Haustechnikforum
  - Wärmepumpen

Hallo an alle Grabenkollektor Fans!

Ich bin in Phase der Einfamilienhausprojektierung (alles auf dem Papier noch).
Wegen guten Erfahrungen meiner Kollegen habe ich ich für Solewärmepumpe entschieden.
Der Sieger meiner Wärmepumpemliste war Vaillant geoTHERM VWS mit integriertem WW Speicher. Durch Vaillant geoTHERM VWS Kennwort habe ich nach HausTechnikDialog gegoogelt und Grabenkollektor gefunden.

Weil das Grundstück ziemlich klein ist, suchte ich nach einem nicht konventionellen Kollektor. Wärmekörben gefielen mir am besten bis ich Grabenkollektor endeckt habe.

Ich habe sorgfältig viele Beiträge davon gelesen und bin begeistert davon wie viele Leute engagieren sich um anderen zu helfen. Besonders fdl1409 und Bernd_K sind unschätzbar. Bernd_K, Grabenkollektor für Dummies ist eine super Sache.

Auf der Basis der gelesenen Literatur habe ich "Standardauslegung" gezeichnet und den Vorschlag meinem Projektant gegeben. Er hat zwar die Idee akzeptiert, aber geändert. Ich bin verzweifelt. Hat er recht?


• Niederenergiehaus
• EG, OG – 160 m2
• errechnete Heizlast ohne WW ist cca. 6kW (-> VWS 63/3)
• Normaauβentemperatur -160C. Monovalenter Betrieb.
• Fuβboden- und Wandheizung sind auf 350C Vorlauftemperatur gelegt.
• Kein Puffenspeicher, keine ERR.
• Wir sind 4 Personnen, meist wird es geduscehen, selten gebadet.
• Zentrale WRG Lüftungsanlage ohne EWT ist geplant.
• Kamin is geplant als Backup Variante.

Bodenqualität ist noch nicht genau bekannt. Unser Nachbar hat (feuchtes) Lehm und oft Wasser im Keller nach starkem Regen.

Das war mein Vorschlag:
• 50 m Grabenlänge, 1,8 m tief, 1m oder 1,2 m breit
• mit 2x300m PE 100 RC 32x2.9mm
• Kreisüberlappung 30cm bei 1 m breitem, oder 40 cm bei 1,2 m breitem Graben
• direkt vom Technikraum zum Technikraum ohne Verteilerschacht
• Kalte und warme Seite getrennt
• Rote Linien sind 2m Marken um Abstand zur Straβe und zum Haus halten.

Vorschlag

Das ist Ergebnis der Projektierung:

• 3 Graben, 13-14 m lang, 1,8 m tief, 1,2 m breit
• 100m PE 100 RC 32x2.9mm in einem Graben, zusammen 3x 100m in drei Graben
• Kreisüberlappung 40cm
• direkt vom Technikraum zum Technikraum ohne Verteilerschacht
• Kalte und warme Seite nicht getrennt
• Abstand zum Haus nicht beachtet

Kälteleistung war mit Entzugleistung 15W pro Rohrmeter (bei gerader Strecke) und 125W (?) pro Grabenmeter (bei slinky Verlegung) berechnet.

Trenunng der kalten und warmen Rohr sei nicht notwendig weil die Temperaturdifferenz zu klein ist.

Die empfohlene Rohrlänge sollte 120 bis 130 m sein.

Projekt
Wie kommentieren sie die Rohrlänge?

Auch nach Klaus Ramming ist Rohrlänge zwischen 100m und 200m für Da 32 empfohlen:
Ramming
Kapitel 5.3.1. Seite 92) »Rohrlänge müsste dabei zwischen 100 m und 200 m angepasst werden«.

Es ist leider nichts von slinky Verlegung in Klaus Ramming geschrieben. Kann man Schlinkenüberlappung mit Rohrabstand bei gerader Strecke vergleichen?

Sie empfehlen immer 300 m Rohrlänge – bei 50 m bis 100 m Graben. Schlinkenüberlappung ist deutlich unterschiedlich.
Wie beeinfluβt Schlinkenüberlappung 30 cm oder 40 cm oder mehr auf Entzugleistung, Soletemperatur und Eisbildung?
Welche Variante ist es besser für mich: Graben 1m breit mit 30 cm Schlinkenüberlappung oder 1,2 m breit mit 40 cm?

