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Pool über Erdkollektor gebaut

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  •  brbr
9.4. - 19.4.2018
33 Antworten | 9 Autoren 33
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Hallo,

Ich habe heuer im Feb./März mit dem Poolbau begonnen unter der Annhame das mein Erdwärme Flächenkollektor maximal vom Pool gestreift wird. Beim Baggern hat sich herausgestellt das der Kollektor unter dem Pool liegt und es keine Ausweichmöglichkeiten gibt. Es liegen drei Leitungen PE 1“ Zoll Leitung direkt darunter. Der Leitungsabstand von Rohr zu Rohr beträgt 80 cm. Wird sind dann wie folgt vorgegangen:
- Leitungen streifenweise freigelegt und mit Rohrisolierung isoliert. Isolierung hat eine Stärke von ca. 2cm.
- Streifen wieder mit ca. 10cm Erde bedeckt
- Erde möglichst eben abgezogen und mit ca. 2cm Split ausgeglichen
- 10cm XPS aufgelegt
- 18cm Bodenplatte mit doppelter Bewährung hergestellt
- 3cm XPS aufgelegt
- Pool Becken eingebaut und mit Isolierender Estrich Schüttung hinterfüllt

Pooloberkante ist nun 30-50cm über Geländekante was mich optisch nicht stört. Ist auch schön geworden.

Wir haben 200m2 Wohnfläche beheizt mit einer Vaillant 10kw Wärmepumpe. Der Erdkollektor besteht aus 5 Kreisen mit einer Gesamtlänge von ca. 480lfm(Fläche ca. 330m2). 3 Kreise liegen nun zu jeweils 10 lfm isoliert unter der Bodenplatte des Pool (ca. 30m2). Ö
Heuer war ein vergleichsweiser strenger Winter. Als wir die Leitungen freigelegt haben war kein Eisradius an den Rohren ersichtlich. Minimalste Soletemperatur in diesem Winter bzw. zu dieser Zeit(Anfang März) war am Ende eines Heizzyklus: VL: -6/RL: -3 (Boden ist sehr lehmig)
Ende März hat sich der Kollektor schon wieder etwas regeneriert. RÜcklauf ist zumindest wieder bei 0 Grad.

Aktuell mache ich mir sorgen ob der Kollektor irgendwann mal die Bodenplatte des Pools heben könnte. Wirkt sich die eingebrachte Rohrisolierung positiv auf das Risiko einer Eisbildung aus?
Wie seht ihr das?
Falls kritisch, was würdet ihr an meiner Stelle tun?
Ich sehe aktuell drei Möglichkeiten:
1. nichts tun und hoffen das nichts passiert
2. Soletemperatur anheben (Unterstützung der WPWP [Wärmepumpe]; zB. Warmwasserbereitung ohne Erdkollektor? —> elektrische Zusatzheizung; ab niedriger Außentemperatur mit elektrischer Zusatzheizung unterstützten) Oder Solaranlage installieren für WW WW [Warmwasser] und möglicherweise Soletemperatur anheben?
3. Tiefenbohrung herstellen und Kollektor ganz/teilweise stilllegen (es wären 2x100m notwendig = 11.5 bis 13Tsd Euro wegen Wasserrecht und Anschluss der Sonden)

Oder fällt euch sonst noch etwas ein?

  •  klima2020
  •   Silber-Award
9.4.2018  (#1)
Eine weitere Möglichkeit wäre einen Hybridaußenluftleil dazu zuhängen. Mit einem Außenluftteil können bis ca. 50% der Entzugsleistung abgedeckt werden. Damit sollten keine Minusgrade im Kollektor vorkommen.

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  •  StefanP
  •   Gold-Award
10.4.2018  (#2)

zitat..
klima2020 schrieb: Hybridaußenluftleil


Ich kann mir zwar vorstellen was das ist, aber wie kann/soll man das in ein bestehendes System integrieren.
Bei der Vaillant könnt ich mir das technisch ja noch vorstellen, da die Vaillant Geother bzw. die neue Flexotherm auch über eine Soleleitung Innen und Außen miteinander verbindet.
Aber Regelungstechnisch???

