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Zusatzoption Sole-Erdrohrwärmetauscher

Erdwärme
In den Beratungsgesprächen taucht immer wieder die Frage auf, inwieweit ein Sole-EWT (Erdrohr-wärmetauscher) als Zusatzkomponente zur WGT (Wärmegewinntechnik) bzw. der FLH (Frischluftheizung) sinnvoll ist. Aus technischer Sicht kann man die Frage ganz einfach mit „ja“ beantworten und damit dieser Komponente nur zustimmen. Gerne möchte ich ein paar Gründe hierfür nennen. Die winterliche Nutzung steht für mich im Vordergrund, daher diese Argumente zuerst:
  • bei frostigen Außentemperaturen gelangt die „frostige Außenluft“ direkt in den Wärmetauscher. Dadurch wird es möglich, dass die Abluft im Wärmetauscher nicht nur zu Wasser auskondensiert, sondern zumindest stellenweise zu Eis gefriert.
  • Nachfolgend sinkt nicht nur der Wirkungsgrad des Wärmetauschers, das Eis verstopft die Tauscherplatten, was wiederum zum Defekt des Wärmetauschers führen kann.
  • Als Vorsorgemaßnahme hierzu erwärmt der elektrische Luftvorheizer die sehr kalte Außenluft.
  • Um den Einsatz dieses elektrischen Vorwärmes bis zu einer Außentemperatur von etwa –10°C ausblenden zu können und damit Strom sparen zu können, kann der Sole-Erdrohrwärmetauscher in der winterlichen Nutzung seinen Dienst tun.
  • Bei einer Verlegung der Soleleitung in der Erde (ca. 1,5 bis 3 m Tiefe) kann die ca. 100 m lange Soleleitung genügend Wärme aus dem Erdreich entnehmen, um den Einsatz des elektrischen Lufterwärmers bei minusgrädiger Außenluft recht lange hinauszögern.
  • Die elektronische Steuerung der WGT-Anlage überwacht sowohl den rechtzeitigen Einsatz des Soletauschers, als auch die elektrische Vorerwärmung im Notfall.
Sommerliche Nutzung im schwülheißen Sommer bedient sich der Soletauscher ebenfalls der konstanten Erdtemperatur, die in diesem Fall die warme Außenluft um ca. 10 K ankühlt. Man spricht hier „nur“ von einer Ankühlung, nicht von einer Klimatisierung. Im Gebäude wird es sehr wohl wahrgenommen, ob die Zuluft mit 30° C (direkt, ohne EWT) oder nur mit 20°C mittels vorgeschaltetem Sole-EWT ins Haus eingebracht wird. Zusammenfassend kann man sagen: Ein Sole-Erdrohrwärmetauscher ist sowohl im Winter, als auch in der sommerlichen Nutzung eine energetisch interessante Zusatzoption zur WGT-Anlage. Der Sole-EWT steigert damit nicht nur die Effizienz der Gesamtanlage, sondern auch den Wohnkomfort.
93 KOMMENTARE
von W. Müller
12. Feb 2012, 23:08
Hallo,

danke für die ausführlichen und einleuchtenden Pro-Argumente für den EWT. Da dieser unweigerlich auch mit Mehrkosten verbunden ist, wäre es interessant, wieviel Energie mit dem EWT eingespart wird. Gibt es hierzu Erfahrungswerte / Umfragewerte?

Gruß, W. Müller
von Jens Müller
11. Feb 2012, 11:42
Sehr geehrter Herr Schwarz,

wir spielen mit dem Gedanken ein Sole-System als Vorheizung zu unsere WGT einzusetzen und diesen mit entspr. Erdwärmekörben, die in unserem Garten eingesetzt werden, zu koppeln. Zu diesem Schluss sind wir gekommen, da sich der Energieumsatz nach nun ca. 6 Monaten in unserem Haus (ca. 160m²) auf ca. 4500kWh Strom entwickelt hat. Wir rechnen hier im Jahresverlauf mit min. 6500-7000kWh ext. Energieaufnahme, was deutlich über den vorhergesagten Werten liegt.
Meine Frage ist nun, mit welcher Leistung der Vorheizer betrieben werden darf? Pro Erdwärmekorb geht unser Handwerker von ca. 1,5-1,8kW Leistung aus. Er plant zur Zeit zwei solcher Erdwärmekörbe einzusetzen.

