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Flächenkollektor vs. Grabenkollektor

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  •  goofgoo
22.9.2015 - 14.9.2016
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407
Hallo liebe Kollektor-Experten,

ich lese mit großem Interesse die verschiedenen aktuellen Fäden über Grabenkollektoren (welche gefühlt wie die Schwammerl aus dem Boden schießen emoji ) und mittlerweile haben sich dazu doch ein paar Fragen ergeben:

Wir werden unser Haus mit der kleinen drexel-weiss S2 Wärmepumpe und einem kleinen Kachelofen für extreme Härtezeiten beheizen. Zu der WPWP [Wärmepumpe]-Dimesnionierung gibt's schon einen Faden: http://www.energiesparhaus.at/forum/38978_2

Als Energiequelle ist ein Flächenkollektor mit 1x200m PLT40-Rohr geplant (als Sole wird Ethanol mit Wasser gemischt - welches Mischverhältnis ist empfehlenswert?!). Grundstück (Hang abfallend nach Norden, lehmiger Boden) sieht folgendermaßen aus (1170m²). Kollektor ist am nördlichen Ende geplant:

2015/2015092230452.JPG

Nun entnehme ich diversen Grabenthreads, dass offenbar die Rohrlängen derzeit zu den Herstellerempfehlungen gnadenlos überdimensioniert werden, z.B. brink hat eine ähnliche Heizlast wie ich und verbaut ~450m PLT40!
Macht es nun auch Sinn meinen Flächenkollektor auf z.B. 300m zu "verlängern"?

Wie sieht es mit der Leistung der Kollektoren aus - bis vor kurzem hatte ich den Eindruck, dass der Flächenkollektor die Nase vorne hätte, mittlerweile entsteht bei mir durch diverse Diskussionen der Eindruck, dass der Grabenkollektor das nonplusultra darstellt.

Wie ist hier die Meinung der Experten? Flächenkollektor oder Grabenkollektor? Platz ist bei uns ja recht viel vorhanden, insofern beides gut machbar.
LG Christian

  •  altehuette
9.10.2015  (#81)

zitat..
gdfde schrieb: Kanal is egal, der gefriert nicht mal ein, wenn er oberirdisch verlegt ist

Das (warme) Abwasser bleibt ja nicht irgendwo im Rohr stehen, sondern fließt einfach durch...


So ist es nicht!
War schon öfters, dass absichtlich der Wasserhahn leicht geöffnet wurde um ein Einfrieren der Wasserleitung zu verhindern. Durch zu geringen Durchfluss im Kanal friert aber Dieser erst recht zu, wenn der Kanal wo im Freien verläuft.

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  •  brink
9.10.2015  (#82)
Das grabentool rechnet immer 300 m rohr. D.h. wenn man nur gerade anteile hat, wird der ganze rest in die 2 grabenstücke gesteckt.
Aber ich sehe da aber auch das problem, wo man 450 m rohr unterbringen soll ;) .. Na scherz, das wären meine meter. ;)
Du musst dir überlegen, wie viel rohr du tatsächlich verlegen möchtest. Min 300 m wären gut, damit du genug rohraussenfläche hast, über die du dem erdreich energie entziehen kannst. Ich glaube, das hatten wir schon mal ;)
Teile der geraden stücke kannst du zu gräben umwandeln, vorzugsweise die zur warmen seite - da hast du sozusagen das bessere preis/leistungsverhältnis.

