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Vorweg, ich bin da kein Experte (vieles angelesen, viele Gespräche mit Bohrern (ich wollte selber eine Bohrung) und ein ganz klein wenig Erfahrung)
Simplex 40 hat weniger Oberfläche als Duplex 32, daher würde ich Duplex 32 bevorzugen. Duplex 32 wird halt ab >150 m vom Druckverlust her grenzwertig --> ganz entscheidend dabei ist, welche Sole!, ob es ein On/Off-Gerät ist (ist es bei dir nicht), und wo die reale Heizlast liegt --> wenn die "tatsächlich" nur bei 6 kW und nicht bei 8 kW liegt, werden auch die 2 x 340 m kein Problem sein (weil die Pumpe nie Vollgas fahren muß) ... da gab es eine ähnliche Diskussion: http://www.energiesparhaus.at/forum/43225_5#423530 http://www.haustechnikdialog.de/Forum/p/2186025 |
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ah, sorry. hab's überlesen. das weiß ich nicht. hast recht, wahrscheinlich ist ein schacht nötig. für 8 kw sind es zu viel druckverlust. ich habe 1x400m dn40 und meine wq pumpe geht bei ab ~5kw bei 0° sole-ein auf 100%, um delta 3K zu halten. aber ich brauche auch nur max 4kw. also passt's für mich optimal. bei 1x340m dn40 ist der druckverlust grenzwertig. wobei, funktionieren würde es trotzdem, denn 3K delta wirst ja nicht unbedingt brauchen. 4K ginge auch. und solange die sonde nicht überbelastet wird, solltest bei 3-4° sole-ein bleiben und die sonde nicht in die vereisung treiben. bei 2x340m dn40 würdest du den volumenstrom aufteilen und somit druckverlust halbieren. dann reicht aber womöglich der halbe druckverlust nicht für turbulenz aus - wobei tauscherfläche riesig. 2x340m dn32 wäre ein kompromiss - mehr druckverlust aber auch turbulenz. tauscherflächen: 1x340m dn40 --> 42,73 m² 2x340m dn32 --> 68,36 m² 2x340m dn40 --> 85,45 m² (rgk ref 2x300m dn32 --> 60,32 m², meiner 1x400m dn40 --> 50,27 m²) |
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Was ist von diesem Video zu halten? Da wird das Thema Einfach U-Sonde vs. Doppel U-Sonde aufgegriffen. Mein momentaner Plan ist immer noch Einfach U, DN 40, 1x160 m für die geforderten 8 kW. |
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welche wp kommt zum einsatz, welche umwälzpumpe für die quelle kommt zum einsatz, welches system wählst du einfach / zweifach / dn32 / dn40, welchen volumenstrom schafft die umwälzpumpe resp welcher druckverlust entsteht resp welches strömungsverhalten stellt sich ein, welches delta sole ein/aus ist realisierbar, für welche heizlast ist das gesamtpaket einsetzbar.
dann mach nur, anscheinend hast schon alles berücksichtigt und berechnet |
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@brink: Danke nochmal für die Hinweise. Ich habe das dann ein wenig zu einfach gesehen. Ich habe gedacht die Tiefenbohrung muss nur eine bestimme Leistung bringen für den Input für die Wärmepumpe.
Dass so viele Zusammenhänge beachtet werden müssen, war mir nicht ganz klar. Ich werde dann mal ein paar Berechnungen bezüglich Volumenströme, Druckverlust, Re-Zahl,... anstellen. Info vom Tiefenbohrunternehmen: max. 150 m mit Duplex Sonde (weil sonst Sonderanfertigung der Sonde) Geplante Wärmepumpe: KNV 11x55-06 |
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ja, die sonde ist die quelle, da gehts um die kw leistung. die rohre sind die hydraulik, da gehts um druckverluste, strömungsverhalten, etc.
das ist jetzt keine wissenschaftliche arbeit, aber ein guter anhaltspunkt: https://www.energiesparhaus.at/forum/39142_28#378247  |
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Hallo!
