Aus der alten Ölzentralheizung eine Hybridheizung mit Wärmepumpe und PV Strom zu bauen war unser Renovierungsziel in 2022. Lesen Sie hier welch erstaunliche Effekte sich dabei herausgestellt haben.
Hybridheizung mit Wärmepumpe
und PV Strom
Ausgehend von unserem langjährigen Ölverbrauch in den Sommermonaten haben wir unseren Energie- und Wärmebedarf für die Warmwasser Wärmepumpe errechnet:
- Die alte Ölzentralheizung benötigte 1 Liter Heizöl am Tag und
- 0,5 kWh Strom um unseren Bedarf an Warmwasser im 3 Personen Haushalt zu erzeugen. Den Verbrauch für das Warmwasser haben wir in den Sommermonaten der letzten beiden Jahre mit dem Öltank Füllstandsmesser MEX von Heizöl24 gemessen, es waren immer glatte 30 Liter im Monat.
- Ein Liter Heizöl entspricht ganz grob überschlagen ca. 10 kWh Wärme.
- Erzeuge ich die 10 kWh Wärme mit einer Wärmepumpe, die mit COP 3 arbeitet, benötige ich dafür ca. 3,3 kWh Strom je Tag.
Luft Wasser Wärmepumpe
Um unsere Hybridheizung zu realisieren haben uns für den Einsatz der Ochsner DKL 250 Wärmepumpe entschieden, da diese vom Hersteller auch zur Raumlüftung / Entlüftung angepriesen wurde. Im April 2022 war die Ochsner DKL 250 ab Lager lieferbar und für einen Angebotspreis von ca. 1.950 Euro zu haben. Nur 5 Wochen später, als unsere Bestellung bereits ausgeliefert war, lag der Preis bereits bei 2.399 Euro, Anfang August dann gar bei 2.750,- Euro.
Eine gute Erläuterung über die Arbeitsweise von Wärmepumpen finden Sie bei Wikipedia.
Stromverbrauch Wärmepumpe
Bei der Inbetriebnahme der Ochsner Wärmepumpe zeigte sich sofort Erstaunliches. Der Stromverbrauch lag bei nur 0,5 bis 1,3 kWh Strom am Tag.
Selbst an Tagen mit 5 erwachsenen Personen im Haushalt hat der Stromverbrauch 1,5 kWh nicht überstiegen.
Wir hatten unser Solar- und Batteriesystem so ausgelegt, dass wir ca. 3,5 kWh Strom am Tag für die Warmwasser Erzeugung per PV Anlage zur Verfügung stellen können.
Da nun, zumindest in den Sommermonaten, deutlich weniger Solarstrom für die Warmwasseraufbereitung benötigt wird, als wir zunächst angenommen haben, können wir wesentlich mehr Solarstrom für den Eigenbedarf in den Abendstunden in unser Hausnetz einspeisen.
Um den Stromverbrauch von weniger als 2 kWh in den Sommermonaten abzudecken genügt sogar der Einsatz eines Balkonkraftwerks.
Nicht vergessen die Umwälzpumpe zu erneuern!
Ölzentralheizung mit Warmwasser Wärmepumpe
An der Ölzentralheizung haben wir keine großen Veränderungen vorgenommen. Die beiden Warmwasserrohre für die Zirkulation haben wir einfach mit einem Bogen kurzgeschlossen und die Temperatureinstellung auf Null gedreht.
Die Ölheizung ist dann nicht mehr angesprungen und auch der Strombedarf der alten Heizung hat sich auf einen minimalen Wert für den Standby Betrieb, in der Höhe von 0,18 kWh pro Tag, reduziert. Spannend blieb die Frage ob trotzdem der Legionellen Betrieb einmal die Woche aufrecht erhalten bleibt.
- Nachtrag vom 02.08.2022: Bei der Nullstellung, am Temperaturregler für das Brauchwasser der Ölheizung, ist auch die Anti Legionellen Aufheizung deaktiviert.
- Seit 18.09.2022 ist die Heizung jetzt wieder im Winterbetrieb aktiviert. Im Heizbetrieb liegt die Stromaufnahme jetzt bei ca. 280 Watt. Im Sommerbetrieb lag die Stromaufnahme bei der Warmwasserproduktion bei ca. 380 Watt.
Das Brauchwasser wurde auf Null Grad und die Heizung selbst auf Sommerbetrieb eingestellt. Möglich das Änderungen an der Programmierung im Winterbetrieb erforderlich werden, evtl. müssen dann die Startpunkte für die Speicherladepumpe und für die Zirkulationspumpe gelöscht werden.
