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-TSOD
Der Außentemperaturfühler. Es handelt sich um ein zB. an der Wand montierbaren Temperaturfühler ohne Kabel.
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.
Wir essen Knoblauch, Zwiebeln, trinken viel Desinfektionsmittel und lassen UV Licht in unser Inneres leuchten. Ein täglicher Anticoronatanz um die Mund-und Nasenmaske steigert die Abwehrkräfte. Der Aluhut ist einsatzbereit und wir halten Abstand. Zu netten Kunden 1,5m zu den anderen 150m. Außerdem gibt es so viel Arbeit, daß wir keine Zeit haben uns auch noch um Corona zu kümmern.
Bleiben Sie gesund. Lassen sich nicht verrückt machen.
PS1: Antworten auf Ihre emails können jetzt etwas länger brauchen. Bitte um Geduld.
PS2: Bei ebay sind wir im Urlaub, mal sehen wann wir diesen Urlaub beenden. Ebay nervt schon länger und das Ziel muss sein, sich von dieser Plattform dauerhaft zu verabschieden.
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
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 „ext. comp SW“ geschaltet.
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.
So oder so ähnlich liest man überall in der Presse oder in den Herstellerprospekten. Auch unsere Kunden sind durch dieses Marketinggeschwätz verunsichert und fragen immer öfter nach, wann Panasonic endlich dieses neue, umweltfreundliche, effizientere Kältemittel einsetzt.
Ein paar Fakten
R32 ist ein Kältemittel. D.h. ein Stoff der in Wärmepumpen eingesetzt wird um Wärme aus einem Raum in einen anderen zu überführen. Dabei kühlt ein Raum ab und der andere wird wärmer. Man hätte diesen Stoff vermutlich auch Wärmetransportmittel nennen können.
Daten Formel: CH2F2 Molmasse [g/mol]:52,02 Erscheinungsbild: farbloses Gas Dichte der gesättigten Flüssigkeit bei 25 °C [kg/m³]:961 Schmelzpunkt [°C]: -136,81 Siedepunkt [°C]: -51,65 Verdampfungsdruck bei 0 °C [bar]: 7,1 Verflüssigungsdruck bei 40 °C [bar]: 23,8 ODP (Ozonabbaupotential): 0 GWP (CO2 Äquivalent): 675 Entflammbarkeit: schwer entflammbar (2L) Toxizität: nicht toxisch (A)
R32 ist Bestandteil von R410A (50% R32, 50% R125) welches schon seit Jahren ein bewährtes Kältemittel ist.
Mythen um R32
Neues Kältemittel
R32 ist nicht neu. R32 ist Bestandteil von R410A. Damit ist es mindestens so alt wie R410A.
Umweltfreundliches Kältemittel
R32 hat wie R410A ein Ozonabbaupotential von 0. D.h. unschädlich für die Ozonschicht R32 hat ein geringeres CO2 Äquivalent wie R410A (675 zu 2088). D.h. sollte 1kg R32 Kältemittel in die Atmosphäre entweichen, dann hat das eine Wirkung auf das Klima in 100 Jahren wie 675kg CO2.
Eine Panasonic WH-MDC05H3E5 hat eine Füllmenge von 1,3kG R410A. R410A hat ein GWP von 2088. D.h. die Füllmenge „entspricht“ 2088 * 1,3kg = 2714kg CO2 Bei R32 ist die Füllmenge 20-30% kleiner. D.h. die Wärmepumpe hätte eine Füllmenge von ca. 1kg R32. Sollte dieses Kältemittel aus der Anlage entweichen dann hat das die Klimawirkung von 675kg CO2.
Klingt viel. Aber: 1l Heizöl verursacht bei der Verbrennung 3,17kg CO2. D.h. entweicht die Füllmenge des Kältemittels, dann entspricht das bei: R410A: 2714kg/3,17kg/l = 856l Heizöl R32: 675kg/3,17kg/l = 213l Heizöl
Man sieht deutlich, daß Kältemittel nicht in die Atmosphäre entweichen sollte. Auf der anderen Seite muss man sich fragen wie lange man sein Haus mit 856 bzw. 213l Heizöl beheizen kann.
Sollte bei einem Störfall in der Wärmepumpe das Kältemittel entweichen, dann entspricht das der CO2 Menge, die unsere ölverbrennenden Nachbarn in 2-5 Monaten in die Luft pusten.
Effizienter als R410A
Folgt man der Meinung der Gelehrten, sollte R32 ggü. R410A einen um 4,4% höheren Wirkungsgrad haben. 4,4% sind viel. Aber die Effizient der Wärmepumpe wird nur zum Teil durch das Kältemittel bestimmt. Man hört die Aussage, daß Wärmepumpen mit R32 weniger als 2% effizienter sind als mit R410A gefüllte Anlagen. 2% ist ein mit Hausmitteln kaum meßbarer Wert.
