Das GeoCollect-Modul. Die energieeffiziente Heizung mit der unerschöpflichen Energie der Natur. Im Winter Heizen Im Sommer Kühlen

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1 Das GeoCollect-Modul Die energieeffiziente Heizung mit der unerschöpflichen Energie der Natur Im Winter Heizen Im Sommer Kühlen

2 DAS ABSORBER-PRINZIP Bitte Vorschriften nach DIN 4124 (10.02) beachten! GeoCollect-Erdwärme-Absorber-Module sammeln aus dem sie umschließenden Erdreich wertvolle Energie. Bei fachgerechter Dimensionierung wird eine zuverlässige Regenerierung des Erdreichs in der Absorptionsumgebung gewährleistet. GeoCollect-Erdwärme-Absorber-Module sind die effektive und kostengünstige Alternative zu Erdsonden. Gegenüber herkömmlichen Flächenkollektoren benötigt dieses System deutlich weniger Fläche. Funktion Entzugsleistung (siehe auch Grafik Folgeseite): Durch die optimale Oberflächenkonzeption und die dünnschichtige & turbulente Durchströmung (lowflow-prinzip) erzielen die GeoCollect-Absorber ihre effiziente Entzugsleistung. Die senkrechte Einbaulage der GeoCollect-Absorber gewährleistet die Ausbeutung einer großen Kubatur Erdreich (ca. 0,5 m horizontal und ca. 0,4 m vertikal). Diese Anordnung führt, bei einem Abstand von 0,7 m zwischen den Absorbern zum extrem geringen Flächenverbrauch bei einer Flächenentzugsleistung von 142,61 W/m². Die Berechnungsgrundlage 99,83 W pro Modul gilt grundsätzlich für alle Bodenverhältnisse! Ausnahme: Kies (nicht wasserführend) Die diskontinuierliche Arbeitsweise der Wärmepumpe gestattet dem Erdreich immer genügend Regenerationszeit, um ausreichend Wärme bereitzustellen (siehe Tabelle Folgeseite).

3 DIE TECHNISCHEN GRUNDLAGEN Die Ermittlung der Leistungswerte erfolgt aufgrund der durchschnittliche Erdreichbeschaffenheit in Deutschland: Quelle: Typischer Temperaturverlauf zu und zur Spitze der Heizperiode Zeitraum Sept. / Oktober Temperatur vor Betrieb der Wämrepumpe Temperatur nach einer halben Stunde Betrieb der Wärmepumpe Temperatur nach einer Stunde Betrieb der Wärmepumpe Temperatur nach einer Stunde Pause der Wärmepumpe WQA (Ausgang aus der Wärmepumpe) 12 C 8 C 7 C 10 C 11 C WQE (Eingang in die Wärmepumpe) 12 C 11 C 10 C 10 C 11 C Temperatur nach zwei Stunden Pause der Wärmepumpe Zeitraum Jan. / Februar Temperatur vor Betrieb der Wämrepumpe Temperatur nach einer halben Stunde Betrieb der Wärmepumpe Temperatur nach einer Stunde Betrieb der Wärmepumpe Temperatur nach einer Stunde Pause der Wärmepumpe Temperatur nach zwei Stunden Pause der Wärmepumpe WQA (Ausgang aus der Wärmepumpe) 3 C -2 C -4 C 2,1 C 2,6 C WQE (Eingang in die Wärmepumpe) 3 C 1 C -1 C 2,1 C 2,6 C Die Gegenüberstellung zeigt, wie die im Erdreich gespeicherte Energie immer wieder zu einem energetisch wertvollen Phasenwechsel außen an den Absorber-Flächen führt, so dass sich das System auf dem Niveau Jan./Februar, selbst nach einem langen Winter (z.b. bis April), in den Abschaltzeiten der Wärmepumpe nahezu vollständig regeneriert.

4 Höhe 350 mm DIE TECHNIK DES ABSORBERS Leistung Leistung P pro Modul Druckverlust Delta p pro Modul Delta p pro Strang (10 Module) 99,83 W 96 Pa 960 Pa Geometrie Flächenentzugsleistung (Grundstücksfläche) 142,61 W/m² (zwei Absorber pro 1,4 m²) Länge Breite Absorptionsfläche 0,89 m 0,35 m 2 x 0,31 m² Länge 990 mm Anschluss Rohr 32 mm Außendurchmesser Anschluss Muffe DN 32

5 TECHNISCHE DATEN Eigenschaften / Maße / Betriebsparameter Prüfverfahren Wert Material Polypropylen (PP) Dichte ISO kg/m³ Härte Shore D ISO R Schmelzindex 190 C / 5 kg ISO R1133 0,5 g/10 min Schmelzindex 230 C / 2,16 kg ISO R1133 0,3 g/10 min Zugversuch 50 mm / min ISO R527/II Streckspannung Reißfestigkeit 28 MPa 43 MPa Reißdehnung 800 % Izod-Schlagversuch (Kerb. 01'') ISO 180/4A Technische Daten je Modul: minus 20 C 4 kj/m² minus 20 C Material: PP 7 kj/m² 0 C 17 kj/m² Maße: (L/B/H) 1080x340x40 mm 23 C > 60 kj/m² Material: Polypropylen (PP) Prüfdruck Gewicht: 1648g 24 h 4 bar Biege-E-Modul Kälteleistung: 83,33 Watt ISO R Mpa Max. Strang: 12 Module Schmelzpunkt Einbringung: senkrecht stehend DSC / ISO C Füllmenge: Berstdruck 1,59 Liter 15 bar Vicat-Erweichungstemperatur at 10 N 147 C at 50 N 68 C Abmessungen eines Moduls (L x H x T) 890 x 350 x 40 mm Fläche Entwicklungspartner eines Moduls der GeoCollect GmbH: 0,31 m² Gewicht 1,7 kg Flächenentzugsleistung Kälteleistung (abhängig v. d. Bodenentzugsleistung) Druckverlust pro Modul 142,61 W/m² 99,83 W Länge eines Modulstranges Grabenlänge 10 Module 5/70 Geprüft cm DN32 und Rohr/5 überwacht durch: 10 m 5 bis 5,5 m Druckverlust pro Strang mit 2 x 5 m Anschlussrohr 25 mm und 70 cm Verbindung mit 23 mm Rohr ca. 2 kpa Arbeitsdruck der Module zum Soleverteiler Durchflussmenge pro Strang Füllmenge Einbringung senkrecht stehend 96 Pa 0,8 bis max. 1,2 bar 5 l/min 2 l 5

