PowerPoint-Pr

1
Energieeinsparung bei Heizungsanlagen
oder neuer Heizkessel gratis ???
Begleittext zu den Bildern
Kurzfassung des Vortrags
Heinz Horbaschek, Dipl. Ing. FH Erlangen,
Dreibergstr.10a siemed_at_horbiradio.de
Letzter Update am 22.10.2014
2
Wohnhaus in Erlangen, ca. 150 qm
Wohnfläche, Ölzentralheizung mit Warmwasser-
Bereitung, ganzjährig in Betrieb
Hausgrenze
3
(No Transcript)
4
Deutschland Weltmeister im Klimaschutz??
Echte Einsparung bis gt 2002 nur durch
Stillegungen in den neuen Bundesländern
! Mittlerweile wieder Anstieg der Emissionen
5
Klimaschädliche Emissionen
6
Thematischer Aufbau
Einführung Übliche Aussagen in
Anzeigen Energiebedarf zur WW-
Erzeugung Wesentliche Verlustquellen (incl.
Umwälzpumpen) Analyse, Einsparungspotentiale
Überdimensionierung, Anfahrverluste? Standverlu
ste Dämmung WW- Zirkulation Zentrale Regelung,
Nachtabsenkung, Heizkörperregelung Umwälzpumpe
(Hydraulischer Abgleich) ............ Fragen zum
Neukauf ....
7
Häufige Aussagen
Sie sparen bis zu 40 bei Erneuerung Ihres total
überdimensionierten, alten Heizkessels mit einem
modernen Niedrigtemperatur- (Brennwert-)kessel
!!!

• Einige der verwendeten Argumente
• Normnutzungsgrade erreichen heute 96
  !Suggeriert, dass die Ausnutzung des Heizmediums
  sehr hoch ist u. das Optimum der Heizung erreicht
  ist
• Überdimensionierung führt direkt zu Verlusten !
• Zu kurze Laufzeiten mit großen Verlusten beim
  Brennerstart ! Suggeriert, dass zu groß
  bemessene Kessel immer Energie verschleudern

8
Angaben der Hersteller
nach DIN 4702
Normnutzungsgrad Nettowärme zu eingesetzter
Energie Angaben heute ca. 96 !!!
100 Heizenergie
9
Angaben der Hersteller
nach DIN 4702
Normnutzungsgrad Nettowärme zu eingesetzter
Energie Angaben heute z.B. 96 !!!
Std. pro Jahr
38 3350 h Brennerlaufzeit
z.B. 8500 L/a
10
Boilerabkühlung
Angabe z. B. 7 C pro 24 Stunden, entspricht
1,1 kWh pro Tag
11
Energieverbrauch im Sommer mit Warmwasserentnahme
bekannt ? Verbrauch an Brennstoff für reine
Warmwassererzeugung bekannt ?
12
Wie kann man die eigene Heizung einschätzen ?
Verbrauch an Sommertagen - Verbrauch
für Warmwasser Standverluste über
das ganze Jahr
Täglicher Verbrauch an Brennstoff für reine
Warmwassererzeugung bekannt ?
13
Energieinhalt von 1 Liter Heizöl 10kWh
1 Liter Heizöloder1m3 Erdgas
14
Aussage über die Verluste Heizanlage im
Sommerbetrieb
original Heizung 1979
1 Liter Heizöl 1 m3 Erdgas
Öl-Verbrauch pro Tag
15
Bestandsaufnahme Heizanlage im Sommerbetrieb,
Messung ohne WW-Verbrauch
Öl-Verbrauch pro Tag ?
Zirkulation aus
Bereit-stellungs-verluste ? L
16
Tagesenergieverbrauch übers Jahr, neue Anlage
Tagesverbrauch
Heizung
Verluste
17
Die wichtigsten Verlustquellen
Kessel
Installations-verluste
Warmwasser
Boiler
18
Abgasverluste
CO2 oder O2, dazu ?T (Abgastemperatur minus
Raumtemp.) ergibt Abgasverluste
Nur das misst der Schornsteinfeger !
gültige Abgasverluste ab 1998 max. 11
(Relevant für die echten Abgasverluste ist dabei
die Abgastemperatur im Kamin an der obersten
Geschossdecke !!! )
19
Gesamtverluste und Abgasverluste, nur die misst
der Schornsteinfeger !
andere Verluste ?
100 Heizenergie
5.8
73
!
20
Alte Anlage 1978 - 2006
21
Neue Anlage 2006
22
Potential bei Viessman ca. 1992 ?
23
Klöckner ca. 2003
24
Kesselabstrahlung,Installationsverlusteund
Boilerauskühlung Neue Heizung, nachgebessert
25
Vermeidung der Kesselauskühlung von innen
Kessel
Brenner
Abschlussklappe in der Ansaugöffnung verhindert
unnötige Innen-Auskühlung des Kessels
Lebensdauer!
Selbstbau Brennerklappe
26

