normaler Bolier und Solaranlage

kroki

Mitglied
06. Jan. 2007
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Wohlen
Ich habe eine WP mit Luft. Da wir keinen spez. Boiler haben können wir Boiler + WP nicht zusammenhängen.

Welche Möglichkeiten habe ich, um die Stromkosten vom Boiler zu senken?

Kann ich diesen Boiler an eine Solaranlage zusammenhängen?

Wie viele m2 Panels benötige ich? Kosten?

 
Der Boiler muss ersetzt werden ausser es sind bereits Anschlüsse für einen externen Wärmetauscher vorhanden. Am externen Wärmetauscher (mit Umwälzpumpe) wird in diesem Fall die Wärmepumpe oder Solaranlage angeschlossen.

Die günstigste Variante ist die Wassererwärmung mit der bestehenden WP. Der Stromverbrauch dürfte bei etwa 30% des heutigen Werts liegen.

Eine vernünftig dimensionierte Solaranlage liefert in unseren Breiten etwa 60-70% des im Jahresschnitt benötigten Warmwassers. Der Stromverbrauch ist damit etwa gleich hoch wie bei der WP-Variante. Die Investitions- und Unterhaltskosten sind aber viel grösser, ebenso die verbrauchten Resourcen und graue Energie.

Diese Variante ist sowohl ökonomisch als auch ökologisch ungünstig (falls eine WP vorhanden ist).

Möglich ist auch die Kombination von Wärmepumpe und Solaranlage. Diese Kombination ist gegenüber einer Solaranlage mit Elektroheizung immer vorzuziehen. Die Kosten dafür sind nicht viel höher.

Der Stromverbrauch dürfte bei etwa 15% des heutigen Werts liegen. Die relativ kleine zusätzliche Energieeinsparung gegenüber der WP-Variante wird mit einem unverhältnismässig hohen Investitionsaufwand erkauft.

Diese Variante ist ökonomisch ungünstig und ökologisch zumindestens zweifelhaft.

Empfehlung

Neuer Boiler mit grossem inneliegendem Wärmetauscher und Elektroheizstab (für die letzten 5 bis 10 Grad) beschaffen; Wärmetauscher mit Umschaltventil an den Vorlauf der WP anschliessen. Bei den neueren WP übernimmt die WP die Steuerung der Warmwasseraufbereitung.

Mit dem Kauf von 'Ökostrom' kann zusätzlich das ökologische Gewissen beruhigt werden (wäre ja nur noch 1/3 des heutigen Verbrauchs).

Gruss

Hausi

 
@Hausi

Muss bei Deiner Empfehlung die L/W WP noch irgendwelche Kriterien erfüllen? Ich ziehe in Erwägung einen Strativari (Kombispeicher) von Soltop anstelle eines normalen Elektroboilers anzuschliessen. Das müsste gehen, oder?

 
@Pippen

Prinzipiell kann jede WP eingesetzt werden die eine Vorlauftemperatur von 55 Grad oder mehr erreicht.

Bei der Einbindung der WP an den Strativari Speicher sollte darauf geachtet werden dass die WP beim Aufheizen des Warmwassers nur den oberen Teil des Kombi-Speichers erwärmt.

Dazu muss der WP-Vorlauf oben und der WP-Rücklauf auf Höhe des unteren Rands des Warmwasserspeichers angeschlossen werden (etwa im oberen Drittel).

Wird der Kombispeicher auch zur Heizungsunterstützung verwendet sollte der WP Vor- und Rücklauf im Speicher umschaltbar sein zwischen oben (hohe Temperatur, Warmwasser) und unten (tiefe Temperatur, Fussbodenheizung).

Der Strativari Speicher ist sicher gut (und teuer).

Am besten lässt du dir vom Hersteller mal ausrechnen (und garantieren!) welche Ersparnis du erreichst verglichen mit einem einfachen und billigen WP-beheizten Boiler. Ehrlich gerechnet wirst du erstaunt sein wie wenig zusätzliche elektrische Energie (nicht Öl) du effektiv sparst.