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  •  dyarne
  •   Gold-Award
10.10.2015  (#83)

zitat..
goofgoo schrieb: meinst du damit um synergien zu nutzen?

ja christian,
wenn man sowieso weg und zufahrt auskoffert auf 1m dann ists eine stunde mehrabeit und man hat für den kolli dort auch schon ausgegraben...

zitat..
goofgoo schrieb: ist es nicht problematisch, genau im bebauten bereich am meisten rohr in den kolli zu legen?!

ist ja das warme ende, das braucht eh mehr rohr (siehe brink) und ich geh davon aus daß nicht versiegelt wird, sondern sickerfähig belegt.

dann erntet der teil sogar mehr wärme als eine wiese - nachzulesen bei sepp holzers permakultur...

zitat..
goofgoo schrieb: irgendwas kann da nicht stimmen oder ich verstehe es offensichtlich nicht...

ja, das tool ist für schleifen ausgelegt, mit mischformen kann der tabellenrechner nicht umgehen. das würde man händisch optimieren...

zitat..
goofgoo schrieb: ist es sinnvoll, so einen langen schmalen graben auszuheben?

immer. der geringste grab- UND verlegeaufwand.
man braucht bloß riesengrundstücke dafür...

bei dir könnte man da auf 2 x 250m rohr gehen und du hättest für das kleine x2 eine absolute superluxusquelle wegen der geraden verlegung...

zitat..
goofgoo schrieb: mit welchen sole-temps habe ich über die heizsaison hinweg bei obiger planung zu rechnen?

mit überdurchscnittlich guten.

auch ein 2m tiefer grabenkollketor kann am winterende keine 5° herzaubern, weil die der boden selbst nicht mehr hat. aber du würdest so wohl das 2-3 fache erdvolumen eines 'normalen' flachkollektors mit weniger grabaufwand erschließen, das bringt dir am winterende sicher 2°-3° höhere soletemperaturen. und das viele rohr als tauscherfläche hebt die soletemperatur noch einmal weil der abfall (gradient) zum erdreich geringer ist ...

wenn du mit dieser auslegung gewichtet um 4° höhere soletemepratur erreichst spart dir das dauerhaft 10% stromkosten. der kollektor ist nebenbei billiger als ein standardflachkolli...

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  •  dyarne
  •   Gold-Award
10.10.2015  (#84)

zitat..
altehuette schrieb: ...wenn der Kanal wo im Freien verläuft.

naja, da würden wir aber auch sagen 'bitte nicht zuhause nachmachen' ... emoji

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  •  goofgoo
10.10.2015  (#85)

zitat..
dyarne schrieb: ich geh davon aus daß nicht versiegelt wird, sondern sickerfähig belegt.


nein, wird versiegelt bzw. übderdacht - die überdachung ist dann allerdings wieder begrünt emoji
pläne und ansichten siehst du hier:
http://www.energiesparhaus.at/forum/39637

zitat..
dyarne schrieb: das bringt dir am winterende sicher 2°-3° höhere soletemperaturen...


ja das ist nicht ganz unwichtig, weil davion ja wieder die leistung meiner wp abhängt:

2015/20150719981883.JPG
mit geht's da weniger um kostenersparnis sondern einfach um den punkt, dass ich das haus warm bekomme wenn's saukalt ist. ich will ein wohlig warmes haus bei rund 23°C und keine kalte bude mit 18°C emoji

zitat..
dyarne schrieb: bei dir könnte man da auf 2 x 250m rohr gehen...


bringt das wirklich noch entscheidende vorteile im vergleich zu 300m? ich dachte eigentlich, dass 300m schon ordentlich überdimensioniert sind (D&W empfiehlt aktuell bei lehm 150m).

wegen der verlegung von 300m (oder gar 500m) rohr: mein grundstück hat ja trotzdem "nur" ~130m umfang. insofern muss ich da bei 300m schon einige slinkys legen, bei 500m wohl fast überall?! oder übersehe ich da wieder einmal was? emoji

danke für die super-hilfe. je mehr ich darüber nachdenke, desto realistischer wird der graben-kolli emoji


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  •  dyarne
  •   Gold-Award
10.10.2015  (#86)

zitat..
goofgoo schrieb: nein, wird versiegelt bzw. übderdacht

ah okay, dann gehts nicht...

dann würde man wie bei deinem plan außen vorbei fahren...

zitat..
goofgoo schrieb: ich dachte eigentlich, dass 300m schon ordentlich überdimensioniert sind (D&W empfiehlt aktuell bei lehm 150m)...

