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Wärmepumpe mit Quelle am Grundstück

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  •  FJM1
10.4. - 18.4.2023
25 Antworten | 10 Autoren 25
25

Hallo zusammen,

ich hoffe auf euch Experten hier da ich aktuell wirklich nicht mehr sicher bin ob ich in Sachen Wasser (oder Sole?) Wärmepumpe auf dem richtigen Weg bin. 

Folgende Situation (siehe auch Skizze):

Ich  habe im Garten Grundwasser auf 2 Meter Höhe, ausgelitert ca 2,2 Kubikmeter pro Stunde. Das Wasser fließt auf dem Grundstück aus einer gefassten Quelle in einen betonierten "Brunnen" und von dort per Überlauf direkt weiter in einen Teich am Grundstück.

Der vorhandene „Brunnen“ ist gut 10 Meter Leitungslänge vom Heizungsraum entfernt. Der Wasserstand ist gegenüber dem Heizungsraum um ca 2 Meter tiefer. 

Mein erster Gedanke war, dieses Wasser direkt oder indirekt als Wärmequelle zu nutzen.

Der Heizungsbauer hat mir pauschal einfach mal eine Tiefbrunnenpumpe angeboten die natürlich bei mir total überdimensioniert ist.
Kombiniert mit einer Stiebel Eltron Wasser WPWP [Wärmepumpe]

Jetzt suche ich selbst nach einer guten und vor allem effiziente Lösung da ich nicht mehr so überzeugt von der WPW-i h 400 premium bin (nicht gut modulierend, vermutlich viel zu groß, keine Kühlfunktion)

Ich finde ja did hier sehr gelobten Nibe Sole WPWP [Wärmepumpe] sehr toll. Da müsste ich aber einen Sole Zwischenkreis machen (?).

Ist es praktikabel statt eines RGK RGK [Ringgrabenkollektor] einen kompakten Wärmetauscher direkt in den durchströmten Brunnenbottich zu hängen? gibt es da Lösungen?
(Problem mit Behörden wegen Risiko Sole-Austritt?? aber hat man beim RGK RGK [Ringgrabenkollektor] ja auch oder?)


2023/20230410793619.png

  •  FJM1
12.4.2023  (#1)
na was meint ihr?

den ganzen Ärger mit Brunnen/RGK/Sole/Landratsamt sparen und einfach eine LWP LWP [Luftwärmepumpe] nehmen?

Scheinbar handeln viele so, was dazu führt dass auch die Hersteller mehr Entwicklungsarbeit in die LWP LWP [Luftwärmepumpe] stecken.

Noch eine Ergänzung:
Ich finde mich tatsächlich thematisch seh in dem Thread "Installateur Gewerke teilen" wieder. Die Installateure lassen sich die Auslegungen größtenteils von den Herstellern oder örtlichen Vertriebspartnern machen - mit dem Ergebnis dass oft keine neutrale Auswahl mehr erfolgt.

Gibt es hier im Forum Leute die mir eine (bezahlte) fundierte Auslegung machen können?  

Mir ist das Thema zu wichtig um halbgare Lösungen umzusetzen


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  •  Marty
  •   Bronze-Award
12.4.2023  (#2)
Hi!

zitat..
FJM1 schrieb: Ich  habe im Garten Grundwasser auf 2 Meter Höhe, ausgelitert ca 2,2 Kubikmeter pro Stunde. Das Wasser fließt auf dem Grundstück aus einer gefassten Quelle in einen betonierten "Brunnen" und von dort per Überlauf direkt weiter in einen Teich am Grundstück.

Ist die Quelle konstant?

Zuerst abzuklären ob das überhaupt sinnvoll ist:
- Wassertemperatur! 10°C solltest schon zusammenbringen
- Wasserqualität (Eisen, Mangan in Verbindung mit gelöstem Sauerstoff = schlecht, zu "gasig" ist auch schlecht, zuviel Sand oder Schwebstoffe sowieso)

Den Sole-Zwischenkreis solltest du aus Sicherheitsgründen sowieso machen.

Wenn die Quelle konstant liefert und die Temperatur über 10°C ist, kannst du einen Saugheber umsetzen, da dein "Rückgabebauwerk" ein Teich ist und dadurch die Schluckleitung immer unter Wasser wäre und zudem unterhalb der Quelle, dadurch bräuchtest du hier nur eine Umwälzpumpe im Haus, die die geforderte Wassermenge liefern kann.
Bzgl Saugheber gibts hier im Forum schon einige Themen.


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  •  FJM1
12.4.2023  (#3)
Hi Marty,

danke Dir für deine Antwort!

Die Quelld ist konstant oberhalb 2 Kubikmeter pro Stunde. Temperatur im Bereich um die 10 Grad (mind 8 Grad, max ca 13 Grad).

