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die beste in deinem fall fehlt:
3 x 300m oder hat deine wp 8kw heizleistung? dann wäre der entzug eher 6kw. wird per cop im arbeitspunkt berechnet (kälteleistung plus antriebsleistung gibt wärmeleistung) die empfehlung wäre vor ein paar jahren noch die passende gewesen, im zeitalter der hocheffizienzpumpen haben sich die optimierungsgewichte verschoben: 4 kreise an einer 8kw wp werden nicht turbulent laufen, 3 schon. executer mario hat das für seine wp detailiert durchgerechnet, ist gar nicht so schwer... http://www.schweizer-fn.de/berechnung/stroemung/druckverlust_rohr_rech.php http://www.haustechnikdialog.de/Forum/p/2193544 das ist umgekehrt: je höher der volumenstrom umso geringer die spreizung umso höher die mittlere soletemperatur. durch den zielkonflikt - pumpenstrom steigt zur dritten potenz mit dem volumenstrom - sucht man den kompromiß bei 3-5K spreizung im quellkreis... |
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Hallo arne,
die 8kw Leistung ist jene die bei mir im EA EA [Energieausweis] bei Ptot angeführt ist. Ich hab mir den Thread auch von executer durchgelesen welchen du verlinkt hast. Das verstehe ich nicht. je größer die Spreizung wird desto größer wird doch der daraus resultierende Mittelwert oder? Und warum sollte die Spreizung zwischen 3-5K betragen und nicht mehr? habe ich bei größerer Spreizung nicht mehr energiegewinn, wenn mir das erdreich die Temp im Kolli um mehr als 5°C anhebt? Du schreibst durch den pumpenstrom steigt auch der Volumenstrom. Aber bei 4x200m ist mein Volumenstrom relativ gering, dh der Pumpenstrom ist auch sehr gering. Egal ob Hocheffizienspumpen oder nicht, der Aufwand egal bei welcher Pumpe ist ja immer abhängig vom Volumenstrom welche die Pumpe in einer gewissen Zeit transportieren muss, oder habe ich einen Denkfehler bei meinen Überlegungen? Weiters hat mir mein HKLS Techniker erklärt das die laminare bzw. turbulente Strömung nur einen geringen Unterschied machen, da der Wärmeübergang bzw Übertragung ja immer mit dem ERdreich zusammenhängt und das viel ausschlaggebender wäre. Komme ich nicht bei 3x300m auch auf einen höheren Druckverlust? |
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das ist aber viel für ein efh...
dies ist die heizleistung, der entzug ist entsprechend dem cop kleiner, bsplw 80% umgekehrt. per definition werden alle normwerte auf den soleeingang bezogen, je geringer die spreizung desto geringer der mittlere solewert. beispiel spreizung 0: eingang = mittlerer solewert das hat mit der dimensionierung des gesamten kältekreises und aller komponenten (wämetauscher = verdampfer) zu tun. die kälteleistung ist konstant und enstpricht dem produkt aus volumenstrom mal spreizung: -> halber volumenstrom doppelte spreizung. manche hersteller lassen als mindestvolumenstrom 4K zu, andere 5K... das hebt sich auf ...
weil genauso kühlt dir die wp die sole wieder um 5K ab... maximaler entzug bei höchster mittlerer sole-temp, weil dann die kälteleistung (entzug) der wp am, höchsten ist; dies hast du eben bei geringster spreizung... der volumenstrom ist von der wp abhängig, diese braucht bei 2,3 oder 4 rohren den gleichen gesamtvolumenstrom; nur der volumenstrom pro rohr wird bei mehreren kreisen geringer... das stimmt nicht. es gibt 2 temperaturübergänge (gradienten): - erdreich/rohr, hier ist die strömung egal, hängt vom boden, der feuchtigkeit, der verdichtung/anbindung ab; hier kann man bei der verfüllung mit feinanteil nachhelfen, oder mit einer versickerung über dem kollektor... - rohr/sole, hier greift die strömungsart, turbulent bringt bsplw 2K höhere soletemperaturen, und das ist sehr viel; bringt ungefähr 5% effizienz; das darf man heute nicht mehr grundlos herschenken. nicht umsonst schreibt drexel&weiss in ihrer auslegungsvorschrift, daß laminare strömung unbedingt zu vermeiden ist weil sie zu ungenügender wärmeübertragung führt. http://drexel-weiss.at/HP/Upload/Dateien/900.8257_04_KA_x2_x2plus_DE.pdf ja, natürlich. aber in einem so geringen bereich daß - wie ausgeführt - es keine rolle spielt gegenüber dem zugewinn durch die turbulente strömung. seit dem einsatz von he-pumpen ist das kein thema mehr sondern immer der bessere weg... ich selber hab bsplw eine tiefenbohrung 160m duplex, also 2 parallele 330m kreise für 8kw. meine he-solepumpe läuft gerade auf plus/minus 70%... die spreizung wird nach neuester software je nach temperatur (= kälteleistung) zwischen 3 und 5 K geregelt... |
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Mhm.. ich verstehe nur nicht warum die Kälteleistung am größten ist wenn meine Temperatur beim sole ein- und ausgang gleich ist(das ist 0K Spreizung) ich gehe ja ins erdreich um eine Spreizung hervorzurufen dh. ich will durch die erde meine Sole erhöhen?
