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Thema: Wärmepumpe Kaltwasserzulauf umbauen.

  1. #1
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    Liebe Mitleser,


    hier mal was zum mitdenken. Vielleicht hat jemand sowas schon gemacht.


    folgende Grundlagen:

    Haus mit 300qm Wohnfläche, Indoor-Schwimmbad mit 8m*4m*1,5m.

    Mit Wasser/Wasser Wärmepumpe mit 26kW beheizt (je eine el. Heizpatrone in Heizpufferspeicher und Brauchwasserspeicher für extreme Aussentemperaturen).

    2/3 des Grundstückes sind Sumpfgebiet. Es laufen ca 3000-8000l Wasser pro Stunde über das Grundstück in mehrere Entwässerungsschächte und dann in einen Fischweiher mit 10m Durchmesser und 1,5m Tiefe.

    Seither bezog die Wärmepumpe Wasser aus einem der Schächte, welches dann in den Weiher abgeführt wurde.

    Da das Nachbargrundstück trockengelegt wurde sank der Zufluss in diesem Schacht. Er wurde geringer als der Abfluss durch die Wärmepumpe. Also haben wir den Abfluss zum Weiher in den Schacht umverlegt.

    Dies hat den Nachteil, dass das Wasser im Schacht abhängig vom "Frischwasser"-Zufluss bei betrieb der WP kontinuierlich abkühlt.

    Nun kam vor einigen Wochen eine neue Wärmepumpe rein. Die alte hat 20 Jahre gehalten. Die neue hat wohl kleinere Wärmetauscher drin als die alte. Deswegen ist sie sehr vereisungsgefährdet bei winterlichen 7 Grad Aussenwassertemperatur (die ja im Schacht auch sinken kann bei hohem Wärmebedarf). Einmal ist sie nun tatsächlich eingefroren.

    Jetzt muss eine Lösung her. Der Hersteller empfiehlt einen Zwischenwärmetauscher mit mindestens 3m² Fläche. Dafür brauche ich dann aber zusätzlich zur vorhandenen Aussenpumpe eine Umwälzpumpe für die Sole in dem Minikreislauf WP/WT.

    Ausserdem wollen wir das Wasser dann aus dem Weiher entnehmen, um das Temperaturproblem im Schacht zu umgehen. Dann haben wir aber bei der vorhandenen Brunnenpumpe das Problem von angesaugtem Schmutz oder gar Fischen.

    Nun die Idee:

    1. Ein PE-Schlauch (wie bei Erdkollektoren) wird in den Weiher in Spiralen gelegt (wie beim Eispeicher).

    2. Dieser wird mit Propylenglykol-Wasser-Gemisch (z.B. Glysofor L) als Frostschutz gefüllt (das müssten die Fische aushalten können, selbst wenn das gesamte Gemisch in den Weiher fliesst, bedenkt man den Durchfluss von 5000l/h und das Volumen des Weihers mit ca 500m³).

    3. Die WP ist nun nicht mehr gefriergefährdet.

    4. Bei einem offenen System könnte man ein Gefäss nehmen, das gleichzeitig als Dehnungsausgleich dient und dort die vorhandene Brunnenpumpe reinsetzen.

    5. Zusätzlicher Wärmetauscher entfällt.

    Nun tu ich mich etwas mit der Berechnung der benötigten Schlauchlänge schwer.

    Auf heiz-tipp wird für grundwasserführenden Boden eine Wärmeentzugsleistung von 30-35 Watt/m² angegeben. Bei 2m Rohr pro m² sind das grob 1,5 kW/m² mögliche Entnahme. Um die vollen 26kW der Wärmepumpe zu bedienen bräuchte man also ca. 18m² a 2m Rohr sind 36m Rohr im Weiher. Ich hoffe ich habe mich nicht verrechnet.

    Wenn die Rohre von Wasser umspült werden müsste der Faktor doch wesentlich besser sein, oder?

    Also kann doch mit 30-40m Rohr mit 40mm Durchmesser nicht viel schieflaufen? Wenn ich noch dazunehme, dass der Weiher 20m vom Haus weg ist und somit sowieso schon 40m Schlauch im Boden liegen.......

    So ein Schlauch kostet weniger als 200 Euro.