Fazit
R32 ist nicht neu. R32 ist nicht umweltfreundlich. Wenn, es durch einen Störfall austritt, entspricht es weniger CO2 als wenn ein anderes Kältemittel austritt. D.h. es ist weniger Klimabeeinflussend als viele andere Kältemittel.
Theoretisch sollte R32 gegenüber R410A einen um ca. 4% höheren Wirkungsgrad haben.
Wegen der Brennbarkeit von R32 wurde dieses Kältemittel nicht schon früher in Wärmepumpen verwendet. R32 erfordert einen Kältekreis und Werkzeuge, die für dieses brennbare Gas zugelassen sind.
Ausblick
In Profikälteanlagen geht man über zum R744 als Kältemittel der Wahl über. Wird Zeit, daß auch die Hauswärmepumpen mit diesem Kältemittel ausgeliefert werden.
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.
Immer wieder im Gespräch mit den Kunden aber auch im privaten Bereich, oft wenn über Elektrofahrzeuge diskutiert wird, kommen viele mit den Begriffen der Elektrotechnik durcheinander.
Dieser Beitrag soll etwas Licht ins Dunkel bringen. Selbstverständlich soll dies keine Diplomarbeit sein. Die Erklärungen werden so erfolgen daß ein Erstklässler diese verstehen sollte. Oft kann man neue Begriffe durch Analogien mit bereits bekannten Begriffen erklären. Oder man bedient sich Begriffe aus einem anderen Gebiet. Z.B. der Mechanik. Das schöne an der Mechanik ist, daß diese erlebbar und einfach vorstellbar ist.
Warnung
Zuerst eine Warnung. Der elektrische Strom ist böse, mächtig böse. Also Finger weg vom Strom!
Der elektrische Strom ist unsichtbar und in der Regel mit unseren Sinnen nicht aus der Ferne erfühlbar. D.h. im Umkehrschluss daß wenn wir den Strom erfühlen, dieser durch unseren Körper fliesst. Elektischer Strom kann mit verschiedenen Meßgeräten sichtbar gemacht werden. Z.B. eine Glühbirne. Wenn Strom durch die Glühbirne fliesst , dann gibt diese Licht und Wärme ab.
Spannung
Die elektrische Spannung ist so etwas wie eine Möglichkeit etwas zu tun. Man stelle sich einen mit Wasser gefüllten Eimer vor, der an einem Seil aufgehangen ist. Dieser kann runterfallen und uns weh tun, oder aus dem Eimer kann eine bestimmte Menge Wasser herausfliessen und uns den Rücken massieren. Die Einheit der elektrischen Spannung ist Volt, Formelzeichen V. Um unsere Analogie zu bedienen: die Spannung entspricht der Höhe in der der Eimer aufgehangen ist. Die Netzspannung ist 230V. Wenn man sich nichts drunter vorstellen kann, dann rate ich zur Analogie: Man stelle ich einen Eimer voller Wasser in 230m Höhe vor. Wenn dieser Eimer auf uns drauf fällt dann tut es nur kurz weh. Danach ist man für immer schmerzfrei und betrachtet die Graswurzlen von unten. Also Finger weg von Netzspannung!
Hellwache werden jetzt einwerfen, daß ein Elektrozaun bis zu 10000V haben kann und man normalerweise von einem solchen Stromschlag nicht stirbt. Das ist auch richtig. Analog zu unserem Beispiel ist der Eimer 10000m hoch aufgehangen hat aber ein Volumen von nur einem Fingerhut. Wenn dieser uns auf den Kopf fällt, dann tut es punktuell weh, aber man ist danach in der Regel noch schmerzempfänglich. Wichtig in diesem Zusammenhang ist die Arbeit, die vom el. Strom verrichtet werden kann. Dazu unten mehr. Die Spannung alleine macht nicht aua! Es ist das Produkt aus Spannung die einen Strom eine bestimmte Zeit lang fliessen lässt, was weh tut. Aber bitte immer im Kopf behalten: Elektrizität ist gefährlich.
Stromstärke
Die elektrische Stromstärke beschriebt wie viele elektrische Ladungen pro Sekunde fliessen. Analog zu unserem Beispiel. Wenn wir ein Loch in den Eimer machen, fliesst Wasser heraus. Die Menge des Wassers entspricht der Stromstärke. Das Loch im Eimer entspricht dem elektrischem Leiter. Also einem Stromkabel. Strom braucht in der Regel einen Stromleiter um zu fliessen. Die elektrische Stromstärke wird in Ampere angegeben. Formelzeichen A.