Wenn Entzugleistung 15W/m bei gerader Strecke ist, wieviel ist Entzugleistung bei slinky Verleging pro Grabenmeter? Kann man einfach Rohrlänge pro Grabenmeter mit 15W/m multiplizieren?

Danke für ihre Antworten!
Ich bitte sie um Toleranze bei meinem Schreiben. Ich komme nicht aus deutschschsprachigen Ländern.

Hallo GrabenKollektorFan,

ich sag mal Du - ist üblich in deutschen Foren.
Aus welchem Land kommst du denn?

Du hast ja schon sehr gut mitgelesen und vorgeplant. Alles hervorragend - bis auf die Grabenlänge.

Der Graben ist für mein Gefühl zu kurz, würde ich so nicht machen. Auch weil sich unten die 2 Gräben mit 2m Abstand noch gegenseitig beeinflussen und die Leistung dort reduzieren. Wir müssen noch mehr Grabenmeter finden. Man könnte an der Kleinkläranlage vorbei noch ein Stück in die Fläche zwischen dem Haus und der blauen Fläche. Ist das ein Schwimmbad?
Wenn der Platz sehr eng ist kann man senkrecht verlegen, in 2,50m tiefen Gräben von 0,30m Breite.

Was ist rechts am Haus? Eine Wasserleitung zum Schwimmbad?
Wo läuft das Abwasser?

Rammings Auslegungen sind für Fläche. Die Rohrmeter ergeben sich dort wegen des notwendigen Abstands, damit die Eisradien nicht zusammen wachsen. Das könnte man aber erheblich optimieren durch Verwendung von mehr Rohr. Die erlaubte Temperatur von -5° bei Ramming ist für uns kein Maßstab.

Ausreichend Rohr muß sein. Bei 15 Watt je Meter verliert man allein schon 1,2° in der Rohrwand. Bei 2x300m für eine VWS 63/3 sind es nur 0,6° bei 7,5 Watt pro Meter. Dazu kommen die Verluste im Erdreich. Mit 7,5 Watt hat man etwa 2° höhere Soletemperatur als bei 15 Watt. Am Rohr würde ich also nicht sparen.

Bei gleicher Grabenlänge ist ein 1,20breiter Graben etwas besser als ein 1m breiter Graben.

Grüße
Frank

Danke fdl1409. Ich bin froh endlich mit dir "zu sprechen", nict nur passiv zu lesen.

Ich komme aus Slowenien.

Die blaue Fläche ist altes Haus und wird als Garage und Keller gebraucht.
Zwischen beiden Häusern ist Einfahrt und wird meist gepflastert. Dort werden Wasser- und Ab-leitungen sein. Rechts im Hof ist die Regenwasserzisterne. Ich denke, kein Platz um noch etwas dort zu legen.
Rects am Haus ist Geländer zum Nachbarn.Zwischen dem Haus und Geländer kommt noch Überlauf aus Regenwasserzisterne nach Garten.

Ich dachte 50 m sei genug. Heizwärmebedarf ist 33kWh/(m2a) berechnet. Die Pumpe soll deswegen nicht viele Stunden im Jahr laufen.

Es gefällt mir deine Idee um den Gräben senkrecht zu verlegen: zur Straβe bleibt horizontal und die zwei Gräben auf der Südseite senkrecht. Damit bekomme ich den Abstand.
Kann man Schwierigkeiten erwarten? Energieverbrauch der Umwälzpumpe? Luft im Rohr?

Du sagst das Graben ist zu kurz und Abstand zwischen Gräben ist zu klein. Wieviel wäre es genug?
Auf der Südseite kann ich den Graben 1 oder 2 m nach Süd umstellen. Abstand zwischen Gräben wäre dann 3-4 m. Dort ist ein anderes Grundstuck, gehört auch mir. Ich möchte es zwar für grössere Bäume reservieren und Kollektor kompakt auf dem Grundstuck am Haus zu halten.

Ich habe gerade den Thread
"Grabenkollektor oder Grabenkollektor - und wie dimensionieren? "
gelesen und habe schon einige Antworten auf meine Fragen bekommen.