Endlich habe ich Zeit gehabt ein paar Berechnungen anzustellen. Ich habe alles einmal für die Einfach-U Sonde durchgerechnet. Annahmen: Bohrung: 1 x 160 m Anbindeleitung: 2 x 8 m Gesamtlänge der Sonde: 336 m Rohrrauigkeit: 0,04 m Sonde: Einfach-U, 40 x 3,7 mm (d = 32,6 mm) Sole: 20% Ethanol Temperatur: 0°C Dichte: 969 kg/m³ Kin. Viskosität: 0,0000045 m²/s Spez. Wärmekapazität: 3,86 kJ/kgK Ergebnis: Ab einem Volumenstrom von etwa 1 m³/h herrscht laminare Strömung. Diesen Volumenstrom muss die Solepumpe unter Beachtung der Druckverluste bringen können. Re: 2411 -> Turbulenz Druckverlust: 26,3 kPa Den Druckverlust kann die Solepumpe mit ~ 60 % der Leistung überwinden. Hier gibt es noch Reserven nach oben.  Die Leistung (gerechnet mit Massestrom x Spreizung x spez. Wärmekapazität) beträgt dabei mit einer Spreizung von 4 K etwa 4,2 kW. Was mir noch fehlt ist die Gegenüberstellung dieser Werte zu Heizlast Ptot des Hauses, der Kälteleistung der Wärmepumpe und der Mindestleistung der Tiefenbohrung. Wir die Leistung der Quelle (Tiefenbohrung) ganz einfach z.B. 160 m x 45 W/m = 7,2 kW gerechnet? Muss diese Leistung dann einfach nur größer sein als die mit Massenstrom und Spreizung errechnete? Stimmen soweit die Annahmen in meiner Berechnung? |
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Bei der Berechnung der benötigten Entzugsleistung für die Heizleistung bin ich weitergekommen. Annahme: COP (S0/W35 °C): 4,9 Heizlast Ptot: 7,5 kW Entzugsleistung: Ptot * (1-1/COP) = 6 kW Dann wäre eine Bohrung mit 160 Metern (6 kW/160 m = 37,5 W/m) eher konservativ ausgelegt, da bei unseren Bodenverhältnissen eher mit ~45 W/m gerechnet wird. |
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bravo, sehr gut!
würde trotzdem hier die duplex 32 vorziehen... bringt noch etwas bessere werte... in den links von app oben hast du ein sehr gutes vergleichsbeispiel... |
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nur ein paar details am rande:
-15° wird mit 25% erreicht. hm, so niedrig? ich komme auf 4.38 (aber bei 25%) der cop wird bei sole -3/0 aus/ein angegeben, also 3K deine heizlast liegt also höher als die 4,2 kw bei 4K. folgerichtig müßtest du von 6 kw über 3K zurückrechnen auf den nötigen volumenstrom und dir dann den druckverlust berechnen. hier aus dem aktuellen dokument für die PC variante (hast du die PC?) 
nein, abhängig von der geologie in deiner gegend aber 160m tbs sollten deine heizlast (locker) packen. schließe mich an |
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Vielen Dank für euer Feedback. Ich werde alles mit euren Inputs nochmal durchrechnen.
Ich hätte jedoch gleich dazu eine Frage. Bei der duplex 32x3 Sonde herrscht immer laminare Strömung? Ist das in diesem Fall ok? Ich dachte die Auslegung sollte immer auf turbulente Strömung sein? Bei der duplex Sonde bleibt die Länge ja gleich, nur der Volumenstrom teilt sich auf und ist somit pro U nur die Hälfte. Richtig, oder habe ich hier einen Denkfehler? Ist der Wärmeübergang bei der duplex Sonde wegen der größeren Tauscherfläche wirklich besser? Spielt die gegenseitige Beeinflussung der beiden Us keine so große Rolle? |
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wenn nun die sonde mit laminarer strömung genug wärme liefert, ist es egal. immer laminar stimmt aber nicht. aber sehr wahrscheinlich wird der turbulente bereich nie erreicht, weil eben fast nie nötig. die auslegung sollte aber auf den heizlast-fall erfolgen, unter der max-heizlast-fall, und da sollte es turbulente strömung eintreten. hier ein beispiel, wo die wärmepumpe den volumenstrom so steuert, dass das delta sole vorlauf/rücklauf stabil bei ~4K bleibt. dazu reichen teils 1%(!!) und bei last immer noch bloß 25-30%. 
