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Unterschiede RGK zu Flachkollektor

    
51 Beiträge | letzte Antwort 14.3.2018 | erstellt 11.3.2018
Unterschiede RGK zu Flachkollektor

nachdem in einem anderen faden die diskussion zu den technischen unterschieden ringgrabenkollektor zu flachkollektor aufkam hier eine kleine anschauliche zusammenfassung.

der RGK ist ja quasi der flachkollektor 2.0, die weiterentwicklung des klassischen flächenkollektors...
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11.3.2018 16:20


New_Projekt schrieb: Ich würde niemals einen RGK machen, wenn ich genug Platz für den klassischen Kollektor habe.



gdfde schrieb: Die Diskussion ist superspannend, Der Übersichtlichkeit wegen wäre es von euch toll, wenn ihr dafür einen neuen Thread aufmachen würdet.
Ich wäre sehr an dieser Diskussion interessiert...


bittesehr, hier wird ihnen geholfen ...
11.3.2018 16:25
es war einmal...
vor 10 jahren war der flächenkollektor die absolute nr1 bei allen wärmepumpen.
einfach weil er die günstigste form war erdwärme - die wärmequelle der zukunft - zu erschließen...
Unterschiede RGK zu Flachkollektor

was ist dann passiert?

die grundstücke wurden immer kleiner, zugleich immer öfter ein pool verbaut oder zumindest eingeplant, und plötzlich war die nr1 aller wärmequellen in der versenkung...

diese entwicklung war der start- u ausgangspunkt für die weiterentwicklung des flächenkollektors zum RGK.

aufgabenstellung waren
-> freie formgestaltung
-> flexibilität
-> günstige errichtung
-> do-it-yourself tauglich
11.3.2018 17:37
natürlich wurde dabei nicht gezaubert.

den hokuspokus mit weniger entzugsfläche auszukommen haben schon andere zur genüge probiert und sind damit abgestürzt.

eine saubere planung nach VDI geht von der benötigten heizlast aus und errechnet über die bodeneigenschaften die nötigte entzugsfläche.
Unterschiede RGK zu Flachkollektor

da ist die form der quelle logischerweise völlig egal, entzugsfläche bleibt entzugsfläche.
diese kann man knapp, passend oder üppig dimensionieren, unabhängig von flächen-, korb-, spiral-, graben-, künetten- oder ringgrabenkollektor...
Unterschiede RGK zu Flachkollektor

hier ergibt die planerische auslegung bsplw einen bedarf von 300m² entzugsfläche.

die graue linie stellt den aushub dar. das rohr liegt am rand der grube, der kernentzug findet mit 1m radius rund ums rohr statt. nachdem das rohr also nach links genauso wie nach rechts entzieht bekommt man zur grube 1m entzugsbreite dazu. dargestellt durch die grün gepunktete linie
-> aus 18 x 13 wird 20 x 15 und somit die 300m²

allein durch pure geometrie (flächen/umfang-verhältnis) ist der vorteil der grabenform enorm. der baggerschlitz von 2m, der in einem zug vom humuslöffel ausgehoben wird ergibt 4m entzugsbreite, also das doppelte.

der aushub reduziert sich daher auf fast die hälfte, die randzone beträgt das zweieinhalbfache!


warum ist die randzone so wichtig?

von dort findet der wärmenachfluß im winter statt.

der kollektor wird im sommer und herbst von oben geladen, im winter von unten und der seite entladen...
Unterschiede RGK zu Flachkollektor


11.3.2018 17:38
Unterschiede RGK zu Flachkollektor

der nächste vorteil des RGk ist die entkopplung von kalt und warm, als einziges design hat er eine lineare wärmeaufnahme. eine tiefenbohrung und ein klassischer flächenkollektor haben hier einen anteil wärme der nur im kreis zirkuliert, immer von vl zu rl abfließt. dadurch tritt ein brutto/netto effekt ein.

der RGK liefert 100% der aufgenommenen wärme zur wp weil nirgendwo 2 rohre mit unterschiedlichem temperaturniveau nebeneinander liegen…

11.3.2018 17:40
Unterschiede RGK zu Flachkollektor

der nächste vorteil des RGK ist der 50% größere wärmetauscher gegenüber einer standard vdi-auslegung.
würde man hier bei 6kw bsplw 300 oder 400m rohr verlegen, so kommen beim RGK 600m zum einsatz.

dadurch wird keineswegs mehr wärme entzogen, denn den entzug bestimmt einzig die wp. mehr rohr führt zu einem leistungsfähigeren wärmetauscher, man kommt näher an die ungestörte erdreichtemperatur.

