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·gelöst· Flächenkollektor - Entzugsfläche

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  •  seudaz
21.4.2017 - 18.12.2018
19 Antworten | 6 Autoren 19
19
Hallo werte Forumsgemeinde!

Als erstes möchte ich mich bei allen Forumsmitgliedern, für die vielen informativen und vor allem hilfreichen Beiträge bedanken.
Ich bin schon seit einigen Jahren stiller Mitleser. Durch eure Beiträge und Diskussionen konnte schon viele meiner Fragen beantwortet, Entscheidungen erleichtert bzw. diverse Probleme beim Hausbau vermieden werden.

Nun bin ich bei einem Thema, dass eigentlich sehr stark hier im Forum besprochen wird, ich mir aber nicht sicher bin, ob meine Annahme richtig ist. Darum möchte ich hier um euren Rat bitten.

In nächster Zeit steht bei mir die Verlegung der Flächenkollektoren für meine WP WP [Wärmepumpe] an.
Nachfolgend einige Basisdaten

HWB: 42,2 kWh/m²a
Heizlast Abschätzung: 28,93 W/m² (BGF)
zu beheizende WF: ca. 260 m²
Wärmepumpe: commotherm hybrid tower SW 10
Heizleistung: 10,6 kW
COP B0/W30: 4,9
Volumenstrom Quellenseite: 2.800 l/h
Volumenstrom Heizungsseite: 1.820 l/h
Entzugsleistung Boden: 10-15 W/m²

Geplant sind 3 Soleleitungen á 200m mit einem PE 100-RC da 32mm.
Wenn ich es richtig verstanden und berechnet habe, dann würde ich bei meinem Quellenseitigen Volumenstrom mit 3 Soleleitungen eine turbulente Strömung haben. (Reynoldszahl ca. 3.260)

Da unser Grundstück relativ groß ist, möchte ich die Rohre „konventionell“ verlegen.
Dazu habe ich 3 Überlegungen:

V1. 3x 100m Gräben je 0,8m breit, mit einem Abstand von jeweils 0,8m zwischen allen Rohren.
Diese Variante würde am wenigsten Fläche beanspruchen, aber wenn ich es richtig verstanden habe, die geringste Entzugsfläche mit sich bringen:
(1 + 0,8 + 0,8 + 0,8 +0,8 + 0,8 +1)*100=600m²

V2. 1x 200m Graben 1,6m breit (siehe Skizze1) alle 3 Soleleitungen im selben Graben.
Hier hätte ich eine Entzugsfläche von (1 + 1,6 + 1)*200 = 720m²
Der Nachteil aus meiner Sicht wäre der Aushub mit ca. 200*1,6*1,5 =480m³


2017/20170421432035.jpg

V3. 3x 100m Gräben 0,8m breit (siehe Skizze 2 ), wobei eine Rohr in je einen Graben kommt und die Gräben aber 6m voneinander entfernt sind.
Hier käme ich auf eine Entzugsfläche von (1 + 0,8 + 1)*100 *3 = 840m²
Der Aushub mit 0,8*1,5*100*3 = 360 m³ wäre derselbe, wie bei Variante 1


2017/20170421159318.jpg

Sollte ich richtig liegen, wäre die Variante V3 die effizienteste.
Meine Fragen sind nun an euch:

a. Stimmen meine Annahmen?
b. Kann ich bei der Variante V3 den Abstand zwischen den Gräben verringern,
ohne dass sich die Solekreise gegenseitig beeinflussen
(anstatt von 6m z.B.: 4m)?
c. Würdet Ihr sogar etwas anderes Vorschlagen?

Vielen Dank im Voraus!

  •  brink
  •   Gold-Award
21.4.2017  (#1)

zitat..
seudaz schrieb: seit einigen Jahren stiller Mitleser


Und über ringgrabenkollektor hast du auch schon gelesen? emoji

zitat..
seudaz schrieb: Heizleistung: 10,6 kW


Da geht man in richtung 1000m dn32 oder 800m dn40

zitat..
seudaz schrieb: Wenn ich es richtig verstanden und berechnet habe, dann würde ich bei meinem Quellenseitigen Volumenstrom mit 3 Soleleitungen eine turbulente Strömung haben. (Reynoldszahl ca. 3.260)


Wie hast du gerechnet?
Was für druckverlust verträgt deine sole umwälzpumpe? Diagramm vorhanden?

zitat..
seudaz schrieb: Dazu habe ich 3 Überlegungen:


Bei V1 wäre die mittlere leitung in relation zur äußeren leitungen "unterversorgt". Irrsinniger baggeraufwand - 600m schlitzgraben !?!?
Bei V2 gleiches problem wie bei V1 mit mittlerer leitung. Weniger baggerzeit hier.
Bei V3 hast du klassischen thermische kurzschluss. Warmes rohr liegt neben kaltem.
---
c)
Tendenziell V2, aber die leitungen wechseln nacheinander die graben ränder.