Vielleicht kann man beim senkrechten Verlegung solche Erfahrungen zu verwenden: alles drauβen zu bereiten und einfach ins Graben werfen.

Slinky Earth Loop Assembly
Geothermal Install Video

Und noch solchen Bagger zu haben für schmales Graben...

Chain Trencher

Hallo!

Wir haben letzte Woche Slinkies vorbereitet und gestern das Rohr in die Erde gesetzt.

Vorbereitung 2 x 3 Stunden für 2x 300 m Rohr. Wir haben mit einer Schablone und Kabelbindern gemacht.




Gestern haben wir in 10 Minuten Kollektor in den Graben gesetzt und eine halbe Stunde fur die Dämmung und Wanddurchführung gebraucht.







Ich bin mit mit der Arbeit sehr zufrieden.

Herlichen Dank an alle im Forum!

Das sieht richtig gut aus, viel besser als ich das selbst gemacht habe! Wir haben gestern auch die Kreise in den fertigen Graben herabgelassen. Haben allerdings eine gute Stunde dafür gebraucht - wir hatten uns durch schludrige Vorarbeit mal wieder selbst behindert.

Hab noch ein paar Fragen dazu, wie ihr das gemacht habt.
Habt ihr die beiden Kreise zu einer Einheit verbunden oder einzeln in den Graben gelassen?
Wie habt ihr die fertig verknüpften Kreise zur Seite geräumt und dann wieder zum Graben transportiert?

Grüße
Frank

Hello Frank!

Wir haben nicht ganz nach Forumsart gemacht. Wir haben zwei Kreise je 25 m vorbereitet und am Start und am Ende genug Ringbund für gerade Strecke gelassen. Man kann diesen Zustaz auf dem zweiten Foto sehen.
Wir haben damit zwei L Teile bekommen die man mit 5 Personnen leicht bewegen kann.
Wenn Kreise vorbereitet waren, haben uns zwei Freunde geholfen um L form aus der Grabenbereich zu entfernen. Den gelben haben wir neben dem Haus gelegen und den grünen ein paar Meter nach unten (hellgrau auf der Skizze). Wenn Graben fertig war, sind wieder diese zwei Freunde gekommen und wir haben das Rohr problemlos ins Graben gesetzt. Der Baggerfahrer war im Graben und hat den Kreis from unten empfangen. Dann haben wir nur noch die gerade Strecke ausgerollt.



Die Erde ist mit solcher Ausleging gleichmäßiger belastet und die Arbeit ist auch nicht so mühsam.

Hi,

mensch, das sieht einfach super aus... sowas gefällt mir wirklich gut. Ich möchte sodann auch gleich noch eine Frage los werden.

Wir wollen für unser Haus eine KWL (Kontrollierte WohnraumLüftung) mit Sole-Erdwärmetauscher installieren. Soll die Sole-Leitung in eine extra Grube oder in der Haus-Baugrube in ca. 2m Tiefe verlegt werden?

Die Baugrube ist ca. 14.5x14.5m und das Haus rund 10x10m.

Dazu schreibt bsp. das Niedrig Energiehaus Gbr, dass die Sole-Leitung in der Baugrube in 2 Parallellaufende Stränge aufgeteilt werden sollte?!

Ich hätte jetzt 1x 100m PE100 RC in 40x 29.0 in schlange, um Patz zu sparen ggf auch in Slinky, in einer extra Baugrube verlegt. Wenn 56m (4x14m HausBaugrube) Parallel verlegt 40x 29.0er in der Hausbaugrube den gleichen Effekt hat, dann lieber so...!

Wie sind da bei euch die Erfahrungen? Wie stelle ich es am günstigen, auch fürs Portemonnaie :-)

Grüße
mirage

P.S
Ich würde deshalb 40x 29er Rohr nehmen wollen, weil da die Zehnder ComfoFont L in der Leistungsstufe 3 (von 7)laufen kann und weniger Energie verbraucht, macht sich sicherlich mit den Jahren bezahlt.

Sorry,

meinte DN32 40x3,7. Habe mit 40x29mm vertan.

Hallo Grabenkollektorfan,

sehe ich das richtig, dass Du jetzt für die 6 kW so um die 40 Meter slinky-Graben mit 1.2 Metern Breite plus die Zuführung (mit wahrscheinlich ziemlicher thermischer Gegenkopplung) hast?

