Mindestvolumenstrom für Abtauprozess bei Monoblock-WPs

Guten Tag, im Rahmen der technischen Planung für ein Mehrfamilienhaus mit zwei kaskadierten Monoblock-Luft-Wasser-Wärmepumpen beschäftigt mich aktuell die hydraulische Anbindung im Hinblick auf den Abtauprozess. Die Herstellerangaben zum Mindestvolumenstrom variieren stark, insbesondere wenn man den Energiebedarf für die Enteisung der Verdampfer bei hoher Luftfeuchtigkeit im Spätherbst betrachtet. Wie stellen Sie in der Praxis sicher, dass während der Umschaltung auf den Abtauzyklus ausreichend Energie aus dem System entnommen werden kann, ohne dass der Vorlauf zu stark abfällt und Störmeldungen provoziert? Ich überlege, ein Überströmventil als hydraulische Weiche einzusetzen, bin mir aber unsicher, ob dies bei modernen, modulierenden Pumpen energetisch sinnvoll ist. Welche Erfahrungen haben Sie mit der Kombination von Reihenspeicher und dem Abtauvolumenstrom gemacht? Gibt es hier präferierte hydraulische Schemata, die auch bei niedrigen Außentemperaturen einen sicheren Betrieb gewährleisten, ohne die Effizienz der gesamten Anlage durch zu hohe Umwälzverluste im Dauerbetrieb zu schmälern?

Guten Tag Frau Kollegin, das ist ein absolut berechtigter Punkt. In der Praxis beobachte ich bei kaskadierten Monoblock-Systemen leider häufig, dass die Planung den internen Widerstand des Verflüssigers während des Abtauvorgangs unterschätzt. Ein Überströmventil ist energetisch meist die schlechteste Wahl, da es den Volumenstrom im Kurzschluss führt und die VLT unkontrolliert anhebt. Ich empfehle Ihnen stattdessen einen ausreichend dimensionierten Reihenspeicher als Puffer im Rücklauf. Das stellt sicher, dass die Wärmepumpe beim Abtauen die notwendige Energie aus dem Puffervolumen ziehen kann, ohne das Heiznetz hydraulisch zu stören. Achten Sie dabei streng auf die Vorgaben der VDI 4645 zum hydraulischen Abgleich, damit der Volumenstrom über die WP-Anbindung stets gewährleistet bleibt.

Hallo zusammen, ich habe bei meinem eigenen MFH-Projekt mit zwei 12kW-Monoblöcken genau diese Problematik gehabt. Ich habe das Ganze mit einem Trennspeicher gelöst, da mir die Thematik mit dem Abtauvolumenstrom zu heikel war. Ja, die Effizienz leidet durch die Tauscherverluste ein wenig, aber dafür habe ich Ruhe vor den Störmeldungen bei feuchter Witterung. Ich habe den Speicher so eingebunden, dass die Primärpumpe der WP immer ihre Mindestmenge bekommt. Das funktioniert seit zwei Wintern tadellos. Mein Energieberater hat das damals auch so für die BEG-Förderung abgesegnet. Vielleicht ist der Wirkungsgradverlust durch den Speicher bei Ihnen rechnerisch sogar geringer als der Stromverbrauch für ständige Pumpen-Hysteresen bei einer suboptimalen Weiche.

Vielen Dank an Markus und Jens für den fachlichen Input! Markus, der Einwand bezüglich des Überströmventils leuchtet mir ein, das würde bei modulierendem Betrieb tatsächlich zu unnötigem Pumpenstrom führen. Jens, der Ansatz mit dem Trennspeicher ist sicher die betriebssicherste Lösung, auch wenn ich die hydraulische Entkoppelung kritisch sehe. Ich werde wohl auf ein Schema mit Reihenspeicher setzen, um den Volumenstrom über die WP beim Abtauen sicherzustellen, ohne die Vorlauftemperatur im Gebäude zu stark zu beeinflussen. Ich muss nur noch genau nachrechnen, wie groß das Volumen sein muss, damit beim Abtauvorgang die Spreizung zwischen Vor- und Rücklauf nicht unter den kritischen Bereich der Herstellerangaben fällt. Habt ihr da Erfahrungswerte, wie viele Liter pro Kilowatt Heizleistung ihr hier ansetzt?

Guten Tag Frau Kollegin, pragmatisch gesehen rechnen wir bei Monoblocks mit 20 bis 30 Litern pro Kilowatt Nennleistung als Pufferkapazität, um das Abtauen abzufangen. Achten Sie bitte penibel auf die Pumpenkennlinie im Abtauzyklus, da die Hersteller hier oft eine deutlich höhere Leistung abfordern als im normalen Heizbetrieb. Verzichten Sie auf komplizierte Weichenschaltungen, wenn es das GEG und die Anlageneffizienz zulassen. Ein einfacher Reihenspeicher im Rücklauf ist hydraulisch am stabilsten und erfüllt zudem die Anforderungen an die VDI 4645. Wenn Sie die Leitungswege kurz halten und auf eine ordentliche Dämmung achten, sind die Umwälzverluste absolut vernachlässigbar. So minimieren Sie zudem das Risiko von Fehlern bei der Inbetriebnahme.