Im Sommer erzeugt die Solaranlage zwar Warmwasser im Überfluss welches aber nicht gebraucht wird und auch nicht über längere Zeit gespeichert werden kann. Ausgerechnet im Sommer erwärmt aber auch die Luft-WP das Warmwasser mit dem höchsten Wirkungsgrad d. h. mit dem kleinsten Stromverbrauch. Zusätzlich entstehen bei einem so grossen Speicher beachtliche Verluste welche in der Energiebilanz zu berücksichtigen sind.

Alles in allem eine teure und ineffiziente Lösung für eine geschätzte Einsparung von 400 kWh (nur WW) bis 1000 kWh (WW mit Heizung) pro Jahr (ca. CHF 40 bis 100.-).

Gruss

Hausi

Übrigens: Die Solaranlagen-Hersteller zeigen eigentlich nie die Kombination WP - Solar. Warum wohl?

 
@Hausi

Danke für die wiederum sehr kompetente Antwort.

In erster Linie will ich einen Soltop Strativari einsetzen, um später mit einen Kachelofen mit Kessel das ganze Haus heizen zu können (Übergangsphase). Wasserleitungen, Zuluft (wegen kontrol. Lüftung) und Expansionsleitungen sind bereits in den Plänen vorgesehen.

Was meinst Du zu dieser Lösung? Hättest Du andere Vorschläge?

 
@Pippen

Das ist natürlich eine ganz andere Situation.

Die Kombination Luft-WP und Kachelofen ist vorteilhaft. Die WP kann um einiges kleiner ausgelegt werden (nur Abdeckung der Grundlast); die Spitzenlast (= einige wenige Tage mit extrem tiefer Aussentemperatur) wird mit der Holzfeuerung abgedeckt.

Ein Nachteil des Kachelofens ist die schlechte Regelbarkeit der Wärmeleistung. Gerade in der Übergangszeit dürfte die Leistung des Kachelofens bei einem gut isolierten Haus zu hoch sein.

Mit einem Kombispeicher kann der Kachelofen problemlos in den Heizkreislauf eingebunden werden. Der Kombispeicher vermindert jedoch den Wirkungsgrad der WP.

Ich würde die Anlage so einfach wie möglich konzipieren und den Kachelofen nicht in die restliche Heizungsanlage integrieren.

Ein richtig ausgelegter Kachelofen speichert ja die Wärme und heizt einen grossen Teil des Hauses direkt.

Eine Einbindung des Kachelofens in die Warmwasser-Erwärmung lohnt sich kaum. Die Anzahl Betriebstage pro Jahr dürfte zu gering sein um eine signifikante Einsparung des WW-Energieverbrauchs zu erzielen.

Falls ihr den Kachelofen aber regelmässig (d. h. alle 2 bis 4 Tage) anfeuert gilt diese Aussage natürlich nicht. In diesem Fall sollte der Kachelofen unbedingt mit einem Kombispeicher in die Heizungsanlage integriert werden.

 
@Pippen

Das ist natürlich eine ganz andere Situation.

Die Kombination Luft-WP und Kachelofen ist vorteilhaft. Die WP kann um einiges kleiner ausgelegt werden (nur Abdeckung der Grundlast); die Spitzenlast (= einige wenige Tage mit extrem tiefer Aussentemperatur) wird mit der Holzfeuerung abgedeckt.

Ein Nachteil des Kachelofens ist die schlechte Regelbarkeit der Wärmeleistung. Gerade in der Übergangszeit dürfte die Leistung des Kachelofens bei einem gut isolierten Haus zu hoch sein.

Mit einem Kombispeicher kann der Kachelofen problemlos in den Heizkreislauf eingebunden werden. Der Kombispeicher vermindert jedoch den Wirkungsgrad der WP.

Ich würde die Anlage so einfach wie möglich konzipieren und den Kachelofen nicht in die restliche Heizungsanlage integrieren.

Ein richtig ausgelegter Kachelofen speichert ja die Wärme und heizt einen grossen Teil des Hauses direkt.

