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Erdwärmesonde
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Energiegewinnung
aus der Tiefe mit der Erdwärmesonde
für effizientes Heizen und Kühlen
Bei diesem System wird über einen geschlossenen Kreislauf
dem Untergrund Wärme entzogen. Die in den Erdwärmesonde
zirkulierende Sole dient dabei als Wärmeträgermedium.
Mit Hilfe einer Wärmepumpe wird die gewonnene Erdwärme
auf die zur Heizung benötigte Temperatur angehoben.
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Erdwärmesonden
werden auf Ihrem Grundstück bis in Tiefen von 100 m eingebaut:
damit erschließen Sie Ihre eigene dauerhaft ergiebige Erdwärmequelle.
Diese können Sie im Winter zum Heizen und im Sommer zum Kühlen
verwenden.
Vertikale
Erdwärmesonden sind hervorragend geeignet, Sonnenenergie
und Erdwärme zu nutzen.
Erdwärmesonden-Wärmepumpenanlagen können an vielen
Orten vorteilhaft eingesetzt werden.
Erdwärmesonden können sich bei zu geringem Abstand gegenseitig
beeinflussen. Zur Vermeidung negativer Einflüsse sollen Mindestabstände
zu benachbarten Sonden eingehalten werden.
Die VDI-Richtlinie 4640 definiert Erdwärmesonden als Wärmeüberträger,
die vertikal oder schräg in den Untergrund eingebracht werden.
Mit ihnen kann dem Gestein Erdwärme entzogen werden.
Für Erdwärmesonden werden in der Regel senkrechte Bohrungen
mit Bohrdurchmessern von mindestens 150 mm hergestellt. Der Bohrdurchmesser
ist so zu wählen, dass um die Sonde ein Ringraum von mindestens
30 mm verbleibt
(vgl. S. 11, Ausführung der Sonden). Dadurch können
Komplikationen beim Sondeneinbau vermieden sowie eine zuverlässige
Abdichtung erreicht werden. Der Ausbau erfolgt üblicherweise
mit jeweils zwei U-förmigen Schleifen aus Kunststoffrohren.
Als Werkstoffe werden vor allem reine Kohlenwasserstoff-Polymere
wie Polyethylen (PE), Polypropylen (PP) oder Polybutylen (PB)
verwendet. Der Rohrdurchmesser muss so gewählt werden, dass
das Wärmeträgermedium bei minimaler Pumpleistung noch
turbulent durchströmt.
Er ist damit von der Sondentiefe und dem Wärmeträgermedium
abhängig. In der Praxis sind äußere Rohrdurchmesser
von 25 mm bei flachen und 32 mm bei tiefen (bis 100 m) Erdwärmesonden
üblich.
Die beiden U-förmigen Schleifen der Sondenrohre können
einzeln oder über ein Y-Stück verbunden zur Wärmepumpe
geführt werden. Sind mehrere Sonden notwendig, werden sie
über eine Sammelleitung oder über Verteiler zusammengefasst
und an die Wärmepumpe angeschlossen.
Der Hohlraum zwischen Bohrlochwandung und Sonde wird entsprechend
den Erfordernissen des Untergrundes verfüllt.
Die Wärmeübertragung aus der Erde bzw. dem Grundwasser
erfolgt über eine in dem geschlossenen Sondenkreislauf zirkulierende
Sole. Die in der Sonde aufgenommene Wärme wird im Verdampfer
der Wärmepumpe über den Kältemittelkreislauf an
das Heizsystem abgegeben.
Die VDI-Richtlinie 4640 gibt Hinweise zur Auslegung der Erdwärmesondenanlage
in Bezug auf den benötigten Wärmebedarf.
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