die hersteller geben immer sehr schlanke auslegungen an, vor allem um gegenüber dem mitbewerb nicht teurer dazustehen. gerade d&w steht zu superknappen auslegungen, die dann auch einmal bivalent sein dürfen...

wenn man das rohr um < € 1,- pro meter bekommt würde ich immer empfehlen üppiger zu verlegen. die soletemperatur wirds danken ... emoji

zitat..
goofgoo schrieb: wegen der verlegung von 300m (oder gar 500m) rohr: mein grundstück hat ja trotzdem "nur" ~130m umfang...

ja, darum bietet sich NUR gerade bei dir nicht an.

2 x 250 wäre als 2 redundante kreise im selben graben gedacht, so wie bei richard oder mario.

dh du müßtest 250m unterbringen in einer mischung aus gerade und slinky. 2 x 200 wäre bei der maschine eh auch noch üppig.

ich würde das dann von einem schönen plan und der verfügbarkeit des rohres abhängig machen...

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  •  goofgoo
10.10.2015  (#87)

zitat..
dyarne schrieb: 2 x 250 wäre als 2 redundante kreise gedacht, dh du müßtest 250m unterbringen in einer mischung aus gerade und slinky. 2 x 200 wäre bei der maschine eh auch noch üppig.


ah, ok. aber bringt mir der redundante kreis bei geradem kollektor überhaupt etwas? da liegen ja dann wirklich nur 2 rohre direkt nebeneinander, oder? wäre da nicht ein langer 300m kreis effizienter?

zitat..
dyarne schrieb: wenn man das rohr um < € 1,- pro meter bekommt würde ich immer empfehlen üppiger zu verlegen.


naja, PLT40 gibt's aber nicht so leicht <1€/m, zumindest hat brink dafür laut seinem thread 1,29€ plus MwSt. bezahlt.
macht also rund 300 Euro für den zweiten kreis plus verteilerlösung.

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  •  dyarne
  •   Gold-Award
10.10.2015  (#88)

zitat..
goofgoo schrieb: ah, ok. aber bringt mir der redundante kreis bei geradem kollektor überhaupt etwas? da liegen ja dann wirklich nur 2 rohre direkt nebeneinander, oder?

ja bringt was.
man würde den schlitz mit der schmalsten schaufel graben, bsplw 40cm und die beiden rohre jeweils an den rand legen - ergibt sehr guten entzug, beide haben ja eine ungestörte seite...

zitat..
goofgoo schrieb: naja, PLT40 gibt's aber nicht so leicht <1€/m,

bei 2 kreisen müßte man bloß plt32 verlegen. würde ich bei dir bevorzugen, weil du eben nicht soviel laufmeter zusammenbringst wie brink.

das gilt jetzt alles für hauptsächlich geraden kollektor. das wäre mmn aus energetischer sicht bei dir der königsweg.

danach kommt dann ein klassischer slinky-kollektor, den kann man auch mit 1 kreis in plt 40 machen...

prinzipiell gilt: erdvolumen sticht rohr.
also entscheidung gehst du einmal ganz rum -> dann hauptsächlich gerade -> dann 2 plt 32...

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  •  brink
10.10.2015  (#89)
1x 300 m PLT40 oder 2x 250 m PLT32
Das 32er Rohr bekommst du um 0,77 €/m plus lieferung

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  •  goofgoo
10.10.2015  (#90)

zitat..
dyarne schrieb: bei 2 kreisen müßte man bloß plt32 verlegen.


ah, das ist preislich natürlich wesentlich günstiger und auch nicht so schwer. allerdings brauch ich dann einen soleverteiler. plus schacht?

ein paar details sind in meinem nächsten planungsversuch wieder dazu gekommen:
- ganz am südlichen eck quert ein regenwasserkanal das grundstück, daher bin ich dort etwas eingeschränkt.
- außerdem haben wir entlang der östlichen grundstücksgrenze eine 20kv erdleitung auf 80cm tiefe - zumindest haben wird diese auskunft erhalten. der genaue verlauf muss von Energie Stmk erst markiert werden.