Eine Einbindung des Kachelofens in die Warmwasser-Erwärmung lohnt sich kaum. Die Anzahl Betriebstage pro Jahr dürfte zu gering sein um eine signifikante Einsparung des WW-Energieverbrauchs zu erzielen.

Falls ihr den Kachelofen aber regelmässig (d. h. alle 2 bis 4 Tage) anfeuert gilt diese Aussage natürlich nicht. In diesem Fall sollte der Kachelofen unbedingt mit einem Kombispeicher in die Heizungsanlage integriert werden.
@Hausi

Du schreibst, "Ein richtig ausgelegter Kachelofen speichert ja die Wärme und heizt einen grossen Teil des Hauses direkt."

Wie soll denn der Kachelofen meine Zimmer im OG heizen? Ich dachte es sei einfacher, wenn ich dies via Bodenheizung mache. Was empfiehlst Du?

Wieso vermindert der Kachelofen den Wirkungsgrad der WP?

 
Ich möchte zur Wärmepumpe folgendes zu bedenken geben.

Man braucht zwar nur etwa 1/3 der Leistung, aber man heizt mit Strom. Wird dieser, wie z.B. in Deutschland, mit Kohle oder Gaskraftwerken erzeugt, so hat das Kraftwerk einen Wirkungsgrad von höchstens 40%, d.h. man ist dann bezüglich des Gesamtwirkungsgrades soweit wie wenn man selber mit Kohlen feuern würde. Auf jeden Fall erzeugen Wärmepumpen eine hohe Grundlast an Stromverbrauch. In der CH heisst das, man erzeugt "Bedarf" für ein neues AKW. Ob man das will oder nicht, ist Ansichtssache. Umweltfreundlich oder nachhaltig sind WPs sicher nicht. Sie sind nur weniger schlecht als direkte Elektroheizungen. Es macht keinen Sinn, hochwertige Energie wie Strom zu Heizzwecken zu verwenden. Besser wäre es, wenn schon, die WP mit einem Motor (Heizöl oder Gas) zu betreiben und dessen Abwärme (2/3 der Gesamtleistung) zum Heizen zu verwenden, oder Solar mit Holz zu kombinieren und Strom nur zu Steuerzwecken zu verwenden.

Was das Wirtschaftlichkeitsargument angeht, so beruhen alle Berechnungen auf dem aktuellen Preis der ersetzten Energie. Wir haben damals (1998) eine Holz-Solar-Kombiheizung installiert und wurden, weil wir keine Standard-Ölheizung wollten, als weltfremd abgetan ("Das rechnet sich nie!"). Das Fass Rohöl kostete damals 15USD. Heute, 9 Jahre später, ist er auf das 6fache gestiegen, und niemand weiss wie es weitergeht.

>Eine Einbindung des Kachelofens in die Warmwasser-Erwärmung lohnt sich kaum. Die Anzahl Betriebstage pro Jahr dürfte zu gering sein um eine signifikante Einsparung des WW-Energieverbrauchs zu erzielen.

>Falls ihr den Kachelofen aber regelmässig (d. h. alle 2 bis 4 Tage) anfeuert gilt diese Aussage natürlich nicht. In diesem Fall sollte der Kachelofen unbedingt mit einem Kombispeicher in die Heizungsanlage integriert werden.

Das haben alle Öfen so an sich: Wenn man sie nur selten anfeuert, erzeugen sie auch nur wenig warmes Wasser!

Es trifft aus meiner Erfahrung übrigens nicht zu, dass Kachelöfen schlecht regulierbar sind. Bald weiss man ziemlich genau, wieviel Holz man einfüllen muss.

Kachelöfen sind allerdings unbequem; wenn man warm haben will, muss man mehr machen als nur an irgend einem Thermostat drehen.

Heizen ist mindestens für mich auch eine Frage der Lebenseinstellung, und nicht nur die zum Installationszeitpunkt kostengünstigste Lösung des Problems "Wie komm' ich am billigsten zu meinem Kilowattstunden?"

