Effizienz von Inverter-Wärmepumpen vs An/Aus-Geräten

Karli
2-Ventiler
2-Ventiler
Beiträge: 276
Registriert: 27.07.2018, 10:08

Effizienz von Inverter-Wärmepumpen vs An/Aus-Geräten

Beitrag von Karli » 12.09.2019, 10:16

Hallo zusammen,

wie groß ist eigentlich der Unterschied in der AZ zwischen den modernen in weiten Bereichen leistungsmäßig regelbaren Wärmepumpen im Vergleich zu An/Aus-Geräten?

Was genau macht die Invertergeräte eigentlich Effizienter? An den Drehzahlen der Lüfter oder Wasserpumpen wird es vermutlich nicht liegen. Und beim Kompressor dürfte es auch so sein, dass er bei halber Antriebsleistung auch nur die halbe Pumpleistung hat. Ich vermute, es liegt daran, dass der Temperturunterschied (zwischen der Luft und dem Kältemittel Bei Luft-Luft der Luft-Wasser-Anlagen) kleiner wird, wenn man die Leistung reduziert, aber macht das wirklich so viel aus?

kova1902
Einwegflaschennutzer
Einwegflaschennutzer
Beiträge: 53
Registriert: 01.02.2018, 17:50

Re: Effizienz von Inverter-Wärmepumpen vs An/Aus-Geräten

Beitrag von kova1902 » 12.09.2019, 10:54

Invrter ist um 10-30% besser ,weil Wirkungsgrad vom Verdichter deutlich besser ist und Druckverhältnis kleiner ist.

Karli
2-Ventiler
2-Ventiler
Beiträge: 276
Registriert: 27.07.2018, 10:08

Re: Effizienz von Inverter-Wärmepumpen vs An/Aus-Geräten

Beitrag von Karli » 12.09.2019, 11:06

Bis zu 30% ist ja schon eine echte Hausnummer.
Wovon hängt es ab, ob es nur 10 oder stolze 30% sind?
Nehmen wir an, wir hätten draußen 7°C und wollten innen 22°C haben, für die man 2,5KW Heizleistung benötigen würde.
Nehmen wir außerdem an, wir hätten eine 5KW Panasonic Geisha, die wir alle 5 Minuten ein- und wieder ausschalten. Dann würde die Anlage vermutlich in den Phasen, in denen sie eingeschaltet wäre, auf Volllast laufen, wir hätten also durch unser manuelles ein- und ausschalten eine Ein-Aus-Anlage simuliert.
Wie groß wäre in dem Fall grob geschätzt der Effizienzunterschied ?

kova1902
Einwegflaschennutzer
Einwegflaschennutzer
Beiträge: 53
Registriert: 01.02.2018, 17:50

Re: Effizienz von Inverter-Wärmepumpen vs An/Aus-Geräten

Beitrag von kova1902 » 12.09.2019, 11:13

10% für Sole bis 30% Luft WP.
Bei Geischasimulation vieleicht 15-20% , weil sie einen PSM Motor schon hat.
mfg kova

Lger
2-Ventiler
2-Ventiler
Beiträge: 151
Registriert: 15.06.2019, 13:39

Re: Effizienz von Inverter-Wärmepumpen vs An/Aus-Geräten

Beitrag von Lger » 12.09.2019, 12:34

Naive Theorie:
Wenn ich mich richtig erinnere, steigt die theoretische Effizienz einer Wärmepumpe mit der Temperaturdifferenz der Medien zwischen denen sie arbeitet (ceteris paribus!), d.h., heißere Räume lassen sich effizienter kühlen, kältere Räume effizienter heizen, ... Darum verwendet man bei Dampfturbinen Heißdampf, der möglichst als kaltes Wasser rauskommen soll, afaik. In meiner Naivität geht unter
  • wie weit diese Effizienz durch Start/Stop-Effekte zerstört wird,
  • ob durch Takten induzierte, größere Sollabweichungen von der Zieltemperatur toleriert werden (können),
  • ob der Komfort-Verlust durch sich abrupt ändernde Geräuschkulissen und Strömungen bemerkbar wird,
  • und letztlich auch, ob die Chic-ness der Bezeichnung Inverter-Anlage als Verkaufsargument ausreicht, wenn sie nicht durch das Epitethon "effizienter" gesteigert wird. Ein chicer Inverter ist einfach ein -deutlich weniger chicer- Wechselrichter (= invers zu Gleichrichter), bloß auf Englisch. Der Begriff hat nichts mit der Wärmepumpe an sich zu tun, sondern nur mit einem Antrieb darin.
"Bis zu ..." ist eine echte Hass-Phrase für mich, die sich besonders in journalistischer Betätigung hoher Beliebtheit erfreut, aber wenig objektivierbare Substanz bietet. Hat schon einmal wer das Effizienzmaximum eines Gerätes am unteren Rand seines Leistungsspektrums gesehen? Effizientes Standgas? :x:

Benutzer 772 gelöscht

Re: Effizienz von Inverter-Wärmepumpen vs An/Aus-Geräten

Beitrag von Benutzer 772 gelöscht » 12.09.2019, 12:44

Hallo @!
Karli hat geschrieben:
12.09.2019, 10:16
Hallo zusammen,
wie groß ist eigentlich der Unterschied in der AZ zwischen den modernen in weiten Bereichen leistungsmäßig regelbaren Wärmepumpen im Vergleich zu An/Aus-Geräten?
So kann ich das nicht sagen.
Fahr seit über 10 Jahren meine Verdichter drehzahlgeregelt.
Die Ur-Anlage lief mit R134a und den legendären ZR28. Ich glaube, soweit ich das beurteilen kann, war das überhaupt die Erste echte Wärmepumpe wo der Verdichter am FU hing. Und ging auch gleich Online.
www.thermoscope.at
Die ganze Steuerung lief damals schon über eine (zwei) UVR1611. Für die Solaranlage war ja eine bereits vorhanden.
Die Drehzahlregelung ist eigentlich ganz einfach aufgebaut. Aus der Außentemperatur und der Innentemperatur wird eine Vorlauftemperatur
berechnet, ein PT 1000 am Kondensatorausgang misst ob auch dieser Wert vorliegt, wenn nicht, wird über den 0-10 Volt Ausgang an der UVR1611
an den FU das entsprechende Signal weitergeben . 30 Drehzahl stufen innerhalb der zulässigen Frequenz am Verdichter sind möglich.

Meines Erachtens liegt der Spareffekt in der langen Laufzeit des Verdichters aus mehreren Gründen.
Die Anlage befindet sich im Gleichlauf, wenn der Energieverlust des Objektes gleich der Energiezufuhr der Wärmepumpe ist. In diesem Zustand vorhanden,würde die Anlage nie abschalten.
Einziger Faktor dabei, der das ganze aus dem Gleichgewicht bringt, ist die veränderliche Außentemperatur. Die aber durch Veränderung der Drehzahl des Verdichters in einem breiten Band abgeglichen wird.

Weiters wird mit diesen Voraussetzungen erreicht, das die Wärmequelle die geringste Belastung erfährt.
Die Verdampfungstemperatur hängt nämlich nicht wie fälschlich angenommen wird, von der Verdampfereingangstemperatur ab. Sondern
von der Verdampferausgangtemperatur (Wärmequellenseitig).
Und die Verdampfungstemperatur liegt dann da noch darunter.

Nicht vergessen: Je weiter Verdampfungstemperatur und Kondensationstemperatur zusammenliegen, desto höher die AZ.

Um wie viel diese Effekte besser sind, als ein - aus kann ich nicht sagen. Ich kenne die Anlage nicht anderst.
Jährliche Heizkosten liegen bei 300;- Euro samt Heisswasserbereitung (270 m² 23°/24h Ausnahme, aber auch beheizt, Schlafzimmer und Garage).
Wo aber bei den Heizkosten auch die therm. Solaranlage einen großen Teil beiträgt.
Das Herz der Anlage, die Steuerung:
2 x UVR1611 und FU Fuji Frenic
https://www.dropbox.com/s/77zl6v6n9rwxk5w/FU.JPG?dl=0
Mfg. Eisvogel

Jens Meyer
ich hab was drauf
ich hab was drauf
Beiträge: 2841
Registriert: 05.06.2007, 20:21

Re: Effizienz von Inverter-Wärmepumpen vs An/Aus-Geräten

Beitrag von Jens Meyer » 12.09.2019, 14:23

Es wäre schön, wenn Du den Energieaufwand nicht in Euro, sondern in kWh beziffern würdest. Nur so ist sichergestellt, dass er auch vergleichbar ist.