Bei der wp leistung wären 2x400m dn40 optimal, 1,6m breiter graben, rohre in slinkies reingelegt. Grabenlänge müsste man im trenchplanner zeichnen.

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  •  maider187
24.4.2017  (#2)
Eindeutig C. wenn du schon den Bagger da hast nutze ihn effektiv und lege an der Grundstücksgrenze einen Grabenkollektor. Dan hast das restliche Grundstück nicht mit deine Heizung verbaut und du kannst es nutzen wie auch immer du willst! Pool, zweites Haus für Kids usw....

1
  •  seudaz
24.4.2017  (#3)

zitat..
brink schrieb: Und über ringgrabenkollektor hast du auch schon gelesen?


Natürlich habe ich über den Ringgrabenkollektor auch eifrig gelesen.
Im Faden von goofgoo (http://www.energiesparhaus.at/forum/39543_11) habe ich entnommen, dass eben die gerade Verlegung am effizientesten wäre. Deswegen meine Idee zu V2.
Nach deinen Anworten, bin ich jetzt aber zum Schluss gekommen, dass ich mich in die Materie des Ringgrabenkollktors einarbeiten muss emoji .

zitat..
brink schrieb: Wie hast du gerechnet?
Was für druckverlust verträgt deine sole umwälzpumpe? Diagramm vorhanden?


Bei meiner Berechnung hätte ich ca. 39kPa Druckverlust.
Diagramm habe ich leider noch nicht, muss ich erst anfordern.


2017/20170424502255.jpg

Werde mich jetzt mal genauer mit dem Trenchplaner befassen.
Vielen Dank für die rasche Hilfe.



1


  •  Executer
  •   Gold-Award
24.4.2017  (#4)
Handelt es sich um einen Neubau? Wenn ja würde ich die Heizlast kritisch hinterfragen, vermutlich zu hoch. Ebenso die gewählte Wärmepumpe.

Auf welche Entzugsleistung würde ein üblicher Grabenkollektor kommen? Bei dem großen Grundstück wäre dies vermutlich ausreichend, die von dir gezeichneten Varianten ein Overkill mit sinnlosen Mehrkosten.

1
  •  seudaz
24.4.2017  (#5)

zitat..
Executer schrieb: Handelt es sich um einen Neubau? Wenn ja würde ich die Heizlast kritisch hinterfragen, vermutlich zu hoch. Ebenso die gewählte Wärmepumpe.


Ja, ist ein Neubau mit 50er Ziegel, ohne KWL KWL [Kontrollierte Wohnraumlüftung]. Rohbau steht bereits.
Lt. Energieausweis hätte ich eine Flächenbez. Heizlast von 28,93 [W/m² BGF] (die Luftwechselraten mit 0,4 fürs Lüften ist wahrscheinlich zu hoch angesetzt)
Die BGF welche beizt (bzw. frostsicher gehalten werden soll) beträgt ca. 362m²
Daraus würde sich eine Gebäudeheizlast von ca. 10,5 kW ergeben.

zitat..
Executer schrieb: Auf welche Entzugsleistung würde ein üblicher Grabenkollektor kommen?


Was meinst du mit üblicher Grabenkollektor? RGK oder Flächenkollektor?

zitat..
brink schrieb: Bei der wp leistung wären 2x400m dn40 optimal, 1,6m breiter graben, rohre in slinkies reingelegt. Grabenlänge müsste man im trenchplanner zeichnen.


So hier nun mein erster Entwurf mit dem Trenchplaner
http://grabenkollektor.waermepumpen-verbrauchsdatenbank.de/trenchplanner.html?id=dX4rxrG8lonxsvWe89iS
Würde mich sehr über eure Hilfe freuen.

Wo finde ich die Excel-Datei bei der ich Grabenbelegung berechnen kann?


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  •  brink
  •   Gold-Award
26.4.2017  (#6)
wow, fast 150m rgk. gibt's selten emoji

zitat..
seudaz schrieb: Wo finde ich die Excel-Datei bei der ich Grabenbelegung berechnen kann?


der alte link zur originalen ods datei geht nicht mehr..
borge dir eine kopie von andreas aus: http://www.energiesparhaus.at/forum/44697_2#401717

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  •  seudaz
26.4.2017  (#7)
RGK anstatt Flächenkollektor - Vielen Dank für den Link!
Werde mich jetzt mal mit der Gewichtung für die 2x400m DN40 beschäftigen.

zitat..
brink schrieb: wow, fast 150m rgk. gibt's selten


Am WE werde ich wahrscheinlich 2-3 Probeschlitze graben, damit ich die Bodenverhältnisse in ca. 1,5m tiefe besser abschätzen kann. Der Graben könnte also vielleicht noch etwas kürzer werden.