    Es passen ca 250l Wasser rein. Das wären bei 2,3 Euro der Liter 575 Euro für die Befüllung mit Propylenglykol.

    Materialkosten bleiben also unter 1000 Euro.




    Was haltet ihr davon? Möglich? Unsinnig? Verboten?

    Wenn die Resonanz positiv ist gebe ich es einem Planer. Aber bevor ich viel Wirbel mache würde ich gerne wissen ob das so machbar ist.


    Aksels



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    Zitieren Zitieren Wärmepumpe Kaltwasserzulauf umbauen.  

  2. #2
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    Ich würde das auf alle Fälle mit den lokalen Behörden wegen der gesetzlichen Lage besprechen. Zumindest bei uns sind solche Anlagen sehr stark reglementiert oder gleich verboten.

  3. #3
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    Wieso das denn? Wir betreiben seit über 30 Jahren eine Wärmepumpe im Haus? Damals wurde das noch bezuschusst! Heute verboten? Kann doch nicht sein! Ich glaube nicht, dass meine Eltern sich einen Ölbrenner einbauen lassen...... kann das jemand bestätigen, dass Wärmepumpen regional verboten werden, auch wenn sie schon bestanden?
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  4. #4
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    Hallo Aksels,


    ich würde mehrere Rohre parallel verlegen. Dadurch vergrößert sich die Oberfläche, und die Wärmeübertragung klappt besser.
    Dünnere Rohre lassen sich auch bei der Verlegung besser handhaben.
    Außerdem wird dadurch der Gesamtquerschnitt größer, so daß man eventuell die Leistung der Umwälzpumpe etwas kleiner wählen kann - spart ja im Lauf der Zeit auch einiges an Energie.

    Frostschutzmittel würde ich nicht einsetzen, denn man weiß nie wie die Fische bei einem Störfall reagieren. Es ist zwar nur eine Art Alkohol, aber auch die Menschen bekommen von so etwas mindestens Kopfschmerzen.

    Außerdem verschlechtert sich der Wärmewirkungsgrad dadurch dramatisch. Auch wird mehr Pumpleistung benötigt, denn das Zeug ist - auch verdünnt - dickflüssiger als Wasser.

    Ein Zwischenwärmetauscher kostet nur Geld, und bringt bei diesen Temperaturunterschieden nichts !!!

    Ich glaube auch nicht, daß der Teich einfriert, denn er bekommt ja immer wieder Erdwärme von außen zugeführt.
    Er ist ja durch das zugeführte kalte Schachtwasser auch nicht eingefroren.

    Die Abkühlung des Teichs tut den Fischen nichts. Wenn es Mast ist kann es allerdings passieren, daß sie etwas langsamer wachsen.

    Kleine Beispielrechnung:

    PE-Rohr 40 mm (innen 32 mm) = 1¼“

    PE-Rohr 32 mm (innen 25 mm) = 1“

    PE-Rohr 25 mm (innen 20 mm) = ¾“

    Gesamtumfang:

    2 x 3,14 x 40 mm = 251,2 mm

    4 x 3,14 x 32 mm = 401,92 mm

    6 x 3,14 x 25 mm = 471,00 mm

    Gesamtquerschnitt:

    2 x 0,785 x 1024 mm² = 1607,68 mm²

    4 x 0,785 x 625 mm² = 1962,5 mm²

    6 x 0,785 x 400 mm² = 1884 mm²

    Die Längen kannst Du ja dann selbst bestimmen - je nach Platz. Ich würde aber nicht unter 100 m Tauscherleitung gehen.

    Zur räumlichen Trennung ( Abstand )der einzelnen Ringe zueinander kannst Du diese Kunststoffteile nehmen, welche beim Betonieren unter die erste Stahlmatte gelegt werden, und die Rohre mit UV-stabilen Kabelbinder daran befestigen.

    Du kannst ja wenn es gar nicht funktioniert noch einen Ring dran bauen - siehe Hauptleitung weiter unten.

    Wasser hat allerdings gegenüber Erdschlaufen den Vorteil, daß es ja immer wieder frisch die Schlaufen umspült, und nicht statisch ist.