6 DIE DIMENSIONIERUNG (AUSLEGUNG) DES GEOCOLLECT-SYSTEMS Auslegung, bezogen auf die zu deckende Wärmeentzugsleistung aus dem Erdreich, bzw. Kälteleistung der zur Anwendung kommenden Sole/Wasser- Wärmepumpe. geforderte Heizleistung 4 kw 5 kw 6 kw 8 kw 9 kw 10 kw 12 kw 13 kw 14 kw 16 kw 17 kw 18 kw 20 kw Entzugsleistung B0/W35 3 kw 4 kw 5 kw 6 kw 7 kw 8 kw 9 kw 10 kw 11 kw 12 kw 13 kw 14 kw 15 kw Berechnete Modulmenge 99,83 W Modul Anzahl der Kreisläufe [10 Module pro Kreislauf] Berechnete Modullänge Gesamt] [m] Länge eines Einzelgrabens [m] Anzahl der Gräben à = 5 m [Stück] Benötigte Grundstücksfläche [m²] Fläche Wärmetauscher [m²] Strang - Durchflussmenge [l/min] Durchflussmenge gesamt [l/h] Füllmenge Absorber [ohne WP+Verteiler] [Liter] Anteil Frostschutz 29 % [Ethylenglykol] [Liter] 17,4 23,2 29,0 34,8 40,6 46,4 52, ,8 69,6 75,4 81,2 87,0 Grabenabmessung bei stehender Einbringung (T x B): 1,5 m x 0,7 m Grabenlänge (für 10 Absorber; je 5 im Vor- & Rücklauf): 5 m Idealerweise zusätzlich: + 0,5 m anschlussseitig Die theoretisch fehlenden 0,17 W pro Absorber = 1,7 W pro Strang werden durch die vorhandenen und in der Auslegung nicht weiter berücksichtigten Leitungswege im Erdreich erbracht. Die Leistungsangaben basieren auf der Spreizung Vorlauf/Rücklauf Sole von 3 K bei 5 l/min Strangdurchflussmenge.

7 TÜV-ZERTIFIKAT

8 PLANUNGS- UND INSTALLATIONSHANDBUCH FÜR DAS GEOCOLLECT-ERDWÄRME-ABSORBER- SYSTEM WÄRMEQUELLENSYSTEM FÜR SOLE/WASSER-WÄRMEPUMPEN 1 Kreislauf = 10 Module = 5 m Grabenlänge = 1 kw Entzugsleistung 1 Kreislauf = 10 Module = Entzugsleistung 1 kw

9 Inhaltsverzeichnis 1. Hinweise zur Installation Sicherheitshinweis Aufbewahrung der Montageanleitung Vorsichtshinweise 9 2. Vorschriften Installation der Wärmequellenanlage Erforderliche Installationsfläche Temperatur bei der Installation Installationsabstände 9 3. Montage Vorbereitungen zur Verlegung Installation Wärmequellenverteiler Verlegung der GeoCollect-Absorber-Module Schweißanleitung für Muffenschweißen mit Polypropylen PP-R Erforderliche Druckproben Vorprüfung mit 4 bar Druckluft Hauptprüfung mit 4 bar Wasser-Frostschutzmittel-Gemisch Verfüllen der Gräben Besondere Hinweise zur Überbrückung langer Vor- und Rücklaufwege mit DN 32 Rohr Hinweis zum Umgang mit Fehlern beim Schweißen Planungshilfe Platzbedarf Standard-Verlege-Schema für 1 kw Entzugsleistung Standard-Verlege-Schema für längere Leitungswege zwischen Absorber-Feld und Soleverteiler Hydraulische Darstellung Dimensionierung der Wärmequelle Inbetriebnahme der Wärmequelle Befüllen der Wärmequelle Hinweis zur soleseitigen Anlagenanbindung und Isolierung Einstellen des Wärmequellenverteilers Konformitätserklärung Anlage 1 - Ausschreibungstext 20 Anlage 2 - Prüfprotokoll LUFT/SOLE 21 9