Hybridheizung
Wenn Sie den Knopf der Ecomatic Steuerung abziehen sehen Sie darunter eine Skala von 80 bis 60 Grad. Laut Bedienungsanleitung soll der Drehknopf auf Ecomatic stehen was zur Folge hat, dass die Kesseltemperatur immer bei ca. 80-85 Grad liegt. Aus meiner Sicht wird die extrem Hohe Kesseltemperatur aber nur für den Legionellenlauf benötigt. Jetzt da die Warmwasser Aufbereitung von der Wärmepumpe übernommen wird kann dieser Regler auf 60 Grad eingestellt werden.
Um dem Ziel einer Hybridheizung noch einen Schritt näher zu kommen sollte dann auch noch die Vorlauftemperatur reduziert werden.
Natürlich haben wir auch an der alten Installation mit Zirkulationsleitung durch die Garage etwas geändert. Die alten Warmwasserrohre haben wir stillgelegt bzw. herausgeschnitten und ein neues Kunststoffrohr als Einstranglösung verlegt, auf die Zirkulation wollen wir künftig verzichten.
Öl sparen mit Wärmepumpe
Aus den oben aufgeführten Daten ergibt sich, durch den Einsatz der Wärmepumpe, eine Einsparung von mindestens 12 x 30 Liter Heizöl jährlich. Da die Leitungsverluste, durch die Warmwasserzirkulation, in den Wintermonaten deutlich über den Sommermonaten liegen dürfte, rechne ich insgesamt mit einer Einsparung von 360 bis 600 Litern Heizöl im Jahr.
Be- und Entlüftung der Kellerräume
Mit der Ochsner DKL 250 lassen sich relativ einfach Räume im Haus be- oder entlüften. Das Ansaugrohr haben wir einfach durch den Heizungskeller bis in den Vorratsraum und
die Küche verlängert. Die Küche und das Badezimmer haben zum Ausgleich des entstehenden Unterdrucks eine Zwangsbelüftung bekommen. So wird sichergestellt, dass feuchte warme Luft den Räumen entzogen und entsprechend Frischluft zugeführt wird.
Außerdem stellen wir damit sicher, dass unsere Wärmepumpe immer mit einer Zuluft von mindestens 22 Grad arbeitet und damit ein COP Faktor von mindestens 2,5 bis 3,5 über das ganze Jahr erhalten wird. Wärmepumpen, die Außenluft zugeführt bekommen, sacken in den Wintermonaten gerne durch und haben dann ab 5 Grad Außentemperatur noch einen COP Faktor von 1. Dadurch erhöht sich der Stromverbrauch dann deutlich um das 3-fache.
Zusammenfassend kann man sagen, dass von den früher verbrauchten 10 kWh für die Warmwasseraufbereitung gute 2/3 durch die Verlustleistung des System verloren gingen und gar nicht im tatsächlichen Verbrauch landeten.
Erfahrungsbericht Hybridheizung
- Die zwei Solarpanele vom Balkonkraftwerk reichen meistens eher nicht um die LiFePO4 48Volt – 4,8 kWh Batterien vollständig zu laden. Deshalb haben wir wie oben auf dem Bild zu sehen kurzfristig 2 weitere Solarpanele dekorativ in den Garten gelegt.
- Mit 2 x 325 Watt und 2 x 385 Watt geht das Laden der Batterien hervorragend zumal die neuen Solarpanele gut in der Abendsonne liegen.
- Der Lüftungsgedanke kommt in den Sommermonaten nur sehr bedingt zum tragen da der Kompressor der Luft Wasser Wärmepumpe nur ca. 1-2 Stunden täglich läuft.
- Die Victron DC/DC Wandler 48 Volt und 6 Ampere haben leider nicht wie erwartet funktioniert. Die Ausgangsspannung wurde nicht gehalten, ging in die Knie und der Strom überstieg dann schnell die 6 Ampere, was zu einer raschen Überhitzung der DC Wandler führte. Getestet haben wir das mit 2 x 48/48 und 6 Ampere als auch mit einem 48Volt 2,5 Ampere DC Wandler von Victron, beides für diese Anwendung leider nicht brauchbar.
- Die Lösung lieferte dann das China Produkt auf der Platine ohne Gehäuse aber dafür mit kleinem Lüfter versehen. Dazu aber mehr demnächst in unserem Bericht über den Batterieschrank für die PV Anlage und die Steuerung für die Luft Wasser Wärmepumpe.
Den Batterieschrank bin ich derzeit ständig am Anpassen um unseren individuellen Bedürfnissen gerecht zu werden daher kommt dieser Bericht doch deutlich später als gedacht.