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  •  maider187
10.4.2018  (#3)

zitat..
brbr schrieb: Oder fällt euch sonst noch etwas ein?


die FBH FBH [Fußbodenheizung] auf ~ 18-20°C Innentemperatur Drosseln damit die Sole nicht zu sehr ins Minus geht, im Haus einen Ofen/Kachelofen aufstellen und in er kalten zeit zuheizen wenn ein Kamin vorhanden ist...



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  •  Executer
  •   Gold-Award
10.4.2018  (#4)
Wäre es möglich (wenn der Bagger ohnehin schon im Garten rumfährt) einen kleinen RGK RGK [Ringgrabenkollektor] zu machen, als Ergänzung zum Flächenkollektor? Bei Planung könnten wir gerne behilflich sein, wird Kostenmäßig wahrscheinlich günstig umzusetzen sein wenn der Platz dafür da ist.

Ganz generell klingen deine Angaben wie sehr (zu?) große WPWP [Wärmepumpe] auf wenig Kollektorfläche = schlechte Planung = tiefe Soletemps

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  •  brink
  •   Gold-Award
10.4.2018  (#5)

zitat..
brbr schrieb: Es liegen drei Leitungen PE 1“ Zoll Leitung direkt darunter. Der Leitungsabstand von Rohr zu Rohr beträgt 80 cm. Wird sind dann wie folgt vorgegangen:
- Leitungen streifenweise freigelegt und mit Rohrisolierung isoliert. Isolierung hat eine Stärke von ca. 2cm.


es geht hierbei darum, dass das rohr in diesem bereich keine wärme entziehen darf und sich möglichst keine feuchtigkeit dort ansammelt kann -> dann kann es keine thermische wirkung haben und dann kann es zu keinen hebungen kommen.

welche "Rohrisolierung" kommt zum einsatz?

zitat..
brbr schrieb: Minimalste Soletemperatur in diesem Winter bzw. zu dieser Zeit(Anfang März) war am Ende eines Heizzyklus: VL: -6/RL: -3 (Boden ist sehr lehmig)


klingt eigentlich sehr niedrig.
wenn der boden nur lehmig ist und wenig sandig, dann müßtest eh schon hebungen sehen. vor allem in den anfängen vom verteiler weg.

bei -3 eingang hast entweder einen thermischen kurzschluss mit den -6. oder der ganze kollektor ist schon mit (kleinem) eisradius überzogen.

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  •  maider187
10.4.2018  (#6)

zitat..
Executer schrieb: Wäre es möglich (wenn der Bagger ohnehin schon im Garten rumfährt) einen kleinen RGK RGK [Ringgrabenkollektor] zu machen,


denke dafür ist es zu spät

zitat..
brbr schrieb: Ich habe heuer im Feb./März mit dem Poolbau begonnen


zitat..
brbr schrieb: Pooloberkante ist nun 30-50cm über Geländekante was mich optisch nicht stört. Ist auch schön geworden.


denk es geht hier um eine zweite Alternative zum Kollektor

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  •  brbr
10.4.2018  (#7)
Danke für die Vorschläge.

Womöglich haben wir es während dieses strengen Winters auch etwas mit der Raumsolltemperatur übertrieben. Wir hatten durchgehend 22 Grad eingestellt, keine Absenkung und das ergibt effektiv ca. 23 Grad Raumtemperatur auch bei -17 Grad Außentemperatur. Derzeit fahren wir mit 20 Grad Raumsoll und haben trotzdem auch um die 22 Grad, da mehr die Sonne scheint(viel Glasfläche) und es aktuell schon sehr milde Temperaturen hat.

Der Erdkollektor scheint sich auch schon etwas erholt zu haben, da wenn ich nur die Quellenpumpe(ohne Kompressor) für ca. 15 Minuten laufen lasse, dann pendelt sich der Sole- Aus- und Eingang bei 5 Grad ein.