• Unnötige Raumauskühlung durch
• Ständig geöffnetes Fenster oder
  Lüftungsöffnung
• Nebenluft-Klappen (ist Zugbegrenzung überhaupt
  nötig?), (bei Vermeidung von Kaminversottung
  ist Sanierung ohnehin sinnvoll)
• Zweitkamine

27
Wenn Kaminsanierung geplant
LAS- System (Luft-Abgas-System) für
raumluft-unabhängigen Betrieb Vorteile
Restwärme im Kamin wird weitgehend
genutzt,keine Auskühlung mehr durch
Zuluftöffnung Anwendung Spezielle
Ölkessel Brennwertsysteme
28
Brennerstartverluste
Angeblich erhöhte Verluste beim Brennerstart bei
überdimensionierten Kesseln mit kurzer
Brennerlaufzeit !!!
CO2-Verlauf zitiert aus http//www.heizungsbetrie
b.de/img/brennerstart.gif , Originalquelle owi
CO2- Wert in
Brenner ein
Zeit in min
29
Hohe Leistung - niedrige Leistung Mehrverbrauc
h durch Überdimensionierung ???
Heizkörper
hohe Leistung
Brenner EIN
Kesseltemperatur
Heizkessel
Bei gleich guter Kesseldämmung Nein !!!
Erzeugte Wärmemenge identisch, lediglich
Laufzeit etwas kürzer !!! (bei gleichen
Abgasverlusten) Siehe auch
http//www.delta-q.de/export/sites/default/de/down
loads/technik_im_neh_und_ph.pdf
30
Schlechte Wärmeübertragung
Auch weniger Korrosion!
Heizöl EL Standard
Heizöl EL schwefelarm
Bilder-Quelle http//www.kuchinke-oelfeuerung.de/
info-q-2006-01.htm
Höheren feuerungstechnischen Wirkungsgrad durch
geringere Ablagerungen bei geringsten
Abgastemperaturen
31
Historisches Bild von einem Diavortrag von 1979
!!!
32
Warmwasserzirkulation
Boiler
Zirkulationspumpe
33
Regelungsdefizite Außentemperaturgesteuerte
Kesseltemperatur, bzw. Heizkörpervorlauftemperatur
Fast alle Regelungen stehen auf der
Werkseinstellung!!!
Aus diesen 2 Punkten ergibt sich die Kurve
Einstellung Kältester Raum (kleinster
Heizkörper) ist Referenz und legt Heizkurve fest!
Kessel (Vorlauf) -temperatur
Außentemperatur
34
Effekt Nachtabsenkung
Abkühlzeit
Nacht
Tag
Tag
2200 Uhr
600 Uhr
Häuser mit guter Wärmespeicherung geringer
Effekt, z.B. 1,5C mittlere Absenkung der
Raumtemperatur für 8 h - 7
Heizungsenergie (ohne sonst. Verluste
u. WW Verbrauch) Häuser mit geringer
Speicherfähigkeit z.B. 4,5C mittlere
Absenkung - 20 Heizungsenergie
35
Individuelle Heizkörperregelung
Steuerung auch aus der Ferne über Internet
möglich!
36
Zu viel elektrische Energie für die Umwälzpumpe?
Zum hydraulischen Abgleich und zur
Heizkörpertemperatur siehe Bilder 48-55
Älteres Einfamilienhaus braucht etwa 35 Watt
(Stufe 1), Pumpe mit normaler Effizienz), d.h.
180 kWh / Jahr, Effizienzpumpen nur
unwesentlich weniger

• Überdimensionierte Pumpen ersetzen,
• Druckgeregelte Pumpen bringen im älteren Haus
  wenig
• Neuste Hocheffizienz - Pumpen sind wesentlich
  besser (ca.155.- bis 350.-, z.B. Grundfos
  alpha2 25-40 auf Stellung Hand 1 nur 7 Watt
  !!!)
• Pumpenabschaltung während der Heizpausen beachten