    PE-Verschraubungen aus Kunststoff sind preisgünstig, und in Wasser und Erde unverwüstlich.

    Es gibt sie auch reduziert und mit mittlerem Gewindeanschluß bei T-Stücken. PE-Gewinde immer mit PTFE-Band abdichten, Hanf quillt so sehr, daß man teilweise die Verbindungen nicht mehr auseinanderbekommt.


    Die Hauptzuleitungen sollten allerdings entsprechend dem gesamten Schlaufenquerschnitt (parallel) entsprechen,
    auch wenn die Anschlüsse an der Wärmepumpe kleiner sind.

    Es kommt auf die Reibung im Rohr an - siehe Reynolds- Zahl.

    Die Verhältnisse sind ähnlich wie beim Strom, nur das Wasser nicht von allein bergauf fließt.

    Das mit dem Planer würde ich erst einmal abwarten. Bei komplexen Rechnungen scheitern viele. Bei den geringen Materialkosten ist Ausprobieren und zwei Rohre nachlegen billiger.

    Ich würde allerdings in Vor- und Rücklauf einen Temperatursensor einbauen, und beim Testen immer schön die Werte beobachten.

    Zur ersten Antwort von "manseluk": Der Poster kommt aus der Schweiz, dort können die Regelungen anders sein.



    Viel Erfolg

    Andreas

  5. #5
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    Hallo,

    es gin
    g sicherlich manseluk um das Thema Propylenglykol. in verbindung mit einer möglichen Umweltverschmutzung durch eine Leckage.

    Mfg

  6. #6
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    Es waren schon viele Sachen erlaubt, die heute verboten sind. Die Rechtslage in DE ist ja derjenigen in der CH nicht sehr unterschiedlich.
    Ich kenne bei uns nur Fälle, da wurde Bachwasser zur Wärmeerzeugung genutzt und eine Erneuerung der Anlage wurde verboten. Stichwort Gewässerschutz.

    Es ist natürlich gut möglich, dass eine Erneuerung kein Problem ist, aber ich persönlich würde die rechtliche Lage vorher abklären. Im schlimmsten Fall hättest du eine neue Anlage und müsstest sie wieder ausser Betrieb nehmen.

    Genehmigung von Wasserwärmepumpen

    Sowohl für Wärmepumpen, die mit Grundwasser arbeiten als auch für solche, für die Oberflächenwasser benötigt wird, gilt: Ohne eine behördliche Genehmigung ist ihr Bau nicht möglich. Grund- und Quellwasser gelten grundsätzlich als Gemeingut und können auch dann nicht beliebig verwendet werden, wenn ihr Ursprung auf dem eigenen, privaten Grundstück liegt. Hier gilt für alle Bundesländer das Wasserhaushaltsgesetz, in manchen Fällen auch das Bundesbergbaugesetz. Diese Gesetze werden durch Landesgesetze oder –verordnungen näher ausgestaltet, sodass hier keine allgemeingültige Aussage darüber getroffen werden kann, in welchen konkreten Fällen und in welchem Umfang Genehmigungen eingeholt werden müssen.
    Geändert von manseluk (18.02.2015 um 08:19 Uhr)

  7. #7
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    Ach so! Propylenglykol ist aber das, was Millionen Menschen im Wein geniessen und schätzen. Es wird auch als Schweine-/Rinderzusatzfutter verwendet. Umwelttechnisch gibt es da wohl nichts auszusetzen. Vor allem, wenn man wie geschrieben die Verhältnisse zur Menge des umgebenden Wassers sieht.
    Ok. Das bekomme ich heraus.
    Über Andreas2's Antwort muss ich noch etwas brüten. Danke schonmal dafür.

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  8. #8
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    Hallo,
    warum fragst Du das nicht im Haustechnikdialog, hier machen wir in SPS, manche Wärmepumpe hat zwar soetwas ähnliches, aber das waren dann schon die Themengebiete wo wir sicher sind....

    Gruß
    Mario

  9. #9
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    Hab ich doch. Hab aber keine Antwort bekommen. Da hab ich es hier versucht mit dem gleichen Text. Und ich kann den Teilnehmern an diesem Forum nur immer wieder danken für Ihre aktive Teilnahme. Wundervoll!
    Aksels
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