10 1. Hinweise zur Installation / 2. Vorschriften 1. Hinweise zur Installation 1.1 Sicherheitshinweis Diese Montageanleitung ist lediglich ein Hilfsmittel zur Planung und Installation der Wärmequellenanlage. Es kann und soll deshalb technisches Fachwissen und eine Planung nicht ersetzen. 1.2 Aufbewahrung der Montageanleitung Die Montageanleitung für das GeoCollect- Erdwärme-Absorber-System sollte mit allen anderen die Anlage betreffenden Unterlagen aufbewahrt werden. 1.3 Vorsichtshinweis Um eine einwandfreie Systemfunktion sicherzustellen sowie aus Gründen der Gewährleistung, ist es unabdingbar, ausschließlich nach dieser Anleitung vorzugehen und die vorgegebenen Komponenten der GeoCollect GmbH zu verwenden. 2. Vorschriften 2.1 Installation der Wärmequellenanlage Die Montage des GeoCollect-Erdwärme- Absorber-Systems darf nur von anerkannten Fachunternehmen durchgeführt werden. Der Errichter der Anlage übernimmt die Gewähr für die ordnungsgemäße Inbetriebnahme der Wärmequellenanlage zur Beheizung. Die Leistungsangaben sind für (B0/W35), Klimabereich Deutschland, 440 m über Meereshöhe (NN), 2000 Jahresvollbenutzungsstunden (Heizung 1800 Stunden, Brauchwasser 200 Stunden), Auslegung auf 100 % QN Normgebäudeheizlast ermittelt. Hinweis: Erfolgt die Auslegung der Wärmepumpe auf <100% der erforderlichen Norm- Gebäudeheizlast QN, so ist die Anzahl der Module aufgrund der höheren Betriebsstunden neu zu berechnen. 2.2 Erforderliche Installationsfläche Die erforderliche Installationsfläche für GeoCollect-Erdwärme-Anlagen sind in der Planungsphase vom Errichter der Wärmequellenanlage zu ermitteln. Planungshilfe siehe Kapitel Temperatur bei der Installation Die GeoCollect-Erdwärme-Absorber dürfen nur verarbeitet bzw. mechanisch belastet werden, wenn sowohl die Umgebungstemperatur als auch die Werkstoff-temperatur mindestens +5 C betragen. Anderenfalls besteht eine erhöhte Bruchgefahr. Die ideale Verarbeitungstemperatur liegt bei > +10 C; bei Temperaturen unterhalb dieses Wertes ist eine erhöhte Sorgfalt beim Umgang mit den Absorbern erforderlich. 2.4 Installationsabstände Bei der Verlegung der GeoCollect-Erdwärme- Absorber und Zuleitungen ist ein Mindestabstand von 0,30 cm (in der Höhe und seitlich) zu Versorgungsleitungen aller Art einzuhalten. Die Module dürfen in der Fläche nicht überpflastert, versiegelt oder überbaut werden. Eine Bepflanzung der Fläche ist grundsätzlich möglich, doch dürfen diese Gewächse nicht tiefer als 80 cm wurzeln (ggf. Informationen bei einer Gärtnerei einholen). Der Abstand zur Grundstücksgrenze sollte mindestens 0,30 m, besser 0,40 m betragen, ggf. fordern lokale Vorschriften einen größeren Abstand. Die GeoCollect-Erdwärme-Absorber- Module sind vor länger andauernder direkter Sonneneinstrahlung zu schützen, da UV-Licht die Eigenschaften des Werkstoffes negativ beeinflussen kann. Hinweis: Dieses Produkt darf nur dann von Personen (einschl. Kindern) mit eingeschränkten körperlichen bzw. geistigen Fähigkeiten oder unzureichenden Erfahrungen bzw. Kenntnissen verwendet werden, wenn diese von einer verantwortlichen Person beaufsichtigt oder angeleitet werden. Technische Änderungen vorbehalten! 10

11 3. Montage 3. Montage Die Montage erfolgt in folgender Reihenfolge: 1. Ermittlung des Platzbedarfs 2. Durchführung der Erdarbeiten 3. Einbringen der Module sowie deren Verbindungen in 5-er-Reihen, wovon 2 Reihen miteinander durch DN 32 PP-Rohr und entsprechende Schweißmuffen verbunden werden 4. Installation des Wärmequellenverteilers 5. Anschweißen der 25 mm Vor- und Rückläufe an die Modulketten 6. Verbindung der Vor- und Rückläufe mit dem Verteiler 7. Druckprüfungen mit Protokoll 8. Fixieren und Einschlemmen der Module im Graben mit Erdreich/Sand 9. Verfüllen der Baugrube mit steinfreiem Aushub (siehe 3.6) Hinweis: Die Länge der 25 mm Einzelanbindungsleitungen vom Verteiler zu den GeoCollect-Absorber- Reihen soll maximal 50 m betragen. Darüber hinaus sind bei Längen bis 250 m 32 mm PP- Rohre zu verwenden. Ggf. muss die Pumpenleistung den Erfordernissen angepasst werden. 3.1 Vorbereitungen zur Verlegung Die Verlegung der GeoCollect-Absorber-Module erfolgt in einer Tiefe von 1,50 m. Der Boden ist glatt zu ziehen und von spitzen Gegenständen wie z. B. Steinen zu befreien. Dann erfolgt eine Bedeckung des Untergrundes, anschließend die Einbringung der Module. Hinweis: Das zu verwendende Wärmeträgergemisch ist ein Ethylen-Glykol-Gemisch mit 29 Vol.-% und einem Eisflockenpunkt von -15 C. Bauteile wie z. B. Wärmequellenverteiler oder Vor- und Rücklauf- Leitungen sind so zu installieren, dass sie vor Frost, UV-Strahlung und äußeren Einwirkungen (mechanische Beschädigung, Tierverbiss) geschützt sind. Beachten Sie dabei bitte die regionalen Witterungsverhältnisse (Frostschutz). Es darf ausschließlich das von der GeoCollect GmbH empfohlene Wärmeträgermedium verwendet werden (ggf. Rücksprache mit der GeoCollect GmbH). 3.2 Installation Wärmequellenverteiler Der Wärmequellenverteiler darf aus hydraulischen Gründen nicht weiter als 20 m vom Haus entfernt installiert werden und sollte sich zum Zwecke der Entlüftung am höchsten Punkt befinden. Sollte dieser Abstand aus baulichen Gründen nicht einzuhalten sein, ist der Verteiler in unmittelbarer Nähe zu den GeoCollect-Erdwärme-Absorbern zu platzieren, z. B. in einem Brunnenring (begehbar). In diesem Fall ist die Anbindungsleitung von der Wärmepumpe zum Verteiler in einer Dimension größer als der Geräteanschluss zu wählen. Wird der Wärmequellenverteiler-Schacht am Fundament oder der Kellerwand des Gebäudes oder in einem Lichtschacht installiert, so muss dieser z. B. mit einer Hartschaumplatte zwischen Wand und Verteiler zur Gebäudewand/Fundament isoliert werden. Werden andere Verteiler verwendet, müssen diese ggf. mit Kälteisolierung versehen werden. 11

