Koordination Speicherofen, Solaranlage und Pufferspeicher

[barney]

Hallo zusammen,

wir bauen ein Minergiehaus mit solarer Heizungsunterstützung und wasserführender Stückholzfeuerung im Wohnzimmer. Wir dachten, das wäre alles kein Problem, aber falsch gedacht, es scheint alles komplizierter zu werden.

Da mit dem Ofen auch das Brauchwarmwasser erwärmt werden soll, muss die Wärme in den Speicher, wo auch die Wärme der Solaranlage reingeht. Wie funktioniert das bei Euch, die Ihr schon ein solches System habt? Unser HLK Experte meint, der Ofen brauche ein Expansionsgefäss, falls wir mal zuviel feuern sollten, damit uns der Ofen nicht um die Ohren fliegt. Das ist aber offen und Sauerstoff im Wasser soll ja im Heizkreislauf nicht so toll sein.

Möglichkeit 1: Wasser vom Wasserregister (Ofen) ist gleichzeitig Pufferspeicherwasser, also ein Kreislauf.

Möglichkeit 2: Wasser vom Wasserregister (Ofen) erwärmt den Puffer über einen Wärmetauscher, also zwei getrennte Kreisläufe.

Für alle, die ich bis hierhin noch nicht komplett verwirrt habe, hier meine Fragen:

-Wie ist das bei Euch geregelt?

-Wo befindet sich das Expansionsgefäss? Unter dem Dach?

-Was gilt es bei dieser Kombination sonst noch zu beachten, was ich jetzt vergessen habe? /emoticons/default_confused.png

Vielen Dank für Eure Hilfe, liebe Grüße,

Barney

 

[Bauprofi]

Hallo Barney

Um dies genau zu beantworten müsste ich erst einmal wissen was für einen Ofen und welchen Aufbau der hat. Wie sind denn die Anschlusswerte und das Expansionsthema von dem Hersteller vorgesehen.

Bei so einer Mischanlage mit verschiedenen Wärmequellen ist die Steuerung und der Aufbau eines vernünftigen Schemas immer eine Herausforderung aber es sollte sich machen lassen.

Wissen muss man natürlich, welche Wärmequellen Einspeisen und welche Wärmebedarfe entnommen werden.

Für dich stellt sich dann die Frage ob dann Wärmeenergie erzeugt wird, wenn Du sie brauchst. Der Pufferspeicher muss ja in einer Relation zu den restlichen Anlagen stehen, damit alles funktioniert.

Gruss Bauprofi

 

[barney]

Hallo Bauprofi,

es soll einen Grundofen geben mit 5 kW Leistung (auf 12 Stunden gerechnet), davon sollen 60 % ins Wasser und 40 % als Strahlungswärme abgegeben werden. Das Expansionsgefäss fasst ca 100 l und soll unter dem Dach im Kaminschacht vorgesehen werden, damit der allfällige Dampf übers Dach entweichen kann. Der Ofenhersteller empfiehlt eine Speichergrösse von 2000 l, solarmässig sind 12 qm Flachkollektoren geplant.

Mir kamen die Lösungsvorschläge eher improvisiert denn bewährt vor...

Von dem her wollte ich auch mal nachfragen, wie andere Forumsmitglieder das mit dieser Kombination gelöst haben.

Wärmebedarf müsste ich noch nachschauen.

Liebe Grüsse, Barney

 

[Bauprofi]

Hallo barney

Habe das gerade mal durchgerechnet Damit Du die Pufferspeichertemperatur von 20° C auf 50° C aufheizen kannst, benötigst Du bei einem 2000 Liter Pufferspeicher sage und schreibe 23 1/2 Stunden, ohne dass in dieser Zeit wärme entnommen wird. Ebenfalls gibt es für Solaranlagen, die Formel, dass die Pufferspeichervolumen zwischen 50 und 100 Liter pro qm betragen soll.

Bei 12 qm wäre das dann 1200 Liter.

Ist dieser Grundofen und die Solaranlage die einzige Energiequelle?