Mit freundlichen Grüßen
Jens Müller
von Albrecht Schwarz
10. Feb 2012, 11:59
Hallo Herr Debrunner,

vielen Dank für Ihre detaillierte Beschreibung.
Zunächst freuen wir uns mit Ihnen über das tolle Ergebnis des Sole-EWT's.
Anlagen ohne EWT gehen wesentlich früher in den Abtaumodus, da zeigt sich das getätigte Invest als richtigen Schritt.

Leider hat bei derartig niedrigen Außentemperaturen (< - 10°C) auch der Beste EWT seine Grenze, insbesondere dann, wenn es sich wie in der zurückliegenden Woche erlebten, um permanenten Dauerfrost (Tag u, Nacht) handelt.
Der Normalfall ist ja eher so, dass es zwischendurch immer wieder mal (zumindest Stundenweise) Temperaturen im Plusbereich gibt, so dass auch der EWT eine kleine Verschnaufpause erhält.

Der eingestellte WP-Abtauparameter -10°C ist der Maximalwert. Bei erreichen dieser Verdampfertemperatur muss allerspätestens ein Abtauzyklus erfolgen. Dies ist deswegen notwendig, damit der Kältekreislauf der Wärmpumpe sich wieder neu aufbauen kann. Die gesamte Steuerung ist ganz klar Temperaturgeführt, daher scheidet eine zeitliche Ansteuerung aus.

Nachdem die Wärmepumpe der WGT sich der Restwärme aus der Wärmerückgewinnung bedient, ist es sehr wichtig, dass auch der Abtauyklus des Wärmetauschers korrekt funktioniert.
Hier gelten wieder andere Parameter, die wir gerne z.B. in Rahmen eines Telefonates durchgehen können.
von Ernst Debrunner
09. Feb 2012, 20:00
Grüezi Herr Schwarz,
vielen Dank für Ihre interessanten Ausführungen zur Schwörer WGT-Technik.
Wir haben eine WGT plus (zum Glück) einen SoleWT – alles ok,
bis auf das Abtauen des Verdampfers der WP.

Lange Zeit habe ich mich gewundert, warum der Abtauzyklus erst bei -10° Celsius (+40 Sekunden) beginnt.

Die „normale Arbeitstemperatur“ des Verdampfers ist in der Regel bei -1 bis -4° C.
Nach fast unendlich langer Zeit driftet dann die Arbeitstemperatur zuerst langsam, dann immer schneller gegen die -10° C hinunter und dann taut es eben ab.

Dank den extrem tiefen Temperaturen (bei uns bis -23° C),
welche bis vor wenigen Tagen herrschten, konnte ich dann aber feststellen,
dass der eingestellte Wert "Verd. Abtau ein" (-10 ° C) schon seine Berechtigung hat:
Je kälter nämlich die Aussentemperatur, so scheint es,
desto tiefer die „normale Arbeitstemperatur“ des Verdampfers.

Das sieht dann bei unserer WGT Anlage etwa so aus:
(t Verd . = „normale Arbeitstemperatur“ des Verdampfers, die Temperaturen sind natürlich nicht genau
und fix, sie pendeln jeweils so ca +1° bis -1°)

t Aussen 0 ° C t. Verd. -1 °C.
t Aussen -6° C t Verd. -3° C
t Aussen -12° C t Verd. -5° C
t Aussen -18° C t Verd. -7° C
t Aussen -24° C t Verd. -9° C

Also, der Wert -10° C zum Einschalten der Abtauung dürfte nicht zu nahe an
die normale Arbeitstemperatur des Verdampfers zu liegen kommen,
sonst fängt die Anlage an zwischen dem Wärmeerzeugen und Abtauen
hin und her zu pendeln (so ca im 10 min Takt)

Wir hatten nun aber solch tiefe Temperaturen, bei welchen die
„normale Verdampfertemperatur“ in die Nähe der Abtau-Einschalttemperaturzu liegen kommt.
Genau dann, wenn von der WP höchste Leistung erwartet wird, stört sich die Wärmepumpe selbst,
das darf doch nicht wahr sein!