Benutzer 772 gelöscht

Re: Effizienz von Inverter-Wärmepumpen vs An/Aus-Geräten

Beitrag von Benutzer 772 gelöscht » 12.09.2019, 15:08

Jens Meyer hat geschrieben:
12.09.2019, 14:23
Es wäre schön, wenn Du den Energieaufwand nicht in Euro, sondern in kWh beziffern würdest. Nur so ist sichergestellt, dass er auch vergleichbar ist.
Kein Problem.

https://www.waermepumpen-verbrauchsdate ... showver=36
Da gehört pro Betriebsstunde noch 44 Watt addiert. 22 Watt Grundwasserpumpe und 22 Watt Heizungspumpe.
ca. 2500 Betriebstunden/a
Geht leider nicht anders.
Einträge der therm. Solar sind hier nicht enthalten.
Das sind reine Erträge die über den Wärmemengenzähler der WP gegangen sind.
Daten lassen sich aber sowieso größtenteils über die Darstellung auslesen.
Mfg. Eisvogel

kova1902
Einwegflaschennutzer
Einwegflaschennutzer
Beiträge: 53
Registriert: 01.02.2018, 17:50

Re: Effizienz von Inverter-Wärmepumpen vs An/Aus-Geräten

Beitrag von kova1902 » 12.09.2019, 15:20

Ein sehr guter Beispiel wäre Inverter von Nibe F1255-6 .
COP(0/35)=4,72 ,nicht wirklich was besonderes ,aber
COP(10/35)=6,49 und wie wäre COP bei 12/28?
Vorteil von Inverter ist immer gleiche Spannung ,beim Asynchronmotor mit FU - nicht, 50Hz-400V , 30Hz-240V.
Dadurch sinkt Wirkungsgradum von El.motor um 10% , gesamt um 12%, aber Verdampfungstemperatur steigt ,Tkond sinkt,was Gesamtwirkungsrad wieder verbessert.
Mfg kova

Benutzeravatar
Spezialwidde
ich hab was drauf
ich hab was drauf
Beiträge: 1669
Registriert: 09.05.2011, 09:22
Wohnort: 66440 Blieskastel

Re: Effizienz von Inverter-Wärmepumpen vs An/Aus-Geräten

Beitrag von Spezialwidde » 12.09.2019, 15:38

Es kommt auch sehr stark auf den Betriebsfall an. Der COP einer Wärmepumpe wird ja unter bestimmten Bedingungen gemessen die in der Realität eher selten vorkommen. Somit ist der ähnlich aussagekräftig wie die Werksangaben beim Kraftstoffverbrauch der KFZ Hersteller. Eine Inverterwärmepumpe die im kalten Winter voll ausgelastet ist hat einen schlechteren Wirkungsgrad als eine An-Ausanlage. Je weiter man im Teillastbereich fährt also je öfter eine An-Aus Anlage takten müsste desto besser steht die Inverteranlage da. Da der Teillastbetrieb aber der Regelfall ist sind Inverter tatsächlich besser. Ich will mich da allerdings nicht auf Zahlen festlegen...

martin_w
ich hab was drauf
ich hab was drauf
Beiträge: 1298
Registriert: 15.06.2007, 15:58
Wohnort: Wien

Re: Effizienz von Inverter-Wärmepumpen vs An/Aus-Geräten

Beitrag von martin_w » 12.09.2019, 16:06

kova1902 hat geschrieben:
12.09.2019, 15:20

Vorteil von Inverter ist immer gleiche Spannung ,beim Asynchronmotor mit FU - nicht, 50Hz-400V , 30Hz-240V.
Dadurch sinkt Wirkungsgradum von El.motor um 10% , gesamt um 12%, aber Verdampfungstemperatur steigt ,Tkond sinkt,was Gesamtwirkungsrad wieder verbessert.
Ich würde "Inverter" mit "FU" gleichsetzen. Und er muß auch bei einem Synchron oder Permanentmagnetmotor die Spannung an die Drehzahl anpassen. Ganz egal ob der Rotor induktiv erregt wird (ASM) oder du Permanentmagnete oder Feldwicklungen hast (DC), ist die Gegen-EMK von der Drehzahl abhängig.