Vorsicht mit dem Anschluss von Hocheffizienz-Pumpe
n !!! Merkblatt dazu Elektr. Anschluss
Hocheffizienzpumpen Siehe auch
http//www.haustechnikdialog.de/Forum/Default.aspx
?t108880page4
Grundfos alpha2 25-40, 7 Watt
37
Verbesserungen am Beispiel reiner
Warmwasserbetrieb im Sommer
Heizung vor 28 Jahren
Öl-Verbrauch pro Tag
22,5 Liter pro Monat für Warmwasser !!!
Netto für WW- Verbrauch 55 L mit 60 C
38
(No Transcript)
39
Tagesenergieverbrauch übers Jahr
Tagesverbrauch
22 Liter/ mtl. für Warmwasserversorgung (ohne
Heizung) Heizung u. Warmwasser 1750 Liter pro
Jahr
Heizung
Warmwasser
Verluste
40
Öl(Gas-)verbrauch für Warmwasser übers Jahr
Nur Warmwasser22 L pro Monat
Heizung an
Heizung an
Verluste
41
Großer Zwischenspeicher ?
Tagesverbrauch
Heizung
Gesamt-Verluste
42
Ergebnisse
Die Schornsteinfegermesswerte beschreiben nur
einen kleinen Teil der Verluste Die Hersteller
von Heizungsanlagen verstecken sich hinter
praxisfremden Normwerten Viele neue Anlagen haben
auch ein erhebliches Verbesserungspotential Bei
Neuanschaffung alle Punkte beachten, große
Zwischenspeicher nicht zu empfehlen Überdimension
ierung der Kesselleistung ist kein wirkliches
Problem

• Merkpunkte
• Bestandsaufnahme - alles was warm ist dämmen,
  Kessel (Boiler) ausstopfen
• Brenner- oder Rauchrohrklappe nötig
• Warmwasserzirkulation nur bewusst einschalten,
  WW- Erzeugung nur 1/Tag
• Keine Nebenluftklappen, Raumzuluft drosseln,
• auf geringe Abgasverluste achten
• Kessel regelmäßig reinigen
• Regelung richtig einstellen, Nachtabsenkung,
  individuelle Heizkörperregelung
• Bei Neukauf minimale Standverluste garantieren
  lassen

43
2600 Liter pro Jahr
2050 Liter pro Jahr2050 Liter pro Jahr
1700 Liter pro Jahr

• Max. weitere Ersparnis durch Brennwertkessel
• 6 Öl -10 Gas bei Niedrigenergiehaus
  oder
  ausschließlich Fußbodenheizung
• - 3,5 Öl -4,5 Gas mit
  vorhandenen Heizkörpern