Ich hab das auch noch nicht richtig verstanden warum die Sole durch die Erde nicht mehr erwärmt werden darf/soll als diese 3-5K? Weil du schreibst ja die Erde erwärmt mir die Sole um bsplw um 5K, die WP WP [Wärmepumpe] kühlt diese 5K wieder ab. dahingehend verstehe ich nicht warum es nicht besser ist, wenn mir die Erde die Sole jedes mal um bsplw 8K (reiner theoriewert) anhebt und die WP WP [Wärmepumpe] diese wieder abkühlt. Es ist doch meiner meinung nach logisch das das besser ist und ich mehr Leistung dadurch gewinne, Oder? Vor allem dann ist es ja gar nicht gut wenn ich meinen Flächenkollektor überdimensioniere und mehr Wärmeleistung aus dem Erdreich hole? aber es ist doch egal ob he-Pumpe oder nicht, die Leistung bzw. der Stromverbrauch ist bei höheren Druckverlust immer höher als bei niedrigen Druckverlust? Ok ich muss dir auch sagen das mir die 3x300m nicht so schlecht gefallen, den die 4x200m würd ich ohne slinkys nicht hinbekommen und statt 3x200m würd ich eher 2x300m machen wenn ich sowieso slinkys machen muss. doch 2x300m erscheinen mir ein bischen wenig wenn ich die WP WP [Wärmepumpe] und die Lüftung damit speisen will, vor allem bei einer Ptot von 8kW. Ich würde aber noch 1x 300m Rohr benötigen. Hättest du da einen Kontakt bzw. einen Vertrieb der mir die kostengünstig besorgen kann, gerne auch per PN? |
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Ich hab eine 6kW-Wärmepumpe und bei mir 2x300m 32er Rohr in Betrieb. Hab noch einen dritten Kreis als Reserve, den ich evtl. im nächsten Winter zusätzlich einbinde, dann komme ich mit der Sole-Konzentration so weit herunter, dass das immer noch turbulent läuft.
