe ist stets mit elektrischer Energie versorgt.
Man kann technisch folgendes tun:
Wenige Minuten vor dem Anschalten durch das EVU wird die Wärmepumpe auch auf den Haushaltsstrom geschaltet (Phasengleichheit beachten). Steuerung erfolgt über eine Zeitschaltuhr.
Sobald das EVU abschaltet wird die Wärmepumpe über den Haushaltsstrom versorgt (teurerer Tarif).
Nachdem das EVU den Wärmepumpenstrom wider freigegeben hat, wird die Versorgung vom Haushaltsstrom (gesteuert durch die Zeitschaltuhr) gekappt.
Smart Grid Steuerung
Die Panasonic Zusatzplatine CZ-NS4P bietet zwei Eingänge mit dennen sich die Vorlauftemperatur und damit indirekt die Leistungsaufnahme regeln lassen. Es können zwei Stufen geschaltet werden. Jede Stufe entspricht einem konfigurierbaren Wert. Dieser Wert kann zwischen 50-150% liegen. Damit lässt sich von Außen die Leistungsaufnahme auch erhöhen (z.B. bei Stromüberschuss im Netz)
Leistungsaufnahmebegrenzung mittels 0-10V Signal
Auf der Panasonic Zusatzplatine CZ-NS4P befindet sich ein Eingang für ein 0-10V Signal. Damit lässt sich die Stromaufnahme des Verdichters begrenzen.
Fazit
Panasonic hat einige Möglichkeiten implementiert, wie eine EVU Sperre unschädlich durchgeführt werden kann. Bitte sprechen Sie ihren Stromversorger auf diese Punkte an.
Dieser Artikel ist veraltet. Die WH-MDC05H3E5 wurde ersetzt durch den Nachfolger WH-MDC05J3E5.
Der Topseller
Die Panasonic 5kW Monoblock ist der absolute Topseller. Dafür sprechen der geringe Preis, hohe Effizienz, Zuverlässigkeit und die richtige Größe für moderne Einfamilienhäuser oder Wohnungen.
Einführung
Die Panasonic Aquarea WH-MDC05H3E5 ist eine Monoblock Luft-Wasser Wärmepumpe mit 5kW Nennleistung und 230V Spannungsversorgung. Eine Panasonic Monoblock Wärmepumpe beinhaltet alle Komponenten in einem Außengerät. Es gibt kein Innengerät. Nur das Bedienteil muss innerhalb des Gebäudes eingebaut werden.
Die Panasonic WH-MDC05H3E5 ist eine vollmodulierende Inverter Wärmepumpe. Das bedeutet, daß der Verdichter, Lüfter und die Umwälzpumpe bedarfsgerecht geregelt werden. Die Wärmeleistung moduliert von ca. 1,2 bis 5kW.
Das Bundesamt für Ausfuhr und Wirtschaftskontrolle (BAFA) hat diese Wärmepumpe auf die Liste der förderbaren Wärmepumpen aufgenommen.
Energieeffizienzklasse Heizen, Skala : A+++ bis D W35 / W55
A+++ / A++
Schallleistungspegel gemäß ErP-Produktdatenblatt bei Volllast (Heizen: A7/W55; Kühlen: A35/W7)
dB(A)
65 / 65
Schallleistungspegel EHPA Heizen A7/W55 Flüster 3
dB(A)
57
Abmessungen H x B x T
mm
865 x 1 283 x 320
Nettogewicht
kg
94
Vorgefüllte Kältemittelmenge (R410A) / CO 2 -Äquivalent Hermetisch abgeschlossenes System
kg / t
1,30 / 2,714
Betriebsbereich Außentemperatur
°C
-20 – +35
Leistung der Elektro-Zusatzheizung
kW
3
Stromversorgung
2x 230V
Die Leistungsfähigkeit der Wärmepumpe bei verschiedenen Außen- und Vorlauftemperaturen zeigt, ob die Leistung der Wärmepumpe im Winter ausreichend sein wird. Wie deutlich zu erkennen ist, sinkt die maximale Leistung mit steigender Vorlauftemperatur (Quelle: Panasonic Dokumentation).