Heizkamin mit 12kw(LEDA SERA US 55) haben wir bereits im Wohnzimmer. Den könnten wir natürlich mehr nutzen, jedoch will ich davon nicht unbedingt abhängig sein. Temperaturtiefs lassen sich aber sicher gut damit überbrücken bzw. hebt. man damit die Umgebungstemperaturen auf ca. 50m2 schnell um ca. 1,5 Grad.

Für einen RGK RGK [Ringgrabenkollektor] ist kein Platz bzw. wenn schon großes Gerät dann eher gleich Tiefenbohrung. Aber auch die möchte ich vermeiden.

Um den Verteiler gibt es keine Hebungen. Die ersten 2 Meter Kollektorrohr am Verteiler haben wir damals auch isoliert da sonst zu viel Entzug an einer Stelle bzw. engen Raum wäre.

Als Rohrisolierung wurde Nomazip 15-28mm verwendet. Liegt bei dieser Rohrdimension perfekt an(ohne Hohlraum). Bin mir aber auch nicht sicher ob die für Erdeinbau geeignet ist. War das einzig „hochwertige“ und auf den ersten Blick geeignetste was ich auf die Schnelle bekommen habe.

Bei den Grabungsarbeiten war kein Eis ersichtlich.

Ein Hybridaussenluftteil könnt ich mir vorstellen, falls technisch mit der bestehenden Vaillant Geotherm VWS 101/2 kombinierbar!?
Gibt es noch andere Alternativen um einen zu kleinen Erdkollektor zu unterstützen? 
Wird die Regeneration bzw. Nutzung des Erdkollektors (maßgeblich)verbessert wenn man zumindest das WW WW [Warmwasser] zeitweise mit Solar erwärmen könnte? Oder wäre sogar eine Heizungsunterstützung mit Solar denkbar/sinnvoll?
Für das WW WW [Warmwasser] habe ich bereits einen Vaillant WPWP [Wärmepumpe] SOL 350 Speicher. Leitungen auf das Dach wären auch vorbereitet. Kollektoren wurden jedoch nie installiert da es keine Notwendigkeit dafür gab und die Betriebskosten von ca. 700€/Jahr für Heizung+WW auch so immer im Rahmen waren.

Es geht mir auch nicht darum weniger oder bei gleichen Strombedarf zu bleiben, sondern um eine reine Risikominimierung für das Auffrieren des Erdreichs unter dem Pool.

Laut Energieausweis hat mein Haus 34,99kwh/m2/a. 
Hatte auch schon den Verdacht das die WPWP [Wärmepumpe] etwas überdimensioniert ist.

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  •  maider187
10.4.2018  (#8)
Du könntest über dem Kollektor das Regenwasser versickern lassen. 

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  •  brink
  •   Gold-Award
10.4.2018  (#9)

zitat..
brbr schrieb: Als Rohrisolierung wurde Nomazip 15-28mm verwendet. Liegt bei dieser Rohrdimension perfekt an(ohne Hohlraum).


geschlosszelliger schaum auf pe basis .. klingt mal ganz gut

zitat..
brbr schrieb: Um den Verteiler gibt es keine Hebungen. Die ersten 2 Meter Kollektorrohr am Verteiler haben wir damals auch isoliert da sonst zu viel Entzug an einer Stelle bzw. engen Raum wäre.


sehr gut! emoji

zitat..
brbr schrieb: Hatte auch schon den Verdacht das die WPWP [Wärmepumpe] etwas überdimensioniert ist.


