Fußbodenheizung
Wahrnehmung
Fußbodenheizungen können sehr effizient sein, sind aber sehr träge. Daher gelten hier ganz andere Bedingungen, als noch bei älteren Systemen. Die Einstellungen hängen natürlich auch von der Isolierung des Hauses ab. Fest steht: bei modernen KfW55 Häusern - meist auch bei ineffizienteren - wird man die Wärme des Fußbodens kaum spüren. Ein Boden, der ca 24 Grad warm ist, wird nicht als warm wargenommem. Temperaturen dadrüber würden zur Überheizung des Hauses führen. Auch kann man nicht mehr einzelne Räume schön warm machen und andere kalt lassen. Wer es im Bad kurzfristig sehr warm haben möchte sollte dort eine elektrische Wandheizung (siehe Badzusatzheizung (extern)) installieren.
Planung
Bei der Planung werden die einzelnen Heizkreise, sowie deren Länge und Verlegeabstand bestimmt. Fehler in dieser Phase sind problematisch, da man später nichts mehr ändern kann. Zu wenige Kreise oder zu großer Abstand führen zu einer schlechten Wärmeverteilung. Hier, sowie für die Planung der Wärmepumpe ist professionelle Beratung nötig.
Einzelraumregelung ERR
Dieser Punkt ist sehr wichtig für ein effizientes Heizen !!
Normalerweise werden für jeden Heizkreis automatische Regler auf die Ventile in den Verteilerschränken gesetzt. Diese können nur entweder offen oder geschlossen sein (binär). Sie werden über die Einzelraumregler gesteuert. Sobald die eingestellte Temperatur (meist nur ein ungefährer Level) erreicht ist, wird der Heizkreis geschlossen, bei Unterschreiten wieder geöffnet. All das hat viele Nachteile und sollte bei einem trägen System vermieden werden. Erstens verbrauchen die Ventile Strom (immer in der geöffneten oder geschlossenen Stellung, abhängig vom Ventil, und zwar evtl. das ganze Jahr!). Zweitens ist es für die Wärmepumpe Gift, wenn ständig irgendwo Ventile auf und zu gehen. Viele Räume pendeln permanent hin und her, andere bleiben ganz aus. Meist heizen dadurch die Nachbarräume mit, was sehr ineffizient ist.
Es sollte unbedingt darauf geachtet werden, dass (fast) alle Ventile (also ERR) immer geöffnet sind. Dazu kann man die ERR auf Maximum stellen, oder die automatischen Regler von den Heizkreisventilen abziehen. Wer Effizienzeinbußen in Kauf nehmen will, kann einzelne Räume wie z.B. Keller oder Schlafzimmer, weiterhin über ERR regeln (das sollte keinesfalls mehr als 1/3 der Fläche ausmachen). Eine ausführliche Diskussion findet sich im Haustechnik Forum (extern).
Hydraulischer und Thermischer Abgleich
Ein modernes System regelt sich selbst. Damit das gut funktioniert ist ein Hydraulischer Abgleich wichtig, den der Heizungstechniker (normalerweise) machen sollte. Dabei wird abhängig von der beheizten Fläche und Heizkreislänge der Durchfluss am Ventil im Verteilerschrank angepasst. Dies wird allerdings häufig vergessen. Details finden sich im Haustechnik Forum (Hydraulischer Abgleich (extern)).
Hinzu kommt ein späterer Thermischer Abgleich. Dabei müssen die einzelnen Heizkreise so eingeregelt werden, dass man genug Wärme z.B. im Wohnzimmer-Nordseite hat. Andere Kreise werden dann runter geregelt, damit es dort nicht zu heiß wird. Dazu muss man den bzgl. Wärme anspruchsvollsten Raum über die Heizkurve auf Solltemperatur bringen. Wenn dann andere Räume zu warm werden, muss man über die statischen (!) Durchflussregler an den Heizkreisverteilern so weit drosseln, dass die Temperatur stimmt. Immer unter Beachtung von min. 720l/min an der Heizungszentrale (bei der Rotex HPSU). Details finden sich im Haustechnik Forum (Thermischer Abgleich (extern)).