Gruss Bauprofi

 

[barney]

Für den Notfall werden wir noch eine elektrische Heizpatrone im Speicher haben. Aber ich heize doch nicht komplett den ganzen Speicher auf, sondern erstmal nur die oberen Schichten, oder?

Liebe Grüsse, Barney

 

[wellingtonia]

Hallo Bauprofi

Aufgrund der Schichtung von Speichern muss nicht das ganze Speichervolumen erwärmt werden.

Der Temperaturbereich für die Kollektoren ist aufgrund des Temperaturbereichs so oder so im unteren Speicherteil !

Andernfalls sinkt der Wirkungsgrad der Kollektoren.

Wie hoch ist der Heizenergiebedarf vom Haus von barney ??

Andy

 

[barney]

Hallo Wellingtonia,

wenn ich richtig nachgeschaut habe, liegt unser Heizwärmebedarf bei 192 MJ/qm/a. Wir haben 180 qm. HLK-Ing. meinte, vielleicht müsste Solar noch angepasst werden auf Speichergrösse, damit alles zusammen passt. Er macht auf uns einen sorgfältigen Eindruck, aber die Koordination zwischen den beiden Heizsystemen ist noch ein Problem. Du hast doch auch Solar und Holz, oder? Wie hast Du das Ganze gelöst?

Liebe Grüsse, Barney

 

[wellingtonia]

Hallo barney

Mein Haus hat einen Heizenergiebedarf von 20'000 kWh/a.

Dieser Bedarf fällt häuptsächlich in der kalten Jahreszeit an.

Unsere Heizquelle ist ein 35 kW Stückholzkessel

Die Kollektoren waren duch die Gegebenheiten leider auf 7 m2 begrenzt.

Der Speicher hat durch die Heizleistung eine Grösse von 2,6 m3.

http://www.haus-forum.ch/umbauen-und-renovieren/3309-totalrenovation-eines-hauses-von-1756-a.html#post53319

Die Auslegung wurde auf zwei Abbrände ausgelegt.

3/4 des Speichers sind für die Energie vom Stückholzkesser vorgesehen.

Der untere Viertel ist wie bereits berichtet für die Einspeisung der Kollektorwärme.

Andy

 

[Bauprofi]

@Wellingtonia

Hallo Andy gebe Dir ja recht mit der Schichtung. Das war auch mir bewusst, aber wenn Du es genau liest oder gar nachrechnest so habe ich einfach mal eine Temperaturdifferenz von 30K linear mit der Wärmeleistung des Ofens gerechnet. Der Ofen, arbeitet auch nicht linear wie Du sicher von deiner Anlage her kennst. Es sollte nur mal verdeutlichen welche Feuerungszeiten entstehen. Nachdem jetzt der Heizwert bekannt ist kann man dies auch etwas genauer rechnen. Ich sehe halt als ersten Eindruck die Wärmequelle (Ofen) als sehr knapp bemessen an. Die Solarfläche zum Pufferspeicher als kritisch an. Werde mich später mal hinsetzen und etwas rechnen. Mal sehen wo ich da rauskomme.

Wie ist denn dein Schema aufgebaut, denn es geht ja hier auch noch um die Steuerung. Dieser Aufbau ist immer etwas kritisch, da sehr unregelmässige Wärmeerträge einfliessen. Vielleicht hat deshalb der HLK denn Puffer absichtlich etwas überdimensioniert, was ich durchaus verstehen kann. Hat aber den Nachteil dass hierdurch die Solarausnutzung nicht mehr optimal ist.

Diese beiden Faktoren optimal unter einen Hut zu bekommen ist sehr schwierig.

Gruss Bauprofi

 

[Bauprofi]

Hallo barney

Gut nun sind einige Daten vorhanden und es sieht auch langsam etwas schlüssiger aus. Meine weitere Frage ist, wie wird das Warmwasser erzeugt?

Auch über dieses System?

Um auch für Andy es transparent zu gestallten und damit wir alle von gleiche Zahlen ausgehen können. Ich habe einen Heizwärmebedarf von 9600 KWh/a für dein Haus gerechnet. Anhand deiner 192MJ.