bei bis zu -3/-6 könnte neben leichten thermischen kurzschlüssen eventuell doch die überdimensionierung der wp leistung sein. die wp kühlt den kälteträger "brutal" ab, um ihre 10 kw zu bekommen. es kann sein, dass der kollektor gar nicht erst richtig die zeit bekommt, die erdwärme aufzunehmen, deshalb sinken dann auch so schnell die temperaturen. muss noch gar nicht bedeuten, das sich eisradien bilden, sondern nur, dass die wp in sehr kurzer zeit sehr viel leistung vom kollektor abzapfen möchte.
das drück aber ordentlich die effizienz emoji

beobachte das mal den nächsten winter. schreibe zu verschiedenen zeiten die werte auf.

zitat..
brbr schrieb: Der Erdkollektor scheint sich auch schon etwas erholt zu haben, da wenn ich nur die Quellenpumpe(ohne Kompressor) für ca. 15 Minuten laufen lasse, dann pendelt sich der Sole- Aus- und Eingang bei 5 Grad ein.


sehr gute werte

zitat..
brbr schrieb: Der Erdkollektor besteht aus 5 Kreisen mit einer Gesamtlänge von ca. 480lfm(Fläche ca. 330m2).


5x 100m DN32?
für 10 kw doch zu gewagt.
(als vergleich, ich habe für ca. 5 kw: 1x 400m DN40)
die erschlossene fläche für hwb 35 bei 200 m2 bgf scheint wieder aber ok.

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  •  Meinereiner
  •   Silber-Award
11.4.2018  (#10)

zitat..
brink schrieb: 5x 100m DN32


Noch gewagter:
er schreibt ganz oben 1 Zoll, dürfte also DN25 sein....






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  •  brink
  •   Gold-Award
11.4.2018  (#11)
ah, noch schlimmer.
ähnlich hats mir schnauer angeboten, jedoch 6x 100m pe25 und 7,3kw watterkotte wp. bei der vorgehenden besprechung meinte der marketing typ, dass 5x kreise eigentlich gereicht hätten.
ausserdem hat er mir ein stück dn40 gezeigt und argumentiert.. kann man nicht biegen, ist zu dick, wird nicht funktionieren. gleich dann mit dem hinweis, dass die zukunft der obeeflächennahen erdwärme mit den matten sei, die er mir zeigte. sie seien ohnehin top bei der forschung, alles ausprobiert, wissen es eh alles am besten.

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  •  StefanP
  •   Gold-Award
11.4.2018  (#12)

zitat..
brbr schrieb: da es keine Notwendigkeit dafür gab und die Betriebskosten von ca. 700€/Jahr für Heizung+WW auch so immer im Rahmen waren


findest du dass das im rahmen ist? Das sind bei 0,15 Euro/kWh ca. 4700 kWh für 200 m² mit einer Solemaschine.
Da bin ich mit meiner Geotherm Luftwärmepumpe bei etwas mehr Fläche mit dem Verbrauch darunter...

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  •  brbr
11.4.2018  (#13)
Heute in der Früh habe ich die Werte eines Heizzyklus überwacht. Die Wärmepumpe lief für ca. 25 Minuten.
Raumsoll: 20 Grad (laut Thermometer im Wohnzimmer 22 Grad)
Aussentemp: 4 Grad
Max. Vorlauf FBH FBH [Fußbodenheizung]: 31 Grad (zum ende des Heizzyklus)
Max. Rücklauf FBH FBH [Fußbodenheizung]: 26 Grad (zum ende des Heizzyklus)
Spreizung FBH FBH [Fußbodenheizung] ist immer bei ca. 5 Grad

Die Soletemperaturen. Ich habs leider nicht minutengenau, aber konnte folgendes beobachten.
Beginn: 5° Eingang, 1° Ausgang
Ende: 1° Eingang, -3° Ausgang
Sole Spreizung ist somit meist bei 4 Grad. Manchmal hatte ich schon 5 Grad gesehen.