der effekt ist ähnlich wie bei einer fbh, dort wird auch nicht mehr wie vor 20 jahren mit 20cm verlegeabstand gearbeitet, sondern mit 10cm. dadurch wird der gradient kleiner, die effizienz höher…
11.3.2018 17:42
der nächste vorteil ist das nutzen des prinzips des gegenstromtauschers. dieser steigert die wärmeleistung eines tauschers und reduziert den gradienten (temperaturübergang)…
Unterschiede RGK zu Flachkollektor

würde man den RGK symmetrisch und auf einheitliche tiefe verlegen würde das erste drittel wesentlich mehr entziehen als das letzte drittel, weil das delta sole/erdreich immer kleiner wird. dem steuern wir entgegen, indem wir immer enger und immer tiefer legen. wir transferieren damit entzug von kalt nach warm, entlasten das kalte ende vor vereisung und nutzen das warme ende besser aus…

Unterschiede RGK zu Flachkollektor
11.3.2018 17:43
Unterschiede RGK zu Flachkollektor

klassische flächenkollektoren laufen niemals turbulent, immer laminar. für tiefenbohrungen ist turbulente strömung eigentlich vorgeschrieben, wird aber auch nicht immer erreicht.
der grund ist die verknüpfung von fläche & hydraulik. mehr fläche führt zu mehr kreisen und damit laminarer strömung.

beim RGK können fläche und hydraulik als einzigem design völlig unabhängig ausgelegt werden. turbulente strömung reduziert den wärmeverlust zwischen sole und rohr um die hälfte.
11.3.2018 17:44
Unterschiede RGK zu Flachkollektor
11.3.2018 17:44
Unterschiede RGK zu Flachkollektor

ohne neuer rohrhydraulik kein RGK, und so gibt es mittlerweile ein spezialrohr mit dem profis den gesamten kollektor in 1-1,5h verlegen.

der durchmesser passt zur baggerschaufelbreite, jede lage ist abgebunden. der verlegeaufwand halbiert sich, der kollektor kann zu zweit verlegt werden.

genauso wichtig sind die technischen vorteile, das RC-rohr hat eine 30-mal höhere kerbrißbeständigkeit als klassisches pe-rohr.

auf teures sandbett dass auch die wärmeleitung rohr/erdreich verschlechtert kann verzichtet werden.
win/win
11.3.2018 17:45
Unterschiede RGK zu Flachkollektor

die flexibilität des RGK zeigt sich auch darin dass die kellerbaugrube mitgenutzt werden kann wenn eine solche vorhanden ist.
dies sorgt für den richtigen boost am warmen ende wenn es auf 3m runter geht – ohne jeden zusätzlichen baggeraufwand…
11.3.2018 17:45
Unterschiede RGK zu Flachkollektor

aus planerischer sicht ist die besonderheit die entkopplung von entzugsfläche und hydraulik. das geht bei keiner anderen quelle.

wird beim verlegen eines flächenkollektors das erdreich schlechter angenommen wird ein kreis mehr verlegt und damit fläche erschlossen.
bei einer tiefenbohrung bedeutet jeder bohrmeter 2 m rohr fix dazu.

dadurch muß man immer einen kompromiß eingehen, kein einziger flächenkollektor läuft turbulent.

der 300m rohrbund des RGK wirkt wie eine spiralfeder. man kann ihn bis zu 300m auseinanderziehen. oder eben 150m, oder 70m oder…

dadurch kann man die entzugsfläche konsequent auf den hwb des gebäudes auslegen, und die rohrhydraulik – anzahl und querschnitt der kreise – auf den volumenstrom der wp.

anschauliches beispiel:
baut man hier statt der 6kw wp eine mit 12kw ein benötigt das haus immer noch das gleiche, aber es muß doppelt soviel rohr verlegt werden, weil die fette wp den doppelten volumenstrom benötigt…
11.3.2018 17:45
Unterschiede RGK zu Flachkollektor

und so sieht der wissenschaftliche background aus.
hinter der auslegung steht ein simulationsprogramm in finite elemente, das den wärmefluß nachbaut. damit ist ein neuer standard in der planung von oberflächennahen kollektoren gesetzt. als ergebnis kommt eine worst-case soletemperaturprognose heraus die zumeist bis auf ein halbes grad genau stimmt
11.3.2018 17:47
die effizienz einer tiefenbohrung zum preis einer luftwärmepumpe.

dass der RGK auch mittlerweile in der gesamten wp-branche als durchbruch anerkannt wird zeigen die auszeichnungen des letzten jahres…
Unterschiede RGK zu Flachkollektor

sowie dass mittlerweile viele der führenden wp-hersteller diesen anbieten:

KNV, Nibe, drexel&weiss, iDM, Weider, , AlphaInnotec, Novelan, Ochsner…
sogar unser ‚größter fan’ M-tec erzählt mittlerweile in den vorträgen vom ‚grabenkollektor’ …

