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Spreizung und Länge des Solekreises

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  •  Altromondo
25.3. - 5.4.2016
3 Antworten 3
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Ich habe eine Frage zum Solekreis einer Wärmepumpe mit Tiefenbohrung, Flächenkollektor oder Grabenkollektor.

Bei der Fussbodenheizung ist es ja so, dass die Kreise nicht zu lang sein dürfen, damit bei niedriger Spreizung zwischen Vorlauf und Rücklauf (die man bei Heizung mit Wärmepumpe ja unbedingt will) auch der Teil warm wird, der zuletzt durchflossen wird, bevor es wieder in den Rücklauf geht.
Sprich, die Temperatur im Fussbodenheizungsschlauch soll über die gesamte Länge ein gewisses Delta (abhängig vom Bodenbelag) höher sein, als Raumtemperatur.
Das erreicht man durch geeignete Wahl von Vorlauftemperatur und Heizkreislänge. Da die Vorlauftemperatur möglichst niedrig sein soll, dürfen die Heizkreise nicht zu lange sein.

Nun zum Solekreis:

Hier will man mit einer möglichst hohen Soleausgangstemperatur reinfahren, weil man nicht mit -10° in Quelle fahren will, weil Frostschutz die Pumpenleistung erhöht (?) und weil es für die Effizienz der Wärmepumpe besser ist, wenn die Soleausgangstemperatur nicht so weit runter muss (?).

Gleichzeitig muss die Soleausgangstemperatur so niedrig sein, dass die Quelle eine nennenswerte Spreizung (3-5K (?)) schafft. Es macht keinen Sinn in eine Quelle die im Winter 1°C liefert mit 0°C reinzufahren.

Nun zur Frage:
Ist es beim Solekreis nicht ähnlich wie beim Heizkreis, dass man ab einer bestimmten Länge viel mehr Spreizung benötigen würde um überhaupt noch Wärme entziehen zu können?
Wären daher nicht kurze (100-200m) Solekreise besser als lange (300-400m)? Natürlich unter der Annahme, dass auch in den kurzen Kreisen Turbulenz sichergestellt ist.

  •  Altromondo
3.4.2016  (#1)
Ich würde mich über eine Antwort freuen.

Danke im voraus! emoji

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  •  dyarne
  •   Gold-Award
5.4.2016  (#2)
sehr interessante frage ...

zitat..
Altromondo schrieb: Ist es beim Solekreis nicht ähnlich wie beim Heizkreis, dass man ab einer bestimmten Länge viel mehr Spreizung benötigen würde um überhaupt noch Wärme entziehen zu können?
Wären daher nicht kurze (100-200m) Solekreise besser als lange (300-400m)?

die spreizung hat nix mit der kreisauslegung zu tun, sondern ist der quotient leistung/volumenstrom.

du hast recht daß die prinzipien auf der warmen und kalten seite gleich sind.

wärmepumpen haben gewisse volumenströme, auf die sie optimiert sind. das hat zu tun mit den wärmetauschern auf der kalten (verdampfer) und warmen (kondensator) seite. ebenso mit den eingesetzten kältemitteln je nach optimiertem einsatzbereich.

diese volumenströme sind bei doppelt so großer wp auch doppelt so groß.

bsplw
5kw-wp -> 1500l/h
10kw-wp -> 3000l/h

diese volumenströme ergeben immer die gleiche spreizung, daher wird diese zur auslegung/ parametrierung genutzt, auch weil sie ganz einfach über 2 thermometer zu messen ist. (außer bei dv-maschinen).

man stellt also den optimalen volumenstrom einfach per spreizung ein.

so hat man jetzt ein fenster in dem man sich mit dem volumenstrom bewegen will, bsplw soleseitig 3-5K, wärmeabgabeseitig 4-7K.

hinter der wp am nächsten wärmeübergang (erdreich/kollektor bzw heizrohr/raumluft) will man möglichst viel rohr einsetzen, weil dies tauscherfläche ist.

je mehr rohr desto weniger temperaturgradient erdreich/sole bzw heiz-vl/raumtemperatur, man kommt näher an die erdreichtemperatur bzw die raumtemperatur heran.

viele kreise kann man aber nicht machen, weil bei x kreisen nur mehr 1/x pro rohr fließen und damit keine turbulenz erreicht wird.

zu lange kreise kann man auch nicht machen weil der druckverlust mit der länge zunimmt.

klassischer zielkonflikt, daher gibt es ein recht klares optimum:

soleseitig:
3kw -> 1 x dn32
6kw -> 2 x dn32 oder 1 x dn40
9kw -> 3 x dn32 oder 2 x dn40
bei dn32 stellen 300m und bei dn40 400m kreislänge den besten kompromiß rohrlänge/druckverlust dar.

wp-hersteller die wissen was sie tun geben das auch genau so vor...


2016/20160405232051.JPG

andere wiederum sagen ein kollektorkreis darf nicht länger als 100m sein, weil das schon immer so war ...

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  •  brink
5.4.2016  (#3)
Aah, da haben wirs wieder 40x2,4.. Goofgoo flashback
Nibe empfielt max 400 bei 40x2,4. die pe100-rc, die die grabenkollekter einsetzen ist jedoch 40x3,7.. Daher höherer druckverlust. Somit sollte die länge kürzer sein. D&w hat mal 300 empfohlen. Neuerdings nurmehr 200m für die x5.
Berechnungen und grafiken zu dn40x3,7 450m gibts in meinem thread..

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