Gruss Bauprofi

 

[wellingtonia]

Hallo barney

Welche Leistung haben die geplanten Kollektoren.

Zwischen 400 und 700 kWh/a erhälst du auf dem Markt alles.

Ein gut dimmensionierter Speicher kommt dem Wirkungsgrad jedes Kollektors entgegen.

Die Ausrichtung der Kollektoren Himmelsrichtung und Anstellwinkel ist für den Ertrag bezogen auf die Jahreszeit entscheidend.

Andy

 

[barney]

Hallo Bauprofi,

die Warmwassererzeugung sollte auch über Solar und den Ofen erfolgen. Die Alternative wäre ein Absorberofen gewesen, der nur 35°C warmes Wasser macht und wir unser Brauchwasser mit Strom erzeugen, aber das möchten wir eigentlich nicht.

Liebe Grüsse, Barney

 

[barney]

Hallo Wellingtonia,

habe die Jahresleistung für unsere Kollektoren nirgendwo finden können (bin vielleicht zu blöd dazu...), aber es sind Plano 26 Flachkollektoren von Consolar. Sie werden auf einem Flachdach aufgeständert und es wird noch eine Simulation gemacht, wie sie am besten ausgerichtet werden. Nach meinen Informationen wäre ein 60° Winkel für die Übergangszeit nicht schlecht, oder?

 

[wellingtonia]

Hallo barney

Beigefügt die technischen Daten zu deinem Kollektortyp:

http://www.consolar.de/fileadmin/downloads/TD/TD-PLANO26-01_2007.pdf

Auf Seite 10 die Erträge abgängig von den Termperaturen die du für deine Prozesse benötigst.

Aufgrund dieser Daten erkennst du die möglichen Erträge auch bei tieferen Temperaturen.

Nutzbare Temperaturen zu Heizzwecken sind somit ab 30°C angesiedelt.

Da dies Produkteigene Optimalangaben am Austritt des Kollektors sind, musst du durch entsprechende Transportverluste mit nutzbarer Energiemenge ab Speicher (für Heizzwecke) rechnen.

Ein genügend dimmensionierter Speicher ist für eine ertragreiche Kollektorbewirtschaftung von Vorteil.

Durch einen Anstellwinkel von 60° erhälst du höhere Erträge in der Übergangszeit und somit auch einen geringeren Überschuss bei Sonnenhöchststand.

Bei 12 m2 kannst du wohl mit einem Ertrag von ca. 7000 kWh/a ab Speicher rechnen.

Ein Expansionsgefäss braucht es für den Heizkreislauf immer.

Durch die Gummimembrane tritt kein Sauerstoff ins System ein.

Solar- und Heizkreislauf geben meist über Glattrohrwärmetauscher die Wärme in die richtige Schicht an den Speicher ab.

Andy

 

[Bauprofi]

Hallo barney

komme erst jetzt zum antworten.

Habe auch mal etwas gerechnet. Wobei die nur überschlägig sein kann.

Wenn Du das Warmwasser auch über der Pufferspeicher erzeugen willst, gibt es Grundsätzlich zwei Möglichkeiten.

1. Ein im Pufferspeicher eingebauter Boiler, wobei dein Pufferspeicher im Bereich des Boilers, dann immer über den 60° C gehalten werden muss.

2. Die Erwärmung mittels Frischwasserstation, also dann wenn Du den Wasserhahn aufmachst. Hier muss dann mindestens 50° C vorhanden sein.

Bei meiner überschlägigen Rechnung bin ich mal von 4 Personenhaushalt ausgegangen.

Variante 1 würde aufgrund der Temeperaturspreizung und des angenommen Verbrauchs ca. 7000kwh/a benötigen

Variante 2 ca. 6000kwh/a benötigen

Dies ist aber sehr überschlägig, da dies vom Aufbau und der Schichtung des Pufferspeichers abhängig ist.

Auch die Ertragsdaten der Solaranlage ist sehr stark vom Pufferspeicher abhängig. Hier zeigt sich in der Praxis leider oft ein anderes Bild als in der Berechnung, da wir zu viele unbekannte in der Gleichung haben. Natur lässt sich halt noch nicht genau berechnen.

