Habe eine Tiefenbohrung die mit normalem Wasser betrieben wird. Der Unternehmer hat mit 11 kW Quellenleistung zugesagt. Später hat er es noch ergänzt, dass das bei 10 Grad Quellenvorlauf ist.
In der Praxis sieht es jetzt danach aus, dass aus dem 160 m Loch mal so gerade 5,5 Grad rauskommen. Allerdings auch nur wenn die WP die Hälfte der Zeit steht. Jetzt wollte ich mal testweise die Leistung berechnen. Stimmt der Weg ( (Vorlauf) - (Rücklauf) ) x 4,2 x (Liter pro 1sec) /1sec. Wie muss ich den eigentlich die Tiefenpumpe berücksichtigen. Gehört die zur Quellenleistung, oder muss man die abziehen? Die bewegt zwar das Wasser, aber vermutlich bleibt von der Arbeit ja nichts als Wärme übrig?
Gruß
Leistungsbestimmung einer Erdwärmequelle
BAU-Forum: Nutzung alternativer Energieformen
Leistungsbestimmung einer Erdwärmequelle
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Bestimmung der Quellenleistung
Hallo zusammen,
die Leistung einer Erdsonde hängt nicht von der absoluten Erdsondentemperatur (hier: 5,5 °C genannt) ab. Die Leistung wird über die umgewälzten Wassermenge und die Temperaturdifferenz berechnet.
Zunächst einmal könnte man sich die Leistung auch mit einem Wärmemengenzähler anzeigen lassen, jedoch gibt es nach meiner Kenntnis keinen Wärmemengezähler der im Bereich von 0 bis +/-10 °C und bei Temperaturdifferenzen von 3-6 Kelvin einwandfrei arbeitet => die Quellenleistung muss berechnet werden:
Berechnungsweg 1:
Quellenleistung
Die zu berechnde Leistung ist die Leistung, die der Quelle entzogen wird, diese Leistung ist mit der Heizleistung nicht gleichzusetzen!
Die Berechnung erfolgt über die Formel:
Q = m * c * DT
Q: Leistung W
m: Massenstrom kg/h
c: 1,163 Wh/kgK (Wasser)
Die Temperaturen kann man über ein Temperaturmeßgerät oder eine Anzeige in der Wärmepumpe bestimmen.
Den Massenstrom muss man über eine Wasseruhr oder ein ähnlich Einrichtung ermitteln. Beachten Sie bitte, dass eine Wasseruhr einen erheblichen Durchflußwiderstand hat, damit wird die tatsächliche Menge eventuell stark reduziert = Messfehler.
Die Werte in o.g. Formel einsetzen und die Leistung berechnen.
Berechnungsweg 2:
Man berechnet die Entzugsleistung der Quelle über die Differenz von Heizleistung und elektrischer Leistung. Für die Ermittlung der abgegebenen Heizleistung installiert man einen Wermemengenzähler am Ausgang der Wärmepumpe (für diese Temperaturen lieferbar). Man bestimmt die elektische Leistung des Kompressors mit Hilfe eines Stromzählers. Die Differenz von Heizleistung abzgl. elektrischer Aufnahmeleistung ergibt die Leistung, die der Erde entzogen wird.
Tiefenpumpe
Die Tiefenpumpe spielt bei der Ermittlung der Quellenleistung keine Rolle. Die Leistung muss jedoch bei der Jahresarbeitszahl berücksichtigt werden.
Messfehler
Beachten Sie bitte, dass beide Verfahren mit Meßfehlern behaftet sein können, diese bitte entsprechend beachten.
Allgemein
Beachten Sie bitte bei einem entsprechenden Vergleich mit der angegenen Leistung von 11 kW, dass Sie den entsprechenden Massenstrom und die Temperaturdifferenz kennen müssen, für die Leistung angegeben wurde. Wärmepumpen arbeiten in der Regel mit einer Temperaturdifferenz von ca. 3-6 K, siehe technische Daten des Wärmepumpen-Herstellers.
