Das Erdwärme-Absorber-Modul. Die energieeffiziente Heizung mit der unerschöpflichen Energie der Natur

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1 Das Erdwärme-Absorber-Modul Die energieeffiziente Heizung mit der unerschöpflichen Energie der Natur Lüumel'GmbH' Zur'Alten'Elektrowärme'6' 01640'Coswig' Telefon:'+49(0)3523' ' Telefax:'+49(0)3523' '

2 DAS ERDWÄRME-ABSORBER-PRINZIP Erdwärme-Absorber-Module sammeln aus dem sie umschließenden Erdreich wertvolle Energie. Bei fachgerechter Dimensionierung wird eine zuverlässige Regenerierung des Erdreichs in der Absorptionsumgebung gewährleistet. Erdwärme-Absorber-Module sind die effektive und kostengünstige Alternative zu Erdsonden. Gegenüber herkömmlichen Flächenkollektoren benötigt dieses System deutlich weniger Fläche. Durch die optimale Oberflächenkonzeption und die dünnschichtige & turbulente Durchströmung (low-flow- Prinzip) erzielen die Erdwärme-Absorber ihre effiziente Entzugsleistung. Die senkrechte Einbaulage der Erdwärme-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/m. 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). 1 Kreislauf = 10 Module = 1 kw Boden-Entzugsleistung Grabenlänge: 5 m Abstand: 0,7 m Tiefe: 1,5 m Grabenlänge*:*10*m*=*20*Module*=*2*kW*Boden8Entzugsleistung*

3 DIE DIMENSIONIERUNG (AUSLEGUNG) DES ABSORBER - 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 [m ] Fläche Wärmetauscher [m ] 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.

4 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 Flächenentzugsleistung (Grundstücksfläche)' 142,61 W/m² (zwei Absorber pro 1,4 m²)' Geometrie Länge Breite Absorptionsfläche 0,89 m 0,35 m 2 x 0,31 m Höhe 350 mm Länge 990 mm Anschluss'Rohr'32'mm'Außendurchmesser' Anschluss'Muffe'DN'32'

5 TECHNISCHE DATEN EigenschaFen*/*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 ' ' 28'MPa Reißfesbgkeit ' ' 43'MPa Reißdehnung ' ' 800'% IzoddSchlagversuch'(Kerb.'01'') ' ISO'180/4A ' ' minus''20' C' ' 4'kJ/m² ' Technische Daten je Modul: 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 BiegedEdModul Kälteleistung: 83,33 Watt Max. Strang: 12 Module 24'h ' ' ISO'R178 4'bar 1.200'Mpa Schmelzpunkt Einbringung: senkrecht stehend ' DSC'/'ISO' ' C Füllmenge: Berstdruck 1,59 Liter ' ' 15'bar VicatdErweichungstemperatur 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'eines'Moduls Entwicklungspartner der GeoCollect GmbH: ' ' 0,31'm² Gewicht ' ' 1,7'kg Flächenentzugsleistung ' ' 142,61'W/m² Kälteleistung'(abhängig'v.'d.'Bodenentzugsleistung) ' ' 99,83'W Druckverlust'pro'Modul ' ' 96'Pa Länge'eines'Modulstranges Grabenlänge '10'Module '5/70'cm'DN32'Rohr/5 Geprüft und 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.'1'kpa Arbeitsdruck'der'Module'zum'Soleverteiler ' ' 0,8'bis'max.'1,2'bar Durchflussmenge'pro'Strang ' ' 5'l/min Füllmenge Einbringung senkrecht stehend 2 l 5'

6 Montage 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 Erdwärme-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 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) geschützt sind. Beachten Sie dabei bitte die regionalen Witterungsverhältnisse (Frostschutz). 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 Erdwärme-Absorbern zu platzieren, z. B. in einem Brunnenring (begehbar). In diesem Fall ist die Anbindungsleitung von 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. 6'

7 Planungsbeispiel Verlege-Schema Variante 1 für 1 kw Entzugsleistung Verbindung'zwischen'ModuldReihen'mit'32'mm'PPdRohr' 90 'Schweißmuffen'DN'32' Rücklauf'zur'Wärmepumpe' Vorlauf'von'der'Wärmepumpe'in'die'Absorber' Reihen'zu'je'5'Absorbern' Schweißverbindung'' zwischen'den'absorbern' Reduziermuffen'32'mm'' auf'25'mm'' 25'mm'PPdRohr'zur'Anbindung'an'Soleverteiler' '' Verteilerschacht' DN'25'PPdMuffen'zum'Anschluss' an'den'soledverteiler' Vorlauf*von*Wärmepumpe* Rücklauf*zur*Wärmepumpe* 7'

8 Planungsbeispiel 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' 25'mm'PPdRohr'zum' Anschluss'an'die'Soleverteiler' Rücklauf'zur'Wärmepumpe'/'Soleverteiler' Vorlauf'von'Wärmepumpe'/'Soleverteiler'in'die'Absorber' Schweißverbindung'' zwischen'den'absorbern' Reduziermuffe'32'mm'auf'25'mm' DN'25'PPdMuffen'zum'Anschluss' an'den'soledverteiler'

9 Montage*der*Erdwärme8Absorber8 Module*im*Graben* *

10 Erdwärme8Absorber8Module* verschweißen**

11 Erdarbeiten*und*Einsanden*der* Erdwärme8Absorber*Module*