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Ringgrabenkollektor in Ostbayern
Verfasser:
JohannSpazierer
Zeit: 24.10.2019 13:58:22
0
2844015
Hallo zusammnen,

lese ja schon einige Zeit hier mit in diesem Forum und habe mich auch schon ein bisschen schlau gemacht wegen dem RGK.
Wir bauen gerade unser Haus und wollten eigentlich einen Flächenkollektor machen. Jedoch gefällt mir der RGK von Zeit zu Zeit besser da flexibler und nicht so Platzaufwendig wie die Fläche.
Habe mich auch schon ein bisschen mit dem Tool gespielt und einmal was probiert.
Was sagt ihr hierzu?
Linkbezeichnung

Wo ich nicht wirklich schlau geworden bin, ist ob ein DN40 Rohr oder 2x DN 32 reichen würden? Bevorzugen würde ich natürlich das DN40 wegen Einkreis-Variante.

Heizlast wurde mit 7,25kw berrechnet, jedoch ohne Keller und WW-Bedarf. WW-Bedarf kann man ja mittlerweile vernachlässigen. Keller sollte prinzipiell ein Lagerkeller werden. Eventuell möchte ich hier 40m² mitbeheizen (Werkstatt und evtl Partyraum), sofern Bedarf. Soll ich für diese 40m² noch etwas an Leistung berücksichtigen? Die Heizlast ist ja sowieso schon überdimensioniert, von daher bin ich hier unschlüssig.

Wir planen außerdem eine Zisterne auf der rechten Seite neben der Garage. Hier wäre eventuell eine Überlegung den Überlauf der Zisterne über den RGK "auslaufen zu lassen". Sollte ja auch Vorteil bringen.

Ich hoffe hier kommen ein paar interessante Inputs rein die mir oder auch anderen Forumsteinehmern und Mitlesern nützlich sein könnten. :)

Grüße aus Bayern
Johann

Verfasser:
winni 2
Zeit: 24.10.2019 15:05:20
0
2844043
Hallo Johann,

zu viele Fehlermeldungen...:-)

Wer hat die Heizlast berechnet?
Da wird viel Unsinn gemacht und es wäre besser, wenn Du die Heizlast-
abschätzung im Tool zu Ende ausfüllst?

Für die Grabenauslegung kannst Du Warmwasser nicht weglassen, bei
der Wärmepumpenwahl schon, so das Du 2 mal 32er Rohr nehmen könntest,
oder einmal 400 Meter, 40er Rohr, wenn die Heizlast über 6 kW bleiben
wird und die Wärmepumpe nicht über 7 kW Leistung gewählt wird.

Hier mal ein Alternativvorschlag:
https://grabenkollektor.waermepumpen-verbrauchsdatenbank.de/trenchplanner.html?id=1KUeGuwkbVz7veiEwhIR

Grüsse

winni

Verfasser:
JohannSpazierer
Zeit: 24.10.2019 15:44:04
0
2844058
Hallo Winni,

so jetzt habe ich das Tool zu Ende ausgeführt.
https://grabenkollektor.waermepumpen-verbrauchsdatenbank.de/trenchplanner.html?id=0KHTzFSU0WdrcaRbA0GU

Die Berechnung hat mein Cousin durchgeführt. Arbeitet bei einem Haustechnik Planungsbüro. Befassen sich aber hauptsächlich mit größeren Anlagen.

Wärmepumpe hätte ich einen interessanten Zugang durch meinen Cousin. Die haben aber keine modulierende. Nur on/off...:( Die WP hätte 7,5kw Leistung.

Winni du hast bei deiner Alternative aber mi 2x300 dn40 gerechnet. Dies erscheint mir schon ein bisschen viel...

PS: Was ich noch vergessen habe falls interessant: Ich bekomme auch einen Holz-Küchenherd mit ~5kw. Meine Frau kocht gerne....

Verfasser:
winni 2
Zeit: 24.10.2019 15:52:01
3
2844065
Über 7 kW brauchst Du halt 3 mal 32er Rohr oder die 2 mal 40er Rohr.
Andernfalls wird der Strömungswiderstand der Rohre zu gross.

Haben die nur die eine Wärmepumpe im Angebot und was ist das für eine?

Bei Deiner Heizlast wäre eine 6 kW Wärmepumpe mehr als genug, weil
auch die Heizlastabschätzung kennt keine internen und solaren Wärme-
gewinne.
Die spielen aber im Neubeu eine große Rolle:
https://www.haustechnikdialog.de/Forum/t/199288/Auslegung-wieviele-kW-braucht-die-WP

Mit dem Bake-up Holzofen ist fehlende Leistung aber sowieso kein Thema.