Bestätigt dieser Quelltemperatur "Abfall" von 5° auf 1° innerhalb von 25 Minuten Laufzeit der Wärmepumpe, dass die WPWP [Wärmepumpe] zu stark für den Kollektor ist?


zitat..
StefanP schrieb:
__________________
Im Beitrag zitiert von brbr: da es keine Notwendigkeit dafür gab und die Betriebskosten von ca. 700€/Jahr für Heizung+WW auch so immer im Rahmen waren


findest du dass das im rahmen ist? Das sind bei 0,15 Euro/kWh ca. 4700 kWh für 200 m² mit einer Solemaschine.
Da bin ich mit meiner Geotherm Luftwärmepumpe bei etwas mehr Fläche mit dem Verbrauch darunter...


Ja, find ich schon, damit kann ich zumindest gut leben, anscheinend wär technisch aber noch mehr drin. Waschmaschine und Trockner hängt auch noch am selbenStromzähler(hatte ich nicht erwähnt). 

Es sind dieselben Leitungen vergraben worden die auch für Trinkwasserhauszuleitung verwendet wird. Also 1" ist gleich 32mm Aussendurchmesser, dürfte somit ein DN25 sein (bin kein Profi auf dem Gebiet, aber ist anscheinend so).

Fazit: Wärmepumpe zu stark für Kollektor, unabhängig vom Pool. Dadurch ergeben sich tiefere Soletemperaturen.

Meine Fragen:
1. Welche Wärmepumpe(mit wieviel kw) hättet ihr mir empfohlen?
2. Gibt es noch konstruktive Vorschläge um das Risiko einer Eisbildung im kommenden Winter zu minimieren
3. Oder meint ihr, dass die Reduktion der Raumsolltemp bereits ausreichend ist und mal einen Winter abgewartet werden kann um die Werte zu überwachen?

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  •  brink
  •   Gold-Award
11.4.2018  (#14)

zitat..
brbr schrieb: Bestätigt dieser Quelltemperatur "Abfall" von 5° auf 1° innerhalb von 25 Minuten Laufzeit der Wärmepumpe, dass die WPWP [Wärmepumpe] zu stark für den Kollektor ist?


die vermutung liegt nahe.
wobei die wp wird ja immer wieder eine pause einlegen und sich die temperaturen immer erholen sollten.
die 5x100 dn25 sind zwar hydraulisch ok für 10kw, aber haben den nachteil, dass:
- rohrfläche insgesamt zu wenig ist - besser wäre 2-3x mehr
- liter kälteträger insgesamt zu wenig - besser wäre 3-4x mehr
das führt dazu, dass sehr wenig flüssigkeit zu schnell durch den kollektor gejagt wird und aber sehr viel wärmemenge entzogen wird.

zitat..
brbr schrieb: 1. Welche Wärmepumpe(mit wieviel kw) hättet ihr mir empfohlen?


was ist deine heizlast?

zitat..
brbr schrieb: 2. Gibt es noch konstruktive Vorschläge um das Risiko einer Eisbildung im kommenden Winter zu minimieren


du hast ja den kollektor schon isoliert?
alternativ kannst die rohre eben zur seite schieben oder zusammenschieben, dass sie nicht unterm pool liegen.

zitat..
brbr schrieb: 3. Oder meint ihr, dass die Reduktion der Raumsolltemp bereits ausreichend ist und mal einen Winter abgewartet werden kann um die Werte zu überwachen?


wie viel kwh wärme hast du denn im winter erzeugt/verbraucht?

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  •  brbr
11.4.2018  (#15)
Das mit dem (zu) geringen Rohrdurchmesser klingt nachvollziehbar, das wird auch so sein, jedoch verwundert mich etwas, dass ich in meinem Bekanntenkreis niemand kenne der einen größeren Rohrdurchmesser verlegt hat. Oder war das vor 10 Jahren nicht üblich und hat sich mittlerweile ein größerer Durchmesser als "Standard" etabliert? Alle dich ich kenne haben einen ähnlich dimensionierten Kollektor mit denselben Rohren(erstellt von unterschiedlichen Firmen).