2015/20151010567042.PNG
http://grabenkollektor.waermepumpen-verbrauchsdatenbank.de/canvastest.html?id=iMcQVTsYWQDkLjZqv0kb

wenn ich kaltes und warmes ende tausche, hätte ich ein paar vorteile:
- im norden wird etwas angeschüttet -> tiefe leichter erreichbar
- im norden mehr platz für slinkys -> am warmen ende besser
- außerdem eine kleine wasserrückhaltemulde (dachwässer) im norden -> ideal für slinkygraben

sorge: habe ich probleme mit dem kalten ende entlang des weges, regenwasserkanal, unter carport etc. bei gerader verlegung? vermutlich wohl nicht optimal, oder?



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  •  brink
10.10.2015  (#91)

zitat..
goofgoo schrieb: ah, das ist preislich natürlich wesentlich günstiger und auch nicht so schwer.


300 x 1,29 € = 387 €
500 x 0,77 € = 385 €
1x 300 m DN40 bekommt man leider nicht günstig am stück, d.h. einmal schweißen.
2x 250 m DN32 ja, noch verteiler dazu, aber könntest andenken es in den keller zu verpacken. kostet aber auch wieder was.

zitat..
goofgoo schrieb: sorge: habe ich probleme mit dem kalten ende entlang des weges, regenwasserkanal, unter carport etc. bei gerader verlegung? vermutlich wohl nicht optimal, oder?


naja, du geht neben dem weg, da sollte ok sein.
das eine stück unterm carport sollte auch nicht das drama sein.
ich lege z.b. das gerade stück direkt an der grundgrenze zur strasse, weil ich dort eh graben muss für das fundament der einfriedung. vorteil bei mir: da ist noch ca. 2 meter grünstreifen, erst dann strassenasphalt.
wenn du wirklich bedenken hast, kannst du betroffene teile 'isolieren' - lehrrohr

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  •  brink
10.10.2015  (#92)
aus meinem angebot gewesen:

2015/20151010753001.JPG

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  •  goofgoo
10.10.2015  (#93)
@brink
das ist sozusagen eine art verteilerkasten samt soleverteiler, oder? aber 807€ ist auch nicht gerade ein schnäppchen - da kann ich einiges PLT40 rohr drum kaufen emoji

zitat..
brink schrieb: wenn du wirklich bedenken hast, kannst du betroffene teile 'isolieren' - lehrrohr


naja, was heißt bedenken haben. eher habe ich einfach keine ahnung, ob das probleme machen könnte. bin ja baulaie und nicht wp-grabenkollektor-dämmung-fenster-dach-bodenplatte-statik-experte. manchmal sollte ich das aber wohl sein emoji

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Hallo goofgoo,
hier gibt es dazu Erfahrungen und Preise: Flächenkollektor vs. Grabenkollektor

  •  brink
11.10.2015  (#94)
Ja, statt verteiler draussen, hättest du das im keller. Noch dazu kommt aber dass du 4 durchbrüche brauchst. Kostet auch wieder ein bisschen was.
Wie oben geschreiben, plt40 kommt nicht teurer als plt32 da man weniger meter braucht. Pro meter ist aber 40er überproportional teurer, das stimmt.

zitat..
goofgoo schrieb: bin ja baulaie und nicht wp-grabenkollektor-dämmung-fenster-dach-bodenplatte-statik-experte. manchmal sollte ich das aber wohl sein


Geht mir und vielen hier genauso :)
Ich denke mir bei einer geraden leitung wird's nicht so viel machen. Dass es da zu vereisungen und hebungen bei einem geraden stück unterm carport kommt, stelle ich mir wirklich sehr unwahrscheinlich vor. Sonst, wenn du min. 1 m von wasserleitungen abstand hälst, sollte es auch gut sein. Elektroleitungen sind egal, da eher beim baggern aufpassen

