Erdwärmekollektor; Verlegetiefe; Verlegeabstand; Kollektorfläche Und Rohrlänge - Dimplex LI11TES Handbuch

3.2
3.2 Erdwärmekollektor
Die im Erdreich gespeicherte Energie fließt fast ausschließlich
über die Erdoberfläche zu. Dabei sind Niederschläge und Son-
neneinstrahlung die wesentlichen Energielieferanten. Deshalb
dürfen Kollektoren nicht unter überbauten oder versiegelten Flä-
chen verlegt werden. Der Wärmezufluss aus dem Erdinneren ist
2
kleiner als 0,1 W/m und somit vernachlässigbar.
3.2.1

Verlegetiefe

In kalten Regionen können die Bodentemperaturen in 1 m Tiefe
auch ohne Wärmenutzung den Gefrierpunkt erreichen. In 2 m
Tiefe liegt die minimale Temperatur bei ca. 5 °C. Mit zunehmen-
der Tiefe steigt diese Temperatur an, allerdings nimmt der Wär-
mestrom von der Erdoberfläche ab. Ein Auftauen der Vereisung
im Frühjahr ist, bei zu tiefer Verlegung, nicht sichergestellt.
Daher sollte die Verlegetiefe ca. 0,2 bis 0,3 m unter der maxima-
len Frostgrenze liegen. In den meisten Regionen ist dies bei 1,0
bis 1,5 m.
3.2.2

Verlegeabstand

Bei der Bestimmung des Verlegeabstandes d
tigen, dass die sich um die Erdschlangen bildenden Eisradien
nach einer Frostperiode soweit abgetaut sind, dass Nieder-
schlagswasser versickern kann und sich keine Staunässe bildet.
Die empfohlenen Verlegeabstände liegen je nach Bodenart und
Klimaregion zwischen 0,5 und 0,8 m.
 Je länger die maximale Dauer der Frostperiode, desto grö-
ßer ist der Verlegeabstand und die dafür benötigte Fläche
zu wählen.
3.2.3 Kollektorfläche und Rohrlänge
In steinfreien Böden können Rohre aus PE-100 eingesetzt wer-
den. Bei steinigen Böden werden aufgrund der höheren Kerb-
schlagzähigkeit vernetzte Rohre aus Polyethylen z.B. PE-X... mit
einem Außendurchmesser von 32 mm empfohlen.
Die benötigte Fläche für einen horizontal verlegten Erdkollektor
hängt von folgenden Faktoren ab:
 Kälteleistung der Wärmepumpe
HINWEIS
Kap. 3.2.6 auf S. 40 zeigt Standardwerte zur Dimensionierung von Erd-
wärmekollektoren.
1. Schritt: Wärmeleistung der Wärmepumpe im Auslegungs-
punkt (z.B. B0/W35) bestimmen
2. Schritt: Berechnung der Kälteleistung durch Abzug der
elektrischen Aufnahmeleistung im Auslegungs-
punkt von der Wärmeleistung
4 4
=
- P
0 WP el
4
= Wärmeleistung der Wärmepumpe
WP
elektr. Aufnahmeleistung der Wärme-
P
=
el
pumpe im Auslegungspunkt
Kälteleistung bzw. Entzugsleistung
4
= der Wärmepumpe aus dem Erdreich im
0
Auslegungspunkt
3. Schritt: Spezifische Entzugsleistung in Abhängigkeit der
Bodenart aus Tabelle 3.2 entnehmen
36 | PHB Wärmepumpen für Heizung und Warmwasserbereitung | 12.2011
Die maximale Entzugsenergie pro Jahr liegt in Sandböden bei 30 bis
50 kWh/m² und in bindigen Böden bei 50 bis 70 kWh/m
Bei der Verlegung von Erdkollektoren in Gräben darf aus Gründen der
seitlichen Absicherung eine Verlegetiefe von 1,25 m nicht überschritten
werden. Verschüttungsgefahr!
ist zu berücksich- 
a
In kalten Regionen mit Normaußentemperaturen unter -14 °C (z.B. Süd-
deutschland) ist ein Verlegeabstand von ca. 0,8 m erforderlich.
In wärmeren Regionen mit Normaußentemperaturen von -12 °C und wär-
mer kann der Verlegeabstand auf ca. 0,6 m verkleinert werden.


In Mittelgebirgslagen ab Höhen von ca. 900 m bis 1000 m über NN sind
die Entzugsleistungen sehr gering und Erdwärmekollektoren nicht zu
empfehlen
trocken nicht bindiger Boden
Bsp.: SI 14TU
Tab. 3.3: Spezifische Entzugsleistungen
13,9 kW
4. Schritt:
2,78 kW
11,12 kW
HINWEIS
ACHTUNG!
Bei schlechter Wärmeleitung des Bodens (z.B. Sand) ist bei
gleicher Verlegefläche der Verlegeabstand zu reduzieren
und somit die Gesamtrohrlänge zu erhöhen.
HINWEIS
Bodenart und Feuchtegehalt des Erdreichs und Klimaregion
Maximale Länge der Frostperiode
HINWEIS
Bodenart Spezifische Entzugsleistung
(Sand)
Lehm / Schluff
Sandiger Ton
Ermittlung der erforderlichen Rohrlänge
Kälteleistung aus 2.Schritt = 11,12kW
Bodenart Lehm/Schluff
Rohrlänge L = 11120 W / 19 W/m = 585,3 m
=> Gewählt werden 6 Kreise á 100 m
Sole/Wasser-Wärmepumpe
2
.
für 1800h
ca. 10 W/m
ca. 19 W/m
ca. 21 W/m
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