Elektrische "Direktheizmethoden"

Heizen mit Strom aus EE
Antworten
Benutzeravatar
admin
Site Admin
Beiträge: 248
Registriert: 03.07.2019, 14:13
Kontaktdaten:

Elektrische "Direktheizmethoden"

Beitrag von admin » 04.10.2019, 16:09

Gleich nochmal etwas was ich bei der o. verlinkten WEB-Seite von AEE gefunden habe :
AEE hat geschrieben:Unter Umgehung sämtlicher Physik lässt sich die Sache laiengerecht folgendermaßen ausdrücken: Um ein Zimmer mit Strom auf eine bestimmte Temperatur zu bekommen, ist immer mehr Energie notwendig, als mit jeder anderen Heizungsform.
Sorry das ist schlicht falsch !

:( Der gern angeführte "Laie" wird so noch weniger verstehen, wann und warum eventuell eine el. "Direktheizung" im Betrieb ungünstiger ausfällt

Der Wärmeenergiemenge die notwendig ist um einen Raum zu "heizen", also eine gewünschte Innentemperatur bei einer wechselnden Außentemperatur "konstant" zu halten, ist gleichgültig wie sie generiert wurde, am selben Ort immer die selbe.

:idea: Die Einheit "kWh" (SI Basis Joule) für die geflossene Energiemenge ist nicht umsonst gleichgültig woher und wie diese zustande gekommen ist, bewußt kWh und die notwendige Kapazität des Heizkörpers wird mit W oder eben kW angegeben.

Der Unterschied liegt "davor" :!: Einzig, wie wurde die notwendige Wärme "generiert" :?: macht den Unterschied. Genau das sollte gerade der Laie (natürlich auch der Fachmann) verstehen. Danach wird jeder besser verstehen, warum der Strom von der (eigenen) PV-Anlage dafür am besten geeignet ist und warum die zusätzlich notwendige Energie die aus dem Netz bezogen werden muss, nur dann, wenn diese Energie selbst wieder aus EE - Quellen stammt, die dann "zweitbeste Lösung" ist.

Vorausschickend möchte ich, man kann sehr wohl auch durch entsprechenden Vertrag "zertifizierten Grünstrom" (zb. von Naturstrom) beziehen und damit die jahreszeitlichen Unterschiede ausgleichen - und das komplett CO2 neutral !

Was ist der lokale Vorteil, wenn mittels el. Strom geheizt wird :?: Diese Heizmethode erspart neben den eigentlichen Nutzern, auch allen Anliegern jede Form von Emissionen. Weder Feinstaub, noch sonstige gesundheitsschädliche Stoffe werden emittiert. Auch nicht am Ort der Generierung. Ganz im Gegensatz zu Strom, der aus fossilen Brennstoffen generiert wird.

So werden auch sämtliche Wirkungsgrade vermieden, die physikalisch untrennbar mit Verbrennungsvorgängen allgemein verbunden sind.

:idea: Wie einleitend beschrieben fällt auch der energetische Aufwand der in das Heizsystem (in die gesamte Anlage) selbst investiert werden muss, zu Gunsten von el. Direktheizungen aus. Wer mit den derzeitig noch niedrigen "Rohpreisen" fossiler Heizmethoden argumentiert, "vergisst" leider völlig die "externalen Kosten" die über verschiedene Kanäle - Steuern und Ausgaben für Gesundheitskosten, leider "unbemerkt" von der Allgemeinheit getragen werden müssen. Inzwischen dringt diese Erkenntnis weiter vor. Würde man diese Kosten - ähnlich wie andere Umlagen - in den Strompreis einrechnen, würde sich die Kosten pro kWh vor Steuer um mindestens 10 Ct erhöhen - Tendenz steigend, weil nur vermiedene "externalen Kosten" den Preis senken können.

Nun ist es eben nicht gleichgültig welche Methode man bei einer Direktheizung anwendet.
Durch Herrn Dr.-Ing. Peter Kosack an der Technischen Universität Kaiserslautern bin ich im Rahmen eines Vortrags der Mannheimer MetropolSolar e.V. vor ca. 2 Jahren auf die "INFRAROT-STRAHLUNGSHEIZUNG" aufmerksam geworden. Anfänglich eher skeptisch, habe ich zunächst mit einem einzelnen "Heizkörper" dieses Typs über die folgende Winterzeit Eigenversuche angestellt. Warum ich inzwischen diese Heizmethode allen anderen Methoden vorziehe, werde ich Schritt für Schritt zu erklären versuchen. Vorausgeschickt es dürfte keine sparsameren und zugleich angenehmere Heizmethode, die dazu noch mindestens vor Ort emissionsfrei ist, geben - natürliche Sonnenstrahlung einmal ausgenommen.

