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  - Wärmepumpen

Hallo,

nach dem Lesen einiger Beiträge bin ich ins Grübeln gekommen ob die Bohrung für meine Erdwärmeheizung ausreichend ist.
Ich werde bald die Waterkotte Ai1 Wärmepumpenanlage in meinen Neubau einbauen.
Die Sondenbohrung wurde jetzt schon von der Firma Teramex durchgeführt (einfachU mit 40mm PE Rohr).
Jetzt bin ich am Zweifeln ob die von Waterkotte berechnete Tiefe von 1x 85m überhaupt ausreichend dimensioniert ist.
Die Bohrung ging ab 2m Tiefe nur noch durch Fels und es gibt kein Grundwasser.

Die Waterkottetochter hat dir eine Sonde gebohrt. Da bekommst du doch eine Entzugsleistung von mindestens 60W/Sondenmeter versprochen (was immer auch das bedeuten mag???).


H. Frank

Die Ai1 wird von 4-11 kW angegeben.
Deine Bohrung liefert sicher 5 kW.

Deine Bohrfirma weis was sie tut und waterkotte eigentlich auch.

Mach dir also keine unnötigen Sorgen und feiere schön ins neue Jahr.

Gruß JoRy

Hallo,

Im Festgestein, je nach dem welches ansteht, "bringt" diese Bohrung ca. 4,2 - 4,5 kW Wärmeentzug.
Schade, dass Du nur eine einfach U-Sonde eingebaut hast. Der Mehrpreis für doppel-U ist minimal und Du hättest den Druckverlust halbiert (Gut für die Umwälzpumpe) sowie die Verweilzeit des Mediums verdoppelt.
Eine einfach U-Sonde hat ungefähr 80% der Leistung einer doppel-U-Sonde.
Gut ist aber, das Sie eine 40er genommen haben somit ist der der Anstieg des Druckverlustes etwas minimiert und die Verweilzeit erhöht worden.

Denke, bei einer Leistungszahl von 4 hast Du eine Heizleistung von ca. 5,3 - 5,7 kW. Wenn dies ausreicht, ist alles im grünen Bereich.

Danke für die bisherigen Antworten.
Aber weshalb gibt es so viele Beiträge über nicht ausreichend dimensionierten Sonden, gerade über Waterkotte/Teramex?
Vor allen Dingen sind die Bohrungen in den anderen Beiträgen sogar noch tiefer als die meinige (1x85m).
Und es ist doch klar daß bei einem Festpreis jeder Meter der weniger gebohrt wird für Teramex mehr Verdienst bedeutet.

Ich bin leider ein wenig beunruhigt darüber daß es nicht ausreichen wird und ich dann die Probleme mit der Firma haben werde.
Das würde dann ein jahrelanger Kampf vor Gericht mit erheblichen Kosten da die dann bestimmt nicht sagen werden: na gut es reicht nicht dann bohren wir halt noch ein zusätzliches Loch.

das kleine Problem hier ist, daß du nicht geschrieben hast, welchen Wärmebedarf dein Haus hat.
Die Ai1 hat einen etwas schlechteren Wirkungsgrad, so daß auch etwas weniger Kälte aus der Erde kommen muß als bei einer DSxxx WP. Der Rest ist dann Strom.
Wie sagte doch Herr Waterkotte: Die Wärme im Erdreich ist nicht unendlich, deshalb bauen wir einen Heizstab ein.
Also warm wirds immer. Und wenn das Erdreich zu sehr auskühlt, dann muß eben mit Heizstab geheizt werden mit entsprechend geringerem Wirkungsgrad.
Waterkotte gibt lt. Bericht auch eine Garantie auf die Kälteleistung. Wie sieht denn dieser Garantieschein aus?

mfg
Quehl

Gerotherm hat mit der Angabe von 4,2-4,5 kW Kälteleistung schon recht. Die Heizleistung fürs Gebäude sollte dementsprechend 5,7 kW nicht übersteigen.

Auch das mit dem Druckverlust ist korrekt. Das Thema "Verweilzeit" ist aber nicht ganz richtig. Die Leistung einer Sonde kann mit der Gleichung "Energie = Massenstrom x spez. Wärmekapazität Sole x delta T" berechnet werden. Demgemäß gibt es umso mehr Energie, je mehr Solevolumen pro Zeiteinheit durch die SOnde geschickt wird.

Die Entzugsleistung einer 40er 1-U-Sonde ist tatsächlich schlechter. Ob es 20% sind oder vielleicht auch nur 10% (Ergebnis EED-Brechnung), spielt keine Rolle. Die Werte aus der VDI 4640 gelten übrigens NICHT für eine 1-U-Sonde, sonder explizit für Doppel-U-Sonden.

@QUehl1: die Kälteleistung zu garantieren ist schlichtweg ein - dummer - Werbegag. Hier zählt eben nicht nur die Leistung, sondern auch die Energie. Und wenn man bedenkt, dass "Energie = Leistung x Zeit" ist, dann ist schnell klar: "Leistung" läßt sich leicht garantieren, es ist nur eine Frage der Zeit. Oder anders ausgedrückt: aus einer Sonde kriege ich auch 200 W/m, nur eben nicht sehr lange.