11.3.2018 17:48
hier kann man hören wie Josef Köttl, der geschäftsführer von KNV von der sensationellen leistung des RGK schwärmt…

https://youtu.be/GwCVg7LdYfY

aufgefallen ist ihm der RGK seinerzeit weil sie Richards anlage geloggt hatten und sehen konnten dass der € 1.000,- kollektor bessere solewerte lieferte als die hauseigene tiefenbohrung.

das hat mir die türe in die fachwelt geöffnet.

der rest ist bereits geschichte …
11.3.2018 18:06


New_Projekt schrieb: Eventuell wirkt sich dieses Problem bei einem RGK eher aus, weil alles auf kleinem Raum verlegt ist.
Ich habe einen klassischen Flächenkollektor mit gut 400 lfm Rohr auf 500m² Verlegefläche...

naja, der vergleich groß/klein gibt ja überhaupt keinen sinn, wir reden immer von gleicher leistung und gleicher größe der entzugsfläche...

der RGK ist auf grundstücken möglich wo ein normaler flächenkollektor nicht mehr platz hätte. nicht weil er kleiner ist, aber weil er flexibler ist....

extrembeispiel...
Unterschiede RGK zu Flachkollektor
Unterschiede RGK zu Flachkollektor
ja, das ist der GANZE garten...

hättest du einen RGK mit 500m² bei dir gemacht wäre aufgrund der vielen turbos natürlich die effizienz (noch) besser...
11.3.2018 18:09


Vardi17 schrieb: Über diese Aussage rätsle ich noch: Ein Ringgrabenkollektor hat doch gerade den Vorteil, dass er nicht auf engem Raum verlegt ist: Entlang des Grabens gibt es viel Entzugsfläche, warme und kalte Kollektorbereiche stören sich nicht gegenseitig...

genau.
gut studiert ...


New_Projekt schrieb: Diese Kollektoren werden erst seit kurzem im grösseren Still verlegt, mal sehen was da noch kommt.
Aus meiner Sicht verbaut man auf 200m² Fläche, was man bei einem klassischen Kollektor auf 400m², oder mehr verbauen würde...

der RGK feiert heuer 10-jhährigfen geburtstag und es gibt laufend rückmeldungen über die effizienz und die soletemperaturen
http://www.haustechnikdialog.de/Forum/t/151219/Wie-hoch-sind-Eure-Soletemperaturen

deine aussage mit der fläche ist falsch.
wir bauen nicht weniger sondern mehr kollektor ...
11.3.2018 18:13


New_Projekt schrieb: Der RGK bezieht seine Berechtigung aus der Tatsache, das der Heizbedarf der Gebäude drastisch gesunken ist, oder das wir seit dem RGK Hype keinen richtigen Winter mehr hatten...

stimmt ebenso nicht.

der letzte jänner war ein 30-jähriges ereignis!

Unterschiede RGK zu Flachkollektor

die heurige sibirische woche zum winterende - also genau zur ungünstigsten zeit für ein oberflächennahes system - hat vielerorts auslegungstemperaturen gebracht. die hatten wir schon 5 jahre nicht mehr.

wenn der RGK von effizienteren gebäuden profitiert, warum sollte das beim flächenkollektor anders sein?

ich monitore permanent rund 50 anlagen und führe auch die heizgradtage mit um die ergebnisse bewerten zu können...

die RGK-anlagen liegen zu 100% auf augenhöhe mit den tiefenbohrungen.

11.3.2018 18:23


New_Projekt schrieb: Wir werden sehen, in einigen Beiträgen habe ich Problemberichte nach der einen kalten Woche gelesen...

bitte genau lesen.
da geht es ausschließlich um anlagen in unfertigen häusern im ersten winter die gegen alle regeln und empfehlungen zu winterbeginn in betrieb genommen wurden und anschließend bei ungedämmten/unverputzten häusern auf- u ausgeheizt wurden. oft noch zum ausmalen mitten im winter hochtemperiert.

wir haben dazu individuelle parameter gesetzt um ein maximun an quelle zu ziehen und ein minimum an heizstab.

der RGK ist die erste quelle überhaupt die von einem wp-hersteller zum ausheizen freigegeben wird...


altehuette schrieb: Wie ist das dann bei einer Tiefenbohrung, da liegt kalt/warm ganz beinander?

ja. das ist auch ein nachteil. die ersten 10m bohrt man umsonst.
es gibt aber keine abkürzung ...


altehuette schrieb: Schneller regeneriern werden sich 400m² schneller, als 150m²...

nein.
schneller regenerieren wird sich der kollektor mit mehr oberfläche/ankopplung ans ungestörte erdreich, weniger entzug und feuchterem erdreich...