44
Deutschland Weltmeister im Klimaschutz??
CO2
alte
und
neue
Bundesländer
1200
1000
800
Mio. t CO2
600
400
200
0
2011
2009
2005
2006
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
45
Neu Konkretes zur Brennwerttechnik
und Hydraulischem Abgleich
46
(No Transcript)
47
Beispiel zum Nutzen des Brennwertbetriebs bei
Heizöl
Beispiel - oberer Heizwert von Öl als Referenz
(CO2 ca. 13,5) Abgasverluste
Niedertemperaturkessel bei Abgastemp 140 C
11,5 bei Rücklauftemp. 56
C, Abgastemp. Ca. 60 C 8
bei Beginn des Brennwertbetriebs,
Rücklauftemp. 40C
Abgastemp. 46
C 7 bei max. möglicher
Brennwertbetrieb,
Rücklauf. 30 C Abgastemp. 35 C
4 Also bringt hier ein Brennwertkessel unter
Idealbedingungen gegenüber einem NT- Kessel max.
7,5 Einsparung im feuerungstechnischen
Wirkungsgrad. Bei guter Kesseldämmung entspricht
das auch weitgehend der Gesamteinsparung.
In der Praxis festgestellte, deutlich höhere
Einsparungen bei Kesseltausch sind durch
geringere Standverluste u.ä. bedingt, die mit dem
Brennwertbetrieb nicht direkt zusammenhängen
48
(No Transcript)
49
Hydraulischer Abgleich Dichtung und
Wahrheit In dieses Thema wird heute sehr viel
hineininterpretiert, physikalischer Unsinn
behauptet und das Einspar-Potential stark
übertrieben. Verbreitete Aussagen Wenn nicht
alle Heizkörper die richtige Menge an
Heizungswasser bekommen, lassen sich angeblich
hohe Heizkosten sparen. Man geht dabei davon aus,
dass in einem Haus irgendwelche Heizkörper nicht
richtig durchströmt werden und dadurch die Räume
nicht warm werden, also eigentlich der
Heizungsbauer bei der Dimensionierung der Rohre
geschlampt hat. Allein dadurch wird aber erst
einmal noch keine Heizenergie verschwendet! Als
Folge wird üblicherweise die Vorlauftemperatur
oder die Pumpenleistung etwas erhöht, damit die
schlecht versorgten Heizkörper die Räume auch
noch warm bekommen. Es steigen dadurch zwar
minimal die Verteilungsverluste im
Rohrleitungssystem, soweit diese Wärme nicht auch
dem Haus zugute kommt und der Stromverbrauch der
Pumpe, aber Überhitzung in gut versorgten Räumen
gibt es dadurch keine, denn bei den gut
durchströmten Heizkörpern regeln die
Thermostatventile entsprechend zurück, es
entsteht dadurch kein zusätzlicher Verlust.Der
hydr. Abgleich soll aber auch oft dazu verwendet
werden, die Rücklauftemperatur aller Heizkörper
deutlich und gleichmäßig abzusenken um mit einem
Brennwertkessel weiter in den Brennwertbetrieb zu
kommen.Hier aber bringt selbst eine hohe
Differenztemperatur von 30 nur eine geringe
Einsparung über den Brennwerteffekt. Der große
Nachteil ist jedoch, dass die Heizkörper nicht
mehr gleichmäßig die volle Vorlauftemperatur
haben, sondern oben deutlich wärmer als unten
sind. Dadurch ist aber die gesamte Leistung der
Heizkörper herabgesetzt (die Vorlauftemp. muss
angehoben werden!) und die Konvektion steigt,
also eine Komfortverschlechterung! Wenn dagegen
Ventilgeräusche störend sein sollten, hilft oft
schon eine geringe Reduzierung der
Pumpenleistung, Und das Argument der
Energie-Einsparungen durch die beim hydr.
Abgleich erreichte Reduzierung der Pumpenleistung
ist mit dem Einsatz der neuen, hocheffizienten
Umwälzpumpen ohnehin kein Argument mehr! Ein
ebenfalls genereller Nachteil hoher
Differenztemperaturen durch hydr. Abgleich ist
die Tatsache, dass die Erwärmung eines
ausgekühlten Raumes viel länger dauert, was mir
einige Zuhörer mitteilten! Also hydraulischen
Abgleich nur dann, wenn Heizkörper deutlich
unterversorgt sind.Das dürfte im Wesentlichen
nur bei mehrstöckigen Häusern der Fall sein, wenn
bei der Dimensionierung der Rohrleitungsquerschnit
te die Regeln der Technik nicht beachtet
wurden. In diesem Falle frühzeitig reklamieren
und u.U. den nachträglich nötigen hydraulischen
Abgleich als Garantieleistung fordern. (Die
Reduzierung des Volumenstromes durch den hydr.
Abgleich erhöht übrigens die Einschalthäufigkeit
der Brenners!)
50
Wann hydraulischen Abgleich? (nach Wikipedia)
tatsächlich Zutreffendes rot gekennzeichnet!
Heizkörper werden nicht warm, während andere
Anlagenteile überversorgt sind Heizkörperventil
e, und Rohrleitungen geben Geräusche ab da der
Differenzdruck im Ventil und die
Strömungsgeschwindigkeit zu groß
ist Heizkörperventile öffnen und schließen nicht
bei der gewünschten Raumtemperatur, ebenfalls
wegen zu hoher Differenzdrücke im Ventil. Das
Regelverhalten von Thermostatköpfen ist schlecht
durch starkes Überschwingen. (Die
Heizungsanlage wird mit höheren Temperaturen
betrieben, um die Unterversorgung auf diesem Wege
auszugleichen.) Es werden Pumpen mit zu hoher
Leistung eingesetzt, die sowohl in der
Anschaffung als auch im Betrieb zu hohe Kosten
verursachen. Der Wirkungsgrad des
Wärmeerzeugers verschlechtert sich, da die Anlage
mit zu hohen Temperaturen und stark schwankenden
Volumenströmen betrieben wird. Die
Vor-/Rücklauftemperaturen sind unnötig hoch.
Insbesondere beim Einsatz moderner
Brennwerttechnik oder bei Wärmepumpen und Anlagen
mit solarer Heizungsunterstützung erreicht man
damit nicht den max. Nutzungsgrad.
51
Wann hydraulischen Abgleich? Realistische
Betrachtung (1-2 Fam. Haus)
Einzelne Heizkörper werden trotz höherer
Pumpenleistung generell nicht ausreichend
warmDie Heizungsanlage wird deshalb mit viel zu
hohen Vorlauf-Temperaturen betrieben, um die
Unterversorgung auf diesem Wege
auszugleichen (Das Regelverhalten von
Thermostatköpfen kann sich dann durch
Überschwingen verschlechtern) Es wird nicht
der beste Wirkungsgrad des Wärmeerzeugers
erreicht, da die Anlage mit hohen
Rücklauftemperaturen betrieben wird Die
Differenz zwischen Vor-/Rücklauftemperaturen soll
deshalb angehoben werden, um insbesondere beim
Einsatz moderner Brennwerttechnik und Anlagen mit
solarer Heizungsunterstützung den Nutzungsgrad
auf den max. Wert zu bekommen
52
Situation Oberer Heizkörper wird nicht richtig
warm, daher zu hohe Vorlauftempe-ratur
eingestellt(70 C)
Ventil offen
Vorlauf 60C Rücklauf30 C
Vorlauf 70C Rücklauf60 C Raum überheizt?
Heizkessel
53
Anlage gut dimensioniert oder abgeglichen Vorlauf
temperatur optimiert, Gleichmäßige
Heizkörpertempe-raturen Daher weniger Konvektion
Ventile offen
Vorlauf 55 C Rücklauf45C
Vorlauf 55C Rücklauf45 C
Heizkessel
54
Erhöhung der Effizienz des Brennwert-kessels
durch möglichst geringe Rücklauf-temperatur zum
Kessel z.B. über hydraulischen Abgleich
erreicht Aber Vorlauftemp. muss höher sein, um
gleiche Heizkörperleistung zu erreichen!
Ventile offen
Vorlauf 70 C Rücklauf30 C
Vorlauf 70 C Rücklauf30 C
Heizkessel
55
Anlagenvergleich Heizkörper geben gleiche
Wärmemenge ab !
Vorlauf 55C Rücklauf45 C
Guter Durchfluss Optimierte Heizkennlinie