Grüsse

winni

Verfasser:
JohannSpazierer
Zeit: 24.10.2019 18:54:07
0
2844126
Also das mit den Rohrmetern kommt mir doch etwas spanisch vor.
Warum sollte ich für 7kw Heizlast plötzlich 900lfm 32er Rohr benötigen bei einer mittleren Bodenqualität wenn ich bei einem Flächenkollektor (habe hier ein Excel-File für die "grobe" Auslegung bei einem mittleren Boden) nur 330lfm 32er benötige?
https://www.energie-experten.org/erneuerbare-energien/erdwaerme/erdwaermekollektoren/flaechenkollektor.html

Wiederspricht sich irgendwie oder ich verstehe da jetzt etwas nicht...

Verfasser:
winni 2
Zeit: 24.10.2019 19:23:33
3
2844146
Naja, wenn der VDI-Kollektor so dolle wäre, bräuchte es nicht die Forums-
entwicklung Ringgrabenkollektor....:-)

Bei dem Beispiel werden auch 4 Rohre parallel gelegt.
Das ist gut für einen geringen Druckverlust.
Beim Ringgraben wird halt längeres und dickeres Rohr für einen besseren
Wärmeübergang Erdreich/Sole verlegt und die Belegungsdichte mit Rohr
noch über den Verlauf immer mehr gesteigert.
Damit die eingebauten Soleumwälzpumpen mit den 300 Meter Rohren
klarkommen, darf da nicht zu viel Volumenstrom durch ein Rohr gehen.
Mehr Leistung bedeutet aber mehr Volumenstrom und daher dann eine
größere Solerohranzahl.

Aber Du darfst das RGK-Design gerne verbessern, wenn Du das kannst. :-)

Grüsse

winni

Verfasser:
dyarne
Zeit: 24.10.2019 20:24:03
3
2844179
servus Johann,
du darfst dem winni schon glauben.

der RGK ist eine optimierte weiterentwicklung des flächenkollektors, übertrifft diesen deutlich mit soletemperaturen auf augenhöhe mit tiefenbohrungen.

unter anderem durch den optimierten rohrtauscher...
kannst hier alles nachlesen, stichwort turbulente strömung und tauscherfläche...

Verfasser:
JohannSpazierer
Zeit: 25.10.2019 06:54:00
0
2844344
Morgen zusammen, :)

das mit der Tauscheroberfläche und turbulenter Strömung beim RGK ergibt ja alles durchaus sinn.
Bei meinem Excel Tool für Flachkollektor steht auch dabei das die Kreise ~200m lang sein sollten. Das mit den kurzen Rohrkreisen gehört anscheinend auch bei Flächenkollektoren der Vergangenheit an. OB ich hier schon im turbulenten Bereich bin müsste man mal nachrechnen.

Nicht falsch verstehen ich glaube zu 100% an den RGK nur erschließt sich mir nicht, warum ich bei 7,25kw beim Flachkollektor ~400lfm Rohr benötige und beim RGK 3x300m... Das ist ja mehr als doppelt soviel lfm Rohr.
Bin eigentlich immer davon ausgegangen, dass bei dem RGK mit ~7kw einmal DN40 mit 400m Rohr ausreichen würde...
Vorallem ändert sich die Entzugsleistung nicht ob ich 2x200 oder 3x300 nehme.
Ist das nur wegen dem Volumenstrom der WP?
Vielleiht hat hier jemand eine Erklärung für mich ansonsten wühl ich mich morgen mal durch das Forum... :)

Verfasser:
nicijan
Zeit: 25.10.2019 08:55:56
0
2844373
Zitat von JohannSpazierer Beitrag anzeigen
Vielleicht hat hier jemand eine Erklärung für mich ansonsten wühl ich mich morgen mal durch das Forum... :)

Hallo Johann,

Es gilt im Rohrlängen und Kreise vergleich, die Strömungsform sollte nach Möglichkeit turbulent sein. Deswegen sind 2 x 300m besser als 3 x 200 obwohl dieselbe Rohrmeterzahl rauskommt.
Bei einer 7KW Wämepumpe brauchst du keine 3 x 300m Kreise in 32mm, bis 8KW reichen 2 Kreise in DA32.
Hier noch der Hinweis, weil das auch falsch geschrieben steht.
DN ist das Innenmaß, DA das Außenmaß, 40 oder 32 beziehen sich auf das Außenmaß
Wenn du einen Strömungsrechner im Internet bemühst, muss du DN wissen. Dies ermittelst du aus der Zahl 11 (SDR 11 gängige Erdwärmewandung), die bedeutet, 1/11 des Außendurchmessers ist die Rohrwandung, demnach sin 9/11 der Innendurchmesser.