12 3. Montage 3.3 Verlegung der GeoCollect-Erdwärme- Absorber-Module Bitte achten Sie darauf, dass die offenen Rohre bei der Verlegung immer mit einer Verschlusskappe verschlossen sind, um so zu vermeiden, dass Schmutz in das Rohrsystem eintreten kann. Für den Schweißvorgang ist die beigefügte Schweißanleitung Muffenschweißen mit Polypropylen PP (siehe Abschnitt 3.4) zu beachten. Das Rohrmaterial sollte auf die erforderliche Länge ausgerollt und nur mit einer Schneidezange geschnitten werden (keine Säge verwenden!), die Schnittstellen sind sofort mit Verschlussstopfen zu versehen. Jeweils 10 GeoCollect-Absorber-Module bilden einen Strang. Hierbei werden jeweils 5 Absorber mit dem Fusiotherm-Schweißverfahren unter Verwendung der bereits am Absorber angebrachten Schweißmuffen miteinander verschweißt. Schweißverbindung zweier Absorber Unten im Bild: Steckverbindung als Montagehilfe Beide Stränge á 5 Absorber werden jeweils am muffenlosen über 90 Schweißmuffen und ein 70 cm langes 32 mm PP-Rohr miteinander verbunden. Am, den Soleverteilern zugewandten, der 5- er-reihen werden Reduziermuffen DN 32 auf DN 25 in die dort am Absorber angebrachten Muffen eingeschweißt. Daran werden 25 mm PP-Rohre in ausreichender Länge bis zum Standort der Soleverteiler angeschweißt. Die Vor- und Rücklaufleitungen von den Absorber- Reihen zu den Sole-Verteilern sollten mit geringem Abstand nebeneinander auf dem Erdboden verlegt werden. (nicht bündeln!) Schweißverbindung 90 Schweißmuffen am muffenlosen der Absorber, verbunden mit 70 cm DN 32 PP-Rohr Links: Schweißverbindung vom Absorber (muffenseitig) mit Reduziermuffe DN 32 auf DN 25 und angeschweißtem 25 mm Rohr (für Anbindung an Soleverteiler) Achtung: Es ist beim Einsatz der GeoCollect-Erdwärme-Absorber unbedingt darauf zu achten, dass das bauseitig vorhandene Ausdehnungsgefäß (MAG, solebeständig) eingesetzt wird! Bitte Vorschriften nach DIN 4124 (10.02) beachten! 12

13 3. Montage 3.4 Schweißanleitung für Muffenschweißen mit Polypropylen PP Schweißgerät montieren und auf Betriebstemperatur (~ 240 C) bringen. Die Schweißwerkzeuge müssen frei von Verunreinigungen und Beschädigungen sein. Das Rohrende am besten mit einer Rohrschere gerade schneiden, von Staub und Schmutz säubern und die Einstecktiefe mit einem Stift markieren (siehe Tabelle 3.4.1). Den Fitting von Staub und Schmutz säubern. Zuerst den Fitting auf den entsprechenden Schweißeinsatz schieben und anwärmen. Der Fitting bleibt auf Schweißeinsatz. Anschließend das Rohr bis zur Markierung auf den entsprechenden Schweißeinsatz schieben und anwärmen. Je nach Durchmesser sind die Anwärmzeiten zu beachten (siehe Tabelle 3.4.1). Den Fitting und das Rohr gleichzeitig aus den Schweißeinsätzen ziehen. Zügig und ohne zu verdrehen den Fitting und das Rohr ineinander schieben und mehrere Sekunden halten (siehe Tabelle 3.4.1). Das Rohr dabei nicht zu weit in die Muffen schieben (Markierungen mit Tiefenanschlag verwenden). Die Abkühlzeit ist einzuhalten (siehe Tabelle 3.4.1). Tabelle Richtwerte für das Heizelement-Muffenschweißen von PP-Rohren bei einer Außentemperatur von 20 C und bei mäßiger Luftbewegung. Durchmesser Rohr außen Einschweiß - tiefe Anwärmzeit Fitting Anwärmzeit Absorber / Rohr max. Verarbeitungszeit Halte- Zeit Abkühl- Zeit 25 mm 10 mm 6-7 s 4-6 s 3-5 s 10 s 4 min. 32 mm 10 mm 8-10 s 5-7 s 3-5 s 10 s 4 min. Achtung: Die Schweißverbindungen sind erst nach ca. 30 Minuten voll belastbar! Der Schweißeinsatz muss nach Anbringen der Reduziermuffen, nachdem die Modulreihen verschweißt sind, von 32 mm auf 25 mm gewechselt werden. Hierbei: Verbrennungsgefahr!!! Schweißgerät vom Netz abziehen und Abkühlen lassen!!! 13