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  •  johro
  •   Gold-Award
11.10.2015  (#95)

zitat..
Ich denke mir bei einer geraden leitung wird's nicht so viel machen. Dass es da zu vereisungen und hebungen bei einem geraden stück unterm carport kommt, stelle ich mir wirklich sehr unwahrscheinlich vor. Sonst, wenn du min. 1 m von wasserleitungen abstand hälst, sollte es auch gut sein. Elektroleitungen sind egal, da eher beim baggern aufpassen


Warum so sparen? Lieber gleich mehr Fläche investieren. Was kostet das Rohr? Das ist doch egal ob bei einem Hausbau was um ein paar hunderter mehr kostet. Es soll gut sein und viele Jahrzehnte halten.

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  •  klima2020
11.10.2015  (#96)
Hallo Goofgoo
Bei den vielen Beiträgen ist es nicht leicht eine Entscheidung zu treffen, daher möchte ich dir auch meine Erfahrung mitteilen.
Wenn du aus Gewährleistungsgründen die Anlage von einen Heizi installieren
lässt, sollte unbedingt eine Heizlastberechnung nach Önorm als Vertragsgrundlage erstellt werde. Die Abweichungen zur Heizlast des Energieausweises werden aber gering sein. Ein Grabenkollektor ist auch eine passable Lösung für einen ambitionierten Heimwerker mit sehr guten Freuden zur Mithilfe. Die hier praktizierten Berechnungen beruhen auf Erfahrungswerten und selbst erstellten Berechnungsmodulen. Eine vertragsrechtlich relevante Version sollte eine Hydrogeologe erstellen (kostet natürlich extra Geld). Man kann natürlich das Geld auch in einen Sicherheitszuschlag investieren.
Daher kommt auch die Situation, dass kaum eine Heizungsfirma diese Version anbietet. Bei einer Leitungsausführung mit PE 40 Rohr sollte man auch die Steifheit bei herbstlichen oder winterlichen Temperaturen bedenken. In Verbindung mit sehr langen Rollen benötigt da man schön einige helfende Hände. Daher kommt es bei Profianbietern zur Situation dass entweder das Problem auf die Tiefensondenbohrfirmen ausgelagert wird (hohe Kosten) oder es werden die in der Berechnung, Kalkulation und Installation einfacheren Varianten mit Individuellen Flachkollektoren oder seriengefertigten Erdwärmekörben oder Spiralsonden angeboten. Auch hier gilt je weniger Grundflächenbedarf desto höher die Kosten. Wobei die Erdwärmekörbe und Spiralsonden noch wesentlich günstiger sind als die Tiefenbohrsonden.
Bei den Solewärmepumpen kommen jetzt verstärkt auch die Invertervarianten zum Einsatz. Hier hast du den Vorteil das der COP Wert in weiten Modulationsbereich gleich hoch ist. Die punktgenaue Auslegung der Wärmepumpe für einen Heizwärmebedarf der bei der Planung ja nur theoretisch berechenbar ist hat bei der modulierten Leistungsregelung nur mehr eine untergeordnete Bedeutung. Pufferspeicher sind hier überhaupt nicht erforderlich und es kommt trotzdem zu keinen pulsierenden betrieb.
Die Jahresarbeitszahlen sind hier in der höhe von gemessenen COP Werten. Bei guter Anlagenauslegung natürlich auch darüber.