Vorlauftemperatur ->
30°C
35°C
40°C
45°C
50°C
55°C
Außentemperatur
-15°C
5125
5000
4875
4750
4075
3400
-7°C
4800
4700
4600
4500
4400
4300
2°C
5100
4800
4500
4200
4100
4000
7°C
5000
5000
5000
5000
5000
5000
12°C
4845
4830
4815
4800
4740
4680
Komponenten
Kältemittelkreis
Der Kältemittelkreis ist vollständig im Außengerät untergebracht. Die Wärmepumpe gilt als hermetisch abgeschlossen. Während der Inbetriebnahme oder des Betriebs sind keine Arbeiten am Kältemittelkreis notwendig. Sollten Arbeiten am Kältekreis notwendig sein, z.B. Reparaturen, so gilt: Der Austritt von Kältemittel trägt zum Klimawandel bei. Kältemittel mit geringerem Treibhauspotential (GWP) tragen im Fall eines Austretens weniger zur Erderwärmung bei als solche mit höherem Treibhauspotential (GWP). Diese Anlage enthält Kältemittel mit einem GWP gleich 2088. Somit hätte ein Austreten von 1 kg dieses Kältemittels 2088-Mal größere Auswirkungen auf die Erderwärmung als 1 kg CO2, bezogen auf hundert Jahre. Keine Arbeiten am Kältekreislauf vornehmen oder das Gerät zerlegen – stets Fachpersonal hinzuziehen.
Steuerung
Die Steuerungselektronik ist im Außengerät untergebracht.
Bedienung
Die Bedienung erfolgt über ein kleines Bedienteil. Das Bedienteil ist allen Panasonic Wärmepumpen der Generation H und J gemein. Es besitzt im oberen Bereich eine grafische Anzeige. Im unteren Bereich befinden sich 9 Steuerungstasten. Das Bedienteil wird mittels eines bauseits gestellten 2 adrigen Kabels mit dem Monoblock verbunden. Zum Bedienteil werden keine weiteren Kabel geführt. Im Bedienteil ist ein Temperaturfühler verbaut. Das Bedienteil kann als Raumthermostat dienen.
Bedienteil
Umwälzpumpe
Im Monoblock ist eine hocheffizienz Umwälzpumpe für den Heizkreislauf untergebracht. Diese Umwälzpumpe wird von der Steuerung in der Leistung bedarfsgerecht moduliert.
Ausdehnungsgefäß
Im Monoblock ist ein Membranausdehnungsgefäß untergebracht. Das Volumen beträgt 6l und ist ausreichend bis 150l Heizkreisvolumen. Das Ausdehnungsgefäß wird von einer 31W Heizung unterhalb von 3°C Außentemperatur beheizt um ein einfrieren zu vermeiden.
Heizstab
In der Wärmepumpe ist ein Heizstab mit 3kW Leistung verbaut. Dieser Heizstab erfüllt mehrere Funktionen: – Unterstützung beim Abtauen – Unterstützung der Heizung falls die Verdichterleistung nicht ausreicht. Dabei wird dieser Heizstab sehr konservativ eingesetzt. Dieser Heizstab kann durch Konfiguration für den Heizbetrieb ausgeschaltet werden. – Legionellenschaltung für den Boiler
Schmutzfänger
Im Rücklauf, kurz vor der Umwälzpumpe, ist ein Schmutzfänger verbaut. Dieser filtert das vom Heizsystem zurückfliessende Wasser. Der Siebeinsatz hat eine Maschenweite von 0,5mm. Zum Reinigen des Schmutzfängers muss die Wärmepumpe ausgeschalten werden. Dann werden die beiden Hähne links und rechts vom Schmutzfänger in Stellung „Close“ gebracht. Durch Lösen der Klammer kann der Einsatz entnommen werden. Nach Reinigung des Einsatzes wird der Schmutzfänger in ungekehrter Reihenfolge wieder zusammengebaut. Wasserhähne werden immer langsam und vorsichtig geöffnet.
Außentemperaturfühler
Ein Außentemperaturfühler ist am Gerät montiert. Der Außentemperaturfühler wird u.a. benutzt um die Vorlauftemperatur anhand der konfigurierbaren Heizkurve zu steuern.
Entlüfter
Um den Wasserkreis von Luft zu befreien, ist auf dem Heizstabgehäuse ein Entlüfter montiert.
Sicherheitsventil für Wasserkreislauf
Das verbaute Sicherheitsventil öffnet bei ca. 3 bar Wasserdruck. Es schliesst bei ca. 2,6 bar. Das abgeleitete Wasser wird durch einen Schlauch nach unten geführt. Das Sicherheitsventil kann zur Reinigung auseinander gebaut werden.
Empfohlene Umbauten
Stilllegen des internen MAG
Oftmals gibt es im Heizungskreis ein Membranausdehnungsgefäß. In diesem Fall kann das interne MAG stillgelegt werden. Dadurch entfällt der Heizstrom für das interne MAG und die regelmässige Kontrolle des MAG Vordrucks.
Schalldämmung des Verdichters
Um die vom Verdichter stammenden Geräusche stärker zu unterdrücken ist ein Austausch der werksseitig verbauten Schalldämmung möglich. Diese Schalldämmung senkt die Lautstärke um mehr als die Hälfte (subjektives Empfinden mehrerer Testpersonen)
Gehäusebodenheizung
Beim Abtauen des Luft-Kältemittel Wärmetauschers (Verdampfer im Heizbetrieb) schmilzt das Eis und fällt als Wasser auf den kalten Gehäuseboden. Bei extrem kalten Temperaturen kann es vorkommen, daß dieses Wasser auf dem Gehäuseboden wieder vereist noch bevor es durch die Öffnungen aus dem Gerät fliessen kann. In diesem Fall ist es möglich eine elektrische Heizung auf dem Gehäuseboden zu verbauen.