14 3. Montage 3.5 Erforderliche Druckproben Vorprüfung mit 3 bar Druckluft Bevor die Gräben verfüllt werden, ist eine Vorprüfung der gesamten Anlage mit 3 bar Druck durchzuführen. Die Anlage ist auf Leckagen zu überprüfen. Über die erfolgreiche Durchführung der Vorprüfung mit Druckluft ist ein ordnungsgemäß ausgefülltes Protokoll zu erstellen (siehe Anlage 1) Hauptprüfung mit 4 bar Wasser-Glykol- Gemisch (bis -15 C abgesichert) Nach erfolgreicher Vorprüfung ist das System mit Wasser-Glykol-Gemisch zu füllen und unter einen Prüfdruck von 4 bar zu setzen. Dieser Prüfzustand ist über einen Zeitraum von mindestens 12 Stunden aufrecht zu erhalten und detailliert zu protokollieren (siehe Anhang 3). Danach können Folgegewerke mit deren Arbeit beginnen. Grundsätzlich ist das Wärmequellensystem während der nachfolgenden Arbeiten unter dem vorgenannten Prüfdruck zu halten, um ggf. durch die Folgegewerke verursachten Undichtigkeiten sofort zu entdecken und unmittelbar beseitigen zu können. Sofern die Folgegewerke ihre Arbeit nicht unmittelbar im Anschluss an die Druckprobe aufnehmen, ist die Anlage zunächst zu entspannen, d. h. der Druck in der Anlage auf den vorgesehenen Betriebsdruck zu reduzieren. Erst mit der Folgearbeiten ist der Druck wieder auf 4 bar zu erhöhen. Die Prüfprotokolle sind vollständig ausgefüllt an die GeoCollect GmbH zu senden. Hinweis: Das Vorliegen der Prüfprotokolle in einer angemessenen Frist (14 Tage) nach Erstellung der Druckproben sowie die Verwendung der von der GeoCollect GmbH empfohlenen Systemkomponenten sind Voraussetzung für die erweiterte 10-jährige Gewährleistung (ausschließlich Absorber- Module) aus der Produkthaftpflichtversicherung. Hinweis: Verwenden Sie das GeoCollect-Erdwärme- Absorber-System nicht zum Trockenheizen des Estrichs und des Gebäudes, besonders dann nicht, wenn kurz darauf die Heizperiode beginnt, da die Regenerationszeit einen Sommer beträgt. Dieser Vorgang muss über einen alternativen Wärmeerzeuger (z. B. Heizpatrone) erfolgen. Wenn die Sole/Wasser-Wärmepumpe auch zur Schwimmbadbeheizung genutzt wird, ist mit erhöhten Jahresvollbenutzungsstunden zu rechnen und somit eine Vergrößerung der Wärmequelle erforderlich. 3.6 Verfüllen der Gräben Die Module sind mit einer 5 cm lockeren Erdschicht (evtl. Sand nach DIN 4022-Grobsand oder feiner Korndurchmesser 0,63-2,00 mm) zu fixieren und einzuschlemmen, bevor die Baugrube komplett verfüllt wird. Bevor die Gräben nicht vollständig aufgefüllt und gut nach DIN 1610 verdichtet wurden (Proktordichte über 90 %), dürfen keine Maschinen (z. B. Bagger) die Fläche befahren, da die Module sonst beschädigt werden können. 14

15 3. Montage 3.7 Besondere Hinweise zur Überbrückung langer Vor- und Rücklaufwege mit DN 32 Rohr Zur Vermeidung hoher Druckverluste wir bei Längen von > 10 m von den Absorber-Reihen zu den Soleverteilern empfohlen, ab 5 m hinter dem Soleverteiler von DN 20 Rohr auf DN 32 Rohr mittels Reduziermuffe zu wechseln und das DN 32-Rohr dann direkt mit Muffenseite des Absorbers zu verschweißen. 3.8 Hinweis zum Umgang mit Fehlern beim Schweißen Die Absorber sind so gefertigt, dass eine fehlerhafte Schweißverbindung beidseitig unmittelbar daneben abgeschnitten werden kann. Danach können die Module durch Verwendung einer DN 32 PP-Schweißmuffe erneut verschweißt werden. Erst wenn dieser Versuch fehl schlägt, müssen die betroffenen Absorber- Module ausgetauscht werden. Anbindung DN 32 Rücklauf- Rohr gegenüber der Muffenseite des Absorbers Anbindung DN 32 Rohr zur Überbrückung des Abstandes > 10 m zum Soleverteiler Reduzierung des 32 mm Rohres auf 25 mm unmittelbar vor den Soleverteilern 4. Planungshilfe 4.1 Platzbedarf Der Platzbedarf für die Modulreihen sollte während der Planungsphase ermittelt und mit dem Lageplan abgeglichen werden. Für einen Modulkreislauf (= 10 Einzelmodule) wird eine Grabenlänge von 5 m benötigt. Die Module werden mit einem seitlichen Abstand von ca. 0,70 m oder größer eingesetzt. Hinweis: Eine feste Überbauung der GeoCollect- Absorber-Module durch z. B. Terrasse, Carport, Garage, Gebäude etc. ist nicht zulässig! Ausnahmen können nur dann ermöglicht werden, wenn unter den versiegelten Flächen und oberhalb der Erdwärme-Absorber Wasser (z.b. Regenwasser) in ausreichender Menge verrieselt wird. Die Auslegung hierfür hat durch einen Fachmann zu erfolgen. Die Verlegung der Module muss den Gegebenheiten auf dem Grundstück angepasst werden. Für spätere Erdarbeiten sollte die Positionierung der Modulkreisläufe im Lageplan vermerkt werden. Eine Verlegung der Erdwärme-Absorber-Module in Hanglage darf mit max. 15 % Gefälle erfolgen. (Mindestüberdeckung und Möglichkeit zur Entlüftung beachten) 15