Wenn alles einigermaßen richtig eingestellt ist, kann die Heizung konstant und effizient Wärme im Haus verteilen. Die Temperaturabgabe regelt sich dann auch selbst, da ein warmer Raum weniger Wärme abnimmt als ein kalter (Nordseite).
Wärmepumpe
Eine Wärmepumpe funktioniert umgekehrt zu einem Kühlschrank. Sie entzieht der Umgebung Wärme. Dabei wird eine Flüssigkeit (Kältemittel) verdampft. Nach dem Verdichten wird aus dem Gas wieder eine Flüssigkeit, die am Kondensator die Wärme an das Heizwasser bzw. Warmwasser abgibt.
Luft-Wasser Wärmepumpen entziehen dabei die Wärme aus der Luft, was selbst bei Minusgraden noch recht gut funktioniert. Es ist nämlich auch unter 0°C noch erstaunlich viel Wärme in der Luft. Leider kondensiert die Umgebungsluft bei ca (-2)-4°C an dem Außengerät, was zu häufigen und ggf. teuren Abtauzyklen führen kann. Bei kälteren Temperaturen ist die Luft oft sehr trocken und bei höheren ist ein Abtauen nicht nötig, weil die Temperatur am Außengerät über 0°C bleibt.
Begriffserklärungen
- Vorlauftemperatur: Die Temperatur des Heizungswasser, das die Heizung losschickt.
- Rücklauftemperatur: Die Temperatur des zurückkommenden Wassers.
- Spreizung: Die Differenz aus Vorlauf und Rücklauf.
- Volumenstrom: Wie viel l/h Wasser wird durch die Fußbodenheizung gepumpt.
- Vorlauf-Soll: Die Temperatur die der Vorlauf eigentlich haben sollte. Die tatsächliche Vorlauftemperatur kann dadrüber oder drunter liegen. Die Heizung versucht dann das System anzupassen um auf Vorlauf-Soll zu kommen.
- Warmwassertemperatur: Temperatur im WW Speicher.
- WW-Soll: Die Temperatur auf die der Speicher aufgeheizt werden soll.
- WW Hysterese: Die Temperaturdifferenz um die der WW Speicher sinken darf, bevor mit dem Aufheizen begonnen wird.
Arbeitszahl AZ und COP
Die Arbeitszahl (AZ) einer Wärmepumpe gibt an wie viel Wärmeenergie bezogen auf den verbrauchten Strom tatsächlich hergestellt wird. Dabei ist z.B. die Jahresarbeitszahl (JAZ) der Durchschnitt über das ganze Jahr. Die JAZ hängt nicht nur von der Wärmepumpe und ihren Einstellungen ab, sondern auch von der Außentemperatur, der Dämmung und Größe des Hauses und dem Duschverhalten der Bewohner. Daher kann die JAZ erst nach einem Jahr bestimmt werden und sollte so zwischen 3.5 und 4 liegen.
Bei der aktuellen Leistungszahl spricht man vom “Coefficient of Operation” (COP). Dieser hängt nur von der Wärmepumpe ab und besagt, wie gut sie es (abhängig von der Außentemperatur) schafft aus Strom Wärme zu erzeugen:
COP = Thermische_Leistung / Elektrische_Leistung
Die elektrische Leistung kann man an einem Smart Meter ablesen oder messen, die thermische Leistung ergibt sich auch aus:
Thermische_Leistung = Spreizung x Volumenstrom(l/h) x 1,163
Wobei die Spreizung einfach die Vorlauf- minus die Rücklauftemperatur ist und meist zwischen 3 und 5 Grad liegt. Generell gilt, dass der COP bei niedrigen Außentemperaturen (unter 0°C) deutlich sinkt. Allerdings ist er im Sommer dauerhaft niedriger, da nur WW mit COP 3 aufbereitet wird, als in der Heizsaison wo er häufig bei über 5 liegen kann.