Ricola

@paulfels

Man darf ja der Firma Waterkotte hier in diesem Forum nicht kritisch gegenüberstehen, will man doch nicht, wie schon geschehen, die Redaktion in die Bredouille zu treiben, hier wieder Beiträge aus "juristischen" Gründen zu löschen.


H. Frank

@ H.Frank
ganz so ist es nun auch wieder nicht. Die Löschung erfolgte wohl, weil eine Person angegriffen wurde, die sich hier nicht mal verteidigen konnte. Es ging da um den Planer und nicht um Waterkotte. Daß die Quelle von Waterkotte immer sehr knapp ausgelegt wird, kann gesagt werden. Was knapp ist, ist auslegungssache. Und die Fa. wird damit auch nicht pauschal niedergemacht, sondern nur ein Teil der Planung.

@Ricola
Der erhöhte Wasserdurchsatz führt aber nur dann zu einer erhöhten leistung, wenn Delta T gleich bleibt und das ist mit einer größeren Pumpe nicht zu machen.
Ich glaube auch nicht, daß man 200W/m in einer kurzen Zeit erreichen kann. Allenfalls dann, wenn die Temperatur entsprechend hoch ist. Das hat dann aber auch seine Grenze. 200W/m mag vielleicht gerade noch hinkommen, wenn der Wert aber aus der Luft gegriffen ist, dann kommen 1000W/m nicht mehr hin.

mfg
Quehl

Über 50 Watt/M würde ich nicht akzeptieren, egal was die einfach U-Sonde dazu sagt.

in Berlin gab es einen Test mit 43W/m. Dürfte aber Doppel U gewesen sein, weil dies Standard ist.

mfg
Quehl

@Quehl1:
Es ist doch eigentlich ganz einfach: je länger die Sonde am Stück beansprucht wird, desto kleiner wird die Quelltemperatur (=Untergrundtemperatur). Der Wärmenachschub zum betroffenen Untergrundvolumen ist schließlich geringer als der Wärmeentzug durch die Sonde. Bei gleicher Geschwindigkeit des Fluids und gleichem Volumenstrom wird das deltaT zwischen "Fluidtemperatur in den Untergrund (=Tin)" und "Fluidtemperatur aus dem Untergrund (=Tout)" also kleiner und die entzogene Energie damit geringer. Kompensiert wird das durch die höhere (Strom-)Energieaufnahme der WP. In Ruhezeiten erholt sich der Untergrund dann wieder und die ganze Prozedur beginnt erneut.

Also: W/m-Angaben beziehen sich genau wie die COP-Angaben für die WP auf einen definierten Betriebspunkt. Die Randbedingungen sind hier Fluiddurchsatz (=Massensstrom), deltaT und spezifische Wärmekapazität des Fluids. Letzteres ist eine Konstante. Der Massenstrom hängt von der Pumpenleistung und dem Rohrdurchmesser ab (und Viskosität und und), das deltaT vom thermischen Bohrlochwiderstand und den Untergrundtemperaturen usw.

Für die Werte in der VDI 4640 hat man für definierte Gesteine die Wärmeleitfähigkeiten ermittelt. Die jeweilige Wärmeleitfähigkeit wurde dann mit einem Simulationsprogramm an einem Standardfall (<30 kW, 1800/2400 h, 40-100 m Sondenlänge, HDPE 32er-Doppel-U-Sonden, keine Kühlung, min. 5-6 m Abstand zwischen 2 Sonden etc.) durchgerechnet. Die berechneten Werte sind dann in den Tabellen der VDI 4640 aufglistet.

Nimmt man nun z.B. 55 W/m für einen Sandstein aus dieser Tabelle, dann stimmt er unter den oben genannten Bedingungen. Bei einer 25-er-Doppel-U stimmt er nicht mehr (die Leistung ist kleiner), bei größeren Sondenabständen auch nicht (die Leistung wird größer).

Die Messung der Sondenleistung in W/m ist übrigens mit einer akzeptablen Genauigkeit nicht möglich. Vielmehr wird mit das Sondenfluid mit einer konstanten Temperatur (ca. 30°C) in den Untergrund geschickt und die Fluidtemperatur über einen def. Zeitraum hinweg (min. 48 Std.) gemessen (Thermal Response Test). Das Ergebnis wird dann halblogarithmisch gegen die Zeit aufgetragen und aus der Steigung dieser Geraden die nötigen Werte für den therm. Bohrlochwiderstand und die eff. Wärmeleitfähigkeit (WLF) der Sonde berechnet. Die WLF hat dann die Einheit W/(m*K).

Die WLF und der thermische Bohrlochwiderstand können dann mit Simulationsprogrammen bei einem gegebenen Lastprofil und etlichen anderen Parametern (s.o.) in W/m umgerechnet werden. Allerdings interessiert sich der Planer wenig für diesen Wert, für ihn ist nur die Einhaltung der vorgegebenen Randbedingungen für die Fluidtemperaturen spannend (z.B. min -5°C für den Heizfall).

Lieber Gruß
Ricola