Multivalente Heizung – Probleme

SO FING ES AN:  Probleme mit Kaminwärmetauscher

Fabrikat SIEGER WKE 14, baugleich mit BUDERUS KA 306.

Datenblatt Kaminwärmetauscher: 7 kW Leistung, minimale Rücklauftemperatur +60°, (wegen Glanzruß Bildung),

 Maximaltemperatur Wärmetauscher ~= Vorlauftemperatur: +90°, darüber wird mit kostbarem Trinkwasser zwangsgekühlt!

Die eingebaute Rücklaufanhebung mischt aus dem Vorlauf dem Rücklauf soviel zu, dass der Rücklauf + 60° einhält. Nach der Mischungsgleichung werden dabei folgende prozentuale Wassermengen gemischt:

(m * T = m1 * T1 + m2 * T2).

Die maximal übertragbare Wärmemenge definiere ich bei +90° Vorlauftemperatur und +60° Rücklauftemperatur (=30°) und ziehe davon z.B. 8° Temperaturgefälle (wo erst die Umwälzpumpe einschaltet) ab.

22° mal 100% Durchfluss wären also 100% übertragbare Wärmeenergie.

Normierte Wärmemenge: (Differenz (90° – 60°) – 8°) * %Wert Rücklaufmenge.

Vorlauf          Rücklauf       % Rücklauf         % normiert kW

+90°               +10°                  36%                      8%

+90°               +20°                 42%                      9%

+90°               +30°                   50%                    11%

+90°                +40°                  60%                   13%

+90°                +50°                  75%                   17%              

+90°                +60°                100%                   22%

Bedeutet das, dass im Normalfall, Pufferspeicher hat „unten“ +10°, nur 8% von 7kW das Wasser erwärmen?

Außerdem kommt es bei diesem System darauf an, ob der parallele Ölbrenner gerade erst gelaufen ist, also ca. +60° im Vorlaufbereich herrschen und damit die Umwälzpumpe überhaupt erst einschaltet, wenn der Wärmetauscher über 68° liefert, oder im Puffer nur +40° sind, dann geht’s bereits ab +48° los mit der Wärmeübertragung. Solange aber der Rücklauf so kalt ist, wird das warme Wasser aus dem Vorlauf über die Rücklaufanhebung nur im Kreis gepumpt und kommt (fast) gar nicht in den Pufferspeicher.

Die Idee, mit dem Vorlauf „unten“ in den Pufferspeicher zu gehen, dort wegen des maximalen Temperaturgefälles sehr viel Energie abzugeben, und wegen des im Rücklaufbereichs sowieso meist vorliegenden Temperaturniveaus von ca. +60° auch die Rücklaufanhebung ganz zu öffnen, also vollen Durchfluss zu haben, wurde von einem Fachmann abgeschmettert mit der Behauptung, dann käme die ganze Temperaturschichtung durcheinander, und es würde „oben“ (bei mir 700 l) zu kalt.

Was ist falsch an dieser Einschätzung?

Wie macht man das richtig?

Heizungssteuerung auf Basis C-Control-Station 2.0

Ein Heizungssystem für ein Einfamilienhaus (200 qm) mit vier verschiedenen Wärmequellen:

• Ölbrenner 17,5 kW     seit 2000 in Betrieb
• Brauchwasser Solar 8 qm ~= 7 kW     seit 2000 in Betrieb
• Kaminwärmetauscher 7 kW     seit 2007 mit Mischerkreis
• Wärmetauscher von 36 qm Photovoltaik Rückseite    seit 2007 in Planung

Elektronische Steuerung :

Heizungssteuerung eingebaut

Block 1: rechts oben

• C-Control Station 2.0
• Produktlink bei Conrad Electronic

Block 2: links oben

• Eigenbau Interface für Temperatursensoren, Mischerpotis und Anzeigeeinheiten

Block 3: unten

• Eigenbau Umschaltmöglichkeit – konventionelle Regelung / eigene Regelung

PS: der Kabelsalat über der C-Control ist nur zum Programmieren da, sonst nicht !

Interfacebox zu allen Verbrauchern mit Umschaltmöglichkeit zwischen der gelieferten Ansteuerung (drei getrennte Regler ohne Datenaustausch) und der Eigenbaulösung mit Temperaturmessung und I²C- Bus Ansteuerung der Interfacebox und Eigenentwickelter Software.

Derzeitiger Entwicklungsstand:

Messung von 11 Temperaturen und zweier Stellpoti’s, Steuerung von Solar und Kaminwärmetauscher, Speicherladepumpe und Zirkulationspumpe laufen, Steuerung Ölbrenner und gegenseitige Optimierung in Vorbereitung.

Ungelöste Probleme:

• Wärmebedarfssimulation des Hauses
• Schichtspeicher: temperaturähnliche Zu- und Abfuhr von Wärmeenergie
• Grafische Anzeige aller Daten in 12 Minuten Intervallen
• Bilanzierung Primär- Regenerativ Energieverbrauch, daraus weitere Optimierung
• Wärmespeichermanagement für PV Rückseitengenerator (geplant 8000 Ltr !)