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  •  dyarne
  •   Gold-Award
12.10.2015  (#97)

zitat..
goofgoo schrieb: allerdings brauch ich dann einen soleverteiler. plus schacht?

schacht würd ich auf keien fall machen, ist teuer und sehr unkomfortabel dort hinzuschauen...

ein soleverteiler kostet € 100-200,-
man kann sich bei 2 kreisen den auch noch sparen, und wie bei einer duplex-sonde die rohre mit einem Y-stück (hosenrohr) verbinden. bloß einzeln absperrbar müssen sie sein.

bei sonden wird auch für 4 kreise bloß eine durchführung gebohrt.

ich würde 2 machen, einmal vl einmal rl, weil es meist klug ist diese auseinanderzuziehen, kreuzungsfrei angepaßt an die position der anschlusse an der wp...

zitat..
goofgoo schrieb: wenn ich kaltes und warmes ende tausche, hätte ich ein paar vorteile:
- im norden wird etwas angeschüttet -> tiefe leichter erreichbar
- im norden mehr platz für slinkys -> am warmen ende besser
- außerdem eine kleine wasserrückhaltemulde (dachwässer) im norden -> ideal für slinkygraben

perfekt umgesetzt!

zitat..
goofgoo schrieb: habe ich probleme mit dem kalten ende entlang des weges, regenwasserkanal, unter carport etc. bei gerader verlegung?

nein, hast du nicht. der 'lange' kreis hat ja gerade einmal 1% seines entzugs im bereich der querung, man sollte mindestens 1m abstand halten und ein oder zwei xps platten zur wasserleitung dazwischen stellen...

zusätzlich kann man das rohr bei der querung in ein sandbett legen und den entzug lokal so drosseln...




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  •  dyarne
  •   Gold-Award
12.10.2015  (#98)

zitat..
klima2020 schrieb: daher möchte ich dir auch meine Erfahrung mitteilen.

hallo klima,

in welchem bereich der branche bist du tätig?

kannst du uns ein paar konkretere beispiele zu körben und spiralsonden geben?

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  •  klima2020
13.10.2015  (#99)
Hallo dyarne,
bei Erdwärmekörben habe ich neben Selbstbauvarianten mit Serienprodukten von Uponor und Betatherm Erfahrung gemacht. Bei den Spiralsonden kenne ich die Helixsonden von Rehau. Ich habe auch für Musteranlagen einmal Spiralsonden selbst angefertigt. Bei richtiger Auslegung funktionieren auch diese Varianten problemlos. Die optimale Auslegung ist bei allen möglichen Systemen die Basis.
Da bin ich eben aus meiner Tätigkeit im Beratungsbereich und der Bauüberwachung vorbelastet.

1
  •  goofgoo
14.11.2015  (#100)
nach längerer "abstinenz" widme ich wieder meiner kollektor-planung. es ist wieder ein weiteres detail hinzugekommen und zwar wird die wasserleitung ganz im osten parallel zur 20kv-leitung geführt. daher ist es wohl unklug, dort auch den kollektor parallel zu führen.

daher mein zwei neuen vorschläge:

variante1

2015/2015111424318.PNG
http://grabenkollektor.waermepumpen-verbrauchsdatenbank.de/canvastest.html?id=DsH94Ih7gYEwz6kMYGpJ
- habe dabei wieder das warme und kalte ende vertauscht, da ich ansonsten schon ein wenig sorge wegen der leitungsführung unterhalb des betonierten gehwegs habe.
- würde diese variante mit 2x200m plt32 (oder 2x250m plt32) parallel realisieren

variante2

2015/20151114859706.PNG
http://grabenkollektor.waermepumpen-verbrauchsdatenbank.de/canvastest.html?id=wPPbQ0TNbJFEZ8iL7V87
- ebenfalls warmes und kaltes ende vertauscht
- würde diesev variante mit 1x300m plt40 realisieren

welche variante gefällt euch besser? wo ist der geringere arbeitsaufwand bei der herstellung (grabarbeiten!) zu erwarten? welcher kollektor bietet die bessere performance?

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  •  Executer
  •   Gold-Award
16.11.2015  (#101)
Ohne jetzt alle Hintergründe nachgelesen zu haben gefällt mir Variante 2 besser, da mehr Erdreich umschlossen werden kann. Warum machst du auf der SW-Seite keine Slinkys?
Warum nicht auf 2x300m plt32 gehen?

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