Warum diese Methode auch sehr gut zu einer PV auf dem Dach des selben Hauses passt, werde ich über nachvollziehbare Berechnungen nachweisen. Zu meinem Erstaunen konnte ich dazu vergleichsweise viele Informationen im WEB finden. Wie üblich werde ich alles was ich dazu gefunden habe, zeitsparend für eventuelle Interessenten verlinken. Einer der Gründe, warum ich überhaupt diese WEB-Seite auf Basis der phpBB-Software die gewöhnlich als Forum genutzt wird, als eine Art Datenbank verwende.

Benutzeravatar
admin
Site Admin
Beiträge: 248
Registriert: 03.07.2019, 14:13
Kontaktdaten:

Elektrische "Direktheizmethode Infrarot"

Beitrag von admin » 04.10.2019, 18:25

Zunächst der Link : Quelle : imowell "Einsparpotential von Infrarotheizungen"

Die für mich bislang beste und leicht nachvollziehbarer Darstellung mittels realer "Verbrauchswerte" über ein ganzes Jahr. Nachvollziehbar ist dabei dank der "Gradtagszahlen (GTZ)" auch die "wetterbereinigte" Darstellung "Energieeinsatz 2012 mit Infrarotheizungen in kWh" im Folgejahr.

Hier wird zwar eine Anlage mit dem Verbrauch von Nachtspeicheröfen in 2011 mit den Werten im Folgejahr - diesmal mit "Infrarotheizungen" statt der Nachtspeicheröfen verglichen. Dabei wurde zum realistischen Vergleich diese Methode angewandt :
imowell hat geschrieben:In der folgenden Tabelle haben wir die monatlichen Verbräuche von 2011 mit Nachtspeicherheizungen den Verbräuchen von 2012 mit Infrarotheizungen gegenüber gestellt.

Da die Temperaturen natürlich in beiden Jahren nicht identisch waren, wurden die Gradtagzahlen (GTZ) beider Jahre mit berücksichtigt. Die Gradtagzahl für einen Monat errechnet sich aus der Summe der Temperaturdifferenzen jedes einzelnen Tages zwischen der gewünschten Innentemperatur und der Außentemperatur.
Wie man daraus ersehen kann, war der über die GTZ errechnete Energiebedarf in 2011 tatsächlich (wenig verwunderlich) unterschiedlich gegenüber den tatsächlichen Messergebnissen in 2012.

Das für eine exakten Vergleich notwendige Objekt, kann eben nur im selben Jahr mit EINER Methode beheizt werden. Um den Energieeinsatz der Methode "Infrarotheizung" für das vergangene Jahr exakt zu berechnen, wurde der tatsächlich notwendige Energieeinsatz über die realen GTZ von 2011 so berechnet, als wäre auch in 2011 eine Infrarotheizung (die inzwischen ab 2012 aktiv ist) statt der Nachtspeicheröfen genutzt worden.

Warum ist dieses Rechenmodell überhaupt auch für mich "interessant" :?:

Nun ich habe die "wetterbereinigten" Ergebnisse die ja 2011 abbilden, meine PV-Erträge aus 2011 so behandelt, als wäre die benötigte Energie aus meiner PV-Anlage genutzt worden. Das ich dazu die vorgefundenen Zahlen so nutze, als wäre mein Haus identisch zu dem von "imowell" ausgestatteten Gebäude, spricht entlang meiner Ergebnisse keinesfalls gegen die Aussagen und Absichten von "imowell". Eher ist das Gegenteil der Fall. In Kombination mit einer gleichgroßen oder angepassten PV-Anlage, würde sich für den Betreiber erhebliche Vorteile ergeben. Dies trifft in allen Fällen, wo mit der Methode "Infrarotheizung" plus PV-Anlage gearbeitet wird. Der Anteil von in den Heizmonaten unvermeidbaren Bezugsenergie geht deutlich zurück. Damit ist auch widerlegt, es sein unsinnig mittels el. Strom zu heizen. Mit den richtigen Methoden und Mitteln dürfte die Heizmethode die wohl umweltfreundlichste sein. Um die Darstellung zu vereinfachen, habe ich alle Daten in die Tabellenkalkulation "Calc " (LibreOffice) übernommen und davon diese Screenshots angefertigt :