Leistung
Wenn Strom fließt kann dieser Strom z.B. eine Glühbirne zum Leuchten bringen. Fasst man die Glühbirne an, dann kann man sich, ob der Hitze, die Hand verbrennen. Auf der Glühbirne ist eine Leistungsangabe aufgedruckt: z.B. 60W. W steht für Watt. Die Glühbirne hat in unserem Beispiel 60W. Diese Leistung hat die Glühbirne in der Sekunde, auch nach einer Stunde und auch nach 10 Jahren, so sie nicht durchgebrannt ist.
Das gilt für alle elektrischen Geräte. Auch Wärmepumpen. Wenn die Wärmepumpe eine Leistungsaufnahme von 600W hat, dann ist das so. Die Wärmepumpe braucht 600W elektrischer Leistung.
Ein besseres Beispiel: Um einen Schubkarren voller Erde zu bewegen braucht man Leistung (oft als Muskelkraft bezeichnet). Diese Leistung braucht man solange wie man den Schubkarren schiebt. So sich nichts ändert (keine Steigung, etc.) braucht man solange man den Schubkarren schiebt die gleiche Leistung. Ist der Schubkarren weniger voll, braucht man weniger Leistung um diesen zu bewegen. Wenn das Haus weniger Wärme benötigt, dann braucht die Wärmepumpe weniger elektrischer Leistung.
Energie
Energie ist Arbeit. Der Stromzähler mißt die elektische Arbeit und diese wird am Monatsende auch an das Versorgungsunternehmen bezahlt. Diese elektrische Arbeit wird in kWh (kilo Watt Stunden) angegeben. Wenn wir unseren beispielhaften Schubkarren schieben brauchen wir eine Leistung von z.B. 100W. Wenn wir diesen Schubkarren eine Stunde lang schieben, dann haben wir 100W, 1 Stunde lang geleistet. Damit eine Arbeit von 100W*1h = 100Wh = 0,1kWh getätigt.
Ebenso wie Wärmepumpe. Wenn diese 600W benötigt und eine Stunde lang läuft ,dann „verbraucht“ diese 600Wh = 0,6kWh elektrischer Arbeit. Läuft die Wärmepumpe eine Stunde lang, benötigt aber 30 Minuten lang 600W und 30 Minuten lang 800W dann ist die „verbrauchte“ el. Arbeit: 600W*0,5h + 800W *0,5h = 300Wh + 400Wh = 700Wh = 0,7kWh
Energieinhalt und Leistung von Akkus
Wenn man über Elektroautos spricht, dann wird oft über die Akkus gesprochen. Hier gibt es immer wieder Verwirrung um die Begiffe: Leistung, Kapazität, kW, kWh Ein Akku hat eine bestimmte Kapazität. So wie ein Eimer ein bestimmtes Volumen hat. So kann ein Akku eine bestimmte Menge an Strom speichern, genauso wie ein Eimer eine bestimme Menge Wasser aufnehmen kann. Die Akkukapazität wird in kWh angegeben.
Die zweite wichtige Größe ist die Leistung die der Akku abgeben kann. Leistung wird in kW angegeben.
Man könnte sehr vereinfacht sagen: Kapazität (in kWh) ist wie weit man kommt, Leistung (in kW) wie schnell man fährt.
Wenn ein Akku leerer wird, dann sinkt die Leistung die er abgeben kann. Genauso wie bei einem Eimer der immer leerer wird, der Wasserstrahl wird immer kürzer. Beim Laden ist es umgekehrt. Ist der Akku fast voll, so geht das Laden immer langsamer. Das Beispiel mit dem Eimer ist jetzt weit hergeholt, aber wenn der Eimer immer voller wird muss man was Wasser langsamer einschütten, sonst verschüttet man viel.
kW/h
Oft gelesen, gehört und immer wieder falsch. Streng genommen ist kW/h eine Änderung der Leistung pro Zeit. Wenn jermand meint, daß eine Glühbirne 60kW/h (verbraucht)“hat“, dann bedeutet das, daß nach einer Stunde die Glühbirne 60kW leistet, nach 2 Stunden 120kW und nach einem Jahr 24*365*60kW = 525600kW (soviel wie ein kleines Atomkraftwerk). Diese Angabe ist unsinnig. Bitte sofort vergessen und nie benutzen. Oft wird kw/h geschrieben aber kWh gemeint. Die Analogie zur Angabe der Geschwindigkeit in km/h ist aufgrund von den Buchstaben k und h optisch naheliegend aber vollkommen falsch.