• Nachteile
• kleine Heizfläche
• höhere Vorlauftemperatur,
• hohe Luftbewegung
• schlechte Schnellaufheizung

Sehr starke Rücklaufabsenkung zur Erhöhung des
Brennwerteffektes (hydraulischer Abgleich)
Vorlauf 70 C Rücklauf30C
Grobe Berechnung, tatsächlich Unlinearitäten
vorhanden
56
Gewinn bei Brennwerttechnik durch Absenkung des
Rücklaufs für hohe Spreizung bei Öl und Gas Im
Beispiel von Rücklauftemperatur von 45 C auf 30
C
Bei Heizkörpern wird z.B. bei folgenden Vorlauf
/Rücklauftemperaturen etwa die gleiche
Heizleistung erreicht   70/30 C 55/45
C   Dabei ist die mittlere Temperatur etwa
gleich. Bei einer extremen Spreizung von 30 ,
die für einen merklichen Gewinn durch den
Brennwert nötig wäre, hat man aber dann eine
höhere Vorlauftemp. von 70 C und die Heizkörper
sind sehr ungleichmäßig warm. Das führt zu einer
verstärkten Konvektion im Raum, die das Wohnklima
verschlechtert. Eine Spreizung für alle
Heizkörper gleichmäßig  zu erreichen, geht dann
natürlich nur mit einem exakten hydraulischen
Abgleich (wer macht den?).
57

• Quizfragen
• Wie stellt sich die Rücklauftemperatur des
  unteren Heizkörpers im nicht hydraulisch
  abgeglichenem Zustand ein, wenn das
  Thermostatventil auf die richtige Raumtemperatur
  zurückregelt?
• Was passiert mit der Vorlauftemperatur oben, was
  mit der Temperatur des Heizkörpers (Pumpe auf
  manuell)?
• Wo liegt jetzt der Unterschied zum hydraulisch
  abgeglichenen System mit hoher Spreizung?
• Wer Lust hat, Antwort an siemed_at_horbiradio.de