 
@Emil17

Was habt ihr denn für eine Holz/Solarkombination?

Welche Art Holzfeuerung?

Wie mit Solar gekoppelt?

Warmwasser auch integriert?

Besten Dank für Deine Antwort.

 
Stückholzherd von Tiba, der den gleichen Warmwasserspeicher (1.7 m3) beheizt wie die thermische Solaranlage. Im Wasserspeicher ist oben ein Tank eingebaut, der das Warmwasser zum Duschen usw. enthält.

Vorteil: Sonne hilft auch im Winter heizen, von März bis Oktober keine Holzzufeuerung (ausser nach sehr langen Schlechtwetterperioden). Nachteil: man muss halt selber anfeuern und Holz nachlegen; der Bedarf an umbautem Raum (für den Tank und vor allem für das Brennholz) ist verglichen mit anderen Heizungen gross. Strom braucht es nur für Steuerung und Umwälzpumpe.

 
@emil

Mit der Stromerzeugung hast du ja recht, deshalb mein Vorschlag die Wärmepumpe mit nachhaltig erzeugtem Ökostrom (Wasser, Wind, Solar etc.) zu betreiben.

Das Verbrennen von fossilen Brennstoffen im Haus ist mit Sicherheit keine nachhaltige und umweltfreundliche Lösung.

Modernen Gaskraftwerke erreichen heute elektrische Wirkungsgrade bis 58% (z. Bsp. Donaustadt 3). Mit Nutzung der Abwärme (Fernwärme) ist ein Gesamtwirkungsgrad von 86% erreichbar. Eine gut ausgelegte WP mit Erdsonde erreicht ein Wirkungsgrad > 425%. Aus 100% Primärenergie (Erdgas) wird mit einer WP somit mehr als 250% Wärmeenergie gewonnen (Wirkungsgrad Gasheizung ca. 100%).

Die Kombination modernes Gaskraftwerk - effiziente WP ist 2.5 mal umweltfreundlicher als eine Gasheizung.

Dezentrale Holzheizungen können die Energieprobleme nur zu einem sehr kleinen Teil lösen da nicht genügend Holz zur Verfügung steht. Ausserdem entsteht eine nicht unerhebliche Umweltbelastung unter anderem durch Feinstaub. Bei kleinen dezentralen Anlagen dürfte die Rauchgasreinigung nur mit unverhältnismässig hohem Aufwand machbar sein.

Mit Holzabfällen beheizte Biomassekraftwerke (z. Bsp. Güssing) erreichen heute elektrische Wirkungsgrade von 25-28%; bei zusätzlicher Nutzung der Abwärme ergibt sich ein Gesamtwirkungsgrad von 85%. Wird der so erzeugte Strom mit effizienten WP genutzt ergibt sich ein thermischer Wirkungsgrad von insgesamt ca. 160% (Wirkungsgrad Kachelofen < 100%).

Die Kombination Biomassekraftwerk - effiziente WP ist 1.6 mal effizienter und einiges umweltfreundlicher als der Kachelofen.

Die direkte thermische Nutzung der Solarenergie scheitert an der Tatsache dass in unserem Klima zum Zeitpunkt des grössten Energieverbrauchs kaum Solarenergie zur Verfügung steht. Die im Sommer anfallende thermische Energie lässt sich (zurzeit) nicht mit vernünftigem Aufwand im EFH über mehrere Monate speichern.

In Zukunft dürften dezentrale Photovoltaik-Anlagen eine wichtige Rolle spielen. Ihre Anzahl wird sprunghaft zunehmen sobald die Anlagepreise fallen bzw. die Energiepreise entsprechend steigen.

 
@Hausi:

Ich habe nichts gegen Wärmepumpen, und wenn jede Elektro-Widerstandsheizung durch eine solche ersetzt würde, sähe die Welt besser aus. Die Nutzung der Abwärme von thermischen Kraftwerken ist leider fast immer nur Theorie, aus Kostengründen (da wo man Kraftwerke bauen will oder gebaut hat, fehlen die Abnehmer und das Verteilnetz) wird es nicht gemacht.