Bei deiner 8kW Wärmepumpe bräuchtest du aber 3x300m - die 2x300 würden zur Not auch gehen, sind aber hierbei dann nicht das Optimum. Ich würde dir vorschlagen, mal deine Heizlastberechnung und Wärmepumpen-/Kollektorauslegung im haustechnikdialog.de Forum einzustellen. Wenn du ein normales EFH hast und keine Burg, könntest du evtl. auch mit 6kW auskommen. Die Planer und Heizungsbauer nehmen da gerne immer einen Angstzuschlag dazu. Das müsste man sich aber mal im Detail ansehen. Für die Lüftungsanlage würde ich extra Rohre verbuddeln, kannst du auch im selben Graben machen wie die anderen Rohre - oder einen extra Graben dafür ausheben. |
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das sind zweierlei dinge die wir da unterscheiden müssen:
die spreizung gibts zwischen vl und rl, im prinzip ist es so daß die wp den aus der quelle kommenden sole-vl mit ihrer konstanten kälteleistung um die spreizung abkühlt; der kollektior erwärmt die sole wiederum um dieselbe spreizung solange die leistung des kollektors im gleichgewicht mit der kälteleistung der wp steht. liefert der kollektor weniger (bsplw ende des winters) sinkt die (mittlere) sole-temp langsam ab... das zweite ist der gradient zwischen erdreich und sole. diese differenz macht erst den energiefluß erdreich -> sole möglich. wäre der gradient 0 würde keine energie aus dem erdreich gewonnen werden. ist der gradient groß wird viel energie gewonnen, allerdings sinkt mit der (mittleren) soletemp der cop (die effizienz) der wp. simplifiziertes beispiel: ungestörte erdreichtemp wäre 5°, dann wäre 5° die theoretisch höchstmögliche sole-temp. fahre ich mit einer spreizung von 0K ist die mittlere soletemp 5°, fahre ich mit einer spreizung von 6K ist die mittlere soletemp 2° jedes grad mehr bedeutet 2,5% besseren cop und 3% mehr leistung. (vernachlässigt sind hier der gradient erdreich -> rohr und rohr -> sole). du siehst also daß spreizung 0K die höchstmögliche soletemp bringen würde. andererseits geht eben der pumpenstrom mit der dritten ordnung mit dem volumenstrom, das bedeutet halber volumenstrom (bsplw 4K statt 2K spreizung) benötigt nur 12,5% pumpenstrom. du siehst daß hier der kompromiß des zielkonflikts liegt. auch die leistung und der druckverlust der wärmetauscher spielt hier herein... quelle stark überdimensionieren bringt nix, weil ich durch die ungestörte erdreichtemperatur ohnehin einen deckel nach oben habe, dem ich mich ohnehin nicht näher als die gradienten und die halbe spreizung nähern kann. man würde irgendwann nur mehr sinnlos rohr vergraben und die solepumpe hochschrauben müssen aber fast keine höheren soletemperaturen ernten. die auslegung nach htd ist ohnehin viel üppiger als die standardauslegung für flächenkollektoren. schon, aber 30% von 80w sind halt entsprechend weniger als 30% von 250w, und he-pumpen brauchen für die gleiche förderhöhe entsprechend viel weniger elektrische leistung ...
leider noch nicht zu deutschen preisen. richard und mario haben in D bei santherr gekauft, wenn du einen österreichischen anbieter mit brauchbaren preisen findest poste ihn bitte, wird viele freuen ... |
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Hallo projekt4568, hier gibt es dazu Erfahrungen und Preise: Erdwärme Sole leitungslänge |
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nochmals die Frage mit der länge ;) - Hallo dyarne,
eine Frage zu diesem Thema hätte ich noch und zwar ab wann ist die Strömung turbulent? pauschal ab 300m oder ist diese auch schon ab 200m turbulent? Den wenn ich mit bei meinem Grundstück aussen rundherum gehe würde ich auf 160m +-10m kommen. dahingehend würde es sich fast anbieten 4x200m zu verlegen und die restlichen 40m auf 200m in slinky form zu legen. Jedoch wenn ich mir da ein paar threads von dir so durchlese, ist die turbulente Strömung bei der ganzen erdwärme ein wichtiger Faktor den man einhalten sollte. Im Moment habe ich 3x300m Kollektor Rohre dh. für die 4x200m müsste ich 2x100m verbinden bzw. verschweißen. In wie weit macht das sinn? Weil der Grabenkollektor ist schon eine feine Sache, jedoch würde ich es schon bevorzugen soviel gerade wie möglich zu legen.. und bei meinen Grundstück würde es sich meiner meinung mit 4x200m anbieten oder? |
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Pauschal gar nicht. Vereinfacht gesagt hängt die turbulenz von der fläche ab, an der die flüssigkeitsmoleküle reiben, und der strömungsgeschwingikeit. Ab einem gewissen punkt fängt die flüssigkeit an, zu wirbeln, wird turbulent. Gleichzeitig erhöht sich der druckverlust - eben wegen der turbulenz. Und die wärmeübertragung an der fläche wird optimal. Man kann das auch leicht berechnen. Dazu ist notwendig zu wissen, welchen innendurchmesser das kollektorrohr hat, welche sole-flüssigkeit wird eingesetzt und welche strömungsgeschwindigkeit die wp pumpe erzeugt. Allgemein ist bei niedrigeren temperaturen eine höhere geschwindigkeit nötig, um turbulenz zu erzeugen. Das hängt mit der sole-flüssigkeit zusammen, deren viskosität mit der temperatur sinkt. Also sie wird zähflüssigkeit und es ist schwieriger sie zum wirbeln zu bringen. Die durchflussgeschwindigkeit teilt sich auf die rohre auf. Bei einem rohr hast du die volle geschwindigkeit. Bei zwei parallel durchströmten rohren hast du in jeden rohr nur die hälfte der durchflussgeschwindigkeit. Bei drei ein drittel, bei vier nur mehr ein viertel. D.h. mit mehreren parallelen leitungen sinkt die geschwindigkeit und dadurch wird turbulenz schwieriger und schwieriger zu erreichen. --- In deinem fall kommen also gleich zwei faktoren zusammen - die fläche 300 m vs 200 m und durchflussgeschwindigkeit drittel vs viertel. Wenn bei 3x300 die turbulenz knapp erreicht wird, ist bei 4x200 turbulenz quasi unmöglich. --- Gib mal deine daten her, dann können wir es berechnen.. |
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umso mehr wie ich von euch Jungs zum lesen bekomme umso mehr bin ich verunsichert das ich das selber hinbekomme...