Was die verlinkte Seite …experten.org angeht, die Darstellung ist unter der Überschrift Experten eher unzulässig.
Im m² zu rechnen ist für einen Fliesenleger oder Verputzer sinnvoll, Erdwärmeerschließung in m² zu rechnen ist eher Laienhaft.
Die Experten.org haben aus der VDI abgeschrieben, Kollektoren sind von der VDI sehr vernachlässigt was Wissen und Auslegungen angeht. Auf Anregung von außen wird sich da in Kürze wohl einiges ändern.

Ebenfalls sind sämtliche Darstellungen der Verlegestrategien eigentlich diejenigen, wie man es nicht machen sollte. Kalt führt ans Ende des Grundstückes und Warm auf demselben Weg zurück an Kalt vorbei und das mit 50/50 Rohrverteilung hin zurück, deshalb die Empfehlung mit 80cm Abstand.
Schnecke und Tichelmann liefern dasselbe Ergebnis, es wird eher Wärme umverteilt anstatt entzogen.

Verfasser:
crink
Zeit: 25.10.2019 10:52:39
1
2844441
Zitat von JohannSpazierer Beitrag anzeigen
Wärmepumpe hätte ich einen interessanten Zugang durch meinen Cousin. Die haben aber keine modulierende. Nur on/off...:( Die WP hätte 7,5kw Leistung.

Moin Johann,

das ist der Knackpunkt: Wenn Du eine On/Off-WP einsetzt, dann richtet sich die Rohrgeometrie alleine nach der Leistung der WP und nicht nach der Heizlast des Hauses. Ohne Modulation ist der Blick auf die Turbulenz durchaus sinnvoll. Da diese neben der Rohrgeometrie auch von Solekonzentration und Soletemperatur abhängt lässt sich kein fester Wert angeben, ab dem 3 32er-Rohre eingesetzt werden dürfen, damit sicher Turbulenz erreicht wird.

Im Zweifelsfall rechne selbst nach mit dem für die von Dir geplante Wärmepumpe notwendigen Volumenstrom und der von Dir geplanten Solekonzentration bei den von Dir erwarteten Soletemperaturen (siehe Beispieldatenblatt Ethylenglykol). 7,5 kW Wärmeleistung der WP ist so ein Grenzfall wo Turbulenz mit 3 Rohren und je nach Solekonzentration nur sehr knapp erreicht wird und deshalb evtl. 2 Rohre passender wären - was allerdings die Tauscherfläche verringert und mehr Umwälzpumpenstrom erfordert. Deshalb rechne nach. Oder verwende doch eine modulierende WP bis 7,5 kW Heizleistung, die auf jeden Fall mit 2 32er Rohren eingesetzt werden sollte.

Viele Grüße
crink

Verfasser:
JohannSpazierer
Zeit: 28.10.2019 16:32:47
0
2845878
Hallo zusammen,

habe heute nochmal mit meinem Lieferanten der WP telefoniert. Die bekommen anfang 2020 eine Modulierende in ihr Lieferprogramm. Sollte in der Woche noch eine Broschüre darüber erhalten. :)

Grundsätzlich wird ein Kreis DA40 400m bevorzugt. Ich sehe hier deutlich mehr Vorteile als 2xDA32 zu je 300m.

Habe am Wochenende mit meinem zukünftigen Nachbarn gesprochen, dieser hat vor 2 Jahren ein Bodengutachten machen lassen wegen Bodenbeschaffenheit usw. In dem Gutachten steht von 1m bis 2,0m sie der Boden "schluffig gering tonig bis Schluff und Feinsand".
Ab 2,0 bis 3,5m "Schluff, tonig, gering feinsandig"

Welche Bodenart im Trenchtool soll ich dafür heranziehen? Was würdet ihr hier heranziehen? Falls auch interessant: Der Durchlassbeiwert ist mit 2,0*10^-5 angegeben.
Vielleicht hat ja damit auch wer Erfahrung... ;)

Und nochmal zurück zur Heizlast. Wie viel würdet ihr hier für die WW-Bereitung annehmen zwecks Grabendimensionierung.

@winni: Dein Alternativvorschlag gefällt mir nicht so. Ich möchte so gut es geht an der Grundstücksgrenze bleiben.
Eventuell kommt der Pool nämlich etwas nach rechts Richtung Garage.

vg Johann

Verfasser:
winni 2
Zeit: 30.10.2019 18:53:52
0
2847001
Ist okay, ich bin von einer fixen Position des "Teichs" ausgegangen.