Das wäre insbesondere wegen des geringen Abstandes der beiden langen Grabenäste aber sehr wenig.

Gruß,
Bernd

Hallo Bernd_K!

Vielen Dank für Deine Sorge.

Graben ist 50 m lang + Zuführung.

Heizlast ist 6320 W, davon 1802 W für Aufheizung (pauschal 10W pro m2 genommen). Wir werden keine Nachtabsenkung praktizieren. Also reine 4518W.

Heizwärmebedarf ist 33kWh/(m2a) -> 5940kWh/a.
Dazu noch 2609 kWh für Warmwasser.
Zusammen sind das 8549kWh/a und damit 1400 Betriebstunden.
Ich habe mit VDI 4640 Daten gerechnet:
- Flächespecifische Entzugsleistung bei feuchtem bindigem Boden: 25W/m2 (bei 1800 h/a )
- specifische jährliche Entzugwärme 50-70kWh/m2a.

und die Kollektorfläche 196 m2 genommen:

196 m2 * 25 W/m2 = 4900 W (Kälteleistung für VWS 63/3 ist 4800 W).
5940kWh/a : 196 m2 = 30 kWh/(m2a)

Nach beiden Kriterien sollte das genug sein.

Mein Haustechnikplaner hat nach Ochsner Anleitungen für Künetten-Kollektor gerechnet. Auf der Zeichnung kann man sehen dass mit Künetten-Kollektor slinky Verlegung gemeint ist.

Specifische Wärmeentzugsleistung:
100W/(m Künette) bei feuchtem bindigem Boden
125W/(m Künette) bei wassergesätigem bindigem Boden


Verlegetiefe:1,6 bis 2 m
Künettenbreite: min. 80 cm
Künettenlänge: min. 20 m je Kreis (bis 30 m)
Kollektorrohr: 32x 2,9 , 120 m je Kreis
Verlegeabstand: mindestens 3 m

Unser Beispiel: 2 * 25 m Künette * 100W/(m Künette) = 5000 W Kälteleistung


Thermische Kurzschlüsse machen mir aber Sorgen.

...na mal sehen wie es läuft im Winter. Das schlimmste was passieren kann ist ein großer Eisklotz ;-) mit den entsprechenden Bodenhebungen.

Wie ist die Solekonzentration?

Gruß,
Bernd

Hallo Bernd_K!

Warum bist du so pessimistisch? Du meinst, die Rechnungen stimmen nicht? Wir haben noch einen Kamin un Heizstab ist in die WP auch integriert :).

Die Solekonzentration wird 20% sein.
Ich habe von Ethanol gelesen. Is das die Zukunft?

Hallo mirage81!

Wir werden auch eine KWL haben, aber ohne Erdwärmetauscher. Es kostet zusätzliche 3000€ und ich denke das ist zuviel für das was bekommen kann:
- im Winter höhere Entrittstemperatur was wir mit effizientem Heizungssystem kompenzieren werden
- im Sommer niedriegere Entrittstemperatur was wir mit guter Schattung und passiver Kühlung kompezieren werden

Ich denke, du kannst KWL Sole-Leitung in Haus-Baugrube verlegen. Es ist mindestens 1,2 m Tiefe empfohlen und 0,5 m Abstand wenn parallel verlegt.

Wir werden Helios KWL EC 300 Pro nehmen. Hat 8 Stufen und wird auf Stufe 4 oder laufen mit 36 W.

Hallo GrabenKollektorFan,

der Graben reicht.

Ethanol ist leider keine Alternative. Wäre schön, weil noch billiger. Leider ist Ethanol energetisch schlechter - höhere Viskosität. Haben wir ausführlich angeschaut und verworfen. Es gäbe noch überlegenswerte Alternativen, Kalium- bzw. Natriumformiat und -propionat. Da sind aber Bezugsquellen und Preise nicht klar. Also bleiben wir beim bewährten Ethylenglykol.

Grüße
Frank

Hier haben wir die diversen Frostschutzmittel besprochen: alternative Frostschutzmittel.