altehuette schrieb: Niederschläge und Sonne wird auf mehr Fläche mehr bewirken, als auf weniger Fläche. Die Gefahr von Hebung wird auf mehr Fläche weniger sein, als auf weniger Fläche...

das ist eine binsenweisheit.

größer ist bei einem kollektor immer besser als kleiner.

was hat das mit fläche vs ringgraben zu tun?
beide starten wie gesagt prinzipiell mit der gleichen fläche nach planerischer auslegung/berechnung.

der unterschied ist nur daß ich diese fläche noch auf grundstücken schaffe wo es herkömmlich nicht mehr ginge wg fehlender flexibilität...
11.3.2018 18:30


altehuette schrieb: Wo ich mehr Bedenken hätte, dass beim RGK die Rohre ohne Sandbettung (rede nicht von Kabelsand) übereinander liegen. Früher hätte in Lehrbub die Schaufel auf den Kopf bekommen, wenn er 2 Rohre (oder auch Erdkabel) ohne Sand dazwischen zu geben, so eingeraben hätte!
Jetzt auf einmal werden die Schläuche hineingeschmissen (nicht gelegt) ohne aufzupassen wie das Material ausschaut, was draufkommt. Dass sich die Rohre verformen bei direktem Kreuzüberlag wird nicht morgen sein, auch nicht übermorgen, aber irgendwann wird sich so manches tun im Erdreich, dss sich das Rohr verformt, überhaupt bei wärmeren Bodenverhältnissen. Warum wohl geht das Rohrverlegen bei warmen Rohr besser? Zu mir hat ein Installateur gesagt, also sooo lege ich sicher keine Schläuche rein, wenn es der Bauherr selber macht, o.k.
Wenn bei einer doppelt bewehrten Fundamentplatte ein halber m² Eisen nicht überdeckt ist, wird ein Theater gemacht! Aber beim "Rohrverlegen" werden alle Grundsätze über Bord geworfen!


in amerika werden slinky kollektoren mit überlappenden kreisen seit 40 jahren verlegt. probleme unbekannt.

das hat KNV schon zu anbeginn vor 25 jahren (!) gemacht... Unterschiede RGK zu Flachkollektor

warst du schon einmal beim estrich legen dabei? zementestrich ist erdtrocken, für den laien ist da gar kein wasser drinnen. der fließt plastisch unters 1mm dünne rohr beim verlegen und draufsteigen.
genauso fließt der weiche plastische erdaushub (geht typisch um den faktor 3-4 auf) um und unter das rohr. dieses schwimmt dabei sogar etwas auf wegen des hebels am runden umfang...



altehuette schrieb: Sind aber etliche RGK mit altem Material verlegt worden...


uiuiuiui...

seit anbeginn vor 10 jahren war prinzipieller bestandteil des RGK daß er mit dem damals brandneuen RC-rohr verlegt wird.

zeig mit bitte EIN beispiel wo dies hier nicht gemacht wurde, und ich werde sehr deutlich schimpfen ...
11.3.2018 18:35


New_Projekt schrieb: Die Gefahr, das bei Überbeanspruchung der WQ Schäden (Hebung) drohen...


wir rechnen mit 5 bodenklassen und geben eine individuelle soletemperatur vor bis zu der der kollektor entziehen darf. dies eist bei lehmbodne ander sal sbei sandigem boden.

wo gibt es eine vergleichbare auslegung von kollektoren abseits von faustformeln?
diese haben den vorteil daß man sich rechnen erspart. dafür geht es halt ab und zu schief...


New_Projekt schrieb: Die engen Verlegeabstände auf minimaler Fläche...

genau andersrum.

es wird mehr rohr gelegt, dadurch wird pro meter rohr weniger entzogen, das erdreich weniger belastet.

minimale fläche ist üble nachrede, es wird jeder kollektor genau berechnet. das gibt es bei keinem flächenkollektor wo - leider - heute noch mit den unsäglichen wohnfläche mal 1,x 'gerechnet' wird...


Vardi17 schrieb: Heute dürften wir mit einem Installateur sprechen, der
a) LWP nicht so toll findet
b) sich für den RGK begeistert!

Er sagt, kein Kollektor werde so sauber ausgelegt wie der RGK; es gebe da ein ganz tolles Ingenieursbüro ...


11.3.2018 18:42


New_Projekt schrieb: Ich würde niemals einen RGK machen, wenn ich genug Platz für den klassischen Kollektor habe...

...und würdest damit auf 10 klare vorteile verzichten die der RGK gegenüber dem klassischen flächenkollektor hat und die ihn auf das niveau einer tiefensonde heben.

ich schätze deine kompetenz und deine langjährige infoarbeit hier im forum sehr.
darum war es mir die arbeit wert die unterschiede für dich nachvollziehbar im detail herauszuarbeiten...
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