Active cooling mit Wärmepumpe 300-A/300-G

[team_dora]

Wir möchten für einen Neubau EFH eine Wärmepumpe mit Active cooling einsetzten. Ist für die Funktion Active cooling im Hinblick auf Effizienz, Stromverbrauch und Anschaffungspreis besser eine Luft-Wasser Wärmepumpe 300-A oder alternativ die Sole-Wasser Wärmepumpe 300-G mit AC box geeignet? Vielen Dank für eine Rückmeldung

[Hausdoc]

Viel viel wichtiger sind geeignete Kühlflächen. Eine Fußbodenheizung ist hier nicht erste Wahl.

[Flo_Schneider]

Hallo team_dora,

was den Anschaffungspreis bezüglich der Vitocal 300-A und 300-G betrifft, empfehle ich dir, ein Angebot für beide Gerätevarianten inklusive der notwendigen Installationsleistungen (zum Beispiel Bohrung bei einer Solewärmepumpe) durch deinen Fachbetrieb erstellen zu lassen.

Was den Kühlbetrieb betrifft, gibt es neben der AC-Box der Solewärmepumpe, für diese auch die Möglichkeit eines NC-Betriebes (Natural Cooling). Hierbei wird über einen separaten Wärmetauscher die kalte Temperatur des Solemediums an den Heizkreis abgegeben und es wird lediglich der Stromverbrauch der Umwälzpumpen benötigt.

Viele Grüße °fl

[team_dora]

Hallo Flo,
danke schon mal für die Antwort. Was das Active Cooling anbelangt, eignet sich dafür besser eine Luft-Wasser Wärmepumpe oder eine Sole-Wasser Wärmepumpe?

[Flo_Schneider]

Der Active Cooling Betrieb ist bei einer Solewärmepumpenanlage grundsätzlich erstmal etwas anders als bei einer Luftwärmepumpe. Eine Luftwärmepumpe arbeitet dabei über Kältekreisumkehr und gibt die dabei entstehende Wärme an die Umgebung ab. So wie dies auch eine Klimaanlage macht.

Die Solewärmepumpe arbeitet während des Active Cooling Betriebs im Normalbetrieb und schickt die dabei entstehende Wärme in den Warmwasserspeicher und, sollte diese voll beladen sein, in den Pufferspeicher. Ist der Pufferspeicher voll beladen, wird die überschüssige Wärme an den Solekreislauf abgegeben. Das Solemedium aus dem Wärmepumpenausgang, welches sich durch den Betrieb abgekühlt hat, wird über die AC Box an den Heiz-/Kühlkreis abgegeben.

Was besser ist, lässt sich nicht pauschal beantworten. Es funktioniert beides. Die Planung ist bei beiden Varianten das A und O. Ich denke, hier sollten bei der Entscheidung darüber, welche Anlage es werden soll, noch weitere Punkte bedacht werden.

Viele Grüße °fl

[team_dora]

Für eine Entscheidungsfindung zwischen der Luft- Wärmepumpe 300-A und einer Sole-Wärmepumpe 300-G + AC box wäre auch noch der Stromverbrauch interessant. Kann man eine Aussage treffen oder gibt es Erfahrungswerte, wie viel Strom (in % oder kWH) die Luft-Wärmepumpe 300-A im Vergleich zur Sole-Wärmepumpe 300-g + AC box übers Jahr hinweg mehr verbraucht? Hintergrund ist , dass die Mehrkosten für die Sole-Anlage hauptsächlich bei der Erdbohrung für die Sonde liegt (ca. 9.000€, wobei aber die Bafa 4.500€ bezuschusst), für die 300-A gibt es aber keine Förderung beim Neubau da die JAZ <4,5 und die Frage stellt sich, ob man über die Jahre die Mehrkosten für die Sole-Wärmepumpe in Höhe von 4.500€ durch einen verminderten Stromverbrauch im Vergleich zur 300-A wieder hereinbekommt?

[Flo_Schneider]

Einen genauen Wert, welche Wärmepumpe bei ein und demselben Haus mehr Energie verbrauchen würde, kann ich dir nicht sagen. Die Vorteile der Solewärmepumpe sind, dass du im Grunde genommen durch die Bohrung fast das gesamte Jahr über eine konstante Primärtemperatur und somit auch Heizleistung hast. Die Luftwärmepumpe ist von der Außenlufttemperatur als Primärquelle abhängig, je niedriger diese ist, desto geringer ist auch die Heizleistung sowie der COP der Wärmepumpe.

