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Hybrid-Quelle: Konkrete Pläne

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  •  JanRi
  •   Gold-Award
4.3. - 26.11.2021
31 Antworten | 5 Autoren 31
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Wir hatten das Thema als vor etwas über zwei Jahren schon einmal, aber da es sich automatisch geschlossen hat, muss ich neu anfangen. Hier aber der Link zur Vorgeschichte:

https://www.energiesparhaus.at/forum-hybridquelle-aus-tiefenbohrung-und-baugrubenkollektor-nachtraeglich/52088_1

Kurzfassung: Unsere TB hat eine nicht ganz gut gemachte Verpressung (viel zu viel Wasser und zu wenig Verpressmaterial), so dass ich auch im Vergleich mit den Zahlen anderer vermute, dass die Soletemperaturen besser sein könnten. Sie sind nicht schlecht, aber eben auch nicht gut (aber natürlich voll in der Norm, so dass man das nicht reklamieren kann).

Wir haben aber auch einen Baugrubenkollektor, der aus 110m 32er PE-Rohr besteht, das zweimal ums Haus geht (leider eingesandet). Crink aus dem HTD hatte dafür mal etwa 1 KW möglichen Entzug berechnet.

Das Ding war eigentlich für eine Solevorwärmung der KWL KWL [Kontrollierte Wohnraumlüftung] gedacht, aber es hat sich gezeigt, dass sowas nicht gebraucht wird. Also kann es sinnvoll verwendet werden, um die TB zu unterstützen. Angesichts der Heizlast von 5,6 KW (höchste wirklich verwendete Leistung im Februar bei -15C waren 4,7 KW) und somit einem Entzug von deutlich unter 5 KW dürfte auch 1 KW deutlichen Einfluss haben.

Im alten Thread ging es viel um die Hydraulik, aber da bin ich mittlerweile der Meinung, dass sie so einfach wie möglich sein muss. Die Idee ist also, den BGK parallel zur TB zu schalten und eine motorisch verstellbare Drossel vorzusehen (auf diese Weise erhöht es im Gegensatz zu einer parallelen Einbindung (TB: 2 x 210 m 32er Rohr inkl. Anbindung) auch den Widerstand nicht, sondern senkt ihn).

Die Drossel ist zwingend nötig, da die WPWP [Wärmepumpe] die Solepumpe moduliert und man den Arbeitspunkt dynamisch ändern muss. Die TB bliebe ohne Drossel.

Für die Drossel würde ich eine simple Regelung bauen, die letztlich nichts weiter macht, als die warme Seite des BGK per Drosselung so einzuregeln, dass sie +-1K der warmen Seite der TB entspricht. Das wird den BGK im Übergang zwar mehr fordern, aber danach dürften beide dann halbwegs synchron laufen.

Der BGK darf wegen seiner Lage nicht tief ins Minus. Die Gefahr sehe ich aber kaum, denn die TB war minimal bei 0,5/-2,5 (das nur ganz kurz) und bei längerem Dauerbetrieb um 4,5 KW lag sie um 1/-2. Bei 3,6 KW Dauerbetrieb pendelt sie sich bei etwa 2/-1 ein. Damit kann ich mir gut vorstellen, dass 2/-1 in etwa die Grenze sein könnte für den Hybridbetrieb auch bei 4,5 KW, was keine große Eisgefahr darstellt.

Wie seht ihr das?

Was könnte man da als Drossel nehmen, um wirklich einen schönen Einstellbereich zu bekommen (und nicht den Fall, dass sich der interessante Teil innerhalb von wenigen Grad Drehwinkel abspielt)? 

  •  Pedaaa
  •   Gold-Award
8.3.2021  (#21)

zitat..
JanRi schrieb: Du meinst, dass sich das dann von selbst einreguliert, weil turbulent deutlich mehr Druckverlust erzeugt?


zitat..
JanRi schrieb: Da der Druckverlust jeweils fast gleich ist (vermutlich sogar gleich, weil die TB ja noch die 90-Grad-Stücke und das 180-Grad-Wendestück hat), wäre das vermutlich der Zustand, der sich von alleine einstellen würde, wenn man nichts drosselt


ja, so wars gemeint.
so sollte sich das in beiden Beispiel-Fällen ungedrosselt in etwa einstellen.
Real wirds sicher ein wenig anders sein wegen Anbindeleitung, Fittings, T-Stück, Mischer usw. 
Aber grob die Richtung sollte stimmen.

Das mit dem Tacosetter ist kein schlechter Vorschlag.
Das wäre die einfachste Umsetzung überhaupt.
Gibt sogar passende Teile aus Kunststoff für Sole-Leitungen siehe "Tacosetter Hyline" 

Allerdings finde ich die Variante mit der Mischer-Drossel eigentlich besser, weil diese, wenn gewünscht, auch mit Mischermotor versehen und geregelt werden kann.
Fürn Anfang reicht wahrscheinlich einfacher Handbetrieb, bis man weiß wie sich das System tatsächlich verhält.
Und vielleicht kommt auch die Erkenntnis, dass gar kein geregelter Motor notwendig ist 😉

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  •  MalcolmX
  •   Gold-Award
8.3.2021  (#22)
Danke für die Erklärung. 