Nützliches Zubehör
Smart Cloud Modul CZ-TAW1
Mit dem Smart Cloud Modul läßt sich die Wärmepumpe aus dem Internet steuern. Damit ist auch eine Analyse der Wärmepumpe durch den erfahrenen Fachverkäufer oder Installateur möglich. Selbstverständlich bieten wir diesen Service an. Mehr Infos: hier
Zusatzplatine CZ-NS4P
Die Zusatzplatine erweitert die Anschlussmöglichkeiten der Wärmepumpe.
Bodenkonsole / Wandkonsole
Mit unseren Konsolen kann die Wärmepumpe sicher am Boden oder Wand befestigt werden.
Edelstahlflexschlauch
Mit dem edelstahldrahtumflochtenen EPDM Schlauch ist der einfache Anschluss der Wärmepumpe an das Hausnetz möglich. Passende Isolierung bieten wir auch an.
Aufstellung
Eine Monoblockwärmepumpe wird in den meisten Fällen draußen aufgestellt. Es gibt die Option die Wärmepumpe auf einen Betonsockel mit Gummifüssen aufzustellen oder die Wärmepumpe mittels Wandkonsole an der Wand zu montieren. Alle Leitungen (Strom, Signale, Wasser) müssen zum Monoblockgerät geführt werden.
Hydraulischer Anschluss
Die Wärmepumpe besitzt zwei hydraulische Anschlüsse. Heizungsvorlauf und Heizungsrücklauf. Die Anschlüsse sind R5/4 (1 1/4″ flachdichtend). Der Anschluss an die Hausverrohrung wird meist mittels Panzerflexschlauch durchgeführt.
Elektrischer Anschluss
Die Wärmepumpe wird mit 230V einphasigem Strom betrieben. Zur Wärmepumpe müssen zwei Leitungen geführt werden. Am PS1 (Power supply) wird die Wärmepumpe und der eventuell verbaute Boilerheizstab versorgt. PS2 ist der Anschluss für den internen Heizstab.
Diesen Spruch hört man schon in der Schule im Physikunterricht. Er stimmte, stimmt und wird immer stimmen.
Bestimmung des COP als Beispiel
Nehmen wir an, der COP der Wärmepumpe soll bestimmt werden. Die Formel ist ganz einfach: COP = erzeugte Wärmeleistung/aufgenommene elektrische Leistung
Bestimmung der erzeugten Wärmeleistung
Die erzeugte Wärmeleistung ist das Produkt aus Spreizung, Durchfluss und einer Konstanten
Jetzt erinnern wir uns an den Spruch im Titel und fragen uns warum dieser Spruch gelten soll, wenn die Rechnung doch so schön ist.
Fehlerbetrachtung
Eine Messung ohne Fehlerbetrachtung ist Unsinn und damit falsch.
In unserem Beispiel haben wird meherere Größen gemessen. Falsch! Wir haben diese Größen mit ungenauen Meßgeräten gemessen.
Temperaturmessung
Die Temperaturmessung ist fehlerbehaftet. Und das doppelt: Vorlauftemperatur und Rücklauftemperatur werden mit ungenauen Meßgeräten erfaßt. Im Falle der Panasonic Wärmepumpe handelt es sich um NTC Widerstände und eine Auswerteelektronik. 1% Meßabweichung sind noch ein sehr sehr guter Wert. Wenn also der Rücklauffüher 1% zu viel und der Vorlauffühler 1% zu wenig misst, dann haben messen wir Temperaturen von:
Rücklauf: 30°C + 1% = 30,3°C Vorlauf: 35°C – 1% = 34,65°C Die Spreizung wird dann statt mit 5K mit 4,35K berechnet.
Das ist auf den echten Wert von 5K bezogen eine Abweichung von 0,65K und damit 13%!
Messung des Durchflusses
Der Durchfluss des Heizungswassers wird in der Wärmepumpe mit einem sehr einfachen Meßgerät erfaßt. Einfache Meßgeräte sind günstig aber ungenau. Die Abweichung des Durchflusssensors kann mit wohlwollenden 10% angenommen werden. D.h in unserem Falle kann der Durchfluss von 860kg/h minimal: 860kg/h-10% = 774 kg/h maximal: 860kg/h+10% = 946kg/h gemessen werden.
Konstante
Die Konstante ist konstant und wird nicht (in unserem Falle) durch eine Messung bestimmt.