Man muss das Problem lösen, so dass es eine minimale Laufzeit der WP gibt (ca 1 bis 3 Stunden).
Bei dieser Gelegenheit könnte man dann auch gleich noch eine maximale Laufzeit der WP vorsehen.
Das heisst, mindestens alle 10 bis 24 Stunden sollte sie einmal auf Abtauen schalten.

Was meinen Sie dazu? Haben Sie Datenblätter welche die Zusammenhänge von
Aussentemperatur und Verdampfer-Temperatur erklären ?
Oder ein Tech.-Manual zur Wärmepumpe ?? Vielen Dank.

Herzliche Grüsse aus „Sibirien“, Ernst Debrunner
von Albrecht Schwarz
20. Oct 2011, 05:47
Hallo Herr Zanker,

Sie haben recht, eine Alternative zum Sole-EWT wäre der Luftbrunnen schon. Allerdings glaube ich kaum, dass er finanziell interessanter wäre, als der Sole-EWT. Hygienisch sehe ich im Vergleich zum Sole-EWT eher Nachteile, obwohl mir natürlich auch bekannt ist, dass z.B. Kieselsteine als natürliche Filter gelten. Trotzdem sehe ich die Herausforderung in Sachen Pflege gewaltig, denken wir nur mal an vielen streunenden Katzen und sonstige Nachtiere, die sehr gerne überall ihre (ebenfalls natürlichen) Spuren hinterlassen.
Auch werden für derartige Systeme m.E. nach aufwendige Genehmigungen erforderlich, was beim Sole-EWT wesentlich unkomplizierter ist.
Ganzheitlich betrachtet finden wir daher den Sole-EWT effizienter und haben uns daher entschlossen, nur den Sole-EWT in unserem Programm zu führen.
von Michael Zanker
19. Oct 2011, 09:08
Hallo Hr. Schwarz,

ich habe vor kurzem von einer Alternative zum Sole-EWT gehört, die sich Luftbrunnen nennt.
Luftbrunnen bestehen aus einem senkrechten zentralen Ansaugrohr für die Lüftungsanlage, einem ca. 10 m² großen und 2-4 m tiefen Schacht die teilweise mit Sand, Kies und Erde befüllt sind.
Bietet Schwörer so etwas ebenfalls an bzw. was halten Sie davon.
Scheint meiner Meinung nach preislich eine gute Alternative zum Sole-EWT zu sein.

Aufbau und Funktionsprinzip dazu stehen unter:
https://www.energiesparen-im-haushalt.de/energie/bauen-und-modernisieren/hausbau-regenerative-energie/energiebewusst-bauen-wohnen/emission-alternative-heizung/lueftungsanlage/luftbrunnen.html

Grüße
Michael Zanker
von sf
18. Oct 2011, 14:34
Hallo zusammen,

Ich habe auch diese Abtauzyklen mit EWT bemerkt weiß aber nicht wie deren Anstände sind.

Wobei ich denke das es 2 verschiedene Abtau-Themenbereich gibt.

1. Wärmetauscher über das Vorheizregister
2. Wärmepumpe über vertauschen der beiden Seiten (Verdampfer/Kondensator)
Was dann dazu führt das die Zuluft Temperatur in den Keller geht.

Ich könnte mir vorstellen das der EWT den Wärmetauscher sehr gut vor einfrieren schützt aber
das die eine Wärmepumpenseite vereist findet auch bei einem EWT statt.
Wobei ich leider nix über die Häufigkeit dieser Abtauvorgänge sagen kann.

Gruß,
sf
von Albrecht Schwarz
18. Oct 2011, 07:11
Hallo Herr Schibler,

es haben schon einige Workshops stattgefunden, weitere folgen noch. Die Abteilung Marketing organisiert diese. Bestimmt erhalten Sie zeitnah eine Einladung.

Was die Funktion der Wärmepumpe angeht, passt die von Ihnen beschriebene Situation in ein System ohne Sole-EWT. Allerdings dürfen auch die Abstände der einzelnen Abtauzyklen der Wärmepumpe nicht zu kurz sein. Sollten Sie diesen Zustand in der anstehenden Heizperiode wieder beobachten, nehmen Sie bitte Kontakt mit unserem technischen Kundendienst auf.
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