Wärmepumpe von Drehstrom auf Wechselstrom umstellen

#7049441
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Unser Haus wird mit einer Wärmepumpe Pel~900 Watt an Drehstrom beheizt 
(Passivhaus, Heizlast max. 3,3kW). Das hat der Hersteller so vorgesehen, 
warum auch immer, denn der verwendete Kompressor wäre auch in einer 
230Volt Version verfügbar.

Um eine einfache Notversorgung sicherstellen zu können, wäre jetzt der 
Betrieb an 230Volt wünschenswert. Eine Umrüstung des Kompressors ist 
allerdings mit recht viel Aufwand verbunden, das Gerät müsste praktisch 
komplett zerlegt werden.

Also kam die Idee auf, dafür einen Frequenzumrichter 230/400 zu 
verwenden. Der müsste praktisch nichts können, weil Drehzahländerung ist 
im Konzept der WP nicht vorgesehen. Nur den vermutlich hohen Anlaufstrom 
(ist allerdings ein Scroll) sollte der FU abkönnen und eben einen guten 
Drehstrom liefern.

Hat das schon einmal jemand gemacht? Gibt es ggf. spezielle FU's genau 
für solche Anwendungen?
#7049457
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Thomas R. schrieb:
> Frequenzumrichter 230/400

Die Spannung müsste der halt auch hochsetzen und das ist sagen wir 
mal... selten. Der Frequenzumrichter macht dir aus 1~ 230v höchstens 3~ 
230V.

Geht es, den Motor des Kompressors auf ∆ umzuklemmen? Dann wäre Betrieb 
an Frequenzumrichter an 3~ 400V oder 1~ 230V möglich. Man muss den 
Umrichter nur parametrieren, dass der Motor maximal 3~ 230 sehen darf.

Und noch eine dumme Frage: hat deine Wärmepumpe vielleicht bereits einen 
Umrichter eingebaut? Eventuell muss man das Ding bloß auf 230 umstellen 
(und den Kompressor umklemmen).

mfg mf
Beitrag #7049470 wurde von einem Moderator gelöscht.
(Firma: Schweigstill IT) Persönliche Seite #7049515
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Thomas R. schrieb:
> Das hat der Hersteller so vorgesehen, warum auch immer,

Der Betrieb mit Drehstrom hat mehrere Vorteile: höherer Wirkungsgrad und 
gleichmäßiger Drehmomentverlauf des Motors. Sofern ein 
Drehstromanschluss verfügbar ist, würde ich bei leistungsstärkeren, fest 
installierten Geräten immer die Drehstromvariante bevorzugen.

Bei Geräten mit einem Frequenzumrichter relativiert sich das durchaus 
etwas, insbesondere wenn dadurch ein materialschonender Sanftanlauf 
möglich ist.
#7049558
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Hier ein Zitat aus der Original Copeland Doku:

"Eine generelle Freigabe zum Betrieb der Standard Copeland Scroll 
Verdichter mit drehzahlgeregelten Frequenzumformern ist nicht möglich. 
Für den Betrieb der Scrollverdichter mit Frequenzumformern müssen eine 
Reihe von Aspekten berücksichtigt werden, wie Systemauslegung, Auswahl 
eines geeigneten Frequenzumformers, zulässiger Anwendungsbereich und 
unterschiedliche Betriebsbedingungen. Nur Frequenzen zwischen 50 Hz und 
60 Hz sind möglich. Ohne eine besondere Freigabe ist der Betrieb 
außerhalb dieser Frequenzgrenzen nicht möglich. Die Spannung muss 
proportional zur Frequenz geregelt werden.
Wenn der Frequenzumformer eine maximale Ausgangsspannung von 400V 
liefern kann, dann steigen die Ströme bei Frequenzen über 50 Hz an. Wenn 
der Verdichter an der Grenze der Motorleistung oder der maximalen 
Druckgastemperatur betrieben wird, kann das zu Sicherheitsabschaltungen 
führen".

Diese Kompressoren haben einen "eingebauten konventionellen 
Überlastschutz".

Ich könnte den Kompressor gegen einen "PFJ" (Bezeichnung für 230Volt) 
tauschen, will aber erst den Aufwand abwägen.
#7049596
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Eine Drehstrom NEA müsste aber trotzdem stark überdimensioniert sein, 
denn der Anlaufstrom ist schon heftig (danke an Hinz für den Ausschnitt 
aus dem Datenblatt). Und ein "Moppel" ist nicht für 24/7 gedacht, nur 
eine richtige NEA.