Ich habe das Wasser noch nicht untersuchen lassen, kann ich aber in Auftrag geben.

Dann Eisen & Mangan?

Zum Saugheber Prinzip habe ich schon was gelesen. Ich möchte halt auf jeden Fall ein dauerhaft wartungsarmes System. D.h auch beim Saugheber müsste ich dafür wohl eine Pumpe einsetzen die zumindest die Luft dauerhaft rausdrückt oder?

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  •  rabaum
  •   Gold-Award
12.4.2023  (#4)

zitat..
FJM1 schrieb: Problem mit Behörden wegen Risiko Sole-Austritt?? aber hat man beim RGK RGK [Ringgrabenkollektor] ja auch oder?)

zitat..
FJM1 schrieb: den ganzen Ärger mit Brunnen/RGK/

Welcher Ärger, welche Behörde?
Der RGK RGK [Ringgrabenkollektor] ist bewilligungs- und anzeigefrei.

Wenn du genug Platz hast gibt es fast kein einfacheres System, vor allem ist es geschlossen im Gegensatz zum Grundwasser.


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  •  bautech
  •   Gold-Award
12.4.2023  (#5)

zitat..
rabaum schrieb: Welcher Ärger, welche Behörde?
Der RGK RGK [Ringgrabenkollektor] ist bewilligungs- und anzeigefrei.

Ich glaube der TE ist aus D...


zitat..
FJM1 schrieb: Brunnen/RGK/Sole/Landratsamt sparen und einfach eine LWP LWP [Luftwärmepumpe] nehmen?

kenn ich zumindest bei uns nicht, evtl brauchst weiter nördlich auch für den Flächenkolli Bewilligungen 🤷‍♂️




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  •  sudo
  •   Bronze-Award
12.4.2023  (#6)
Wie groß ist dieser Brunnen in dem das Wasser fließt bevor es weiter fließt?

Wäre es möglich eine Soleleitung direkt in den Brunnen zu legen als Spirale/Wärmetauscher (Stichwort: Energiekorb)?
Was meinen die Experten, welches Volumen würd man hierfür benötigen?

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  •  FJM1
12.4.2023  (#7)
der "Brunnen" ist ca 0,9*0,9 Meter. Ich hatte auch schon an eine kompakte Spirale gedacht. Bzw ggf sogar einen Plattenwärmetauscher versenken?

RGK würde ich gerne vermeiden weil wir ein Hanggrundstück haben und ich dort ungern stark graben möchte. Zudem weis ich noch nicht wo später noch Bäume etc hinkommen könnten.
Der Boden wäre abgesehen davon sicher gut geeignet da ab geringer Tiefe dort auch überall Wasser ist.

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  •  Peter2
  •   Silber-Award
12.4.2023  (#8)
Mir fällt zu den Skizzen hier folgendes ein:
Einen kleinen Schacht neben der Quelle / Brunnen. Da einen Wärmetauscher mit Umwälzpumpe rein. Das Wasser aus dem Brunnen durch die Pumpe und den Wärmetauscher direkt in den Teich Pumpen. Durch das Gefälle wird es kaum Probleme mit Luft geben solange das System dicht ist und das Ende im Teich immer unter Wasser bleibt. Die Pumpe würd ich in 0-10V geregelt nehmen und auf jeden Fall entweder Edelstahl oder Rotguss wegen Korrosion. 
Eisen und Mangan kannst du vernachlässigen da dir ja kein Schluckbrunnen verokern kann.
Die Sole muß halt bis zu diesem Schacht gezogen werden.
Wäre dann der wohl effektivste Saugheber den du bauen kannst. 
Wenn das Gefälle zwischen dem Brunnen und dem Teich hoch genug ist funktioniert das unter Umständen auch ohne Pumpe. Das wird aber schwer wegen der Widerstände in den Leitungen und dem Wärmetauscher.
Bleibt nur der Behördenwahnsinn.
MfG
Peter 

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  •  Puitl
  •   Silber-Award
12.4.2023  (#9)

zitat..
FJM1 schrieb:

Zudem weis ich noch nicht wo später noch Bäume etc hinkommen könnten.

Bäume sind dem RGK RGK [Ringgrabenkollektor] egal 😉 das Rohr ist stabil genug und die Wurzel nimmt ihren Weg am Rohr vorbei


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  •  Andreas90
  •   Bronze-Award
12.4.2023  (#10)

zitat..
bautech schrieb:

Ich glaube der TE ist aus D...

Wenn du nicht gerade im Wasserschutzgebiet bist ist es das auch in D Genehmigungsfrei
Und selbst wenn, ist es möglich ;)


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  •  Marty
  •   Bronze-Award
12.4.2023  (#11)

zitat..
FJM1 schrieb:

Hi Marty,

danke Dir für deine Antwort!