Zur Leistungsangabe von Erdsonden:
Die Leistung von Erdsonden ist im allgemeinen stark vom Untergrund abhängig sind und kann zwischen 20 und 70 W spez. Wärmeentzugsleistung (W/m) schwanken (20 W: Kies, Sand trocken bis 70 W: Granit oder wasserführender Sand).
Quelle: Bundesverband Wärmepumpe - Planungsordner)
Bei einer Bohrtiefe von 160 m und einer Quellen-Entzugsleistung von 11000 W ergibt dies einen spezifischen Wärmeentzug von 68,75 W. Dieser Wert ist laut vorg. Angaben durchaus möglich.
Bitte beachten Sie bei Ihrer Erdsonde, dass Sie keinen Frostschutz haben und die Soletemperatur nicht unter 0 °C absinken darf => Einfriergefahr).
Dipl. -Ing. (FH) Oliver Nick -
Danke, dann liege ich mir meinen Berechnungen ja nicht ganz daneben. Drum gleich die nächste Frage;
Habe einen Vor- und Rücklauffühler (Vorlauffühler, Rücklauffühler) in der WP. Leider hat man beim Vorlauffühler wohl etwas am A/D Wandler gespart. Aber der Rücklauffühler ist recht gut. Ich komme bei dem Rechenweg bei der Warmwasserbereitung auf 8,4 kW und beim Heizen auf ca. 9 kW Quellenleistung. Hängt das daran, dass ich beim Warmwasser auf der Abgabeseite eine höhere Temperatur benötige? Mein Bauunternehmer hat die beiden Werte so in etwa auch bei einer Kontrollmessung ermittelt. Allerdings hat er das darauf zurück geführt, dass er zwischendrin durch das Reinigen des Umlauffilters (Quelle) den Umlauf um 15 % erhöht hat. "Und das würde die höhere Quellenleistung mit sich bringen. Kann das den sein?
Gruß -
Was ist denn eine Absolute Erdsondentemperatur?
Ist das die Temperatur die ich erreichen, wenn ich die _Quelle längere Zeit mit der Sollleistung betreibe? Da befürchte ich, dass ich die noch gar nicht kenne. Denn die wird wohl unter 0 Grad liegen.
Gruß -
Was ist denn eine Absolute Erdsondentemperatur?
Ist das die Temperatur die ich erreichen, wenn ich die _Quelle längere Zeit mit der Sollleistung betreibe? Da befürchte ich, dass ich die noch gar nicht kenne. Denn die wird wohl unter 0 Grad liegen.
Gruß -
Absolute Erdsondentemperatur
Hallo,
mit der aboluten Erdsondentemperatur meinte ich die angegebene "abolute" Temperatur von 5,5 °C, die "aus der Erdsonde rauskommen".
Alles klar?
MfG
Dipl. -Ing. (FH) Oliver Nick -
Differenz der Entzugsleistung bei der Warmwasserbereitung
Hallo Herr Lennert,
entschuldigen Sie bitte, aber ich habe Ihre Frage zur Differenz der Entzugsleistung bei der Warmwasserbereitung und beim Heizungsbetrieb leider erst heute gesehen:
Die Entzugsleistung hängt bei Wärmepumpen immer vom Arbeitspunkt ab. Dr Arbeitspunkt ergibt sich aus der Soletemperatur der Erdsonde (Verdampfung) und der Heizwassertemperatur (Verflüssigung). Diese Entzugsleistung ist bei jedem Wärmepumpen-Typ unterschiedlich und kann im Detail nur dem Datenblatt der Wärmepumpe entnommen werden.
Prinzipiell ist Ihre Begründung woher der Unterschied der Entzugsleistung kommt richtig.
Am Beispiel der von uns vertriebenen Heliotherm-Wärmepumpe mit ca. 11 kW Heizleistung (B0/W35): Der Unterschied der Entzugsleistung vom Warmwasser- zum Heizwasserbetrieb beträgt hier ca. 900 w. Dies deckt sich durchaus mit Ihrer Feststellung.
Ich hoffe, dass ich Ihnen weiterhelfen konnte.
MfG
Dipl. -Ing. (FH) Oliver Nick
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