Die WP WP [Wärmepumpe] (nicht modulierend) mit den 10,6kW ist (leider) bereits bestellt.
Die Heizleistung des RGK RGK [Ringgrabenkollektor] sollte ja mindestens der Heizleisung der WP WP [Wärmepumpe] entsprechen. Soll ich da noch eine Reserve einplanen??



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  •  brink
  •   Gold-Award
26.4.2017  (#8)

zitat..
seudaz schrieb: Soll ich da noch eine Reserve einplanen??


Ja, wenns geht, wird der rgk mit 20-25% überdimensioniert geplant laut trenchplanner

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  •  Lorenz13
14.3.2018  (#9)
Hallo brink,

Ich habe erst jetzt den Faden von seudaz gelesen.

Ich verstehe Deine Anmerkung zum Plan V2 von seudaz mit der parallelen Grabenverlegung nicht. Du schreibst, "tendenziell V2, aber die leitungen wechseln nacheinander die graben ränder".

Hat das eine negative Auswirkung auf die Entzugsleistung? Die beiden an den Rändern liegenden Soleleitungen bleiben ja trotz der Mäander-Verlegung immer am äußeren Rand. Das mittlere bleibt immer in der Mitte. Und die Abstände zwischen den Teilgräben sind 6 Meter.

Warum ist diese Variante nicht anzuraten, sofern genug Platz ist?

Danke lg Horst

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  •  brink
  •   Gold-Award
14.3.2018  (#10)
der mittlere kreis hat keinen rand als entzugsfläche. die V2 mit 2 kreisen wäre besser, oder eben, die kreise wechseln ständig ihren platz

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  •  Lorenz13
14.3.2018  (#11)
Hallo brink,

Danke. Bei gerader Verlegung von mehr als 2 Kreisen hätte dann ein breiterer Graben gar nicht viel Sinnd und wäre es besser, einen sehr schmalen Graben zu machen, weil dann alle mehr oder minder vom Randentzug profitieren könnten?

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  •  brink
  •   Gold-Award
14.3.2018  (#12)
ja! bei gerader verlegung bspw mit 2 kreisen würde ich 80cm schaufel nehmen. schlitzgraben machen und jeweils ein rohr in den rand legen. klar kann man auch da bis zu 2m breite baggern, aber aufwand zu nutzen ist niedriger und niedriger..
je nach bodenverhältnissen und baggertonner kann sich ein breiterer graben jedoch auch in gleicher zeit ausgehen - je größer/stärker der bagger und je "feiner" die erde, desto eher ist man auch breiter schnell unterwegs..

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  •  Lorenz13
14.3.2018  (#13)
Hallo brink,

Danke. Bin verwirrter als zuvor. Beim RGK RGK [Ringgrabenkollektor] scheint alles ziemlich klar zu sein. Bei gerader Verlegung lese ich ziemlich unterschiedliche Positionen.

Gdfde hatte 3x300 PE32 Rohr in einen 300 Meter langen und 90 cm breiten Graben eingebracht, 1,9 tief. Dyarne lobte das als mörderquelle. Das Bild dazu zeigt auch schön drei Rohre parallel nebeneinander, zwei jeweils am Rand, eines in der Mitte.

Crink wiederum hatte vor einem Jahr im Forum erklärt, es wird ab 200 m Grabenlänge mit 1,5 Grabentiefe und 0,5 m Grabenbreite interessant. Dann fügte er vier Beispiele an, wo jeweils - mit Ausnahme der 40-er Einrohrverlegung - die Grabenbreite durchgehend 0,5 m betrug. Zusatz für den Bagger: möglichst groß mit schmaler Schaufel.

Ebenfalls crink rechnete dann für einen 300 m langen 0,95 b und 1,5 t Graben mit 6 Solekreisen 32-er Rohr bei lehmigen Sand eine minimale Sole -2,89 Grad Februar/März, 44.737 Watt Heizbedarf, Strom 8.612 Watt und AZ 5,19 bei WP WP [Wärmepumpe]-Starts 789 für eine NIBE 4-16 aus. Das gleiche bei 2,2 m b hätte nur eine Stromersparnis von 8.612 auf 8.474 Watt gebracht und die minimale Sole hätte nur -1,85 Grad betragen. Er meinte, das lohnt sich nicht wirklich.

