Wärmegewinnung mit

Erdkollektoren

Wärmegewinnung mit

Erdsonden

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Für den Betrieb einer Wärmepumpe mit Erdkollektoren ist eine größere Grundstücksfläche erforderlich. Diese Grundstücksfläche richtet sich nach der Heizlast (Wärmebedarf) des Hauses. Im Mittel ist mit ca. 350 m² zu rechnen.

Damit die Erdkollektoren verlegt werden können, ist ein Erd-Aushub der oben genannten Fläche von 1,20 bis 1,50 m Tiefe erforderlich. Des weiteren ist ein Revisionsschacht, in dem der Soleverteiler (Solesammler) montiert wird, zu setzen.

Bevor mit diesen Arbeiten begonnen wird, muss die Bodenbeschaffenheit kontrolliert werden. Ein lehmig nasser Boden eignet sich besser als ein sandig, trockener Boden.

Nachdem der Aushub und der Revisionsschacht erstellt wurden, kann mit der Verlegung der Erdkollektoren begonnen werden. Die Erdkollektoren bestehen aus einzelnen PE-Leitungen (Rohrkreise), die in einem vorgeschriebenen Abstand verlegt werden. Diese sogenannten Rohrkreise werden an dem Soleverteiler angeschlossen. Vom Soleverteiler müssen dann zwei stärkere PE-Leitungen (Vor- und Rücklauf) ins Haus zur Wärmepumpe gelegt werden. Danach kann der Aushub wieder verfüllt werden.

Über die einzelnen Rohrkreise nehmen die PE-Leitungen, die mit einem speziellen, frostsicheren Solegemisch gefüllt werden, die Erdwärme auf. Das Solegemisch wird über den Soleverteiler, mit einer Solepumpe, zur Wärmepumpe transportiert. Die Wärme wird, wie bei der Grundwasser-Wärmepumpe, an das Kältemittel über einen Wärmetauscher abgegeben. Danach wird das abgekühlte Solemittel wieder in die Erdkollektoren transportiert, um erneut Erdwärme aufnehmen zu können. Der Kreislauf schließt sich hier und beginnt von neuen.

Der Temperaturunterschied zwischen Sole-Vorlauf und Sole-Rücklauf beträgt ungefähr 5 Kelvin. Das ist die Differenz, die als Wärme an die Wärmepumpe abgegeben wird.

Sollte eine größere Grundstücksfläche nicht zur Verfügung stehen, sind Erdsonden eine Alternative zu Erdkollektoren. Die PE-Leitungen werden hier nicht horizontal sondern vertikal ins Erdreich eingebracht. Bei dieser Einbringung der PE-Leitungen ins Erdreich wird die Erdwärme mit sogenannten Erdsonden gewonnen.

Für die Erdsonden werden, je nach Heizlast (Wärmebedarf) des Gebäudes, eine oder mehrere Bohrungen benötigt. Diese Bohrungen sollten nur von speziellen Bohrunternehmen ausgeführt werden.

Ein Reviesionsschacht, in dem der Soleverteiler montiert wird, muss bei der Erdsonden-Wärmepumpe ebenfalls gesetzt werden.

Nach der Erstellung der Bohrungen können die Erdsonden ins Erdreich eingebracht werden. Gängig ist die Doppel-U-Rohrsonde. Hier werden zwei Doppel-U-Rohrschleifen, also zwei Rohrkreise (jeweils Vor- und Rücklauf), in ein Bohrloch gebracht. So wie bei den Erdkollektoren, werden bei der Erdsonde ebenfalls PE-Leitungen verwendet. Alle Hohlräume zwischen PE-Leitungen und Bohrloch werden mit einem wärmeleitenden Material ausgefüllt.

Die PE-Leitungen müssen nun an den Soleverteiler angeschlossen werden. Zwei stärkere PE-Leitungen (Vor- und Rücklauf) werden dann, wie bei den Erdkollektoren, vom Soleverteiler ins Haus zur Wärmepumpe gelegt.

Die Wärmegewinnung bei Erdsonden und Erdkollektoren ist gleich. Auch hier nehmen die PE-Leitungen über die einzelnen Rohrkreise, in Verbindung mit dem Solegemisch, die Erdwärme auf. Die Erdwärme wird mit dem speziellen, frostsicheren Solegemisch, was sich in den PE-Leitungen befindet zur Wärmepumpe transportiert. Dies geschieht über den Soleverteiler, mit einer Solepumpe. Durch einen Wärmetauscher wird die Wärme an das Kältemittel abgegeben. Das abgekühlte Solemittel wird danach wieder in die Erdsonden transportiert, um erneut Erdwärme aufnehmen zu können. Der Kreislauf beginnt nun von neuen.