durchmesser ist bei 1xdn40 und 2xdn32 anders. druckverlust ist ja maßgeblich abhängig von der "enge" und der fläche, durch die die flüssigkeit durchfließt. also ist der druckverlust resp turbulenz eher in dn32 erreich als in dn40. jedoch ist der volumenstrom in dn32 niedriger, wenn er geteilt wird. eindeutig |
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Danke für eure Hilfe bisher. Ich muss dem Tiefenbohrunternehmen diese Woche den Sondentyp bekannt geben damit er diese fürs nächste Jahr mitbestellen kann. Ich würde gerne euren Empfehlungen folgen und einen Duplex Sonde machen. Annahmen: Berechneter benötigter Gesamtvolumenstrom: 0,47 l/s Volumenstrom pro U: 0,47/2 = 0,235 l/s Sonde: Duplex 32x3 mm Bohrung: 1 x 160 m Anbindeleitung: 2 x 8 m Länge pro U: (160 + 8 ) x 2 = 336 m Ergebnis: Re: 3300 Druckverlust pro U: ~ 55 kPa! Ist der gesamte Druckverlust dann nicht das Doppelte also ~ 110 kPa? Schafft das die Solepumpe, oder habe ich hier einen Denkfehler? |
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die 110 kpa wird die umwälzpumpe nicht schaffen und die spreizung würde größer werden. ich bin bei meinen berechnungen auch auf keine turbulenz bei 0° ethanolsole gekommen mit der f1155-6 und 2x300m dn32. dennoch ist das der standard-rgk-kollektor und funktioniert ausgezeichnet bei vielen anlagen. die erklärung ist relativ einfach. der wärmetauscher ist überproportional größer und daher ist die turbulenz zweitrangig. frag mal bei gsilly nach, wie er mit seiner 2xdn40 tb zufrieden ist.
seine umwälzpumpe läuft bisher nur mit 1% leistung. durch die nochmals vergrößerte tauscherfläche von 2xdn40 wird er nie turbulentes strömunsverhalten haben. dafür aber sehr hohe sole temperaturen und wenig stromverbrauch. |
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genau, ist quasi RGK RGK [Ringgrabenkollektor] standard.
deine rechnung ist 2-fach falsch. der druckverlust ist schon mal wesentlich geringer, und 2U's haben den gleichen druckverlust wie eines - sie laufen ja nebeneinander und nicht hintereinander ... |
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ähm, ich hab 2x DN32 duplex |
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Ok danke für die Aufklärung. Die Druckverluste werden also nicht addiert. Da hatte ich einen Denkfehler.
Bei der Berechnung des Druckverlusts für ein U komme ich trotzdem auf ca. 55 kPa. Das kommt mir immer noch sehr hoch vor. Ich werde auf jeden Fall die vom Bohrunternehmen angebotene Doppel - U - Sonde Ø 32 mm x 2,9 mm nehmen. |
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hab grad keine zeit zum rechnen, aber mit ethanol auf -11grad kommst du richtung 30kpa... hast du den volumenstrom zu hoch angesetzt? |
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laut diagramm wärst du mit 55 kpa bei 0,235 l/s im grünen bereich.
apropos, woher hast du die werte für die sole bei 0°? wenn du mit falschen werten rechnest, erübrigt sich der sinn der übung. ich habe den worst case gerechnet für einen 2x300m dn32 rgk mit sehr zäher sole und kam auf ~70 kpa, siehe oben die tabelle. man kann sich mit weniger zäher sole die welt schönrechnen. oder wie arne vorschlägt eine ethanolmischung für -11° frostgrenze nehmen, die für 99% aller kollektoren passend wäre, da ändert sich der worstcase plötzlich sodass mehr durchfluss bei niedrigerem druckverlust möglich ist und gleichzeitig der kollektor mehr wärmeleistung liefern kann. |
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Hallo! Ich melde mich hier nochmal mit ein paar Fragen, da die Tiefenbohrung demnächst gemacht wird. Doppel-U Sonde DN 32x2,9 mm Was ist der best Weg die Leitungen in den Technikraum zu bringen? A) Alle 4 Leitungen in den Technikraum (mit RDS Durchführungen) und dann mit Verteiler zusammenschließen Vorteil: Kreise können seperat entlüftet werden Nachteil: zusätzlicher Druckverlust durch die Verteiler, mehr Aufwand für die Durchführungen B) Verschweißen der Leitungen (evtl. Tichelmann-Verschaltung) draußen und dann zwei Leitungen in den Technikraum Vorteil: weniger Druckverlust, kein zusätzlicher Verteiler notwendig Nachteil: Entlüften evtl. problematisch? Was würdet ihr hier vorschlagen? |
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entlüftungsproblematik!!!
tichelmann würde ich nur machen, wenn der gesamte weg streng monoton fallend ist. wie zb bei pedaaa. (tb im haus, nur ein weg, nur nach unten) ansonsten immer verteiler.
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