Der FU würde nicht nur die 230/400Volt Umformung erledigen, sondern auch 
den Anlaufstrom reduzieren. Damit würde eine einfache 230Volt NEA 
reichen.

Von den Chinesen gibt es günstige FU's in diesem Leistungsbereich. Ein 
solcher FU für ~€100 ist allemal billiger als der Tausch des 
Kompressors...
#7049607
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Und bevor jemand wegen des Datenblattes fragt:

Die TATSÄCHLICHEN Leistungsaufnahmen von Klimakompressoren hängen 
praktisch nur von den Gegebenheiten im Kältekreislauf ab. Der Hersteller 
der WP (Drexel & Weiss, x2) hat das eben mit R134a so ausgelegt, daß im 
Betrieb lediglich ca. 900Watt aufgenommen werden. Das stimmt auch mit 
den Ablesungen der Leistungen am (WP-eigenen) eHZ überein.
(Firma: Funkenflug Industries) #7049615
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Was ich machen würde wenn kein Drehstrom-Netzersatz möglich ist:

Transformator mit 3..4kW von 230V auf 400V (werden oft für 400V->230V 
verwendet, funktionieren aber auch andersrum), dann FU mit der 
Möglichkeit einer einphasigen Speisung (z.B. Siemens Micromaster können 
das) und dann Verdichter. Möglicherweise ist der Verdichter auch der 
einzige 3phasige Verbraucher, dann könnte man das Verdichterschütz 
rausschmeißen und den FU diese Aufgabe übernehmen lassen, ganz kurze 
Anfahrrampe (0,5s) zur Vermeidung hoher Anlaufströme, fertig.

Nachteil: Diese einfachen FUs haben oftmals keine PFC, möglicherweise 
ist der Betrieb eines derart modifizierten Geräts gegen die Vorschriften 
des Netzbetreibers, genau so wie der einphasige Anschluss so hoher 
Leistung (Schieflast).

Den Verdichter auszutauschen ist ein verdammt teurer Spaß, kann man dank 
des unter hohem Druck stehenden Kältemittels nicht ohne weiteres selber 
machen. Bzw. selbst wenn man die nötigen Gerätschaften hat und sich 
schlau machen würde wie's geht, dann darf man in der EU nicht ohne 
Kältemittelschein an Anlagen herumfummeln, die mit "echtem Kältemittel" 
(also keine Kohlenwasserstoffe) betrieben werden.

Der bereits vorgeschlagene Drehstrom-Notstromgenerator könnte die 
einfachste Wahl sein.
(Firma: Funkenflug Industries) #7049641
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> Und im Trafo wäre noch zusätzliche Energie
> für den Anlauf gespeichert.
Äh, nicht wirklich. Ohne Anlaufstrombegrenzung wirst Du
erstaunt sein, wie weit so eine Sicherung fliegen kann.

Edit: Du kannst Dich bei FUs mit einfacher Brückengleichrichtung und so 
hoher Leistung sowieso schon mal darauf einstellen, daß Du da einen 
Stromkreis mit mindestens 20..25A einphasig brauchst, das muss fest 
verkabelt werden, am besten gleich mit 4mm². Alles andere wird warm.

> Kälteschein habe ich, nur keine Übung und Geräte (mehr).
Dann lass das lieber. Kältemittel ist ziemlich teuer geworden,
je nach dem was da drin ist (R407c/R410a?). Wenn weg, dann weg.
Persönliche Seite #7049658
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Thomas R. schrieb:
> Und ein "Moppel" ist nicht für 24/7 gedacht, nur eine richtige NEA.

TO sprach von Stromausfall. Der dauert in DE nicht Wochen.

Eigentlich brauche man für paar Stunden auch keine Heizung. Die ganze 
Fragestellung ist damit obsolet.

Die billigen Baumarkt-Moppel halten durchaus ein paar Wochen durch, bis 
sie auseinanderfallen. Ich spreche aus Erfahrung. Synchrongenerator 
nehmen, die FU-Teile sind viel zu empfindlich.

2ct
(Firma: Funkenflug Industries) #7049664
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> Wäre es nicht auch möglich einen China FU an 230Volt zu betreiben
> und dessen 230Volt AUSGANG über einen Drehstromtrafo auf den
> Kompressor zu geben?
Könnte man probieren, je nachdem ob der FU das mag oder nicht. 
Zusätzliche Induktivität kann zu erhöhten Verlustleistungen führen und 
dann muss der FU den höheren Strom tragen können, der bei 230V entsteht. 
Trafo brauchste außerdem...