So höre schon auf - ich suche weiter. Lg Horst


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  •  brink
  •   Gold-Award
14.3.2018  (#14)
servus horst,

ich kann dir nicht ganz folgen..


was ist dein wunsch?
was sind deine möglichkeiten?


rgk oder kein rgk?

bei gerader verlegung ist natürlich rohr mit 1m rechts + links "ungestörtes" erdreich am besten. aber wer macht das? wie wird das durchgeführt?

ich meinte mit 2m breite eben diesen extremfall.
angenommen, du hast relativ sandige, "feine" erde, gehst mit einem 30 tonner mit 2m schaufel zu werke und hast "unendlich viel grund", dann legst auch so einen kollektor an einem tag.
die tiefe wird wohl ab 1,5m fast keine rolle mehr spielen, da man mit so viel "ungestörtem" erdreich eh schon an erdreichtemp rankommt.

zitat..
Lorenz13 schrieb: Ebenfalls crink rechnete dann für einen 300 m langen 0,95 b und 1,5 t Graben mit 6 Solekreisen 32-er Rohr


tja, wer macht so was?
6 (??) rohre in einem stück im schmalen graben?

1
  •  Lorenz13
14.3.2018  (#15)
Hallo brink,

Ich will einen Graben, der viel Entzugsleistung bringt und nicht zu kompliziert ist. Ob das ein RGK RGK [Ringgrabenkollektor] ist oder ein 300 Meter langer Graben, ist mir nicht so wichtig. Ein langer Graben geht sich in meinem Garten aus. Wobei ich immer davon ausgegangen bin, dass ein langer schmaler Graben wesentlich weniger Aushubfläche und damit weniger Baggerarbeit bedeutet. RGK gefällt mir sehr gut, aber wenn es leichter ist, einfach nur gerade Rohre zu verlegen und angeblich sogar damit mehr Leistung herauszuholen, werde ich das bevorzugen.

Auslegen möchte ich das an einer NIBE 1155 (4-16). Im Trenchplanner habe ich mich schon ausgetobt und viele Möglichkeiten versucht, allerdings weist der bei der Leistung nur beim RGK RGK [Ringgrabenkollektor] valide Werte aus. Nicht bei einem Graben ohne Slinkys. Deswegen habe ich versucht, auch beim geraden Graben weiter zu kommen. Ich verstehe das Argument der Randlage von Kollektoren als günstigste Entzugsart durchaus, doch wurde eben in vielen Beiträgen nicht zwingend von einer Nur-2-Kreisverlegung ausgegangen.

So bin ich auf die 6-er Verlegungsvariante im Haustechnikdialog gestoßen. (Wobei ich glaube, dass dort eine ziemlich starke WP WP [Wärmepumpe] von EcoForest mit modulierend bis über 20 kw eingebaut wurde). Außerdem gibt’s im HTD einen Faden in dem Frank bei einem Vergleich mit gerader Verlegung der Rohre ohne Slinkies praktisch kaum Unterschiede ausmacht bei einem Abstand (Du hast recht, es sind nur zwei Solekreise) zwischen den beiden Solekreisen von 20 Zentimeter, 30 cm usw bis zu einem Meter. Das hat mich einigermaßen erstaunt.

Meine Vorstellung war aufgrund der bisherigen Lesungen, dass ich dann einen 300 meter langen und 80 cm breiten und 1,5 oder 1,6 tiefen Graben mache und darin 4x300 PE32 lege. Oder auch 5x300 PE32. Das ist es.

Danke - lg Horst


1
  •  brink
  •   Gold-Award
15.3.2018  (#16)

zitat..
Lorenz13 schrieb: Wobei ich immer davon ausgegangen bin, dass ein langer schmaler Graben wesentlich weniger Aushubfläche und damit weniger Baggerarbeit bedeutet.


wenn die 40er schaufel und 2m schaufel gleich oft löffeln müssen, dann ist zeit gleich, aushub gewaltig anders.

zitat..
Lorenz13 schrieb: RGK gefällt mir sehr gut


emojiemoji

zitat..
Lorenz13 schrieb: doch wurde eben in vielen Beiträgen nicht zwingend von einer Nur-2-Kreisverlegung ausgegangen.


crux aller nicht 1- oder 2-rohr (oder 2^x-rohr) gräben..

zitat..
Lorenz13 schrieb: dass ich dann einen 300 meter langen und 80 cm breiten und 1,5 oder 1,6 tiefen Graben mache


wenn du agrarland besitzt eventuell möglich.
ansonsten rgk mit zb 4x 400m dn40 wäre für 16kw vernünftiger. das kannst symmetrisch/versetzt legen in 1 oder 2 oder 4 gräben.

1
  •  Lorenz13
15.3.2018  (#17)
Guten Morgen brink

Danke für Deine Mühe.

lg Horst

1
  •  Weichmann
18.12.2018  (#18)
Als Interessenten für Planung.Gibt es einen Mindestabstand zur Grundstücksgrenze? Hat jemand Erfahrung damit,bzw. ist es in einer Verordnung geregelt. Danke.

1
  •  brink
  •   Gold-Award
18.12.2018  (#19)
laut nö bauordnung ist da nichts geregelt. kannst auf mm auf die grundstücksgrenze legen. es sollte aber der rohrrand 1m von der grenze entfernt sein

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