mario, deine rechnung stimmt, aber die daten zur 'sole' von der bosy-seite sind für propylenglykol - für effiziente wp-sonden unbrauchbar, dieses material ist vergleichbar auto-kühlerfrostschutz.

gib einmal im strömungsrechner wasser ein, dann bist du bei einer reynolds-zahl jenseits 4000.

da sieht man, wie von bernd und frank immer betont, wie wichtig die sole und deren mischungsverhältnis ist.

das knv-fertiggemisch ist auf ethanolbasis (vergleichbar auto-scheibenfrostschutz); in der auslegung meiner sonde ist mit 4 medien vergleichsweise gerechnet worden, bei ethanol kommt ein höherer volumenstrom als bei wasser raus...

kannst dir ja vergleichsweise die daten von ethylenglykol besorgen (diese sole wird hier großteils eingesetzt) und die materialdaten direkt in den strömungsrechner eingeben...

der volumenstrom den ich oben angegeben habe scheint für teilast und 4kw heizleistung zu gelten - bei den modulierenden wp's ist es mit den arbeitspunkten nicht mehr so leicht ... ;-)


nachtrag dazu:
die wp ist zugelassen bis -11° sole-ausgang, da ist klar daß die standardvorgabe an die sole -15° ist.

ich hätte keine hemmungen bei wie hier überdimensioniertem kollektor bsplw nach einem winter erfahrung mit der dosierung runterzugehen.

aber diese ethanol mischung ist hydraulisch wirklich dünn wie wasser...

in dem beitrag hab ich auslegung meiner sonde nach formblatt gepostet...

sondenauslegung

Basierend auf den Angaben von (http://www.erdsondenoptimierung.ch/dokumente/sondenfluid/) habe ich jetzt folgende Berechnungen gemacht.

Die Mediendaten habe ich für -3,5°C gerechnet/aus den Diagrammen gelesen, sind aber ähnlich den von dir geposteten (etwas schlechter als bei 0°C).


Wasser/Ethanol 20% (Gefrierpunkt -8,4°C)
Bei Medientemperatur -3,5°
Dichte 978 kg/m³
Dynamische Viskosität = 5,4 x 10E-3 Ns/m²
Kinematische Visikosität = Dyn. Viskosität / Dichte
Kinematische Visikosität = 0.00000552 m²/s

Für Nibe F1155 Pumpe 100% stellt sich ein (laut Pumpendigramm):

0,45l/s Pumpenfluss
Volumenstrom 13,5L/min/Rohr
Druckverlust 0,325bar
Reynold 1996 -> laminar




Wasser/Ethylenglykol 20% (Gefrierpunkt -11°C)
Bei Medientemperatur -3,5°
Dichte 1037 kg/m²
Dynamische Viskosität = 4,1 x 10E-3 Ns/m²
Kinematische Visikosität = Dyn. Viskosität / Dichte
Kinematische Visikosität = 0.00000395 m²/s

Für Nibe F1155 Pumpe 100% stellt sich ein (laut Pumpendigramm):

0,4l/s Pumpenfluss
Volumenstrom 12L/min/Rohr
Druckverlust 0,395bar
Reynold 2479 -> turbulent


Die Ethanol-Mischung scheint etwas ungeeigneter zu sein?

Könnte man diesen Kollektorplan als Endlösung nehmen?
Ich sollte den Kollektor bereits in ca. 3 Wochen verlegen.

http://grabenkollektor.waermepumpen-verbrauchsdatenbank.de/canvastest.html?id=Y7hvedXUXr6TXsynkMpJ

Hallo Richard,

der Graben sieht gut aus. Ich würde noch die Teilstücke B und C auf mindestens 1,6 m Tiefe legen oder etwas mehr Abstand zu Einfahrt und Terrasse einhalten, damit diese nicht kaputt geht bei sehr stengem Winter. Und das Teilstück B sollte mindestens 2 m vom Haus entfernt beginnen.

