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Tiefenbohrung | Fragen Dimensionierung

204 Beiträge | 19.4.2016 - 23.4.2019
Hallo liebes Forum!

Nach unendlichen Lesestunden im Forum verfasse ich nun auch endlich meinen ersten Beitrag. Wir sind dabei ein EFH zu bauen. Rohbau steht, Fenster sind eingebaut. Eingeschossig mit Flachdach und ohne Unterkellerung samt integrierter Doppelgarage.
Ausgeführt mit 25 cm Brenner S1 Plan + hinterlüftete/vorgehängte Fassade mit 20 cm Dämmstärke. Soweit so gut.

Im Moment geht es darum die Wärmepumpe bzw. die erforderlichen Bohrmeter der Tiefensonde zu ermitteln. Daten aus dem Energieausweis sind wie folgt:

HWB: 33,5 kWh/m²a
mittlerer U-Wert: 0,19 W/m²K
Heizwärmebedarf Qh: 6892 kWh/a
Gebäude Heizlast Ptot: 6,03 kW

Beheizte Fläche bei der Berechnung des Eneregieausweises 164 m². Werde da jetzt noch die Werkstatt dazu nehmen und komme dann auf 185 m² zu beheizende Fläche. Warmwasseraufbereitung für 4 Personen soll auch durch die WP erfolgen. KWL gibt es keine.
Von der Installationsfirma wurde mir eine VIESSMANN 300-G BWC 301.B08 angeboten.
Diese hat eine Nenn-Wärmeleistung von 7,64 kW und eine Kälteleistung von 6,13 kW.
Detaillierte Heizlastberechnung der Installationsfirma reiche ich nach sobald ich sie habe. Denke aber, dass die angebotenen WP nicht ganz verkehrt bzw. nicht sonderlich überdimensioniert sein sollte. Ob die VIESSMANN jetzt gut ist oder nicht, keine Ahnung. Ist eben einstufig und nicht modulierend...

Zur Tiefensonde:
Angebote sind eingeholt. Ergeben alle in etwa zwei Bohrungen zu rund 80-90 m in Doppel-U ausgeführt. Da aus meinem Technikraum nur 4 DN 100 Durchführung nach draußen gehen und ich mir den Schacht sparen will und auch aus strömungstechnischen Gründen würde ich eher die Ausführung als einfach U bevorzugen. Da ja bekannt ist, dass eine Bohrung effektiver als zwei sind, stellt sich mir die Frage ob ich nicht mit einer Duplex auch durchkomme. Nachdem die Bohrfirma nur bis in etwa 120 m Tiefe bohren kann geht sich das wohl eher nicht aus...

Bitte teilt mir eure Meinung dazu mit. Fehlende Angaben bitte ich zu entschuldigen und werde ich natürlich umgehend nachreichen.

Danke schon vorab!

 
21.4.2019 11:11
Kann ich dir gerne über eine private Nachricht mitteilen. Will es nur nicht öffentlich stellen solange wir noch bohren.

Hat vielleicht jemand eine Antwort auf meine Frage zur Entzugsleistung? Haben wir jetzt durch die Simplex ein Problem mit laminarer/turbulenter Strömung in Verbindung mit der 6kW Pumpe von Knv?
21.4.2019 11:19
nein, kein problem.
bei der aufteilung von einer auf mehrere bohrungen ist der schritt zur simplex prinzipiell ein richtiger...

modulation entschärft viele probleme.
auch das der sauberen auslegung auf turbulente strömung...
21.4.2019 11:37
danke für die Beruhigung. Hab schon gesucht im Forum, aber gibt es sonst noch wo Informationen worauf wir aufpassen müssen, damit auch auf turbulente Strömung ausgelegt ist/wird?? Sagen kann man ja schnell was.
23.4.2019 22:13
Re = Reynold-Zahl
_
w = Strömungsgeschwindigkeit
d = Durchmesser (hydraulischer Durchmesser)
ν = kinematische Viskosität


Re = w * d / v

Turbulente Strömung gibt es ab Re > 2320.

Beispiel:

Du hast eine Heizlast von 6 kW und setzt ein Wasser-Ethylenglycol-Gemisch als Wärmeträgermittel ein (Frostsicher bis -14°C), der COP-Wert der Wärmepumpe ist 4 und der Arbeitspunkt ist mit 0°C vorgesehen. VL-RL Temperaturdifferenz soll 3K betragen.
Deine Entzugsleistung auf Basis der Geothermie ist 45 W/m und du hast eine DA32x2,9 im Einsatz.

Damit ergibt sich folgendes:

Entzugsleist., qs: = 6 kW*(1-1/4) = 4,5 kW

Sondenlänge, ls: = 4,5 kW / 45 W/m= 100 m

Wärmekapaz. C: aus Stoffwerten: 3,8 kJ/kgK

Dichte, φ: aus Stoffwerten: 1.045 kg/m3

Temp. Diff. ΔT: 3K

Massenstrom, m = qs/C/ φ/ΔT = 0,378 l/s; 1,36m³/h

Durchmesser di = 32 mm -2*2,9mm = 26,2 mm

Geschwindigkeit w = m/2/π*4/di2 = 0,35 m/s

Viskosität ν: aus Stoffwerten: 4 mm2/s

Reynold-Zahl Re = 2296

Damit ergibt sich eine laminare Strömung.






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