>Die direkte thermische Nutzung der Solarenergie scheitert an der Tatsache dass in unserem Klima zum Zeitpunkt des grössten Energieverbrauchs kaum Solarenergie zur Verfügung steht.

Das Grundproblem dieser Aussage sehe ich darin, dass man Häuser nach allen möglichen Gesichtspunkten baut, aber nur selten nach energetischen. D.h. der grösste Teil des Energiebedarfs ist die Folge architektonischer Fehlkonstruktionen. Die Neubauten in Norwegen sehen ja auch gleich aus wie die in Südeuropa, d.h. keine Rücksicht auf das Klima. Dann brauchts eben Energie zum Heizen und Kühlen. Und die Folge dieser meistens Fehlplanungen heisst dann "Bedarf".

Es gibt ja auch hier im Forum Leute, die sich Häuser bauen, wo ich mir nicht vorstellen kann, wie man das effizient heizen soll - offen vom Keller bis zum Dachboden. Warum soll man bei Häusern, die den ganzen Tag über leer stehen, weil beide arbeiten, die ganze Kubatur auf 23 Grad heizen? Wenn man es sich leisten kann, ist es ja gut - aber dann nicht jammern, wenn es mal teuer wird.

Noch übler sind die elektrisch durchgeheizten Zweitwohnungen, die oft wochenlang leer stehen. Und was dann über den Zähler läuft, ist "Bedarf".

Deswegen bin ich auf das Wort "Energiebedarf" ziemlich allergisch.

Dass Nullenergiehäuser in der Schweiz möglich sind, ist ja bewiesen. Dass man mit der Kombination WP/thermische Solarheizung mit sehr wenig Fremdenergie auch bei bestehenden Bauten auskommt, hast Du ja schon gesagt. Nur ist das nicht wirtschaftlich - mit anderen Worten, verschwenden ist (noch) billiger.

Von den Stromproduzenten erwarte ich bezüglich dezentraler Energieerzeugung nicht viel - damit kann man einfach zu wenig Geld verdienen.

Unser Entscheid für Stückholz ist auch deshalb gefallen, weil wir Holz und den Lagerplatz sowieso schon haben und weil es sonst halt im Wald liegenbleiben würde. Da ist dann der Wirkungsgrad schon fast egal. Wenn das jeder machen würde, hätten wir bald zu wenig Holz? Es gibt so viele Leute auf der Welt, dass man sich kein Energieversorgungsprinzip vorstellen kann, das noch funktioniert, wenn es alle machen - ausser sparen.

 
@Hausi und @Emil17

Für mich stellt sich immer noch die Frage, wie gut die Wärme des Kachelofens mit einer kontrol. Lüftung im ganzen Haus verteilt wird.

Falls diese gut ist, lassen wir den Kessel beim Kachelofen und

den Kombispeicher weg.

 
Der Kachelofen sollte dann gross sein und so eingebaut, dass er idealerweise vom Flur aus eingeheizt werden kann und in zwei oder drei Zimmern je eine Ecke davon steht. Du baust also das Haus um den Ofen herum. Der Feuerraum kann auch Holzbackofen sein. Zusätzlich sollte ein Kochherd von der Küche aus ebenfalls noch den Kachelofen bedienen können. Die oberen Zimmer können über Luftklappen beheizt werden.

Ich würde mal einen guten Ofenbauer fragen.

 
Der Boiler muss ersetzt werden ausser es sind bereits Anschlüsse für einen externen Wärmetauscher vorhanden. Am externen Wärmetauscher (mit Umwälzpumpe) wird in diesem Fall die Wärmepumpe oder Solaranlage angeschlossen.

Die günstigste Variante ist die Wassererwärmung mit der bestehenden WP. Der Stromverbrauch dürfte bei etwa 30% des heutigen Werts liegen.