Viele Grüße,
crink

hallo richard, hallo crink,

vorm wochenende gabs einen lokalaugenschein...

die ersten teilstücke werden ohnehin tiefer kommen, weil dort nach abzug des humus schon ca. 1,6m zum fertigen niveau anstehen.

die zufahrt plus wendeplatz werden nicht versiegelt, oder richard?
was ist als belag geplant?

nachdem du auf dem grund versickern mußt wäre bei wasser ableitendem belag wohl ein rigol (ablaufrinne) vonnöten (daß man wieder in den graben zwischen D und E einleiten könnte); aber besser wäre ein sickerfähiger belag...

der vorteil wenn man so früh bei der erschließung ansetzt ist daß wir uns noch ein paar sachen wünschen können, bsplw die verlegung der wasserleitung an die östliche grundgrenze.

richard, wie siehts mit strom und kanal aus?
sollte man bei den erdarbeiten unbedingt gleich mitmachen.
am liebsten mit dem wasser an der grundgrenze...

erfragst du noch deine lokalen vorschriften für erdkollektoren bei der gemeinde?

vielleicht dürfen wir ja an den beiden seiten mit angrenzenden straßen (vorne und hinten) noch näher an die grenze?


der vormals geplante sickerschacht wird jetzt eine monlithische betonzisterne zur regenwassernutzung, die spart den brunnen für garten, wc, waschmaschine. trinkwasser ist ortswasser...
(richard, -> bei der rohwasserinstallation das dritte rohr einplanen)

der überlauf der zisterne kann in den graben geleitet werden, ich rutsch die zisterne dazu einmal vorne in die mitte, dann 'füllt' man den graben eher am anfang, und der weg zur anbindung der zisterne in den technikraum ist kürzer...

man könnte (je nach versickerfähigkeit des bodens) den zisternenüberlauf als drainagerohr über dem kollektor bis in abschnitt F führen?



grabenkollektor-variante

zum termin: bitte eine sicherheitsoption beim termin einbauen wenn das wetter nicht mitspielt. bei 5°-10° sicher machbar, wenns unter 0° hat bitte verschieben.

das rohr irgendwo temperiert lagern...

verteiler brauchst du (und mario) nur den 2-fach, das 3-te rohr würde ich nur als sicherheit leer liegen lassen - also ich würds gar nicht einbauen, sondern den baggerfahrer nicht mit dem rohr alleine lassen, aber wenn ihr euch ein backup wünscht ... ;-)

frank könnte euch genau ausrechnen wieviel soletemp ihr verliert wenn bei 5kw an 6kw-wp nur 1x300m sammeln.
der erste installateur hat ja auch 3 x 100m als kollektor angeboten...

hier ein beispiel mit 'verlorenem rohr'...
6kw an einem rohr

und hier ein vergleichskollektor zu eurem mit reserverohr...
6kw mit reserverohr

@ crink, das grabenmaltool ist großartig! speziell das nachträgliche parametrieren - ein richtig gutes planungswerkzeug - an dieser stelle nochmals vielen dank für deine arbeit an diesem werkzeug...

Hallo Arne,

danke fürs Lob, gern geschehen. Ich freue mich, wenn viele Gräben damit geplant werden. Auch wenn die Bedienung an manchen Stellen etwas hakelig ist, aber Aufwand und Nutzen müssen in einem verträglichen Verhältnis stehen.

Viele Grüße,
crink

hallo mario,

ich habs mal mit dem formblatt des wasserverbandes gerechnet.
da kommt folgendes raus...



das formblatt kannst du hier zum selber spielen runterladen...

öwav regelblatt 207

den kollektor mit 2x300m 32-er an der 6kw maschine wird man halt eher mit 3k als mit 4k spreizung betreiben. aber das kommt alles im betrieb raus ... ;-)

hallo richard,

hab mal deinen kollektor ins grabenberechnungswerkzeug eingegeben.
das kommt dabei raus.
tief im grünen bereich ... ;-)

Hab dann mal ein anders Bad genommen... ;-)

http://www.haustechnikdialog.de/Forum/p/2196959


Grüße
Motzi1968

danke motzi ... ;-)

Danke Arni für den ÖWAV Link. Was mir bei dem Tool allerdings etwas fehlt, ist die Abstimmung mit der Kennlinie der Solepumpe. Soweit ich sehe kann man den Durchfluss je Sonde nur durch Eingabe der Sondenanzahl variieren (geht auch Komma), Gegendruck wird leider keiner berechnet.

