Erschliessung von Wärmequellen für eine Wärmepumpe

Es gibt verschiedene Anwendungstechniken, Erdwärme nutzbar einer Wärmepumpe zuzuführen:

Erdwärmekollektor als Flächenkollektor, Grabenkollektor oder Spiralkollektor
Erdsonden als Rohr-in-Rohr System oder Doppel-U-Rohr Ausführung
Erdspiesse und Erdlanzen in verschiedenen Systemen
Beachtet werden soll die Richtlinie VDI 4640, Blatt 2

Die nachfolgende Übersicht zeigt die unterschiedlichen Varianten der Erschließung von Erdwärme für Wärmepumpen. Die Beispiele sind bei Weitem nicht vollständig

Der vertikale Spiralkollektor

Dieser Erdwärmekollektor ist einem heizungstechnischen Wärmetauscher am ähnlichsten und man kann ihn als Erdwärmetauscher im klassischen Sinne bezeichnen. Der Kollektor verursacht auf dem Grundstück wenig Erdbewegung und hat eine kurze Montagezeit.

Spiralkollektoren bewirken durch ihr Wärmetauscherprinzip eine besonders gleichförmige Entwärmung des Erdreichs. Die Entzugsleistung des Kollektors steht in Abhängigkeit zur eingesetzten Tauscherfläche und der Erdbeschaffenheit. Eine genaue Berechnung der Entzugsleistung ist unabdingbar erforderlich.

Kompakter Spiralkollektor für Wärmenutzung aus der Erde mit Wärmepumpe IVT495TWIN

Quelle

Die Wärmequelle - Erdreich
Sonnenenergie wird vom Erdreich entweder direkt in Form von Einstrahlung oder indirekt in Form von Wärme aus Regen und Luft aufgenommen. Die Temperatur unterhalb der Frostgrenze ist relativ konstant und beträgt das ganze Jahr über zwischen 8 und 12 °C.

Die Spiralkollektoren oder Tiefensonden werden senkrecht in den Boden eingelassen. Die Sondentiefe wird bereits bei der Planung festgelegt, die Spiralkollektoren werden ca. 3,50m tief gesetzt, Tiefensonden sogar bis 100m tief. In jedem Fall können Sie Ihren Garten wie gewohnt nutzen.

Quelle

Bild LTM Ulm

RAUGEO Helix-Sonde PE-Xa
Die neue Form der Erdwärmenutzung

Bild LTM Ulm

Quelle	Quelle

Die angewandte Technik des Spiralkollektors ist in Deutschland weitgehend unbekannt. Tatsächlich liegt der Ursprung dieser Technik in den Vereinigten Staaten. Hier gibt es mit Spiralkollektoren die längsten Erfahrungen. Vergl VDI Richtlinie 4640

Quelle: Zentrahaus

Weitere Bilder www.mainhardts.de/i_heizung/2004_05_14%2008-15-12.html, www.mainhardts.de/i_heizung/2004_05_14%2012-18-02.html

zudem wirklich gutes Bautagebuch unter www.mainhardts.de/ mit tollen Bildern

Energiekörbe bzw. Erdwärmekörbe

BetaTherm

Zahlreiche weitere Erdwärmekorbvarianten finden Sie über Google (Bildersuche)

Energiekorb (EWTS)

Diese Erdwärmetauschersonden (EWTS) dienen der Erschließung der Wärmequelle Erde, wenn weder genügend Fläche für einen Flachkollektor da ist, noch die Bodenbeschaffenheit in größerer Tiefe Erdwärmesonden zulässt.

Für die EWTS ist eine Mindesttiefe von ca. 3-5 m erforderlich.

Die Anzahl der EWTS richtet sich nach der WP-Anlagenleistung und der Bodenqualität.

Der jeweilige Abstand zwischen zwei EWTS sollte mind. 5 m betragen.

Weitere Infos:

energieberatung.ibs-hlk , Bautagebuch Mucha, Erdwaermesystemtechnik Ganggolf,

Flächenkollektor

Ein Flächenkollektor macht dann Sinn, wenn die Kollektorfläche (etwa selbe bis zweifache Gebäudefläche) kostengünstig bis in eine Verlegetiefe von 1.00-1.50 Meter ausgehoben werden kann und diese Fläche nicht überbaut wird. Werden direktverdampfende Wärmepumpen verwendet, werden wie oben abgebildet nur wenige Leitungen (Heizkreise) verlegt. Wird Wasser (Sole) als wärmeübertragendes Medium verwendet. Gute Infoseite zu diesem Thema. bei Waterkotte.

Quelle: http://www.fh-zwickau.de/

Sog. Kapillarrohrmatten kommen heute seltener zum Einsatz. Beispiele für derartige Systeme finden Sie z.B. aus unserer Wandheizungsseite (Nassysteme).

ein weiteres Beispiel eines professionelleren Grabenkollektors (weitere Bilder www.sawanet.de )

Vergrösserung, Bild anklicken, Quelle

Erdsonden / Erdspiesse / Erdlanzen / Energiepfähle

Der sprachliche Unterschied eines Energiepfahls gegenüber eines Spiralkollektors ist, dass der Energiepfahl i.d.R in einen Stahlkorb eingebunden ist.


	Quelle: http://www.systherma.de/ Quelle: http://www.atrio.at/
Rehau RAUGEO Energiepfähle bieten folgende Vorteile: Mindestens 75% der Energie aus dem Erdreich Kein zusätzlicher Platzbedarf Höchste Betriebssicherheit durch PE-Xa plus Kostengünstige Wärme aus dem Boden Prospekt Geothermie	Erdberührte Wärmetauscher sind Anlagen wie Energiepfähle, aktivierte Fundament- oder Bodenplatten, aktivierte Pfahl- bzw. Schlitzwände zur Baugrubensicherungen und Erdwärmsonden, die zur Wärme- und Kältegewinnung aus dem Untergrund dienen.	In Pfähle oder andere Fundamentbauwerke werden Kunststoffrohre DN 20/2.0 bzw. 25/2.3 eingelegt, in denen in geschlossenen Kreisläufen die Absorptionsflüssigkeit zirkuliert und die Energie in die Gebäudetechnik-Zentrale transportiert wird. Diese Flüssigkeit kann unter bestimmten Voraussetzungen Wasser oder Sole sein. Die Rohrsysteme werden entweder auf der Baustelle oder im Herstellerwerk in die Armierungskörbe eingebunden.... weiter


Bohrgerät	Einbrigen einer Erdsonde	Bohrgerät aus einem Bautagebuch Quelle?