Da muss ich drauf achten. 
Gibts eine Faustregel wieviel mehr Entzug man mit einer Duplex Sonde schafft gegenüber einer Simplex bei der TB?
Ich fände wie angesprochen Simplex 40mm und in Serie dazu den RGK RGK [Ringgrabenkollektor] eben am einfachsten... keine Soleverteilung.
Der Geologe war aber in Richtung Duplex Sonde eingestellt... aus Gewohnheit oder bringt die wirklich sagen wir 30% mehr?

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  •  Pedaaa
  •   Gold-Award
8.3.2021  (#23)
Gute Frage. Aber normalerweise ist ja die Frage eher ob lange simplex oder kürzere Duplex. Eine gleich lange duplex Bohrung hat sicher etwas mehr Effizenz, und auch weniger Druckverlust.  
Ist aber auch teurer:

32L/min:
160m RGK RGK [Ringgrabenkollektor] 40mm -> 50,8kPa
120m duplex TB -> 53,5kPa
zusammen:  104,3kPA

20L/min:
160m RGK RGK [Ringgrabenkollektor] 40mm -> 22,8kPa
120m duplex TB -> 16,4kPa
zusammen:  39,2kPA 

Aber ich glaube du bist ja eh schon überdimensioniert mit deiner Quelle, oder?
Ich würde mal alle Varianten grob durchrechnen. 
Evtl. reicht die Leistung auch mit 320-350m 40er Rohr noch gut, wennst den RGK RGK [Ringgrabenkollektor]-Rohr-Anteil kleiner machst?!  Super simplel mit einem durchgehendem 40er Rohr ists halt schon.

Alternativ lass eine kürzere Duplex TB gegenrechnen, mit langem RGK RGK [Ringgrabenkollektor]-Anteil?!
Irgendwo findet sich schon der goldene Schnitt aus Aufwand/Kosten/Effizenz

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  •  JanRi
  •   Gold-Award
8.3.2021  (#24)

zitat..
Pedaaa schrieb: Fürn Anfang reicht wahrscheinlich einfacher Handbetrieb, bis man weiß wie sich das System tatsächlich verhält.
Und vielleicht kommt auch die Erkenntnis, dass gar kein geregelter Motor notwendig ist

Tatsächlich ist mein Plan, das Ding von Anfang an mit Motor, Sensoren und Mikrocontroller auszustatten, die Ansteuerung aber manuell zu machen (also per Kommando den Motor für x Sekunden in die eine oder andere Richtung fahren). Dann habe ich nämlich den bequemen Handbetrieb vom Arbeitszimmer aus und kann ganz gemütlich ausprobieren, wie das am sinnvollsten funktioniert, ohne die ganze Zeit neben der WPWP [Wärmepumpe] stehen zu müssen. 

Der Motor ist schon wegen der Passivkühlung nötig, denn da muss ich den BGK vermutlich früher oder später abhängen, um von der kühlen TB zu profitieren. Das sollte dann auch automatisch gehen, so dass WW WW [Warmwasser] dann wieder mit der Hybridquelle läuft.

zitat..
MalcolmX schrieb: Gibts eine Faustregel wieviel mehr Entzug man mit einer Duplex Sonde schafft gegenüber einer Simplex bei der TB?


Ich meine mich an 80% zu erinnern, die ein Rohr einer Duplex-Sonde schafft. Ich hatte versuchsweise mal einen Kreis abgedreht, da gingen die Soletemperaturen etwas runter und die WQ-Pumpe leicht hoch.


zitat..
MalcolmX schrieb: keine Soleverteilung.

Habe ich auch nicht. Die Tichelmannanbindung ist im Keller und die hat der HB gebaut. Sind ja nur ein paar Teile mehr als für ein Rohr. An der Hauseinführung habe ich damit 4 Kugelhähne und kann beide Kreise einzeln sperren. Falls da mal was undicht wird oder anderweitig kaputt geht, ist das sicher sehr gut.

Beim RGK RGK [Ringgrabenkollektor] gilt das mit den Beschädigungen ja noch mehr. Mach doch einfach eine 32er Duplex-Sonde in Reihe mit einem zweikreisigen Kollektor ebenfalls aus 32er Rohr. 2 32er Rohre haben zusammen etwa den gleichen Querschnitt wie ein 40er Rohr, aber ein ganzes Stück mehr Oberfläche, was dem Wärmeaustausch zugute kommt.


zitat..
Pedaaa schrieb: Ist aber auch teurer:

Spielt das wirklich eine Rolle? Das dürfte gegen die Kosten für die Bohrung selbst fast im Rauschen untergehen. Das wäre mir die Redundanz wert.




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  •  passra
  •   Silber-Award
8.3.2021  (#25)
Trotzdem würde ich einen 0-10V-Mischer nehmen, dann weißt du durch die Ansteuerung auch gleich, WO das Ding eigentlich steht. Wie willst du mit einem Klick-Klack beim Testen die Stellung feststellen, ohne immer wieder vor Ort zu gehen???
Oder willst du jedesmal auf 0 fahren und dann wieder los, einmal 10sek, beim nächsten Versuch wieder auf 0 und dann 15sek usw.?😜 das ist doch absolut unpraktikabel...