Links und Mitte die Daten die ich von "imowell" übernommen habe :
Infrarot-Heizung.jpg
Rechts davon der Vergleich der wetterbereinigten Infrarotdaten mit den PV-Erträgen aus den Vergleichsmonaten für PV 25 in 2011

Drei Werte die sich daraus ergeben :

1. die (gemessen) benötigte Energie mit Nachtspeicheröfen (Fremdbezug) ........ = 12.789 kWh
2. die (errechnete) benötigte Energie für Infrarotheizung (Fremdbezug) ............ = 8.693 kWh
3. die (errechnete) benötigte Energie für Infrarotheizung + PV (Fremdbezug) ...... = 4.173 kWh

Verglichen mit dem notwendigen Fremdbezug von 12.789 kWh für die Nachtspeicherlösung, wären für den selben Wärmebedarf bei Nutzung der Infrarotheizung nur noch ein Fremdbezug von 8.693 kWh (67,97%) angefallen.

Infrarotheizung in Kombination mit PV hätte den Fremdbezug auf 4.173 kWh (27,4 %) reduziert. Der dazu genutzte Eigenbedarf muss allerdings noch mit dem für Überschuß erzielbaren Betrag (je nach Vertragszeitpunkt EEG) gegengerechnet werden.

Wo auch immer der Fremdbezug real generiert wurde, die notwendige Menge (2.) wurde mehr als halbiert.

:idea: Ebenfalls sehr wichtig, PV-Anlagen vor dem Jahr 2009 die ausnahmslos vertragliche die "Volleinspeisung" vereinbart haben, können niergendwo den tatsächlichen Eigenbedarf "sehen" und in all diesen Fällen wird nach 2. der volle Fremdbezug (8.693 kWh) auf der Bezugsrechnung erscheinen. Faktisch werden dennoch lediglich die oben genannten 4.173 kWh von "außen" aus dem Netz eingespeist. Klar wird der PV-Strom physikalisch direkt den nächstgelegenen "Verbrauchern" (hier die Infrarotheizungen) zufließen. "Juristisch" ist dieser Teil jedeoch bereits Eigentum des Netzbetreibers und je nach vereinbartem Tarif, wird der Bezug damit verrechnet....

Letzteres gilt im übrigen für jeden Bezug den jemand der "Volleinspeisung" vertraglich vereinbart hat. Defakto "kauft" der PV-Betreiber den eben generirten Strom zum ortsüblichen Tarif zurück. Selbstverständlich mit allen darauf lastenden zusätzlichen Kosten - auch die jeweilige EEG-Umlage wie jeder sonst auch. Das mag ja für den einen oder anderen "neu" :shock: sein, aber so ist es eben.

Für all diese PV-Betreiber ist die Anschaffung eines Speichers unsinnig. Müßte der "kostentechnisch" doch zudem dort üblichen Bezugstarif "gefüllt" werden. Das macht mit vielen Einschränkungen allenfalls als "Not-Battrie" für Stromausfälle einen in jeder Hinsicht eingeschränkten Sinn.. :(

Benutzeravatar
admin
Site Admin
Beiträge: 248
Registriert: 03.07.2019, 14:13
Kontaktdaten:

Nachtrag zu der o.beschriebenen Heizungsmethode

Beitrag von admin » 04.10.2019, 18:47

PV25 2012 real = 10.880 kWh - davon für Infrarotheizung -4.172 kWh
tatsächlich kann ich (wie auch "imowell" dies tun musste) nur den Ertrag aus 2012 heranziehen, weil meine PV erst am 27.09.2011 ans Netz ging :idea:

Überschuss = +6.707 kWh im Vergleich zu wetterbereinigtem Verbrauch von -8.693 kWh

PV25 benötigte tatsächlich in den Monaten April bis September keinerlei Heizung damit fallen für diese Zeit keine Abzüge an.

