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Wärmequelle Erdreich
Die Umweltwärme steht als Erdwärme bereit oder wird in Form von Sonneneinstrahlung bzw. indirekt in Form von Wärme aus Regen und Luft vom Erdreich aufgenommen.
Diese im Erdreich gespeicherte Wärme wird über senkrecht eingebrachte Wärmetauscher, Erdwärmesonden, Energiekörbe oder über horizontal verlegte Erdwärmeaustauscher – auch als Erdwärmekollektoren oder Flachkollektoren bezeichnet – gesammelt. Die Anlagen werden monovalent betrieben, d. h. es heizt ausschließlich die Wärmepumpe.
Die Temperatur des Erdreichs variiert mit den Jahreszeiten. Sobald aber die Frostgrenze unterschritten wird, sind diese Schwankungen deutlich geringer. Die Wärme wird über die Erdwärmesonden, Erdwärmekollektoren oder Energiekörbe aufgenommen. Sie wird vom Erdreich an den Hilfskreis abgegeben, welcher seinerseits die Wärme an das Arbeitsmittel abgibt. Im Verdampfer der Wärmepumpe wird dann diese Wärme über den Arbeitsmittelkreislauf an das Heizsystem abgegeben.
Erdwärmesonde
In der Praxis sind Erdwärmesonden die am meisten genutzte Wärmequelle. Der Erdboden hat ab einer Tiefe von ca. 10 m eine relativ konstante und von den Jahreszeiten unbeeinflusste Temperatur, also ideale Voraussetzung als Wärmequelle.
Als Erdwärmesonden kommen Doppel-U-Sonden mit einem Durchmesser der Einzelrohre von 25, 32 oder 40 mm zum Einsatz. Früher wurden für Erdwärmesonden Kupfer oder Edelstahl eingesetzt. Heute werden sie in der Regel in Kunststoff gefertigt. Polyethylen (PEHD) hat sich im Bereich der Erdwärmesondenmaterialien als optimaler Werkstoff etabliert.
Erdwärmesonden können in nahezu jedem Untergrund und jeder Höhenlage eingesetzt werden. Die Länge einer Erdwärmesonde ist vom Wärmebedarf des Gebäudes und den geologischen Eigenschaften des Untergrundes abhängig.
Erdwärmekollektor
Wie groß ein Erdwärmekollektor sein muss, hängt vom Wärmebedarf des Gebäudes und von den Speichereigenschaften des Erdreiches ab. Der Boden speichert die Wärme um so besser, je höher der Wassergehalt ist.
Wesentlich ist es, immer ca. 20 cm unter der örtlichen Frostgrenze zu bleiben, da der Wärmeentzug konzentrisch um das Rohr herum stattfindet. In der Praxis sind dies meist ca. 1,0 bis 1,4 m Tiefe.
Mit Hilfe der spezifischen Wärmeentzugsleistung können die Kollektorgröße und die notwendige Rohrlänge bestimmt werden. Bei der Planung des Erdwärmekollektors sollten Sie sich stets nach den Angaben des Wärmepumpenherstellers richten.
Großflächige Regenwasserversickerung über den Wärmetauscherrohren im Erdreich erhöht den Feuchtigkeitsgehalt des Bodens.
Wärmepumpe / Erdwärme in Gross-Gerau