Leute, ihr strapaziert meine Nerven. Aber echt.
Könnt Ihr, statt nach dem Seitenbetreiber zu rufen, nicht einfach Ruhe geben?
Jeder hat hier seine eigene Schreibe, ein paar User dabei eine sehr "ausgeprägte".

Genießt diese Vielfalt, aber reitet nicht weiter darauf herum. Das meine ich jetzt Ernst. Kein Fingerpointing mehr!

Die Zeit letztes Jahr im Herbst, in der ich das Forum mal ein paar Wochen vom Netz genommen habe, war eine Wohltat für mich.
Wenn sich das hier nicht bessert, werde ich mir wieder mal eine Auszeit nehmen.

Gruß
Thomas

.. wenn man das gelesen und akzeptiert hat, kann man es oben rechts wegklicken

PE Rohr als Wärmetauscher

tegel
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PE Rohr als Wärmetauscher

Beitrag von tegel »

Nur eine Gedankenanregung:

Beim Bau von WT für WP hat sich PE Rohr als Standard etabliert, sei es als Flächenkollektor, Ringgrabenkollektor oder in einer Tiefenbohrung. Dabei ist Polyethylen mit seinem geringen Wärmedurchgangswert doch eher als Isolator zu betrachten und somit also eigentlich völlig ungeeignet. Zudem hat es relativ große Wandstärken. Das führt dann dazu, dass sehr sehr viele Meter verlegt werden müssen, verbunden mit immensen Erdbewegungen. Wäre es nicht sinnvoller, ein Material mit guter Wärmeleitfähigkeit zu verwenden?

Ich habe vor einiger Zeit berichtet, welche guten Erfahrungen ich mit drei parallelen 50m Schleifen aus Edelstahl Wellrohr DN 20 in unserem Schwimmteich gemacht habe. Dabei stellte ich auch fest, dass die Wärme letztlich nicht dem Wasser, sondern dem Erdreich darunter entzogen wurde. Der Strömungswiderstand war auch kein Problem. Meine kleine Lowara Pumpe drückt in der Stunde 1,4 m³ Wasser durch die Rohre.

Wenn ich heute bauen würde, dann wäre das Folgende für mich absolut klar:
Unter die Kellersohle/Fundamente kämen ungefähr gleich viele Edelstahl Wellrohre wie im Schwimmteich und eine Isolierung darüber. Fertig!
Keine weiteren Erdbewegungen/Bohrungen. Und keine Kosten!

Funktionieren tut es ganz sicher (s. Schwimmteich).
Gruß
Walter
Heizungsprofi
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Re: PE Rohr als Wärmetauscher

Beitrag von Heizungsprofi »

Unter dem Fundament / Bodenplatte ist keine gute Idee.
Der Boden unter dem Haus friert ein, was zum Anheben der Bodenplatte führt.
Ein Fundament muss frostfrei sein!!!!

Weiterhin funktioniert die Regeneration des Erdreichs nicht unter versiegelten Flächen.
Es fehlt einfach der Regen.

Weiterhin gibt es abhängig vom Boden nur eine bestimmte Entzugsleistung Watt je Meter.

Im Wasser ist die Entzugsleistung viel höher

Eine Alternative zum Flächenkollektor wären noch Kollektorkörbe, oder ein Eisspeicher.
Das mit dem Eisspeicher hört ich komisch an, ist aber eine gute Sache.
tegel
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Re: PE Rohr als Wärmetauscher

Beitrag von tegel »

Der Boden würde wohl nicht einfrieren. Unser Teich ist ja nicht mal eingefroren!!! Der ist nicht mal ein Grad kälter gewesen, als in all den Jahren vor Benutzung des WT.
Unsere WP entzieht 3 KW. Das ist ja für einen riesigen Erdklotz nichts.

In unserem Fall würde das Register zudem unter dem Keller in Grundwasser liegen.
Könnte ja auch unter dem Rasen sein. Auf jeden Fall käme man mit weniger Fläche aus.

Ist die Entzugsleistung Watt/Meter mit PE Rohr ausgereizt? Ich glaube sicher nicht.
Herrades
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Re: PE Rohr als Wärmetauscher

Beitrag von Herrades »

3kw ist quasi nichts.

Du könntest eventuell auch Rohr von der Fußbodenheizung verwenden
Lger
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Re: PE Rohr als Wärmetauscher

Beitrag von Lger »

Ich habe keine Erfahrung mit den wirksam werdenden Wärmeleit-Faktoren, aber in meiner Vorstellung ist der Widerstand einer dünnen PE-Rohrwandung noch immer vernachlässigbar gegenüber dem Widerstand des umgebenden Erdreichs. Hier gibt es keine Konvektion wie bei Fluiden, Strahlung spielt auch keine Rolle, einzig die Wärmeleitung ist relevant, und wenn das Erdreich nicht rasch genug Wärme in die abgekühlte Rohrumgebung heranbringt, ist eine Verringerung des Widerstand durch Ersatz von PE, selbst durch hoch-leitfähiges Cu, wirkungslos bezüglich der auskoppelbaren Wärmeenergie.
dex
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Re: PE Rohr als Wärmetauscher

Beitrag von dex »

Naja der Gradient ist entscheidend.
Edelstahl Wellrohr zu nehmen ist eine sehr dumme Idee.
Der Stromverbrauch für die Umwälzpumpe ist viel zu hoch.
Ich habe IBO auf 7W laufen, reicht.
Das Problem ist der Übergang und die Wärmeleitung im Erdreich.
Der Wärmeleitwiderstand in der Rohrwand ist egal, so wie bei Heizkörperwand.