Wer macht mir die ganzen Berechnungen für mein System das es dann auch wirklich stimmig ist oder gibt es für die ganzen Berechnungen Tools wie den Grabenrechner? Steht da schon die Lösung drin?
Muss ich das System, Abläufe im kleinsten Detail verstehen oder kann ich mich da zb auf meinen Heizi verlassen?
Welches Grundwissen sollte ich mitbringen? |
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Hallo Brink, Welche Daten bräuchtest du? Ptot ist im Thread schon beschrieben mit 8kW(welche aber sicher nicht stimmt, eine Heizlastberechnung wird noch extra von einem HKLS Büro durchgeführt), Die Rohre sind DA32, der boden ist lehmig, und ich habe vor diese in 1,5m-1,8m zu vergraben. Das heist wl werde ich mit einer 6kW Erdwärmepumpe durchkommen. ich möchte die nämlich absichtlich unterdimensionieren, da ich der Meinung bin das ich mir in Zukunft mehr Gedanken ums kühlen als wie ums heizen machen muss, wenn ich mir so die letzten Winter und Sommer ansehe. |
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@maider187
Verunsichert brauchst du nicht sein. Prinzipiell werden die quellen mit grabenkollektor nach forumsart überdimensioniert. Wenn da nun ein paar meter mehr oder weniger verlegt werden, ist es egal. Das grabenmaltool berechnet die gräben eh schon mit allen längen und vorschüben für dich. http://grabenkollektor.waermepumpen-verbrauchsdatenbank.de/canvastest.html Es gibt auch noch ein xls. Hab den link zur hand. Wenn man es als hobby ansieht, kann man sich mit den berechnungen spielen. Aber das muss nicht sein. Denke einfach, dass ein flachkollektor mit einer simplen formel arbeitet - quadratmeter. Und dann werden alle leitungen in gleichen abständen nebeneinandergelegt. Ist auch ausreichend. Mit dem grabenkollektor erziehlt man potentiell höhere sole temps und dadurch höhere effizienz - cop. Wenn der heizi offen für diese art kollektor ist und das konzept verstanden hat, kannst du ihm das machen lassen und seine vorschläge hier gegenchecken. Mehr grundwissen, als was dir das grabenmaltool ausspuckt, ist nicht nötig. Dann brauchst du nur vertrauen. Ich wollte es im detail verstehen, wobei das schon hobby für mich ist. Sich da sehr einzuarbeiten, wäre nicht nötig gewesen ;) |
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@projekt4568
Wir brauchen noch die durchflussgeschwindigkeit oder volumenstrom. Liter pro sekunde, kubikmeter pro stunde, sowas. Oder genaue modellbezeichnung der wp. Passend dimensionieren wäre schon ok. Kannst du dir sicher sein, dass der energieausweis alles korrekt gerechnet hat resp beim hausbau alle materialien korrekt verarbeitet werden? Die heizlast ist der worst-case für ein haus, ohne innere und solare gewinne und permanenten minusgraden. So viel heizlast wird normalerweise eh nie eintreten. Du könntest auch noch ein wenig dickeres vws nehmen.. |
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tut mir leid mit diesen Daten kann ich noch nicht dienen. ich weis noch nicht einmal welche WP WP [Wärmepumpe] ich nehmen werde, aber mit großer Sicherheit wird es eine modulierende sein da ich mit dieser flexibler bin. Im Moment beschäftigt mich erstmal den Kollektor zu legen und den großzügig zu dimensionieren, so dass ich genügend Reserven habe. Die WP WP [Wärmepumpe] kommt erst danach.. ich weis das der EA EA [Energieausweis] falsch gerechnet ist, da ich dem Planer damals mit WDVS WDVS [Wärmedämmverbundsystem] mit