Grüße
Frank

Das dürften vermutlich doch wohl EnEV/KfW Werte sein? Wenn ja, ist deren Verwendung nicht zulässig!
Die Entzugsenergie richtet sich nach dem Bedarf für Hzg u. WW. Die Quelle ist also auch danach, unter Berücksichtigung der Bodenverhältnisse, zu dimensionieren.

mfg

Hallo Grabenkollektorfan,

neinnein, keine Sorge, ich bin nicht pessimistisch. Warum sollte ich das auch sein?

Nur...je nach dem, wo Du in Slowenien wohnst kann es ja auch über längere Zeit richtig saukalt werden, und dann ist der Graben (je nach Heizlast, die ja auch nicht so 100% klar ist) vielleicht doch ein wenig an der unteren Grenze.
Aber wenn Frank schreibt "der Graben reicht", dann hat er das sicher genau überlegt und weiss auch bestimmt wo Du wohnst. Habe ich hier nicht gefunden.

Mir war aufgefallen, dass Du den Graben gegenüber dem ersten "Vorschlag" einiges abgemagert hast, daher wollte ich vor allem sicherstellen, dass Du das siehst und z.B. nicht mit zu geringer Solekonzentration arbeitest.

Gruß,
Bernd

Hallo fdl1409!

Thermia Anbieter in Slowenien hat veröffentlicht, das WP Hersteller jetzt Ethanol fordert weil nicht so umweltschädlich ist und niedrigere Viskosität hat.

Danke für Link von alternativen Frostschutzmitteln und nochmal Danke fur alle deine Beiträge im Forum.

Hallo crax!

Ich bin über die Notwendigkeit der guten Planung überzeugt. Unser Heizung- und Warmwassersystem und auch die Quelledimensionirung sind von einem Haustechnikplaner gemacht worden.

Heizlast war nach EN 12831 berechnet und ist 6320 W (davon 1802 W für Aufheizung !).
Es war keine Zugabe für Warmwasser. Daraus war eine 6,1 kW WP gewählt.

Ich fragte, warum keine Zugabe für Warmwasser und Planer sagte wir haben genug Reserve im Aufheizungsteil. Wir werden keine Nactabsenkung praktizieren, (besonders nicht bei Normaauβentemperatur), wir werden keine WP Tariffe haben und eigentlich brauchen wir Aufheizung nicht. Wir sind 4 Personen mit normalem WW Bedarf und oft sind 0,25kW pro Person eingeschätzt. 4*0,25kW << 1,8kW und ich kann dem Planer nur bestimmen, das 6,1 kW WP paβt.

Die Quelle war auf dieser Basis dimensioniert. Bodenqualitat war nicht offiziell bestimmt, (Planer hat das nicht gefordert), sondern war von mir als Ton (Lehm), feucht eingeschätzt (!).

33kWh/(m2a) ist EnEV/KfW Wert.
2609 kWh für Warmwasser sind von mir gerechnet (Energie um 175 l einmal am Tag von 10 auf 45°C zu erwärmen). Beide Werte waren von mir nur als Kontrolle fur Jahresentzugsenergie verwendet.

Ich kenne deine Meinung von kostenlosen Beratung, aber ich hoffe, du willst so freundlich sein und mich auf eventuelle Fehler meines Planers zu verweisen.

Hallo Bernd_K!

Normaauβentemperatur ist -16°C. Ich war sehr überascht wenn Planer mich davon informiert hatte. Es sind im Jahr:
- Bis 10 Tage mit min. T unter -10°C,
- Bis 20 Tage mit max. T unter 0°C,
- Bis 100 Tage mit min. T unter 0°C.

Ich habe den Graben gegenüber dem ersten "Vorschlag" nicht abgemagert. Du hast wirklich aufmerksam gelesen. Die Skizze von 01.07.2012 19:44:14 ist nur um Verlegeprozedure zu erklären.

Slinky Teil is genauso lang wie auf dem Vorschlag, nur die gerade Strecke is nicht ums Haus weil zu viele Leitungen auf dem Weg waren.

Bernd, vielen Dank fur deine Hilfe!

Für die Funktion "Aufheizen" gibt es bei WP keine Möglichkeit, insofern ist der Aufheizzuschlag überflüssig.
Ob man einen Zuschlag für WW überhaupt benötigt, erkennt man aus den regionalen, standortbezogenen Klimadaten.
Bsp:

Hier wäre ein WW Zuschlag wohl kaum sinnvoll.

Daher leider nicht verwendbar!