Die Quelld ist konstant oberhalb 2 Kubikmeter pro Stunde. Temperatur im Bereich um die 10 Grad (mind 8 Grad, max ca 13 Grad).

Ich habe das Wasser noch nicht untersuchen lassen, kann ich aber in Auftrag geben.

Dann Eisen & Mangan?

Zum Saugheber Prinzip habe ich schon was gelesen. Ich möchte halt auf jeden Fall ein dauerhaft wartungsarmes System. D.h auch beim Saugheber müsste ich dafür wohl eine Pumpe einsetzen die zumindest die Luft dauerhaft rausdrückt oder?

Ja, Saugheber funktioniert auf Vakuumbasis. Darum sind Luftblasen schlecht, weil dir dann der Unterdruck flöten geht. Sollte aber bei dir nicht so schlimm sein, wenn du eh ein natürliches Gefälle hast.

Bei mir hier gilt eine Mindesttemperatur von 5°C einzuhalten bei der Rückgabeleitung, das muss durch Sicherheitseinrichtungen gewährleistet werden (Temperaturfühler mit Schaltkontakt, der die WPWP [Wärmepumpe] samt Pumpe abdreht). Wenn das bei dir auch so ist, musst du die Quelle auf 3K Spreizung auslegen. Sonst wird dem Amtsschimmel an der Tränke zu kalt.

3K bei 2,2m³/h Wasser sind so um die 7,5kW Leistung, die der Brunnen liefert. Etwas kommt von der WPWP [Wärmepumpe] selbst. Also in Summe etwa 9kW - reicht das für dein Haus?




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  •  FJM1
13.4.2023  (#12)
Hallo Marty,

das wird reichen, ich liebäugle mit der Nibe Sole WPWP [Wärmepumpe] 1155-6 PC sofern ich die bei mir passend einsetzen kann.

Das Haus ist zwar 1970, bekommt aber eine Kernsanierung mit neuem Dach, WDVS und KWR.

@Peter2 
gute Idee! was für eine Art von Wärmetauscher könnte ich den verwenden? Wie finde ich die passende Größe? 
Wäre der Wärmetauscher dann komplett getaucht & umströmt oder nimmt man da einen der trocken steht und auf beiden Seiten per Rohrleitung gespeist wird?

Die Flüssigkeit die von der Wärmepume durch diesen Wärmetauscher geschickt wird, wäre das die gleiche wie bei einem RGK RGK [Ringgrabenkollektor]? (d.h das Risiko einer Kontamination des Bodens wäredann ja identisch und nicht höher gegenüber einem RGK RGK [Ringgrabenkollektor]?)

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  •  Peter2
  •   Silber-Award
13.4.2023  (#13)

zitat..
FJM1 schrieb: gute Idee! was für eine Art von Wärmetauscher könnte ich den verwenden? Wie finde ich die passende Größe? 
Wäre der Wärmetauscher dann komplett getaucht & umströmt oder nimmt man da einen der trocken steht und auf beiden Seiten per Rohrleitung gespeist wird?



Ich würde einen Plattenwärmetauscher verwenden. Ich schaue noch in meine Unterlagen ob ich den genauen Typ noch finde der bei mir verbaut ist.

zitat..
FJM1 schrieb: Die Flüssigkeit die von der Wärmepume durch diesen Wärmetauscher geschickt wird, wäre das die gleiche wie bei einem RGK RGK [Ringgrabenkollektor]? (d.h das Risiko einer Kontamination des Bodens wäredann ja identisch und nicht höher gegenüber einem RGK RGK [Ringgrabenkollektor]?)



Wenn du die Soleleitungen vom Haus zum Schacht in einem KG Rohr verlegst und den Schacht (trocken) richtig abdichten kannst sollte das Risiko sogar geringer sein. Eventuell braucht man noch ein Warnsystem falls Wasser in den Schacht eindringt (durch den Deckel) damit die Technik darin nicht absauft. 
Das ganze ist halt bei der Installation etwas aufwendiger aber gute Systeme sind das öfters.

MfG
Peter 

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  •  FJM1
13.4.2023  (#14)
danke!

nochmal eine doofe Frage:

Ich kann ja entweder mit der Sole zum Brunnen, oder mit dem Brunnenwasser zur Wärmepumpe.
Welche Variante ist vorteilhafter?

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  •  Peter2
  •   Silber-Award
13.4.2023  (#15)

zitat..
FJM1 schrieb: Ich kann ja entweder mit der Sole zum Brunnen, oder mit dem Brunnenwasser zur Wärmepumpe.
Welche Variante ist vorteilhafter?