Lambda=0,4, ohne KWL KWL [Kontrollierte Wohnraumlüftung] und 2-glasrige Fenster habe rechnen lassen, da ich auf keine Förderung und irgendwelche Grenzwerte angewiesen bin. Besser machen kann man es immer ;) daher lasse ich auch eine Heizlast berechnung machen die dann stimmen sollte, aber ich denke ich werde da mit 6kW gut dabei sein. Das die Heizlast das absolute Worst case ist weis ich, deswegen habe ich oben auch geschrieben das ich dahingehend die WP WP [Wärmepumpe] noch ein wenig unterdimensionieren werde und wenn diese auch noch modulierend ist, dann sollte das schon passen. ich habe auch gelesen das Richard seine WP WP [Wärmepumpe] auf 100Hz(200% Leistung) drehen kann, daher tendiere ich eher zu so einer da ich dann ganz sicher noch Reserven bei der WP WP [Wärmepumpe] im Worst case szenario habe. Wie gesagt im Moment gilt es für mich festzulegen ob ich 4x200m oder 3x300m mache, wobei bei 4x200m mehr gerade gefahren werden könnte und weniger slinkys benötigt werden als wie bei 3x300m. Daher die Frage was besser ist und ob ich auch bei 4x200m turbulente strömung erreiche? |
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?? Das wäre schlechter als ein normeler hochlochziegel. Vielleicht meinst du 0,04 (ca weisses eps). Wahrscheinlich. Was sind deine eckdaten des hauses? Die nibe f1155-06 läuft bis 90hz und 6 kw. Man kann bis 120hz und 7,5 kw freischalten. Wenn nun richard 2x300 hat, und du ca. ähnliche wp vor hast dir zuzulegen, wieso dann nicht 2x300? Meine vermutung: weder 3x300, noch 4x200 wird turbulent. Ich kann dir mal am abend die strömungsverhältnisse für die richard's wp bei 50hz (nominal leistung) berechnen |
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Ich teste gerade 50hz on/off. Die effizienz geht leider mit der geringen Heizlast etwas in die knie. Wenn es arsch kalt ist komm ich an die AZ6, jedoch waren wir im Januarschnitt bei 5,1. Ehrlich gesagt unter meinen Erwartungen. Sind aber noch in der Testphase und probieren alles mögliche aus. |
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sry meinte natürlich 0,04 Weißes Styropor.
Zum haus, ich habe einen HWB von 40 und ein A/V Verhältnis von 0,71 lt. EA wobei dieser mit einem mittleren U-WErt von 0,26 gerechnet worden ist. ich hoffe dir reicht dies als Eckdaten. 7,5kW wären eh super und wl auch der absolute Worst Case was ich benötigen würde. Ich könnte natürlich so wie Richard auch 2x300m verlegen und würde wl auch das entziehen was ich zum heizen bräuchte, jedoch möchte ich meinen Kollektor bewusst überdimensionieren, damit ich immer eine gewisse Reserve habe. Man weis ja nie auf welche ideen man noch kommt ;) weiters ist das dritte Rohr nicht mit erheblichen Mehrkosten verbunden, wenn der Bagger schon hier ist hat er halt 4h länger Arbeit und ich habe dafür aber einen überdimensionierten Kollektor ;) Vom Gedanken her möchte ich nämlich die WP WP [Wärmepumpe] auch auf die KWL KWL [Kontrollierte Wohnraumlüftung] hängen um im Sommer evtl auch zu kühlen. Warum ist deine Vermutung das weder 3x300m noch 4x200m turbulent laufen werden? |
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Die Pumpe hat in diesem Fall tatsächlich zu wenig leiszung. Da du 3x300m zur Verfügung hast, somi max 33% Pumpenleistung. Somit wahrscheinlich immer laminar. Ich denke nächstes Jahr hänge ich einen Kreis mal ab. So wie es aussieht gehe ich aktuell Richtung 3kw tatsächliche Heizlast.