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.
Das Bundesamt für Ausfuhr und Wirtschaftskontrolle hat mit Wirkung zum 2.1.2020 die Förderbedingungen geändert. Für unsere Kunden ändert sich die Förderung von festen Sätzen: – Basisförderung 1500€ – Innovationsförderung (nur Bestand) +750€ – Lastmanagementbonus +500€
auf Förderung nach einem Prozentsatz der Investitionssumme (förderfähigen Kosten). Für Neubau gilt ein Fördersatz von 35%. Für Bestand gilt ein Fördersatz von 35% es sei denn, die Wärmepumpe ersetzt eine Ölheizung, dann gilt im Bestand ein Fördersatz von 45%.
Für Altbau gilt weiterhin, daß eine JAZ (Jahresarbeitszahl) von mind. 3,5 erreicht werden muss. Für Neubau gilt unverändert, daß eine JAZ von 4,5 erreicht werden muss. Die JAZ kann mittels Berechnung nachgewiesen werden. Zusätzlich ist der Nachweis eines Stromzählers sowie eines Wärmezählers notwendig. Der Fachunternehmer bestätigt diese Angaben in der Fachunternehmererklärung.
Ein Vergleich mit Zahlen
Neubau mit WH-MDC05H3E5
Hat ein Kunde 2019 im Neubau eine 5kW Wärmepumpe WH-MDC05H3E5 eingebaut so konnte der Kunde 1500€ (Basisförderung) + 500€ (Lastmanagementbonus für den Boiler) = 2000€ Förderung bekommen.
Ab 2020 gekommt dieser Kunde 35% der förderfähigen Kosten. Diese Kosten belaufen sich bei der Panasonic WH-MDC05H3E5 auf (ca. Kosten): – Wärmepumpe: 2300€ – Speicher: 640€ – Zubehör: 1000€ – Lohn: 1500€ Summe: 5440€ Die Fördersumme sollte ergeben (ca.): 35% von 5440€ = 1904€
D.h. statt 2000€ im Jahre 2019 bekommt der Kunde nur noch 1904€ Förderung. Baut der Kunde die Anlage selbst ein, dann verringert sich der Förderbeitrag im Jahr 2020 während dieser im Jahr 2019 unverändert wäre.
Altbau mit WH-MDC05H3E5 und Ölkesselausbau
Im Jahr 2019 konnte der Kunde im besten Fall: – Basisförderung 1500€ – Innovationsförderung: 750€ – Lastmanagementbonus: 500€ – Optimierungsmaßnahmen (10% der Nettosumme): 150€
Förderbetrag: 2900€
Ab 2020 bekommt dieser Kunde bei den angesetzten Kosten: – Wärmepumpe: 2300€ – Speicher: 640€ – Zubehör: 1000€ – Lohn: 2000€ Summe: 5940€ Von diesen Kosten erhält der Kunde 45% Fördersumme: 2673€
Der Selbsteinbauer ist wieder benachteiligt, da dieser weniger Kosten geltend machen kann.
Altbau mit WH-MXC09H3E8 und Ölkesselausbau
Im Jahr 2019 konnte der Kunde im besten Fall: – Basisförderung 1500€ – Innovationsförderung: 750€ – Lastmanagementbonus: 500€ – Optimierungsmaßnahmen (10% der Nettosumme): 150€
Förderbetrag: 2900€
Ab 2020 bekommt dieser Kunde bei den angesetzten Kosten: – Wärmepumpe: 4700€ – Speicher: 640€ – Zubehör: 1000€ – Lohn: 2000€ Summe: 8340€ Von diesen Kosten erhält der Kunde 45% Damit beträgt Fördersumme: 3753€
Altbau mit WH-MXC09H3E8 , Ölkesselausbau und Hygienekombispeicher
Während der Kunde wie schon oben beschrieben im besten Falle 2900€ Förderung bekommen kann sind ab 2020 mit höherer Förderung gerechnet werden. Investitionskosten: – Wärmepumpe: 4700€ – Speicher: 1500€ – Zubehör: 1000€ – Lohn: 2000€ Summe: 9200€
Ergibt einen Förderbetrag von 4140€
Fazit
Es hat sich einiges verändert. Kunden die eine günstige Wärmepume wie die WH-MDC05H3E5 selbst einbauen, bekommen 2020 weniger Förderung als Kunden, die eine teure Wärmepumpe mit teurem Speicher einbauen lassen. Man merkt, daß es sich um ein Marktanreizprogramm handelt.
Genaue Förderbedingungen können beim BAFA eingesehen werden. Dieser Beitrag erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit oder Richtigkeit.
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