16 Rücklauf zur Wärmepumpe Vorlauf von der Wärmepumpe in die Absorber 4. Planungshilfe 4.2. Verlege-Schema Variante 1 für 1 kw Entzugsleistung Verbindung zwischen Modul-Reihen mit 32 mm PP-Rohr 90 Schweißmuffen DN 32 Reihen zu je 5 Absorbern Schweißverbindung zwischen den Absorbern Reduziermuffen 32 mm auf 25 mm 25 mm PP-Rohr zur Anbindung an Soleverteiler GeoCollect Verteilerschacht DN 25 PP-Muffen zum Anschluss an den Sole-Verteiler Vorlauf von Wärmepumpe Rücklauf zur Wärmepumpe 16

17 Rücklauf zur Wärmepumpe / Soleverteiler Vorlauf von Wärmepumpe / Soleverteiler in die Absorber 4. Planungshilfe 4.3. Verlege-Schema Variante 2 für 1 kw Entzugsleistung (Bei Verlegung von 2 Strängen wie abgebildet in einem Graben mit 70 cm Breite können mit diesem Verlege-Schema 2 kw Entzugsleistung in einem Graben von 10 m Länge verlegt werden). Reduziermuffe 32 mm auf 25 mm 90 Schweißmuffen für DN 32 Reihen zu je 10 Absorbern Schweißverbindung zwischen den Absorbern 25 mm PP-Rohr zum Anschluss an die Soleverteiler Reduziermuffe 32 mm auf 25 mm DN 25 PP-Muffen zum Anschluss an den Sole-Verteiler

18 Rücklauf zur Wärmepumpe Vorlauf von der Wärmepumpe in die Absorber 4. Planungshilfe 4.3. Verlege-Schema Variante 3 für Stränge mit längeren Wegen zum Soleverteiler 90 Schweißmuffen für DN 32 Reihen zu je 10 Absorbern Schweißverbindung zwischen den Absorbern 32 mm PP-Rohr zum Überbrücken längerer Leitungswege (bis 150 m) Schweißmuffen DN 32 Reduziermuffen 32 mm auf 25 mm 25 mm PP-Rohr zur Anbindung an Soleverteiler DN 25 PP-Muffen zum Anschluss an den Sole-Verteiler

19 4. Planungshilfe 4.2 Hydraulische Darstellung Bei einer Sole/Wasser-Wärmepumpenanlage mit Lüftungsmodul und Absorber-Modulen, Wärmequellenverteiler, Füll- und Spülarmatur und Membran-Druckausdehnungsgefäß hat der Anschluss der Wärmepumpe an den Vor- und Rücklaufverteiler wie folgt zu erfolgen: Das Gerät ist ausgangsseitig an den Vorlaufverteiler anzuschließen. Eingangsseitig ist es am Rücklaufverteiler (Verteiler mit Durchflussmengenbegrenzern) anzuschließen. Die Durchflüsse durch die Module sind abzugleichen, wobei der größtmögliche Durchfluss erreicht werden sollte. Die Randzonen von 0,35 m bzw. 0,70 m sollten bei der Anlagenplanung immer berücksichtigt werden! Findet nun eine Unterdimensionierung der Wärmepumpe statt, so bedeutet dies auch eine Erhöhung der Betriebsstunden der Wärmepumpe und somit über das gesamte Jahr betrachtet eine längere Laufzeit der Wärmepumpe sowie gleichzeitig eine stärkere Belastung (Wärmeentzug) der Wärmequelle. Dies wiederum bedeutet, dass die Wärmequelle (Größe der Wärmequelle) bei einer Unterdimensionierung der Wärmepumpe wie für eine Wärmepumpe ausgelegt sein muss, die die Gebäudeheizlast zu 100 % abdeckt, da die Wärmequelle sonst überbelastet wird und sich gegebenenfalls nicht mehr regenerieren kann. Hinweis: Leistungsangaben (B0/W35), Klimabereich Deutschland, 440 m über Meereshöhe (NN), 2000 Jahresvollbenutzungsstunden (Heizung 1800 Stunden, Brauchwasser 200 Stunden), Auslegung auf 100% QN Norm-Gebäudeheizlast ermittelt. 4.3 Dimensionierung der Wärmequelle Die Auslegung der Wärmepumpe erfolgt in Abhängigkeit der erstellten Gebäudeheizlast nach DIN EN 12831, welche sich aus dem Transmissions- und Lüftungswärmebedarf zusammensetzt. Ist die abgegebene Leistung der Wärmepumpe identisch mit der errechneten Gebäudeheizlast, so spricht man von einer 100%-igen Abdeckung der Wärmepumpe bezogen auf die Gebäudeheizlast. Ist die abgegebene Leistung der Wärmepumpe geringer als die Gebäudeheizlast, so spricht man von einer Unterdimensionierung der Wärmepumpe bezogen auf die errechnete Gebäudeheizlast, wobei es sich um eine durchaus übliche Vorgehensweise bei der Auslegung von Wärmepumpen handelt. Berechnungsbeispiel: Norm-Gebäudeheizlast (errechnet nach DIN): 7,84 kw Heizleistung der Wärmepumpe bei B0/W35: 6,43 kw Berechnung: Q Heizleistung x 100 % Q Abdeckung = Q Norm-Gebäudeheizlast 6,43 kw x 100 % = = 82 % 7,84 kw 19