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  •  JanRi
  •   Gold-Award
9.3.2021  (#26)
Das ist richtig, Problem bei den 0-10V-Dingern ist, dass sie mit 24V laufen. Das ist in einer Mikrocontrollerumgebung natürlich alles machbar, treibt den Aufwand aber deutlich weiter nach oben. Von daher ist es vermutlich einfacher, an einem Klick-Klack-Antrieb eine Positionsbestimmung (Poti oder so) zu ergänzen.

Ob man das überhaupt braucht, ist dabei auch noch eine Frage. Vermutlich ist es nur wichtig, die Stellung "fast zu, so dass noch ein klein wenig Sole durch den BGK geht und der Sensor am Ende funktioniert" zu erkennen. Ob man wirklich mehr braucht, wird man beim manuellen Regeln sicher bald merken.

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  •  MalcolmX
  •   Gold-Award
9.3.2021  (#27)
Danke für eure Tipps auch zu unserem Projekt.

Ich will einfach auch kapieren wovon die Rede ist wenn der Installateur bzw das RGK RGK [Ringgrabenkollektor] Team ihr Ding machen.  Ich bin da aber eh in sehr guten Händen :)

Ich glaub der aktuelle Stand sind 1x40mm RGK RGK [Ringgrabenkollektor] der seriell an eine 2x32mm Duplex Sonde anschliesst... :) und diese Woche ist hoffentlich die positive Bauverhandlung zum Haus selber, dann kann man auch schon in die Zukunft schauen :)

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  •  JanRi
  •   Gold-Award
9.3.2021  (#28)

zitat..
MalcolmX schrieb: Ich glaub der aktuelle Stand sind 1x40mm RGK RGK [Ringgrabenkollektor] der seriell an eine 2x32mm Duplex Sonde anschliesst

Wenn das hydraulisch und baulich (sprich entsprechende Nähe) irgendwie geht, würde ich einen Kurzschluss für den RGK RGK [Ringgrabenkollektor] vorsehen, den du per Kugelhahn öffnen kannst. Das könnte beim sommerlichen Kühlen spannend werden, weil die TB deutlich niedrigere Soletemperaturen liefert.


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  •  Pedaaa
  •   Gold-Award
9.3.2021  (#29)
Da geh ich nicht unbedingt mit.
Malcom will ja so seriell fahren:

WPWP [Wärmepumpe] Sole-Auslass -> RGK -> TB ->  möglichst direkt zurück zum WPWP [Wärmepumpe]-Sole-Einlass im Schutzrohr.

Also der kurze RGK RGK [Ringgrabenkollektor]-Teil hilft, egal ob Winter oder Sommer.
Im Sommer kühlt der RGK RGK [Ringgrabenkollektor] die Sole vor, TB macht die restliche Arbeit.
Im Winter wärm der RGK RGK [Ringgrabenkollektor] vor, TB macht die restliche Arbeit.

der Weg von TB zurück zur WPWP [Wärmepumpe] sollte möglichst keinen Kontakt mit dem Erdreich haben.

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  •  MalcolmX
  •   Gold-Award
9.3.2021  (#30)
Ja so ist die Konfiguration in etwa.
Von TB bis Technikraum nur ca 3m zurück...

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  •  JanRi
  •   Gold-Award
26.11.2021  (#31)
Ich hole das mal wieder hoch, weil heute der HB da war und wir neben dem Austausch des defekten MAG auch darüber geredet haben. Er ist bereit, das zu bauen... hat aber gefragt, ob Nibe sowas freigibt emoji

An der Stelle darum nochmal die Frage hinsichtlich der Drossel. Weiter oben hat sich ja die Idee herauskristallisiert, einen Mischer mit einem verschlossenen Abgang "zweckzuentfremden", also quasi als einstellbare Drossel zu verwenden.

Hat jemand Erfahrungen, welche Parameter so ein Mischer haben sollte, damit man in diesem Einsatzfall auf einen halbwegs vernünftigen Stellbereich kommt?

Letztlich geht es darum, unter den weiter oben beschriebenen Bedingungen (Doppel-U-Sonde PE32 mit 99m Tiefe parallel zu einem 110m langen Baugrubenkollektor, Sonde enthält je Kreis 210m PE32 und beide Kreise sind per Tichelmann parallel, während der BGK aus 110m PE32 besteht) im Regelbereich 1-100% der Solepumpe auf eine halbwegs sinnvolle Aufteilung zu kommen (ca. 1/5 durch den BGK, ca. 4/5 durch die TB). Die Regelung selbst mache ich mit Mikrocontroller und Stellmotor (zeitgesteuert, PWM oder 0-10V ist noch nicht entschieden, weil ich es erstmal im Handbetrieb austesten will), so dass es wichtig ist, dass die Drossel nicht "zu spitz" reagiert.

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