Jens Meyer
ich hab was drauf
ich hab was drauf
Beiträge: 2841
Registriert: 05.06.2007, 20:21

Re: Effizienz von Inverter-Wärmepumpen vs An/Aus-Geräten

Beitrag von Jens Meyer » 12.09.2019, 16:33

eisvogel hat geschrieben:
12.09.2019, 15:08
Jens Meyer hat geschrieben:
12.09.2019, 14:23
Es wäre schön, wenn Du den Energieaufwand nicht in Euro, sondern in kWh beziffern würdest. Nur so ist sichergestellt, dass er auch vergleichbar ist.
Kein Problem.

https://www.waermepumpen-verbrauchsdate ... showver=36
Da gehört pro Betriebsstunde noch 44 Watt addiert. 22 Watt Grundwasserpumpe und 22 Watt Heizungspumpe.
ca. 2500 Betriebstunden/a
Dann kommt man also auf ca. 2200 kWh für 2018. In Deutschland würde man für den Strom über 600 Euro bezahlen.

Benutzeravatar
Spezialwidde
ich hab was drauf
ich hab was drauf
Beiträge: 1669
Registriert: 09.05.2011, 09:22
Wohnort: 66440 Blieskastel

Re: Effizienz von Inverter-Wärmepumpen vs An/Aus-Geräten

Beitrag von Spezialwidde » 12.09.2019, 18:04

kova1902 hat geschrieben:
12.09.2019, 15:20
Ein sehr guter Beispiel wäre Inverter von Nibe F1255-6 .
COP(0/35)=4,72 ,nicht wirklich was besonderes ,aber
COP(10/35)=6,49 und wie wäre COP bei 12/28?
Vorteil von Inverter ist immer gleiche Spannung ,beim Asynchronmotor mit FU - nicht, 50Hz-400V , 30Hz-240V.
Dadurch sinkt Wirkungsgradum von El.motor um 10% , gesamt um 12%, aber Verdampfungstemperatur steigt ,Tkond sinkt,was Gesamtwirkungsrad wieder verbessert.
Mfg kova
Ein Inverter ist doch ein FU. Oder wo genau liegt da der Unterschied bzw was macht er anders?
Der Wirkungsgrad vom E-Motor wird auch dadurch noch etwas gedrückt dass der Inverter keinen Sinus ausgibt. Das erhöht die Eisenverluste. Allerdings eher bei den hohen Frequenzen bzw Drehzahlen, daher fällt das nur im Vollastbetrieb wirklich ins Gewicht. Der Gesamtwirkungsgrad ist dabei stark von der Last abhängig, wie kommst du da auf die "genauen" Zahlen? Aber auch deswegen ist der Inverter gegenüber einem gut ausgelasteten (!) Klickklack deutlich im Nachteil. Der Inverter verbrädt ja auch nochmal Verlustleistung.

Benutzer 772 gelöscht

Re: Effizienz von Inverter-Wärmepumpen vs An/Aus-Geräten

Beitrag von Benutzer 772 gelöscht » 12.09.2019, 19:12

Hallo Spezialwidde!
Spezialwidde hat geschrieben:
12.09.2019, 18:04
Aber auch deswegen ist der Inverter gegenüber einem gut ausgelasteten (!) Klickklack deutlich im Nachteil. Der Inverter verbrädt ja auch nochmal Verlustleistung.
Der gut ausgelastete ist mir bis heute aber noch nicht begegnet. Wann wäre dieser gut ausgelastet. Ausnahmslos alle Klick - Klack waren überdimensioniert.
Selbst mein GEA-BOCK , der kleinste in dieser Serie ist noch immer zu groß für 270m².
Drehzahlbereich 30-70 Hertz. Hab ihn bei 50 Hertz begrenzt. Mehr hat der noch nie gebraucht um die Temperatur halten zu können.

Aus dem letzten Wärmepumpenumbau (ehem. Nachbarhaus) habe ich einen ZR40 entnommen, da läuft jetzt ein ZR22 mit FU samt zusätzlicher Heißgasenthitzung, jetzt liegt er schön im Regelbereich.
von 33-60 Hertz.
Mfg. Eisvogel
Zuletzt geändert von Benutzer 772 gelöscht am 12.09.2019, 19:56, insgesamt 2-mal geändert.

Antworten