PV Anlage auf Pultdach / Eigenstromoptimierter WP-Betrieb

  • Im Zuge der energetischen Sanierung eines Bestandsgebäudes zum KFW70 Haus plane ich eine PV-Anlage die einen eigenstromoptimierten Betrieb einer Luft-Wärmepumpe Vaillant arotherm VWL 115/2 mit modulierendem Kompressor zur Warmwasserbereitung und Heizung (max ca. 8-11kW Wärmeleistung). Bei Außentemperaturen unter 0 Grad soll sich eine Gasbrennwerttherme zuschalten um Heizlastspitzen abzufangen. Das Haus hat gesamt ca. 420m² Wohnfläche und eine Heizlast von 18kW inkl. Warmwasserbereitung.


    Das Haus hat ein Pultdach mit 7 Grad Neigung nach Osten. Es soll eine PV Anlage mit ca. 6kWp installiert werden. Im Anhang habe ich rot 2 mögliche Modulanordnungen skizziert + eine Sonnenstandssimulationen für den 21. Dez (worst case) und 15. Okt.


    Die Fragen die sich mir stellen:


    - welche Anordnung ist empfehlenswerter?
    v01 benötigt einen weniger aufwendigen Unterbau weil die Modulreihen benachbart angeordnet sind.


    - bei einer denkbaren späteren Erweiterung der Anlage: wie ist die Verschattung einzelner Module (grau=Erweiterungsfläche)
    durch Kaminrohr und die Dachfensterkästen zu beurteilen?


    - welche Produkte sind bei zeitweiser Teilverschattung der Module empfehlenswert? Worauf achten?


    - wie kann die Steuerung der Luft Wärmepumpe sinnvoll erfolgen? WP soll großen 1500L Heizwasserpufferspeicher bevorzugt
    mit Eigenstrom auf 55 Grad erhitzen, also in Zeiten hoher Sonneneinstrahlung. Möglichkeiten: solar-log, sunny home manager... Vor-Nachteile?



    Wer hat Erfahrung mit einem vergleichbaren Gesamtsystem? Über Rückmeldungen würde ich mich sehr freuen.

  • Vergiss es, die PV ist viel zu klein. Für eine Ansteuerung über den Solarlog brauchst Du ja Leistung im Winter, da kommt ja fast nix daher. Denke das Dach sollte mehr belegt werden, im Winter hast Du ja wenig Sonne, daher kann man auch ein bisschen mehr belegen, einfachen Teil der nie Schatten hat auf einen String.


    Habe sowas schon gemacht über Solarlog, 13kw Leistung O-W PV, WP AC Leistung von 4 bis 6kw (Spitzen). Im tiefsten Winter funktioniert es nicht die WP nur über die PV zu betreiben.

    Sonnige Grüsse
    Michi
    14 x Schott Poly 235/ Fronius Symo Hybrid 5.0, BYD HVM 11kWh, Ohmpilot, Wattpilot + 75kWh im Tesla

  • Ich erwarte in den Wintermonaten Dez+Jan+Feb auch keine maßgeblichen Eigenstrombetriebsstunden der Wärmepumpe. Wenn mit 6kW im Jahresschnitt einen Eigenstromanteil beim Wärmepumpenbetrieb von 30 -35% erreicht werden kann würde mir das schon genügen. Will heißen: im Sommer und in der Übergangszeit sollte die PV Anlage idealerweise schon einen Großteil des WP-Strombedarfs beitragen.


    Die Alternative zum WP+PV Konzept ist übrigens eine Gasbrennwerttherme + 22m² Solarthermie. Bei dieser Ausführung macht mir sommerliche Stagnation der Solarthermieanlage sorgen - da kann man überschüssigen Strom schon eher an den Mann bringen als Wärme.

  • Solarthermie ist ein absolutes NoGo.
    Kein Ertrag im Winter, PV schon wenn auch wenig. vom April bis September zuviel, davor/danach zu wenig. Dazu teurer als PV


    lg


    Eberhard



    Roadster 2.5 Model S P85+ Signature Red

    Tesla P85+ seit 8/13 >496.000km gefahren. Seit 2/19 Smart ed cabrio aus 10/13. Seit 12/19 fährt Frau Tesla M3 AWD. PV 10 kWp an E3DC Hauskraftwerk mit 13,8kWh und Wallbox. Weitere 18kWp PV an Solaredge. Es sind noch 4x320W hinzugekommen = 1280W d.h. Gesamt PV-Leistung nun 29,329kWp. Seit 1.11.20 werden die eAutos gesteuert per E3DC-Control und Teslatar zum Börsenpreis von aWATTar geladen.

  • Zitat von WP-PV

    - wie kann die Steuerung der Luft Wärmepumpe sinnvoll erfolgen? WP soll großen 1500L Heizwasserpufferspeicher bevorzugt
    mit Eigenstrom auf 55 Grad erhitzen, also in Zeiten hoher Sonneneinstrahlung. Möglichkeiten: solar-log, sunny home manager... Vor-Nachteile?


    Das Aufheizen eines Puffers mittels WP will genau bedacht sein. I.d.R. ist so etwas nicht wirtschaftlich.
    Gründe:
    - Anschaffungskosten des Puffers
    - geringe Speicherkapazität, weil nur geringer Temperaturhub wirtschaftlich
    - COP der WP geht bei höherem Temperaturhub in den Keller.


    Welches Heizsystem hast Du? Hoffentlich eine Fußbodenheizung...
    Viel besser ist es, den Estrich als Kurzzeitspeicher Nachmittag -> Nacht zu nutzen. Das sind mehrere dutzend Tonnen, mit nur 1-2 °C Temperaturerhöhung speicherst Du dort mehr Energie als in Deinem geplanten Puffer. Oft reicht es schon, einfach die Einzelkreisregelung (wenn vorhanden) nachmittags zu deaktivieren (alle Heizkreise auf), denn normalerweise sind die nachmittags aufgrund des normalen Temperaturgangs eher geschlossen.