Eine vernünftig dimensionierte Solaranlage liefert in unseren Breiten etwa 60-70% des im Jahresschnitt benötigten Warmwassers. Der Stromverbrauch ist damit etwa gleich hoch wie bei der WP-Variante. Die Investitions- und Unterhaltskosten sind aber viel grösser, ebenso die verbrauchten Resourcen und graue Energie.

Diese Variante ist sowohl ökonomisch als auch ökologisch ungünstig (falls eine WP vorhanden ist).

Möglich ist auch die Kombination von Wärmepumpe und Solaranlage. Diese Kombination ist gegenüber einer Solaranlage mit Elektroheizung immer vorzuziehen. Die Kosten dafür sind nicht viel höher.

Der Stromverbrauch dürfte bei etwa 15% des heutigen Werts liegen. Die relativ kleine zusätzliche Energieeinsparung gegenüber der WP-Variante wird mit einem unverhältnismässig hohen Investitionsaufwand erkauft.

Diese Variante ist ökonomisch ungünstig und ökologisch zumindestens zweifelhaft.

Empfehlung

Neuer Boiler mit grossem inneliegendem Wärmetauscher und Elektroheizstab (für die letzten 5 bis 10 Grad) beschaffen; Wärmetauscher mit Umschaltventil an den Vorlauf der WP anschliessen. Bei den neueren WP übernimmt die WP die Steuerung der Warmwasseraufbereitung.

Mit dem Kauf von 'Ökostrom' kann zusätzlich das ökologische Gewissen beruhigt werden (wäre ja nur noch 1/3 des heutigen Verbrauchs).

Gruss

Hausi
Ich habe mich gerade gefragt, wie eine WP mit 30°C Vorlauftemperatur einen Boiler auf 55°C .. 60°C aufheizen soll. Wie geht das? Meiner Ansicht nach, wird das Boilerwasser so doch nur max. 30°C? Muss der Rest durch den Heizeinsatz gemacht werden? Das wären dann noch 25 ... 30 Grad?

Ist so etwas noch effektiv?

 
@ Pippen

Aus Effizienzgründen sollte die maximale Vorlauftemperatur der Fussbodenheizung möglichst tief bzw. auf 30 Grad ausgelegt werden.

Während der Beheizung des Warmwasserspeichers wird der Heizwasser-Kreislauf der WP von der Bodenheizung auf den Wärmetauscher des WW-Speichers umgeschaltet.

Je nach Auslegung der Heizwasser-Durchflussmenge erhitzt die WP den Rücklauf um jeweils 5 bis 10 Grad. Mit steigender Erwärmung des WW-Speichers steigt auch die Rücklauftemperatur.

Abhängig vom WP-Typ ist die maximale Vorlauftemperatur auf 55 bis 65 Grad begrenzt. Mit entsprechend gross ausgelegter Wärmetauscher-Fläche wird damit eine Warmwassertemperatur zwischen 48 bis 60 Grad erreicht.

Wegen den Legionellen sollten grössere WW-Speicher periodisch auf über 55 Grad erwärmt werden.

Diese Erwärmung von einigen wenigen Graden kann falls nötig mit einem elektrischen Heizstab erzeugt werden. Der Energieverbrauch dazu ist relativ gering (die WP erwärmt das Wasser um 38 bis 50 Grad, der Heizstab um max. 7 Grad).

Gruss

Hausi

 
@Hausi

Aha, es geschieht also ein Umschaltvorgang. Damit nicht der ganze Heizkreislauf auf 555.60°C erwärmt wird.

Dies kann man wahrscheinlich auf der WP so konfigurieren?

Besitzt die WP selber 2 Heizkreisläufe oder wird extern umgeschaltet?

 
@Pippen

Je nach WP-Typ ist das Umschaltventil entweder integriert oder es wird ein externes Ventil von der WP angesteuert.

Normalerweise muss dazu noch ein Temperatursensor im WW-Speicher an die WP-Steuerung angeschlossen werden.

Die optionale elektrischen Nachheizung (Legionellen-Schaltung) wird üblicherweise auch von der WP angesteuert.

 

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