Beides nicht exakt. So wird die Quelle über- oder unterdimensioniert.

Die WP dürfte für den Heizbetrieb überdimensioniert sein (Leistung). Ist dann die Quelle gleichzeitig unterdimensioniert, ergibt das eine etwas ungünstige Paarung.

mfg

Hallo crax!

Danke für deine Hilfe.

Braucht man nicht den Aufheizzuschlag wenn von Elektro Distributer die WP ausgeschaltet ist und nach zwei Stunden wieder eingeschaltet? Dann ist gröβere Leistung gefordert um schneller das Heizungswasser wieder zu erwärmen. Ist das nicht so?

Deine Diagramme gefallen mir immer, weil zum Nachdenken bringen und verschiedene
Abhängigkeiten zeigen. Leider verstehe ich nicht alle.

Dargestellte Diagramme sagen mir, daβ auch an kältesten Tagen im Jahr die Temperatur nicht den ganzen Tag gleich niedrig ist um komplet angebotene Energie für Heizung zu verbrauchen.

Die Quelle ist knapp auf volle Leistung dimensioniert. Die WP ist überdimensioniert, aber viele Hersteller haben 6kW Modell als das kleinste.
Wir werden kürzere Einschaltzeiten haben und längere Pausen in denen sich die Rohrumgebung regenerieren kann.

Alles gut, Grabenkollektorfan,

wer keine bessere Lösung nennt hat auch keine. Dann bleibt Crax eben Zuschauer, DIN-konform am Spielfeldrand geparkt. Ganz nach dem Bedarf nach seinen Beiträgen.
Vielleicht will er Dir ja noch erklären, dass eine 4,5 kw-Maschine besser für Dich wäre und Du den Graben großzügiger dimensionieren sollst oder was auch immer Du gerade nicht kannst oder am Markt verfügbar ist.

Nein. Einschalten sollte eine WP wenn Bedarf besteht. Das kann auch nach weniger als 2h notwendig sein.
Wie sollte das bei WP gehen? Die Heizkreise sind auf den Standardfall ausgelegt. Eine höhere Leistung würde man nur mit VLT Erhöhung und/oder höherem Massestrom übertragen können. Beides für WP nicht besonders effizient.
Das ist auch beabsichtigt => Anregung zum Nachdenken. Im oberen Bild kommt übrigens noch hinzu, dass dort die HL Auslegungstemperatur bei - 12°C lag. Die Tiefsttemperatur jedoch lediglich bei -7°C! Allein hierdurch ergibt sich eine Überdimensionierung.
Korrekt, Du hast als Laie etwas verstanden, was selbst "Experten" nicht begreifen können oder wollen ;-)
Ist schon vorher erkennbar das die WP überdimensioniert ist, sollte man sich etwas einfallen lassen. Es gibt übrigens auch kleinere!
Na dann, viel Glück!

mfg

@GrabenkollektorFan
Damit du dir jetzt nicht einen Wolf suchst. Von Nilan gibt es für Passivhäuser Kompaktgeräte mit modulierender Erdwärmepumpe in 2 Leistungsbereichen:

http://www.nilan.de/de-DE/Startseite/L%C3%B6sungen/Wohnungsl%C3%B6sungen/Komplettl%C3%B6sung/Compact-P-GEO.aspx

Claus

Hallo crax!

Natürlich sollte die WP nach Bedarf einschalten.
Aber bei billiger WP Tariffe kann die WP bis 3x2 Stunden ohne Strom sein. Wenn Heizlast z.B. 4kW ist, dann braucht man bei minimaler Auβentemperatur 96kWh (=24h * 4kW) am Tag.
Wenn WP 6 Stunden ausgeschaltet ist, dann soll in 18 Stunden die gleiche Wärmemenge produziert sein und dazu braucht man 5,3kW WP.
So steht es in Planungsanleitung von einem groβen WP Herstellern.

Die Heizkreise sind auf den Standardfall ausgelegt und die konstante VLT muβ in Sperrzeit aus dem Puffer kommen.

Du hast recht, das ist nicht effizient.

crax: "Na dann, viel Glück!"

Bei so vielen Parametern muβ man trotz guter Planung auch ein bißchen Glück haben.

Hallo claus2!

Nilan Dokumentation und das Thema haben mich nicht begeistert.