Was du machen könntest ist. 3 Kreise legen, aber nur 2 Anschliessen erst wenn du mehr benötigst durch Anbau etc.... Den 3. Kreis dazu hängen. |
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professor crink hats eh schon wissenschaftlich erklärt, kurz zusammengefaßt:
für turbulenz muß die anzahl der kreise zur wp-leistung passen... -> 3kw -> 1 kreis dn32 -> 6kw -> 2 kreise -> 9kw -> 3 kreise usw die länge hat dann indirekt damit zu tun weil man ja eine gewisse anzahl rohrmeter (= tauscherfläche) unterbringen will... jetzt zur variante modulierende wp: -> eine 6kw on/off läuft mit 6kw oder gar nicht, braucht 2 kreise... -> eine 6kw modulierende im selben haus läuft 80% der zeit mit halber leistung auf +/-3kw und bloß 1% (!) der zeit mit 6kw... daher kann man das design noch einmal vereinfachen und nur 1 kreis legen. in den wenigen betriebsstunden in denen die wp dann richtung vollgas geht wird die spreizung ein bissl größer. das kann man tolerieren. also für turbulenz brauchst du mit der wp 1 oder 2 kreise, mit 3 oder 4 geht das nicht mehr, weil der volumenstrom pro rohr zu gering wird... du kannst ja auch 300m in deinem gewünschten grabendesign unterbringen, liegt halt im slinky-teil ein bissl mehr rohr... einen dritten kreis könntest du für den soletauscher zur kwl-frostfreihaltung nehmen... wir werden bei richard demnächst den unterschied zwischen 1 und 2 kreisen testen... ich wette er wird minimal sein - der 'tank' sprich der graben ist ja gleich groß aufgrund der redundanten belegung... da würde ich den planer bitte einen zweiten EA EA [Energieausweis] mit bestcase zu rechnen. wenn er nur ein paar materialdaten austauschen muß ist das kaum aufwand, könntest um kleines geld bekommen. die aufwändigen geometriedaten sind ja schon im system drinnen...
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meinst du meinen beitrag oder das htd forum? brink ist mein spitzname ausm gymnasium. erst später habe ich den crink im htd forum gesehen, der auch ein experte beim grabenkollektor thema ist. namensgebung ist also purer zufall ;) |
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folgende grafiken zeigen schnelle berechnungen für turbulenz (ab reynold-zahl 2320) für 50 hz 1x300, 2x300, 3x300, 4x200, sowie bei max pumpenleistung 1x300, 2x300, 3x300 und 4x200. wobei zu erwähnen ist, dass bei max pumpenleistung ein max druckverlust von ca. 24 kpa vertragen wird, also die varianten 1x, 2x, 3x300 nicht so gingen, einzig 4x200, das wiederum laminar wäre.
ich hoffe ich habe keinen fehler gemacht. lg mein fazit: 2x300 scheint der beste kompromiss zu sein. (oder eben meine variante mit 1x450 )
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Ok Vielen dank leute,
also werde ich jz 3x300m verlegen wobei ich an die WP WP [Wärmepumpe] nur 2x300m anschliesse und den 3ten KReis quasi mal als Reserve. Wie soll ich dann den dritten Kreis hand haben? Soll da auch schon sole iengefühlt werden, ich denke nicht, denn die Sole würde da ja drinnen stehen wenn der Kreis abgedreht ist, oder? Soll dann die Leitung quasi leer sein? So wie ich mich kenne werde ich die WP WP [Wärmepumpe] mal mit 2x300m laufen lassen und dann zum probieren mal den 3ten Kreis dazuschalten nur um zu sehen was und wie es sich ändert ;) Die Idee ist gut, nur habe ich einen 4-fach Sole verteiler ausserhalb vom HAus wo ich meine Kreise zusammen hänge, deswegen wird das schlecht gehen, bzw. dahingehend auch keine 2 RDS am Haus mehr frei. ja den EA EA [Energieausweis] lasse ich mir nochmals mit den richtigen werten machen. Habt ihr nicht mal gesagt das Richards Kollektor turbulent verläuft? den lt. Brink's berechnung würde dieser aber auch laminar arbeiten? |
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