Aus Erfahrung in Oranienburg und Havel Nähe ist es ein großes Plus, wenn die Pe Rohre im Grundwasser oder Kapillarbereich vom Grundwasser liegen. Dann kommt man min 400€ im Jahr an Heizkosten hin. Großer Garten und 1,6m tiefes Grundwasser vorausgesetzt.
tegel
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Re: PE Rohr als Wärmetauscher

Beitrag von tegel »

Lger hat geschrieben: 04.05.2021, 08:09 Ich habe keine Erfahrung mit den wirksam werdenden Wärmeleit-Faktoren, aber in meiner Vorstellung ist der Widerstand einer dünnen PE-Rohrwandung noch immer vernachlässigbar gegenüber dem Widerstand des umgebenden Erdreichs.
Das kann ich nachvollziehen und ist in einem staubtrockenen Erdreich wohl auch richtig. Ist das Erdreich unter der Kellersohe staubtrocken? Kann sein. Bei uns sicher nicht. Unser Keller ist eine Betonwanne und die steht im Grundwasser. Da würde es sicher funktionieren.

Kollektoren mit PE Rohr haben ja mittlerweile Dekaden an Erfahrung. Sind etablierte Verfahren, die gut funktionieren. Den Flächenkollektor gab es 1983 schon, als ich meine erste WP baute. Der wurde dann dankenswerter Weise zum Grabenkollektor modifiziert, was die Geschichte praktikabler machte.

Ich wollte nur eine Anregung geben. Aber komischerweise läuft man bei solchen Sachen oft gegen Wände. Ich habe ganz praktisch gezeigt, dass ein WT in Schwimmteich hervorragend funktioniert. Das würde in jedem Pool oder sonstigen Gewässer genauso funktionieren. Aber irgendwie interessiert es niemanden.

Eines steht fest: 10.000 Euro für eine Tiefenbohrung ist extrem unwirtschaftlich.
tegel
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Re: PE Rohr als Wärmetauscher

Beitrag von tegel »

dex hat geschrieben: 04.05.2021, 08:18 Edelstahl Wellrohr zu nehmen ist eine sehr dumme Idee.
Der Stromverbrauch für die Umwälzpumpe ist viel zu hoch.
Ich habe IBO auf 7W laufen, reicht.

Aus Erfahrung in Oranienburg und Havel Nähe ist es ein großes Plus, wenn die Pe Rohre im Grundwasser oder Kapillarbereich vom Grundwasser liegen. Dann kommt man min 400€ im Jahr an Heizkosten hin. Großer Garten und 1,6m tiefes Grundwasser vorausgesetzt.
Es tut mir leid, wenn ich Dich mit einer dummen Idee belästigt habe. Wenigstens hast Du nicht gesagt, dass ich dumm wäre. Ist ja in Foren meistens so.
Wenn Deine Pumpe mit 7 Watt läuft dann ist das natürlich sehr gut. Ehrlich gesagt, habe ich noch gar nicht probiert, ob eine Reduzierung der Pumpenleistung bei mir noch etwas bringen würde.
Du sparst also im Vergleich 33 Watt. Wenn die WP 10 Stunden pro Tag und 100 Tage im Jahr läuft, echte 10 Euro pro Jahr. Wow! Wenn Du die Pumpenleistung erhöhen würdest, wird das delta t im Verdampfer auch kleiner. Man müsste mal gegenrechnen.

Meine Heizkosten liegen deutlich unter 400 Euro im Jahr.
dex
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Re: PE Rohr als Wärmetauscher

Beitrag von dex »

Exegieverlust und Pinchpoint im WT ist flach, keine Angst.

Dein Edelstahl Wellrohr ist 4x teurer als 32er Pe Rohr.
der Druckverlust von deinem Wellrohr ist pro Meter 10x so hoch.

Es kommt sicher auch ein wenig Hausgröße, Heizleistung und den Wärmeverbrauch an.
Den Kollektor 10x größer auszuführen und genug Reserven für die zähe Sole zu haben ist sicher eine weise Entscheidung.

Es gibt genug negative Beispiele und verpfuschte Anlagen mit Bodenhebungen bei zu kleinen Kollektoren.