20 5. Inbetriebnahme 5. Inbetriebnahme 5.1 Befüllen der Wärmequelle Nach der erforderlichen Druckprobe der GeoCollect-Absorber-Anlage (vgl. 3.5) muss diese gespült und entlüftet werden. Zuvor ist der Druck des MAG auf der Soleseite zu prüfen und auf 0,5 bis 0,7 bar einzustellen. Der Betriebsdruck sollte zwischen 1,0 1,2 bar liegen. Beim Spülen sollte unbedingt eine Spülanlage verwendet werden, welche an die in der Wärmequelleneintrittsseite installierten Spül- und Füllarmaturen angeschlossen wird. Zu dieser Arbeiten ist am Eck-Absperrhahn dieser Armatur der direkte Soledurchfluss zu sperren. Die Absperrhähne an der Spülanlage sind zu öffnen. Nun wird die in der Spülanlage befindliche Umwälzpumpe aktiviert, welche die Soleflüssigkeit aus dem Spülfass durch die Wärmepumpe und die Absorber-Module in Umlauf bringt. Läuft nun Soleflüssigkeit aus dem oberen Einlaufstutzen in das Spül-Fass zurück, ist der Solekreislauf gefüllt. Jetzt kann auch die Solepumpe in der Wärmepumpe aktiviert werden. Um alle Modulkreisläufe schmutz- und blasenfrei zu spülen, sind am Soleverteilerbalken alle Anschlüsse bis auf einen zu schließen. So ist sichergestellt, dass dieser verbleibende Strang intensiv durchgespült wird und etwaige Luftblasen oder Schmutzpartikel heraus gespült werden. Der Spülvorgang für einen Strang gilt als ausreichend, wenn keine Luftblasen- oder Schaumbildung bei der rückfließenden Sole festgestellt wird. Nun kann der nächste Strang geöffnet werden, wobei der eben gespülte Strang wieder verschlossen wird. Dieser Vorgang wiederholt sich, bis alle Stränge der Reihe nach durchgespült wurden. 5.2 Hinweise zur soleseitigen Anlagenbindung und Isolierung In der Wärmepumpe sind die Soleanschlussbögen auf korrekte Isolierung zu überprüfen, ggf. ist nachträglich zu isolieren. Besonders ist auf die Ausführung der Isolation und die Verwendung von geeignetem Isolationsmaterial zu achten. Eine Wandungsstärke des verwendeten diffusionsdichten Isolationsmaterials von mind. 19 mm ist vorgeschrieben (bei Außeninstallation zudem UV-Beständigkeit). 5.3 Einstellen des Wärmequellenverteilers Für eine einwandfreie Funktion der Wärmequellenanlage ist es erforderlich einen hydraulischen Abgleich am Wärmequellenverteiler vorzunehmen und somit die Module untereinander abzugleichen. Hydraulischer Abgleich mit Soleverteiler Typ 2061 Zum Spülen/Entlüften der Anlage werden jeweils nur die Ventile des zu spülenden/ zu entlüftenden Kreises geöffnet. Bei den übrigen Solekreisen sind die Ventile geschlossen. Nach dem vollständigen Spülen und Entlüften der Anlage kann für jeden Kreis der gewünschte Volumenstrom am Regulierventil mit Durchflussmengenmesser (Vorlauf) eingestellt werden. Die Einregulierung erfolgt bei eingeschalteter Wärme-/Solepumpe. Dazu zunächst alle Ventile in Vorlauf und Rücklauf vollständig öffnen. Durch Drehen des Regulierventils im Uhrzeigersinn erfolgt gegebenenfalls das Drosseln einzelner Stränge auf den gewünschten Volumenstrom. Da sich die Einstellungen gegenseitig beeinflussen, ist in der Regel ein Nachregulieren bis zur korrekten Einstellung erforderlich. Um die gewählte Voreinstellung zu markieren, kann der Einstellring mit Anschlag in der entsprechenden Position eingerastet werden. Damit ist ein Schließen und erneutes Öffnen des Ventils ohne nochmalige Einregulierung möglich. 20