Ich glaube da ergibt sich kein nennenswertes Einsparpotenial, zumal ich 
die Zuverlässigkeit meiner Heizung nicht gerade einem China-FU 
anvertrauen würde. Denn wie das immer so ist, sowas reißt genau dann den 
Arsch hoch, wenn man es am dringendsten braucht. Wenn dann erstmal alle 
Rohre und Heizkörper kaputtgefroren sind weil sich die 
Ersatzteilbeschaffung ein wenig hinzog, kommt mir die Kostenersparnis 
recht fragwürdig vor.
#7049692
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Stärkere NEA's sind häufig Diesel. Und gerade herumstehender Dieselsprit 
stirbt wohl häufiger den Tod durch Dieselpest.

Gerade erst erlebt, daß nach dem Winterlager eine 500k€ Motoryacht nur 
noch mit dem Dieselkanister lief weil das gesamte Kraftstoffsystem mit 
Dieselpest verklebt war. Das ist ein Schaden im sehr hohen einstelligen 
k€ Bereich.

Kommt wohl vom Biodieselanteil und lässt sich bisher nicht sicher 
vermeiden. Oder man muß spezielle Spritsorten verwenden, die im Falle 
eines Falles garantiert nicht mehr zu beschaffen sind. Oder Additive 
verwenden, von denen das wirksamste leider seit 2018 verboten ist etc.

Daher: kleiner Moppel auf Benzinbasis.
#7049839
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Es gibt doch auch FUs, die 400 V liefern. Wenigstens in England ist das 
durchaus gängig, leider aber recht teuer.

Alternativ ein 400V bei dem die Eingangsspannung mit nem Trafo 
hochgesetzt wird. Wie hoch die sein muss, weiss ich aber nicht, wohl 
eher so 440V.
Weil ja bei 230V gleichgerichtet auch deutlich mehr ergibt. Bei400V und 
3fasen ergibt sich ja eine höhere Spannung, wie wenn nur 2 vorhanden 
sind.
Das muss natürlich ausgeglichen werden.
(Firma: Funkenflug Industries) #7049852
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> Daher: kleiner Moppel auf Benzinbasis.
Nein.

Jede Form von Netzersatz braucht Wartung und regelmäßige Probeläufe. 
Wenn man das nicht macht, erlebt man im Anforderungsfall die 
verrücktesten Geschichten, wo sich hinterher immer alle ganz erstaunt 
fragen, wie das denn nur passieren konnte. Da passen dann plötzlich 
Stecker nicht, irgendwelche Leitungen sind zu kurz oder gar nicht 
vorrätig, die Leistung reicht nicht (mehr) um den Bedarf zu decken oder 
das Ding macht keinen Mucks weil die 20 Jahre alten Akkus schon seit 10 
Jahren im Ruhestand sind. Und ja, das kostet Geld, Sicherheit gibts 
nicht zum Nulltarif. Auch nicht für Privatanwender.

Benzin ist auch nicht ewig haltbar, vielleicht ein Jahr, danach kann man 
das Zeug nur noch als Waschbenzin gebrauchen. So richtig brennen will 
das dann nicht mehr. Das Problem habe ich z.B. selbst bei meiner 
Kettensäge. Wenn man da Jahre alten Sprit für bereithält, sollte man 
gleich eine Axt daneben stellen.
Gast #7056252
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Wärmepumpe - da muss ich auch was zu schreiben.

"Um eine einfache Notversorgung sicherstellen zu können."

Macht keinen Sinn. Notversorgung bei einem Passivhaus ist ein 
2kW-Radiator. Was soll die Not sein - dass eine Phase beim Hausanschluss 
ausfällt? Eher unwahrscheinlich.

Basteleien mit FUs bei Wärmepumpen sollte man unterlassen da - nach 
eigener Erfahrung - sich der Wirkungsgrad durch zusätzliche Verluste 
verschlechtert. Bei Wärmepumpen kommt es allein auf den Wirkungsgrad an.

Copeland ZB15 ist ohnehin veraltete Technik. Die in modernen 
modulierenden WPs verwendeten BLDC Kompressoren sind deutlich besser. In 
veraltete Technik sollte man ohne Not nicht mehr investieren.

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