Naja in Verbindung mit dem Schweizer Tool hat man aber alles notwendige ;-)

Ich träume ja schon von einem kompletten "Auslegungspaket" für den Grabenkollektor ;)

hallo mario,

du hast zur auslegung ja den normpunkt 0°/-3° mit 3K spreizung; der definiert ja auch den volumenstrom, der dabei für 6kw maschinen gleich ist (leistung -> volumenstrom x spreizung x spez. wärmekapazität).

mit dem rechnet wohl auch das öwav-formblatt.

die restförderhöhe im arbeitspunkt ist hinten bei den gerätedaten in der installationsanleitung explizit angegeben mit 580mbar.

Ah ok jetzt hab ichs gecheckt ;-)

Allerdings komme ich (auf Basis der F1145-6kW Daten) auf hoffnungslos laminare Strömung... wo liegt der Fehler? (siehe Bild)

http://www.imgbox.de/show/img/n4T8k5OcKI.png

du hast 2 duplexsonden eingegeben, also 4 kreise ... ;-)

das ist je rohr nur mehr 1/4 volumenstrom.

die grabenhydraulik für 6kw entspricht einer duplexsonde -> 2 rohrkreise.

dann hast du je rohr den halben nennvolumenstrom...

Hier mal ein Vorschlag was ich favorisiere:
Legt 2x 300m Rohr mehr in den Graben und schließt die mit an. Dazu günstigstes Solekonzentrat.
Turbulent ist es dann nicht. Man hat aber mehr Entzugsleistung da mehr Rohr natürlich auch eine größere Entzugsfläche bietet.
Das bringt dann auch mindestens genauso gute Soletemps wie wenig Rohr mit turbulenter Strömung.
Habe ich bei mir getestet und bin sehr zufrieden damit.
Wenn mal ein Rohr ausfallen sollte fällt das dann auch nicht so ins Gewicht.

Wer es unbedingt turbulent mag kann ja am Verteiler die 2 Rohre erstmal deaktivieren.

Der Nachteil an den zusätzlichen Rohren ist der Mehrpreis von insg. 1000 EUR für breiteren Verteiler, die Rohre und das Solekonzentrat. Lohnt sich nicht.

Viele Grüße,
crink

Das hat mich ca. 700€ mehr gekostet mit 2 zusätzlichen Rohren.
Ich sehe das als Investition in die Zukunft.
Wenn mal 1 Rohr ausfällt und man den Graben neu machen muss wird es sicher teurer und stressiger.
Ich finde das sind gut angelegte 700€ und habe dadurch auch noch bessere Soletemperaturen bei konstant niedriger Solepumpeneinstellung.

Stimmt die Duplex sind ja schon zwei Rohr ;-)

Interessant wäre, auf welchem Medium die Angaben der WP basieren?
Weil Nennfluss für 3K Spreizung laut BA sind 0,30l/s= 1080 l/h

Das ÖAWV Tool sagt aber 1362 l/h für Ethylenglykol 20% bzw. 1523 l/h für Ethanol 20%.
Ein Unterschied der in der Pumpenkennlinie einiges ausmacht.

Je nach Medium und Aufbau der Anlage wirst du unterschiedlichen Druckverlust bekommen.
Den kannst du dir ausrechnen in mbar via Druckverlust.de oder anderen Tools.
Dann schaust du dir die Kennlinie der Pumpe an und siehst dann wie hoch die Förderleistung bei dem jeweiligen mbar wert ist.
Daher kann man nicht genau sagen welches Medium verwendet wurde, wenn man nicht die Hydraulik und deren Druckverlust kennt.