Spezifischer Heizwärmebedarf laut Energieausweis: 34,99kwh/m2/a  
Im Energieausweis steht unter Heizwärmebedarf auch noch: Q(h)9335,7 kWh/a  (ich weiß nicht ob da das WW WW [Warmwasser] auch schon inkludiert ist - Raumsoll wurde im EA EA [Energieausweis] 20° und Normaussentemperatur -13° angenommen)

Der Kollektor ist schon isoliert und Pool ist bereits eingebaut. Es gibt kein zurück mehr und die Rohre sind somit auch nicht mehr veränderbar.

Wieviel Wärme erzeugt wurde kann ich nicht sagen. Habe am Display nur das Diagramm mit den groben Angaben der Entzugsleistung aus dem Kollektor pro Monat. Das muss ich mir noch ansehen.

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  •  Vardi17
11.4.2018  (#16)

zitat..
brbr schrieb: Betriebskosten von ca. 700€/Jahr für Heizung+WW


Ich finde das, ehrlich gesagt, sehr viel. Aber nachdem WaMa und Trockner da dran hängen, kommt’s vielleicht wieder hin, vielleicht ... 🤔

Schließe mich brinks Frage an: Was ist deine Heizlast?
Die WPWP [Wärmepumpe] scheint schon ein wenig heftig ins Erdreich zu fahren, aber solange sich die Soletemperaturen jedesmal rasch wieder erholen, ist’s wohl o.k. 

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  •  brbr
11.4.2018  (#17)
Am Fr kommt ein Tiefenbohrer zu mir und verschafft sich mal einen Überblick um die Möglichkeiten einer bzw. zwei Bohrungen zu prüfen.

Wo kann ich meine Heizlast ablesen?

Strommäßig brauche ich ca. 4000kwh/Jahr für die Wärmepumpe+Waschmaschine(ohne Trockner).(lt. Aufzeichnung von 2012).

Dieses Foto zeigt die aus dem Erdreich gewonnene Energie pro Monat. Dunkle Balken = Jahr 2018, die hellen = Jahr 2017. Maximum Entzug war also im Jänner 2017 mit 2268kwh.

2018/20180411882660.jpg

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  •  Vardi17
11.4.2018  (#18)

zitat..
brbr schrieb: Wo kann ich meine Heizlast ablesen?


Im Energieausweis solltest du den Wert unter Gebäude-Heizlastabschätzung finden [in kW]. Darunter ist kleingedruckt oft noch ein (nach unten) korrigierter Wert angegeben, z. B.  wenn eine Wohnraumlüftung vorhanden ist.

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  •  brbr
12.4.2018  (#19)
Heizwärmebedarf (HWB=9336 kWh/a): Vom Heizsystem in die Räume abgegebene Wärmemenge, die benötigt wird, um während
der Heizsaison bei einer standardisierten Nutzung eine Temperatur von 20 °C zu halten.

Heiztechnikenergiebedarf (HTEB=10671 kWh/a): Energiemenge, die bei der Wärmeerzeugung und -verteilung verloren geht.

Endenergiebedarf (EEB=23362kwh/a): Energiemenge, die dem Energiesystem des Gebäudes für Heizung und
Warmwasserversorgung inklusive notwendiger Energiemengen für die Hilfsbetriebe bei einer typischen
Standardnutzung zugeführt werden muss.

Falls wirklich eine Tiefenbohrung kommen sollte, reicht es diese auf 10kw auszulegen? 2x100m?

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  •  brink
  •   Gold-Award
12.4.2018  (#20)
heizlast oder heizlastabschättung, nicht heizwärmebedarf.
einheiten kw, nicht kwh/a.
das geht es um einen momentanen zustand, wo draussen superkalt ist und wie viel das gebäude verlieren würde, i.e. mit welcher leiatung die wp nachliefern muss

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  •  Vardi17
12.4.2018  (#21)

zitat..
Vardi17 schrieb: Im Energieausweis solltest du den Wert unter Gebäude-Heizlastabschätzung finden [in kW].


Bei einem Energieausweis, den ich kenne, kommt das erst weiter hinten (konkret auf S. 6 unten). 

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