Über die nachfolgenden Links kannst du dir einmal die Datenblätter zu beiden Maschinen ansehen.

https://www.viessmann.de/de/wohngebaeude/waermepumpe/sole-wasser-waermepumpen/vitocal-300-g.html

https://www.viessmann.de/de/wohngebaeude/waermepumpe/luft-wasser-waermepumpen/vitocal-300-a-rund.htm...

Viele Grüße °fl

[team_dora]

Hi Flo, danke, im Active Cooling Betrieb müsste die Luftwärmepume 300-A doch auch mehr Strom als eine Solewärmepumpe 300-G mit AC box verbrauchen, korrekt?

[Flo_Schneider]

Ich würde sagen, dass der COP der Luftwärmepumpe beim AC-Vergleich besser ist. Dies liegt aber an der in diesem Moment höheren Quelltemperatur. Allerdings ist die Solewärmepumpe nicht von Anfang an im AC-Betrieb. Dies würde sie nur machen, wenn die Sondentemperatur nicht mehr kalt genug ist. Bis das der Fall ist, läuft der Kühlbetrieb nur über Umwälzpumpenstrom und der Verdichter bleibt aus.

Viele Grüße °fl

[team_dora]

gibt es denn Situationen / Perioden im Jahr, wo die Luftwärmepumpe 300-A effizienter arbeitet (also weniger Strom verbraucht) als die Solewärmepumpe 300-G + AC?.

[Flo_Schneider]

Im Sommer und in der Übergangszeit bei höheren Außentemperaturen ist der COP besser als bei Solewärmepumpen. Ab welcher Temperatur genau und um wie viel besser, kannst du vergleichen, wenn du die genauen Typen weißt, die in Frage kommen würden.

Viele Grüße °fl

[team_dora]

Die genauen Typen für einen Vergleich wären die Solewärmepumpe BWC 301.B10 + AC Box vs. Luftwärmempumpe AWO-AC 301.B11, Kann man sagen, um wie viel besser die eine oder andere ist?

[Flo_Schneider]

Welche Wärmepumpe die Bessere ist, lässt sich so nicht sagen.

Gerne teile ich dir aber meine persönliche Meinung mit. Wenn die finanzielle Gegenüberstellung ergibt, dass die Luftwärmepumpe in der Anschaffung inkl. Installationskosten viel günstiger ist und der finanzielle Investitionsrahmen ein ausschlaggebender Faktor ist, würde ich mich für eine Luftwärmepumpe außenaufgestellt entscheiden. Ansonsten würde ich wohl die Vitocal 300-G nehmen, allein vor dem Hintergrund, dass dort die Primärtemperaturen bei einer Sondenbohrung das ganze Jahr über annähernd konstant und somit auch die Energiekosten planbarer sind. Ist diese gut ausgeführt, hast du die Primärquelle ein Leben lang zur Verfügung.

Bei dem Punkt Kühlbetrieb ist es ebenfalls so, dass im Natural-Cooling-Betrieb erstmal nur der reine Umwälzpumpenstrom benötigt wird. Schaltet die Anlage in den AC-Betrieb über die AC-Box, kommt der Verdichterstrom hinzu. Allerdings benötigst du dann auch einen ausreichend dimensionierten Pufferspeicher, welcher die Wärme im AC-Betrieb zusätzlich abnehmen kann. Anders als bei der Luftwärmepumpe gibt es hier keinen Kältekreisumkehrbetrieb, über welchen dem Heiz-/Kühlkreis direkt die Wärme entzogen und an die Umgebungsluft abgegeben wird.

Der Stromverbrauch im AC-Betrieb entspricht bei der Vitocal 300-G in etwa dem des normalen Betriebes bei hohen Vorlauftemperaturen.

Die Leistungsdiagramme beider Maschinen findest du bei meiner ersten Antwort. Ich habe sie dort angehängt.

Viele Grüße °fl

[team_dora]

danke für die Daten, als Pufferspeicher käme ein Vitocell 100-E (Typ SVPA) mit 400l in die Überlegung. Wäre das dann in Kombination mit der BWC 301.B10 + AC Box eine sinnvolle Auslegung?

[Flo_Schneider]

Wichtig ist, dass die Wärmeabnahme der Heizkreise zur Leistung der Wärmepumpe passt. Im schlechtesten Fall hat die Wärmepumpe zu viel Leistung und es würde zu einem hohen Taktverhalten kommen. Das wiederum wäre schlecht für den Verdichter.

Um den Puffer zum Beispiel von 35° auf 40°C zu erwärmen, benötigt die Wärmepumpe bei einer Primäreintrittstemperatur von ca. 2-4K, was einer Wärmepumpenleistung von ca. 11kW entspricht, ca. 13 Min. Bei dem Beispiel ist eine Wärmeabnahme der Heizkreise nicht berücksichtigt.