PV25 hatte im 1. Quartal +1.852 kWh und im 4. Quartal weitere +1.038 generiert

Damit ergibt sich für das 4. Quartal eine Differenz von -2.001 kWh, weitere -1.457 kWh vom 1. Quartal ergeben – 3.458 kWh dem +10.880 kWh gegenüberstehen

PV25 und der reduzierte April bis September Verbrauch der Infrarotheizung ohne PV ergibt als Differenz ein Plus von +2.890 kWh.
PV25 hätte also im selben Zeitraum (hellblau) -3.458 kWh von +10.880 kWh für eine gleichgroße Infrarotheizung verbraucht – der Überschuß beträgt also +7.422 kWh :roll:

Benutzeravatar
admin
Site Admin
Beiträge: 248
Registriert: 03.07.2019, 14:13
Kontaktdaten:

Heizperiode

Beitrag von admin » 03.11.2019, 17:23

Heizperiode (Quelle : MIETERSCHUTZBUND Berlin e.V) schreibt :
Für die meisten Mietverhältnisse beginnt am 1. Oktober die Heizperiode. Mangels einer gesetzlichen Regelung ist der Beginn der Heizperiode in der Regel in den Mietverträgen vereinbart. Allgemein wird die Zeit vom 1. Oktober bis zum 30. April festgelegt, in Ausnahmen auch vom 15. September bis zum 15. Mai.
Ist im Mietvertrag keine Regelung getroffen, gilt, dass die Heizungsanlage in Betrieb genommen werden muss, sobald die Temperatur unter 16 °C absinkt und in den darauffolgenden ein bis zwei Tagen nicht mehr auf über 20 °C ansteigt. In der Mietwohnung muss eine Raumtemperatur von 20 °C gewährleistet sein. Lediglich zwischen 24 - 6 Uhr kann diese abgesenkt werden, sodass mindestens noch 16 °C erreicht werden.
Bisher war ich in meiner Darstellung "PV-Ertrag in der allgemeinen Heizperiode = 1. Oktober bis 1. April" davon ausgegangen, der Monat April läge schon außerhalb der Heizperiode.

Dies habe ich nun entsprechend angepasst (November + Dezember 2019 fehlen noch - wird am Jahresanfang 2020 nachgezogen) :
11_2019_007.jpg

Diesen Monatserträgen werde ich (zunächst intern), die tatsächlich von Naturstrom bezogenen Leistungen gegenüberstellen. Seit dem 03.01.2019 erhalte ich dazu tägliche Angaben die am Smartmeter (Messstelle des lokalen EVU) erfasst werden.
Im Endzustand - alle Einzelheizkörper werden "abhängig" gesteuert und auch einzel erfasst über diesen IO-Server. Vom Prinzip her handelt es sich dabei um eine für diese Anwendung modifizierte SPS.

Das notwendige Programm soll, abhängig von der jeweils verfügbaren PV-Eingangsleistung, der Außen- und Innentemperatur die möglichst volle Anpassung gewährleisten. Dazu wird mit einem Zusatzgerät (Smart Meter des verlinkten Herstellers) über Stromwandler (der vorgeschaltete Wechselrichter ist dreiphasig) Strom, Spannung, Stromrichtung, Wirk-/ Blind-/ Scheinleistung, Fehlerströme, Belastung der Neutralleiters, Phasenverschiebung, Frequenz erfasst und über die relevanten "Merker" zur Steuerung genutzt werden.

Im Falle von Überschüssen aus der PV, sollen diese "sinnvoll" auf sonst unbeheizte Innenräume verteilt werden. Damit soll möglichst während der Heizperiode, die maximale Leistung in den Eigenverbrauch fließen.

Sicher wird nicht jeder diesen zusätzlichen Aufwand betreiben, aber mein Ziel ist die dezentrale Generierung UND Nutzung der PV-Erträge ohne dabei überhaupt das eigene, private Hausnetz zu verlassen. Durch die Größe der Anlage (10,940 kWp) fallen zwangsläufig in der verbleibenden "Nicht-Heizungsperiode" im bislang gemessenen 8 Jahre-Durchschnitt, jährlich ca. 6.800 kWh an, die nur geringfügig für den Eigenbedarf gemindert werden.

Ab der 2. Dezemberwoche steht mir ein kleiner 1phasiger Speicher " VoltStorage - Redox Flow Batterie" zur Verfügung. Wie der in die Anlage eingebunden wird, ist noch weitgehend offen. Sicher scheint mir jetzt schon, in der Heizperiode wird dessen Leistung lediglich den häuslichen Bedarf für das interne Kommunikationsnetzwerk bereitstellen und als "Notfallreserve" für kurze Netzstörungen dienen.

Sämtliche Bauteile (bis auf den üblichen Router) der "häuslichen IT" werden vom "äußeren Diensten" getrennt geführt. Falls später notwendig, wird das interne Netzwerk "galvanisch" getrennt betrieben...

Antworten

Zurück zu „Elektrische Energie in Wärme wandeln“

Wer ist online?

Mitglieder in diesem Forum: 0 Mitglieder und 1 Gast