Deshalb bin ich bei der Auslegung immer sehr zurückhaltend und gehe bei der Primärenergiequelle auf Nummer sicher. Diese sollte einfach nicht zu knapp ausgelegt sein.

Besonders müsste man bei Dir nun sehr genau die Steuerung der Anlage betrachten. Es sollte zwar machbar sein aber man musste sehr vorausschauend arbeiten. Denn Du müsstest ja genügend früh wissen, wann Du deinen Ofen feuern musst. Deshalb müsste man sehen, dass alle relevanten Fühlerdaten vom Pufferspeicher in den Wohnraum bzw. Ofenstandort übertragen werden. Die Steuerung im Keller sollte mit einer guten Standartsteuerung mit genügenden Kanälen machbar sein. Für den Aufbau des Schemas würdest Du je nach Variante, dann 2-3 Schwedenmischer benötigen sowie 4-6 Temp.-Fühler.

Ich Persönlich würde Variante 2 einsetzen, da der Energieverbrauch doch einiges niedriger ist.

Sicher fragst Du wieso?

Dies liegt an den niedrigeren Temp. für das Warmwasser und an den nur noch 50° C die im Pufferspeicher als mindst. Temp. vorhanden sein müssen.

Besonders in den Jahreswechselbereichen dürfte somit die Solare Deckungsrate wesentlich erhöht werden.

Wie Du bereits geschrieben hast ist dein Heizungsbauer ein sehr gründlich vorgehender. Er kann auch mit mir Kontakt aufnehmen wenn Du das möchtest.

Gruss Bauprofi

 

[wellingtonia]

1. Ein im Pufferspeicher eingebauter Boiler, wobei dein Pufferspeicher im Bereich des Boilers, dann immer über den 60° C gehalten werden muss.

2. Die Erwärmung mittels Frischwasserstation, also dann wenn Du den Wasserhahn aufmachst. Hier muss dann mindestens 50° C vorhanden sein.

Bei meiner überschlägigen Rechnung bin ich mal von 4 Personenhaushalt ausgegangen.

Besonders müsste man bei Dir nun sehr genau die Steuerung der Anlage betrachten. Es sollte zwar machbar sein aber man musste sehr vorausschauend arbeiten. Denn Du müsstest ja genügend früh wissen, wann Du deinen Ofen feuern musst. Deshalb müsste man sehen, dass alle relevanten Fühlerdaten vom Pufferspeicher in den Wohnraum bzw. Ofenstandort übertragen werden. Die Steuerung im Keller sollte mit einer guten Standartsteuerung mit genügenden Kanälen machbar sein. Für den Aufbau des Schemas würdest Du je nach Variante, dann 2-3 Schwedenmischer benötigen sowie 4-6 Temp.-Fühler.

Ich Persönlich würde Variante 2 einsetzen, da der Energieverbrauch doch einiges niedriger ist.

Sicher fragst Du wieso?

Dies liegt an den niedrigeren Temp. für das Warmwasser und an den nur noch 50° C die im Pufferspeicher als mindst. Temp. vorhanden sein müssen.

Besonders in den Jahreswechselbereichen dürfte somit die Solare Deckungsrate wesentlich erhöht werden.

Wie Du bereits geschrieben hast ist dein Heizungsbauer ein sehr gründlich vorgehender. Er kann auch mit mir Kontakt aufnehmen wenn Du das möchtest.

Gruss Bauprofi

Hallo

Die gesuchten Komponenten und mit der dazugehörenden Steuerung gibts als Komplettpaket bei Jenni.

Die Heizungsplaner und -installateure wissen das.

Andy

 

[Bauprofi]

@ Andy

Hallo Andy, das ist auch mir bekannt. Aber wenn er doch bereits einen Fachbetrieb hat der es ansieht und hier im Forum noch Zusatzinfos sammelt.

Passt dann ein Paket?