21 6. Konformitätserklärung Konformitätserklärung Erdwärme-Absorber-System der GeoCollect GmbH Hiermit erklären wir die Unbedenklichkeit beim Einsatz unserer Produkte, welche dem Stand der Technik sowie den gängigen Regeln entsprechen. Auch geht bei bestimmungsgemäßem Einsatz unserer Komponenten keine Gefährdung für die Nutzer aus. Unbedenklichkeitsbescheinigung GeoCollect-Erdwärme-Absorber-System Hiermit bescheinigen wir, dass das verwendete Polypropylen Typ PP physiologisch und toxikologisch unbedenklich ist. Das Bundesgesundheitsamt BGA regelt in seiner Empfehlung 7 Polypropylen dessen Verwendung bei der Herstellung von Bedarfsgegenständen im Sinne von Abs. 5.1 Nr. 1 des Lebensmittel- und Bedarfsgegenständegesetz (LMBG). Demnach entspricht Polypropylen den Vorschriften des Bundesgesundheitsamtes, Mitteilung 152, Blatt 25 vom 04. April 1982 sowie den vorgenannten gültigen KTW-Empfehlungen, Kunststoffe, Behältnisse und Verschlüsse für das Aufbewahren von Lebensmitteln können bedenkenlos aus Polypropylen hergestellt werden. Darüber hinaus ist Polypropylen zur Herstellung pharmazeutischer Verpackungen geeignet. Für Trinkwasserversorgungsanlagen gelten die Empfehlungen zur gesundheitlichen Beurteilung von Kunststoffen und anderen nichtmetallischen Werkstoffen für den Trinkwasserbereich, die so genannten KTW-Empfehlungen. Polypropylen entspricht diesen Empfehlungen. Polypropylen ist grundwasserneutral und wird von Mikroorganismen nicht angegriffen. Die chemische Zusammensetzung des verwendeten Polypropylen steht in Übereinstimmung mit nationalen und internationalen Regeln für die Verwendung von Materialien, die mit Trinkwasser in Kontakt stehen. Das von der GeoCollect GmbH angebotene Polypropylen wurde durch die Versuchsanstalt für Kunststofftechnik und Großchemie untersucht. Im Zuge dieser Untersuchungen wurde herausgefunden, dass eine Übereinstimmung mit folgenden Richtlinien herrscht: die Liste für Monomere 260/92 des Ministeriums für Handel und Industrie die Liste für Monomere der Europäischen Gemeinschaft, Direktive 90/128/EEC und 92/93 EEC und 93/9/EEC die Positivliste des BGA (Bundesgesundheitsamt in Deutschland) für Polypropylen die Positivliste des KTW (Deutschland) für Polypropylen, das mit Wasser in Kontakt steht. Das von uns eingesetzte Polypropylen erfüllt die Anforderung für Produkte, die in Kontakt mit Lebensmitteln stehen, für folgende Länder: Belgien, Deutschland, Großbritannien, Italien, Holland, Spanien und die Europäische Gemeinschaft. Hamburg, Januar 2015 GeoCollect GmbH Max-Brauer-Allee Hamburg Vertriebs- & Logistikzentrum: Ratsseite-Dorfstr Marienberg Tel Fax Mail: vertrieb@geocollect.de Geschäftsführer: Kai-Uwe Wohlers Handelsregister: Amtsgericht Hamburg HRB: Nr Bank: DKB IBAN: DE BIC: BYLADEM1001 USt.-ID: DE

22 ANLAGE 1: Ausschreibungstext für ein GeoCollect Erdwärme-Absorber-System Ausschreibungstext: LV: Gewerk: Titel: Typ/Kurzbeschreibung: Artikel-Nr.: Erdwärme-Absorber-Anlage Sanitär- und Heizungstechnik Wärmeversorgungstechnik Erdkollektor GeoCollect-Erdwärme-Absorber-Module WEWAM01PP32 Gerätebeschreibung: Erdkollektor-Modulreihen zur Nutzung der oberflächennahen Geothermie mittels Absorber- System. Module bestehen aus erdreichresistenten Kunststoff (Polypropylen). Es werden vertikal stehende Modulreihen mit max. 10 Absorber-Modulen je Kreislauf gebildet incl. Formstücke und Rohr DN 32. Die Verbindung der Module erfolgt mittels polyfusionsdichter Verschweißung. Die Verlegung erfolgt in Gräben mit einer Breite von ca. 70 cm und einer Tiefe von ca. 1,50 m. Der Abstand zwischen Soleverteiler und Absorberfeld darf 20 m nicht überschreiten. Es gilt das Planungs- und Installationshandbuch der GeoCollect GmbH zu beachten. Technische Daten: Maße (LxBxH): 990 x 350 x 40 mm Material: Polypropylen (PP) Gewicht: 1700 g Flächenentzugsleistung: 142,61 W/m² Kälteleistung: 99,83 Watt/Modul Druckverlust pro Modul: 96 Pa Druckverlust pro Strang: ca. 2 kpa (mit 2 x 5 m 25 mm Anschlussrohr PP) Arbeitsdruck der Module: 0,8 bis max. 1,2 bar Durchflussmenge pro Strang: 5 l/min Füllmenge: 1,75 l Max. Strang 10 Module Einbringung: stehend Funktionsnotwendiges Zubehör: Rohre DN 32 a 50 m (ca. 25 m /Strang), PP-Rohre 25 a 50 m (ca. 6 m/strang), Thermo- Schweißmuffen DN 32, Winkel 90 DN 32 (2 Stck/Strang), Reduziermuffen 32x25 (2 Stck/Strang), Soleverteiler-Set mit 25 mm PP-Schweißstutzen, Sole-Befüllstation, Sole (29%ig Ethylenglykol) ca. 40 l/modulreihe Schacht für Soleverteiler und Erdarbeiten sowie Montage bauseits.

23 Anlage 2: Druckprüfungsprotokoll Protokoll Druckprüfung GeoCollect-Erdwärme-Absorber-System Bauvorhaben: Ausführende Firma: Projektleiter: Protokoll-Nr.: Druckprüfung mit Luft Druckprüfung mit Sole Nr.: Teilstrecke Druck Uhrzeit Datum Unterschrift Bemerkung Achtung: Die Erstellung ordnungsgemäß ausgestellter Protokolle über die durchgeführten Druckprüfungen ist Voraussetzung für die 10-jährige erweiterte Gewährleistung der GeoCollect GmbH auf die von ihr gelieferten Erdwärme-Absorber-Module. Ich bestätige hiermit, dass ich für die o.g. Abschnitte eine Druckprobe gemäß der GeoCollect-Montage-Anleitung erfolgreich durchgeführt habe. Name des Prüfers Datum / Unterschrift