Berechnungsausgabe
Fördermedium: Wasser 20 °C / flüssig
Volumenstrom: 0,46 m³/h
Dichte: 998,206 kg/m³
Dynamische Viskosität: 1001,61 10-6 kg/ms

Rohrleitungselement: Wellrohr
Elementabmessungen: Innendurchmesser D: 20 mm
Rillentiefe t: 3 mm
Rillenabstand T: 6 mm
Rohrlänge L: 50 m


Strömungsgeschwindigkeit: 0,41 m/s
Reynolds-Zahl: 8107
Strömungsgeschw.2: -
Reynolds-Zahl 2: -
Strömungsform: turbulent
Rohrrauhigkeit:
Rohrreibungszahl: 0,1
Zeta-Wert: 260,22
Zeta-Wert abzw.Rohr: -
Druckv. abzw.Rohr: -
Druckverlust: 214,86 mbar
0,21 bar


32er Pe Rohr

Berechnungsausgabe
Fördermedium: Wasser 20 °C / flüssig
Volumenstrom: 0,46 m³/h
Dichte: 998,206 kg/m³
Dynamische Viskosität: 1001,61 10-6 kg/ms

Rohrleitungselement: Kreisrohr
Elementabmessungen: Rohrdurchmesser D: 26 mm
Rohrlänge L: 50 m




Strömungsgeschwindigkeit: 0,24 m/s
Reynolds-Zahl: 6236
Strömungsgeschw.2: -
Reynolds-Zahl 2: -
Strömungsform: turbulent
Rohrrauhigkeit: 0 mm
Rohrreibungszahl: 0,04
Zeta-Wert: 67,54
Zeta-Wert abzw.Rohr: -
Druckv. abzw.Rohr: -
Druckverlust: 19,52 mbar
0,02 bar
tegel
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Re: PE Rohr als Wärmetauscher

Beitrag von tegel »

dex hat geschrieben: 04.05.2021, 10:48

Es kommt sicher auch ein wenig Hausgröße, Heizleistung und den Wärmeverbrauch an.
Lass uns darauf einigen. Es kommen sicher noch mehr Faktoren dazu.

Es ist wohl so, dass die Wärmeleitfähigkeit mindestens gleich oder besser als die der Umgebung sein sollte. Könnte gut sein, dass in trockenem Erdreich PE eine gute Wahl ist. Wahrscheinlich sogar die beste. In sehr feuchtem Boden kann ich es mangels Erfahrung nicht beurteilen. In Wasser ist PE Rohr sicher nicht die beste Wahl.

Der vierfache Preis relativiert sich schnell, wenn man bedenkt, dass man evtl. 4 x weniger Meter bräuchte. Ganz zu schweigen von gesparten Erdbewegungen. Ebenso kannst du auch den Strömungswiderstand durch weniger Meter oder Parallschalten von Rohren reduzieren. Ich meine, ich hätte meine Werte angegeben.
Dein Computerprogramm spuckt doch sicher auch aus, wie viel mal höher die Wärmeleitfähigkeit ist.

Ich will es einschränken:
Bei meinen Bedingungen mit einem im Grundwasser stehenden Keller und einem sehr gut isolierten Haus und kleiner WP, wäre ein solcher Kollektor keine dumme Idee.
Im Schwimmteich habe ich es schon praktisch bewiesen.
dex
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Re: PE Rohr als Wärmetauscher

Beitrag von dex »

Für viele kurze Rohrlängen braucht es zusätzlich einen Verteiler der auch Probleme macht.
Wellrohr dauert ewig, bis es entlüftet ist.

Mit Computer geht es, dafür braucht ein Finite-differenzen modell.

Ich hab das damals für Beton und Fußbodenheizung gemacht.
Kupferrohr hatte da gegenüber Kunststoff keine Vorteile.

Ein enger Verlegeabstand und viel mehr Rohr hatte jedoch signifikant bessere Leistung.
tegel
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Re: PE Rohr als Wärmetauscher

Beitrag von tegel »

Die Probleme beim ent###UNWORT###lüften kann ich aus eigener Erfahrung bestätigen.
tegel
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Re: PE Rohr als Wärmetauscher

Beitrag von tegel »

Unwort ???? Luft komplett raus bekommen. :D
martin_w
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Re: PE Rohr als Wärmetauscher

Beitrag von martin_w »

Das kommt daher, daß manche das Wort anstelle des Evakuierens verwenden. Das kommt wieder daher, daß es früher üblich war, anstelle des Evakuierens die Luft mit KM raus zu spülen und dann die Bördelverschraubung fest zu ziehen. Auf manch alter R22 Anlage wird die Prozedur sogar so vom Hersteller in der Anleitung oder auf dem Typenschild beschrieben. Das stammt halt aus der Zeit, wo man R12 routinemäßig mit jedem Haarspray in der Luft verblasen hatte. Heute zu recht verboten und nicht mehr Stand der Technik.
Für wasserführende Leitungen ist es ja kein Problem.
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