Mach es halt so, das die Leistung stimmt und der Trenchplaner
keine Fehlermeldungen auswirft.

Grüsse

winni

Verfasser:
JohannSpazierer
Zeit: 12.11.2019 14:14:35
0
2854682
so nachdem ich mich weiter eingelesen habe in das Thema bin ich doch ein bisschen schlauer geworden.

Eine Frage besteht bei mir trotzdem noch immer. Ich verstehe das mit der Rohrdimension nicht ganz.
Was wäre für meine Anlage den sinnvoller? Einmal 40er 400m oder doch lieber 2x32 mit 300m.
Lt. Trenchplanner ist eigentlich beides zu klein. Heizlast 7,3kW ohne WW-Bereitung.
Als Wärmepumpe kommt nun eine modulierende 7kw Pumpe.
Hoffentlich kein Montagsprodukt wenn diese relativ neu am Markt ist von der Firma.

Eventuell kann kann nochmals wer von den arrivierten Forumsmitgliedern auf meinen letztgültigen Entwurf einen Blick darauf werfen. Vielleicht gibt es noch den ein oder anderen Vergesserungsbedarf.

Version 3

Soll zwischen Kollektor und Trinkwasserleitung links oben ein XPS dazwischen? Soern ja, wie ist dies auszuführen? wie hoch ist dies auszuführen (20cm, 50cm,...)?

lg
Johann

Verfasser:
winni 2
Zeit: 12.11.2019 15:15:09
1
2854708
Hallo Johann,

der RGK wird nach der berechneten Heizlast ausgelegt,
die Solerohre nach der Wärmepumpe.

Mit einer modulierenden 7 kW Wärmepumpe sind beide Lösungen okay.
Bei 400 Meter 40er Rohr, was ich besser finde, weil weniger Verlegeaufwand,
muss allerdings bei 200 Meter eine Schweissmuffe gesetzt werden, weil
400 Meter am Stück zu schwer für die Verlegearbeiten sind.

Die Heizlastabschätzung im Trenchplaner ist immer noch nicht ausgefüllt
und Dein Entwurf hat jede Menge Fehlermeldungen.
Würde ich so ändern und XPS weglassen.
https://grabenkollektor.waermepumpen-verbrauchsdatenbank.de/trenchplanner.html?id=f02C1du35sp7TdkZEv42

Für Warmwasser habe ich 400 Watt Leistung ergänzt.
Fehlermeldung Rohr kannst Du ignorieren.

Kann die Frischwasserleitung unten nicht nahe an die Grundstückgrenze
verlegt werden?

Grüsse

winni

Verfasser:
JohannSpazierer
Zeit: 12.11.2019 15:47:39
0
2854723
Sorry Winni,

das hatte ich schon mal hinterlegt und anscheinend nicht abgespeichert.

Anbei nun mit den restlichen Werten.
link

Der Kanal läuft auf 2,5m Tiefe. Kann ich hier die Slinkys nicht "normal" verlegen?

Frischwasser unten ist kein Problem. Diese ist auf meinem Grundstück und kann ich noch ändern. Die seitliche Links ist eine Versorgungsleitung und diese ist fix.

Wenn ich keine modulierende nehmen würde sondern eine On/off dann müsste ich 2x400m 40er verlegen, sehe ich das richtig?

gruß Johann

Verfasser:
winni 2
Zeit: 12.11.2019 16:49:54
1
2854755
Okay, dann brauchst Du vermutlich keinen Warmwasserzuschlag, der ist
in der Heizlastabschätzung für 4 Personen enthalten.

80 cm Abstand könnten über Abwasser könnten okay sein, aber ich würde
da keine Slinkys ohne Not, die es bei Dir nicht gibt, darüber verlegen.
Schon für den Fall, das an dem Kanal mal später gearbeitet werden muss.

Frischwasser würde ich dann so verlegen, dann musst Du das Solerohr M.
nicht dämmen und die Meter Rohr können auch noch Wärme ziehen:
https://grabenkollektor.waermepumpen-verbrauchsdatenbank.de/trenchplanner.html?id=4kO5Mq2K5a6pCixWTShS

Wenn Du eine max. 7 kW FixSpeed-WP nimmst, müsste nichts an den Rohren
geändert werden, aber modulierend ist Stand der Technik und hat Vorteile
beim Wärmeentzug aus dem Boden und evtl. Nutzung von eigenem PV-Strom

Grüsse

winni

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