Elektische Leistung
Der in der Panasonic Wärmepumpe verbaute Wechselstromzähler hat die Eigenschaft die Leistung in 200W Schritten anzuzeigen. Die Genauigkeit in der Messung wird geschätzt 10% betragen. D.h. bei einer echten el. Leistung von 1000W wird der Stromzähler folgendes anzeigen: 1000W -10% = 900W, angezeigt werden 1000W 1000W + 10% = 1100W, angezeigt werden 1200W
Fehler in der Bestimmung der Wärmeleistung
Der maximale Fehler entsteht, wenn man die Extremwerte betrachtet Wärmeleistung(gering) = 4,35K * 774kg/h * 1,16Wh/(kg*K) = 3905,604W
Finale COP Berechnung mit extremungenauen Werten
Sollten unsere Annahmen stimmen dann wird die Wärmepumpe uns bei einem COP von ca. 5 (siehe Berechnung am Anfang) im extrem schlechten Fall den folgenden COP anzeigen:
COP (gering) = 3905,6W / 1200W = 3,25
Dieser COP wird im Bedienteil angezeigt. Der echte COP war mit etwa 5 berechnet.
Fazit
Die Bestimmung des COP mit den bordeigenen Mitteln ist sehr ungenau. Damit taugen diese Meßwerte nicht um die Effizienz der Wärmepumpe zu bestimmen.
Soll die Wärmepumpe ausgemessen werden, so sind genaue und geeichte Meßgeräte zu verwenden. Damit reduziert man den Meßfehler.
Für den Vergleich der gemessenen Werte mit den Werten in den Tabellen, muß außerdem die Wärmepumpe unter Normmeßbedingungen betrieben werden. Ohne Meßlabor ist das kaum möglich.
Auf dem Weg durch die Heizungsanlage nimmt das Heizungswasser Schmutz auf. Hanf, Rost, Kunstoffreste sind häufig im Heizungswasser zu finden. Diese Störstoffe können Ventile verstopfen oder die Umwälzpumpen belasten bis diese wegen Überlastung abschalten oder kaputt gehen. Um Störungen der Heizungsanlage und teure Reparaturen zu vermeiden wird der Einbau einer Filterbaugruppe empfohlen.
Filterbaugruppe vormontiert
Diese Filterbaugruppe besteht aus den folgenden wesentlichen Teilen: – Vorfilter – Luftblasen- und Schlammabscheider – Kugelhahn – Verbindungsrohren
Vorfilter
Der Vorfilter ist ein besonderer Kugelhahn. Innerhalb des Kugelhahn ist ein Schmutzfilter verbaut. Dieser filtert grobe Schmutzpartikel heraus. Die Reinigung des Vorfilters ist denkbar einfach und besteht aus folgenden Schritten: – Abschalten der Wärmepumpe – Zudrehen des Hahns – Öffnen der Mutter. Wenige Tropfen Wasser auffangen! – Herausziehen des Filterelements – Reinigen des Filterelements – Einsetzen des Filterelement – Zuschrauben der Mutter – Langsames Öffnen des Kugelhahns – Überprüfen des Wasserdrucks – Einschalten der Wärmepumpe
Beispiele für verschmutzte Vorfilter
Luftblasen und Schlammabscheider
Das mittlere Element, der Luftblasen- und Schlammabscheider, ist verantwortlich für die Entfernung der Luft aus dem Heizungswasser, sowie aller Schwebeteilchen, die vom Vorfilter nicht erfasst werden. Der abnehmbare Magnet zieht ferromagnetische Schwebeteilchen an und hält diese fest.
Heizungswasser mit Rostpartikeln gefiltert durch den Schlammabscheider.Metall aus einem neuen Pufferspeicher herausgefiltert vom Flamcovent
Kugelhahn
Mittels des Kugelhahns kann die Filterbaugruppe abgesperrt werden.
Lieferumfang
KartonKarton offenLieferumfang
Zusammenbau
Die Filterbaugruppe kommt in Einzelteilen und muss zusammengebaut werden. Der Superfilter (schwarzer Hebel) wird zusammen mit dem längerem Doppelnippelrohr dicht verbunden. Beides wird an den Flamcovent dicht angeschraubt. Der Kugelhahn wird mit dem kurzen Doppelnippelrohr dicht verschraubt und dicht an den Flamcovent befestigt. Beim Zusammenbau ist die Fließrichtung zu beachten. Die Filterbaugruppe wird im Heizungsrücklauf kurz vor der Wärmepumpe eingebaut. Die Durchströmungsrichtung ist Heizungsrücklauf -> Superfilter -> langes Doppelnippelrohr -> Flamcovent -> kurzes Doppelnippelrohr -> Kugelhahn -> Wärmepumpe IN
Beim Zusammenbau die Durchflussrichtung (Pfeil) am Superfilter und Flamcovent beachten