Die bei der du mit dem Wasser die geringste Strecke nach oben musst.
Die Sole steht wie ein Heizungssystem unter Druck oder hat zumindest Umgebungsdruck. 
Ein Saugheber hat Unterdruck und je höher das Wasser nach oben muß umso höher ist dieser. Also wird es schwieriger mit der Dichtheit.
Es kann natürlich sein dass es dir wie mir ergeht und die Behörde unter gar keinen Umständen Soleleitungen in der Erde haben will wegen Wasserschutzgebiet ect. Dann muss man zur Wärmepumpe ob man will oder nicht.
Am besten man erfragt einfach bei der entsprechenden Behörde was für dein Grundstück gilt ( Schutzgebiete oder ähnliches) wenn kein Schutzgebiet ist es relativ einfach wenn schon muß man die Bedingungen vorab abklären. Es hilft dir ja nichts wenn du hier Planung und was weiß ich noch machst und dann sagt die Behörde es geht unter gar keinen Umständen.

MfG
Peter 


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  •  FJM1
13.4.2023  (#16)
merci Peter!

Habe schonmal interessehalber einen Wärmetauscher angefragt. Der Vertrieb benötigt aber natürlich genauere Angaben von mir. Hast du eine Größenordnu g für die Sole-Seite?

Die Wärmepume wird vermutlich um die 5kW gefahren werden. (z.B Nibe 1155-6 PC)

Leistung:
 
Warme Seite
Fluid: Sole (?) - was genau?
Massenstrom:
Eingangstemperatur:
Ausgangstemperatur:
Anschlüsse:
Max. Druckverlust:
 
 
Kalte Seite
Fluid: Quellwasser 
Massenstrom: bis zu 2m3/h (optional auch weniger) 
Eingangstemperatur: 10 Grad
Ausgangstemperatur: 7 Grad 
Anschlüsse:
Max. Druckverlust: so gering wie möglich


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  •  Peter2
  •   Silber-Award
14.4.2023  (#17)
Fluid Ethanol Wasser gemischt ich glaube 70/30
Massenstrom muss ich erst schauen.
Eingang nicht tiefer als 2 Grad
Ausgang 9 Grad
Anschluss DN 50 (6/4") reduzieren auf DN 32.

Quellwasser bei mir DN 50 (6/4")

Bei mir ist aber ein 12 kW Wärmetauscher verbaut weil im Grundwasser Set von KNV für die 6kW und die 12kW nibe immer der gleiche dabei ist. 
Ich habe einen geschraubten genommen da man den auch zerlegen kann wenn nötig.
MfG
Peter 

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  •  FJM1
14.4.2023  (#18)
Hallo Peter,

ich meine in Deutschland gibt es so ein Set gar nicht. Interessant dass es in Österreich da direkt eine Komplettlösung für Grundwasser gibt.

Hast du vielleicht noch das technische Datenblatt oder ggf sogar die Teilenummer von deinem Wärmetauscher?

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  •  Peter2
  •   Silber-Award
14.4.2023  (#19)
Sorry aber ich muss mich korrigieren.
Die Anschlüsse am Wärmetauscher sind 5/4" und nicht 6/4" . 

Wärmetauscher:
Alfa Laval
TL3-BFG 31PL ALLLOY 316

MfG
Peter 

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  •  erwinh
  •   Silber-Award
18.4.2023  (#20)
Sehr interessante Situation wie ich finde.
Ich hätte die Idee, in den Brunnenbottich einen Wärmetauscher aus Edelstahlwellrohr zu hängen, aber ich weiß nicht wie man eine vernünftige Durchströmung des Bottichs erreichen könnte.
Das wäre aber in meinen Augen eine einfache Möglichkeit, ohne eine zusätzliche Pumpe.
Bei Bedarf, falls sich ein Belag bildet, könnte man das Rohrbündel herausziehen und mit einem HD-Reiniger waschen.
Die Dimensionierung wäre hald fraglich, aber ich denke sowas würde sich überschlagsmäßig ausrechnen lassen.

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  •  Peter2
  •   Silber-Award
18.4.2023  (#21)
Das wäre natürlich auch möglich. Der Ablauf in den Teich müsste halt mit einem KG Rohr bis zum Boden des Bottich gezogen werden. Dann muss das kälteste Wasser nicht gegen die Schwerkraft arbeiten. Ist echt ein guter Einfall.
Die Frage ist ob die Behörde das akzeptieren würde. Die Temperatur vom Wasser das in den Teich läuft ist so schwer zu erfassen und zu regeln. Ob das Edelstahl Rohr immer dicht bleibt damit keine Sole ins Wasser kommt wäre auch noch sicher zu stellen. Sonst sicher die effizienteste Lösung.
MfG
Peter 

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