Der Nachteil bei Ethanol ist, dass das Zeug bei tieferen Temperaturen schnell zäh wird. Schade eigentlich weil es nicht wie Glykol "vercrackt".

die 2 x 300m sind ja schon eine luxuriöse auslegung, der installateur hat genau die hälfte (!) angeboten mit 3 x 100m ... ;-)

richard und mario wollen ein 3-tes rohr als versicherung verlegen, ich würde das aber wirklich nur leer liegen lassen und nur einen 2-fach verteiler verbauen.

es gibt halt im winter einen deckel nach oben bei den temperatuen wenn das ungestörte erdreich selber nur mehr ein paar grad hat.

nibe/knv hat entsprechend seiner empfehlung bei der spreizung (3-5K) als 'nennspreizung' 4k.

wenn man das umrechnet liegt man dann bei 3K bei 1440l/h und damit haargenau zwischen etylenglykol und ethanol ... ;-)

vielleicht werden da mittlere materialwerte für die nennpunkte genommen...

interessant ist auch daß laut folgenden diagrammen ethanol mit jeweils der halben konzentration mit ethylenglykol verglichen wird...

In diesem Zusammenhang könnte auch der wissenschaftliche Vergleich verschiedener Soleflüssigkeiten der Hochschule Biberach interessant sein.

Viele Grüße,
crink

danke crink,

die studie ist auch auf der schweizer erdsondenoptimierungsseite verlinkt.

nach den kurven und tabellen dort sieht man daß das mischungsverhältnis - wie von frank und bernd immer betont - enorm wichtig ist.

ich hab auch im ersten winter mit 8kw wp an fast der doppelten heizlast keine tieferen sole-ausgänge als -3° gesehen, jetzt sowieso nur mehr positiv; könnte also wohl mit 12-15% ethanol bei tollen eigenschaften meine sonde betreiben.

korrosionsschutz ist wieder ein anderes thema.
wie machen das betreiber von reinwassersonden?

hier der vollständigkeit halber noch die gefrierpunkte der verschiedenen mischungen...

hallo richard, hallo mitplaner,

zuletzt wurde der wunsch geäußert die zisterne (10cbm, beton, monolithisch) wegen des deckels nicht in den vorgarten zu stellen.

ich hab sie jetzt einmal unter dem wendeplatz vorm haus platziert.
vorteile wären sehr kurze wege der anbindung mit dem regenwasser und wieder retour zur nutzung in den technikraum.

der überlauf könnte dann direkt mit einem drainagerohr über den dritten schenkel des grabens weiter bis zum fünften geführt werden.

der deckel läßt sich bei bepflasterung bsplw schön einfassen, und man ist gleich drann um den filter zu reinigen.



kollektor mit zisterne unter wendeplatz

nächste woche gibts einen vorort-termin mit dem tiefbauer, es wird ja jede menge material angeschüttet, durchschnittlich rund 1,6m.

die firma bringt dazu lehm, früher war auch von bruchmaterial die rede.

meine gedanken drehen sich jetzt um den optimalen aufbau über dem kollektor, auch in verbindung mit der drainage.

was haltet ihr von der variante:

- graben auf -2m (dazu müssen wir nur den humus abziehen)
- kollektor
- lehm bis -1,2m (einschlämmen)
- bruchmaterial bis -0,80 (oben rein das geschlitzte drainagerohr)
- geovlies (um die bruchschicht vorm verschlammen zu schützen)
- lehm
- humus

ich bin gespannt ob der tiefbauer wirklich reinen lehm bringen will, der ist mmn für diese art der bodenaufschüttung nur mäßig geeignet.

der mutterboden bei richard ist schwer, tonig, schluffig, aber gut versickerungsfähig; er hat auch bei stärkeren niederschlägen kein stauendes oberflächenwasser.

mir ist schon klar, daß die drainagegeschichte ein bisserl eine fleißaufgabe ist, andererseits ist das hier bloß zum pflücken, und der kollektor soll ja ein mustergültiges exemplar als vorbild in A werden ... ;-)

wir ziehen das ganze projekt im dortigen forum zum mitschauen von planung über durchführung, inbetriebnahme bis zur dokumentation von leistung und effizienz durch.

Moin Richard und Arne,

mit verlegter Zisterne könnte nun der linke Teil von G breiter werden. Dafür würde ich die Teilstücke B, C und D schmäler ausführen und mehr Abstand zur Einfahrt einhalten. Wenn dann noch die Teilstücke mit gerader Verlegung ein wenig tiefer liegen (>1,5 m das kalte Ende unter der Einfahrt und 2 m unter der Garage), dann kommt der dieser Vorschlag dabei heraus.

Viele Grüße,
crink