    Diese Themen sind schon hier:
    http://www.photovoltaikforum.c…fer-sinnvoll--t95814.html
    http://www.photovoltaikforum.c…qm-bei-neubau-t96447.html
    und an anderen Stellen im Internet ausführlich diskutiert worden.


    Weiterhin gilt gerade bei Luft-Wasser-WP:
    Die hohen Lufttemperaturen am Nachmittag nutzen. Da hat die WP den besten COP. Gilt sowohl für die Pufferspeicherung im Estrich als auch für die Warmwassererzeugung.


    Patrick

  • zur Ergänzung:
    Wir gehen gerade durch den ersten WInter in einem KfW40-Neubau
    - 9,69 kWp PV
    - Luft-Wasser-WP mit 8 kW Nenn-Heizleistung für Heizung und Warmwasser


    Ich habe vor, genau so eine Estrich-Speicherung und Optimierung der Brauchwasser-Erzeugung zu realisieren. Selbst programmiert mit einer SPS. Leider konnte ich es aus Zeitgründen bisher noch nicht umsetzen.
    Als Übergangslösung habe ich:
    - die Heizkurve der WP optimiert
    - dann die Heizkurve so umprogrammiert und eine Nachtabsenkung programmiert, dass ich nachts eine Raumtemperatur-Absenkung von ca. 0,5°C und tags eine Anhebung um 0,5°C habe. Bezogen auf die Rücklauf-Temp. ist das ca. -1°C und +1°C.
    Solarlog loggt den Verbrauch der WP seit August mit.
    Im Moment (August - heute) liege ich bei 28% Eigendeckung. Auf das ganze Jahr komme ich sicher deutlich über 30%, und ich bin schon gespannt, was die Estrich-Speicherung bringt. Manuelle Tests diesen Winter lassen weitere ca. 10% erwarten.


    Patrick

  • Hallo Patrick,


    vielen Dank für den Erfahrungsaustausch und die beiden links. Welche Faktoren fließen in die WP Steuerung aktuell ein? Aktivierung der WP Nachmittags und wenn Solarertrag eine bestimmte Schwelle überschreitet? Wie groß ist der Pufferspeicher?
    Welche WP ist im Einsatz? eine mit modulierendem Kompressor?

  • Zitat von WP-PV

    vielen Dank für den Erfahrungsaustausch und die beiden links. Welche Faktoren fließen in die WP Steuerung aktuell ein? Aktivierung der WP Nachmittags und wenn Solarertrag eine bestimmte Schwelle überschreitet? Wie groß ist der Pufferspeicher?
    Welche WP ist im Einsatz? eine mit modulierendem Kompressor?


    schnell in Kürze, weil die Zeit gerade knapp ist:
    - im Moment, wie beschrieben, nur eine leichte Anhebung tags und eine Absenkung nachts
    - Brauchwassererwärmung ist ab Mitternacht bis nachmittags gesperrt. Nachdem wir alle tagsüber aus dem Haus sind, funktioniert das ohne Komforteinbußen. Hysterese 3°, Warmwasser wird dann immer nachmittags gemacht, und bei starkem Verbrauch noch mal abends.
    - WP ist eine Alpha Innotec LWS80, leider nicht modulierend, nur mit dem internen Pufferspeicher (55l)


    geplant ist, über eine SPS gesteuert (und diesen Winter manuell getestet):
    - Öffnen aller FBH-Kreise am Nachmittag. ca. 200m2 beheizte Fläche, das sind ca. 30to Estrich, der speichert also ca. 8-9 kWh/K. Die Test zeigen, dass in unserem Haus schon geringe Sonnenentrahlung (bedeckt) ausreicht, um die meisten Heizkreise ca. 50% zu schließen. Wenn ich sie mittags aufmache (0°C AT, Dezember), läuft die WP erst mal 2-3h durch. Bei Ende PV-Produktion (ca. 16 Uhr) dann Rückkehr zur Einzelraumregelung. Die WP steht dann (bei 0° AT) zunächst mal bis ca. 20 Uhr und springt bis Mitternacht nur sporadisch an. Dieses komplette Öffnen der Heizkreise erhöht die Raumtemperatur am Nachmittag nur um ca. 0,5°C. Das System ist also träge genug.
    - die SPS kennt die aktuelle PV-Leistung und kann so ertragsabhängig agieren
    - damit kann sie auch die WW-Bereitung zum geeigneten Zeitpunkt (Wolkenlücke) starten (realisierbar über Manipulation des WW-Temperaturfühlers)
    - wenn sinnvoll (muß ich noch testen), werde ich über die SPS zusätzlich noch die Rücklauftemp. der WP nachmittags etwas anheben bei genug PV-Ertrag (realisierbar über den "Raumfernversteller"-Eingang der LWC80)



    Was man noch dazu sagen sollte: Satteldach mit 42°, exakte Südausrichtung. Das ist im Winter doch recht gut im Ertrag, und ein wesentlicher Unterschied zu Deinem rel. flachen Dach.

  • Sorry für die Frage, aber was ist SPS?


    Ich kriege bald auch eine PV Anlage mit LWWP bei uns im Neubau KfW 70 und lese mich gerade in die Materie ein.


    Ist SPS quasi eine Softwaresteuerung die Verbraucher managt? Wäre ein zusätzlicher Heiztstab (Strom von PV Anlage) im Pufferspeicher sinnvoll?


    Danke


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