Anders als bei der Luftwärmepumpe, welche modulieren kann, hat die Vitocal 300-G einen Fixspeed-Verdichter und somit immer eine konstante Leistung. Deshalb ist ein genaue Auslegung sehr wichtig.

Was die AC-Box betrifft, ist es zu empfehlen, auf einen separaten Kühlkreis mit zum Beispiel Ventilatorkonvektoren zu setzen und keine Fußbodenheizung als Kühlkreis zu verwenden. Hintergrund ist, dass zur Sicherstellung der Kühlleistungsabnahme kein Mischer vorhanden ist. Zudem muss das Bohrunternehmen darüber informiert werden, da die Primärquelle entsprechend größer ausgelegt werden muss.

Wer führt die genaue Planung deiner Anlage durch? Ein separater Planer oder dein Fachbetrieb in Verbindung mit einem Planungsingenieur unserer Verkaufsniederlassung?

Viele Grüße °fl

[team_dora]

Die Planung wird ein Fachbetrieb hier vor Ort durchführen. Wenn der Stromverbrauch im AC-Betrieb bei der Vitocal 300-G in etwa dem des normalen Betriebes bei hohen Vorlauftemperaturen entspricht (das müssten dann ja >4kW elektrischer Leistungsaufnahme entsprechen, was ja schon extrem hoch wäre) stellt sich die Frage ob man überhaupt in so eine AC Box investieren sollte oder gleich nur beim NC bleibt. Ist es nicht eher selten der Fall, dass die Sondentemperatur nicht mehr kalt genug ist? Zudem haben wir "nur" eine Fußbodenheizung vorgesehen.

[Flo_Schneider]

Wenn du nur bei der Fußbodenheizung bleiben möchtest und damit leben kannst, dass es eventuell dazu kommt, dass am Ende des Sommers kein wirklicher Kühleffekt mehr eintritt, dann lass die AC-Box weg. Wenn du die Sondengröße trotzdem auf den Betrieb mit AC-Box auslegen lässt, könntest du sie später sogar nachrüsten lassen, solltest du dich irgendwann umentscheiden.

Ansonsten muss ich natürlich auch sagen, dass bei einem Kühlbetrieb über die Fußbodenheizung eine maximale Raumtemperaturabsenkung um ca. 2 - 2,5K möglich sind. Damit der Feuchteanbauschalter als Sicherheitseinrichtung aufgrund einer Taupunktunterschreitung nicht zu oft auslöst, sollte bei deinem Kühlvorhaben die Mindestvorlauftemperatur von ca. 18°C auch nicht unterschritten werden. Dementsprechend kann die Sondentemperatur ziemlich weit ausgereizt werden, bevor ein NC-Kühlbetrieb nicht mehr möglich ist.

Viele Grüße °fl

[team_dora]

Danke für Deinen Hinweis. Mir geht es auch darum, dass die Anlage übers Jahr hinweg sowenig wie möglich Strom verbraucht und das sollte ich doch dann am besten mit der Solewärmepumpe Vitocal 300-G + NC erreichen, korrekt?

[Flo_Schneider]

Ob eine Luft- oder Solewärmepumpe für dein System im Heizbetrieb am wenigsten Strom verbraucht, ist von vielen Faktoren abhängig, wie zum Beispiel der Länge des Winters und wie tief dessen Temperaturen sind.

Beim Kühlbetrieb ist Natural Cooling deutlich energiesparender als Active Cooling.

Viele Grüße °fl

[team_dora]

Wo finde ich den Wert für die Jahresarbeitszahl JAZ nach VDI 4650 für die VIESSMANN Vitocal 300-G BWC 301.B10 ?

[Flo_Schneider]

Die JAZ ergibt sich für deine Anlage erst. Nach einem Jahr Laufzeit hast du den Wert, der dies angibt. Ansonsten findest du in unseren Unterlagen nur den COP. Dieser gibt die Arbeitszahl für einen bestimmten Betriebszustand an.

Viele Grüße °fl

[team_dora]

Von der BAFA erhält man ja eine Förderung für die Vitocal 300-G BWC 301.B10 und in dem Antrag muss man eine JAZ angeben. Welchen Wert sollte ich denn hier verwenden?

[Flo_Schneider]

Das kann ich dir leider nicht sagen. Hast du denn da einmal angerufen, welchen Wert sie dort sehen wollen, da die JAZ noch nicht zu 100% feststeht?

Viele Grüße °fl

[team_dora]

Die BAFA will einen Wert für die JAZ von min. 4,5 sehen

[Flo_Schneider]

Wenn da ein zu erwartender Wert von mindestens 4,5 eingetragen werden soll, kannst du doch auch 4,5 nehmen.

Viele Grüße °fl