Wie ich bereits geschrieben habe gibt es in der Auslegung von Pufferspeichern in der Solargemeinde grosse Unterschiede und deshalb finde ich es gut, dass man auch hier im Forum darüber einen Austausch betreibt.

Verstehe das jetzt nicht falsch, Jenni ist eine sehr gute Firma und ich kenne die auch persönlich. Ich sehe diesen Einbau eben nicht als Standardpaket.

Gruss Bauprofi

 

[malvina]

Hallo zusammen

Ich hoffe, ich bin hier richtig.

Wir planen ein neues Heizsystem. Vom kt. Energieberater wurde uns Gas/Solar (Haus 1916, keine neue Aussendämmung). Nun sind wir mit GU quasi handelseinig, doch hat deren HLK-Partner uns aus Budgetgründen empfohlen, Gasbrenner mit Boiler (ca. 160L). Solarpanells später und dann den erforderlichen Boiler.

Gibt es nicht eine Möglichkeit, bereits einen Energiespeicher (Kombi-Boiler) zu installieren, der halt nur mit Gas betrieben wird, aber später die Solaranlage angeschlossen werden kann? Ich meinte, von Sixmadun gar ein Gerät inkl. Brenner gesehen zu haben.

Danke für Input!

 

[Bauprofi]

Hallo malvina

Dein Gedanke ist genau richtig. Jetzt beim Neubau kannst Du optimal einen Pufferspeicher einplanen. Ein späteres einbringen ist oft mit kompromissen verbunden, die für die Anlagentechnik nicht das Optimum darstellen.

Also wichtig ist natürlich deine Dachausrichtung. Dann die Fläche der Solaranlage. Was ist möglich? Was ist sinnvoll?

Danach ist dein Wärmebedarf wichtig. Ebenfalls wieviel Personen wohnen?

Wenn man diese Zahlen hat, kann man beginnen zu rechnen. Grundsätzlich ist der Pufferspeicher dann das Zentrale Element für Heizung und Warmwasser. In dieser Einbausituation ist es dann Energetisch gesehen auch das beste, das Warmwasser mittels Frischwasserstation aufzubereiten. Also nur dann wenn es benötigt wird. Mit Zapftemp. vom 45° C. Weniger Temp. = weniger Energiebedarf. Dann kann man zum Aufheizen des Pufferspeichers jeden beliebigen Gaskessel verwenden. Durch die gleichmässigen und längeren Brennzeiten = weniger Anlaufverluste = weniger Gasverbrauch. So kannst Du später ohne grossen Aufwand Solar an den Pufferspeicher anschliessen und noch mehr sparen. Wenn Dein Planer da jetzt nicht nachkommt, kann er sich ja mit mir in Verbindung setzen. Das gleiche System geht mit WP und mit Oel und mit Pellet usw.

Mit der Solaranbindung ist das die beste Nutzung der Solarenergie. Aber wie geschrieben, jetzt vorplanen und die richtigen Komponeten auswählen, dann Bauen und lange Freude dran haben.

Gruss Bauprofi

 

[rueggli]

Hallo zusammen

Habe in etwa die gleichen Erfahrungen gemacht wie du barney. Der Heizungstechniker macht auf mich nicht gerade ein Vertrauenserweckenden Eindruck./emoticons/default_confused.png

Auch ich möchte einen Schwedenofen mit Wasserregister und zusätzlich noch eine Solaranlage. Diese beiden Wärmequellen möchten wir nur als Nebenbei haben. Die Hauptwärmequelle ist die LW-WP.

Der Heizungstechniker möchte einen Speicher und einen Pufferspeicher verwenden, jedoch ist dies meiner Meinung nach nicht notwendig. Man kann doch mit der gleichen Flüssigkeit, für die Solaranlage, auch in den Schwedenofen gehen. Gemäss Tech.Spez. sollten die Temperaturlimiten dies locker aushalten. Auch die Sicherung, gegen das Überhitzen des Wasserregisters, kommt nicht direkt in berührung mit der Flüssigkeit von der Solaranlage.

Oder mache ich hier einen Überlegungsfehler?

Danke euch für euren Input.