Zusatzoption Sole-Erdrohrwärmetauscher

Erdwärme

von Albrecht Schwarz

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 Manfred Schibler
17. Oct 2011, 21:36
Guten Tag Herr Schwarz

Anfang Jahr gab es mal eine Umfrage für einen Heizungsworkshop, habe von diesem leider keine Rückmeldung erhalten. Auf das folgende Phänomen hätte ich gerne mal eine Antwort erhalten. Gibt es da Unterlagen welche man beziehen kann?

Im letzten Winter ist uns aufgefallen, dass die Heizung nicht effizient funktioniert, wenn die Außentemperatur knapp im minus Bereich ist. Die Wärmepumpe schaltet in kurzen Periode von ein paar Minuten von der Abtaufunktion zur Heizfunktion und zurück zur Abtaufunktion. Gemäss der Anzeige erzeugt die Wärmepumpe keine konstante Warmluft (sehr kurz auf 20 Grad und fällt wieder auf Aussentemperatur) in die Räume. Dieses nicht effiziente Hin- und Hergeschalte dauert so lange an, bis sich dann endlich der Luftvorheizer einschaltet. Bis diese sich aber aktiviert kann es recht lange dauern.

Kann dieses Verhalten angepasst werden?

Ich würde heute auf jeden Fall eine Erdrohrwärmetauscher eingebaut. Unter 0 Grad erscheint mir, aufgrund der Abtauperioden, die Heizung nicht sehr effizient.

Viele Grüsse

Manfred Schibler
von Albrecht Schwarz
28. Sep 2011, 06:56
Sehr geehrter Herr Niebelschütz,

ein direkter Zusammenhang von Sole-EWT und Kaminofen besteht nicht, das haben Sie aus dem Beitrag schon richtig entnommen.
Eine Ablufttemperatur von +8°C ist recht unrealistisch, hier dürfen wir (bei bewohnten Objekt) schon ca. + 20°C ausgehen.
Fakt ist, dass Ablufttemperatur gut oder schlecht es bei frostigen Außentemperaturen der Zeitpunkt kommen wird, wo es im Wärmetauscher zu einer Eisbildung kommt. Eine logische Konsequenz daraus ist, dass die am Wärmetauscher (Abluftseitig) austretende Luft vom Temperaturwert ebenfalls ins Minus gelangt. Deshalb befindet sich am Ausgang des Wärmetauschers ein Fühler, welcher diesen Zustand der Steuerung mitteilt um somit den Außenluftvorwärmer freischaltet. Sobald am Wärmetauscherausgang die Temperatur wieder deutlich im Plusbereich ist (im Beispiel genannte +8°C) wird der Vorwärmer wieder deaktiviert.
Bedingt dadurch, dass der Sole-EWT die frostige Außenluft um etwa 8-10K vorwärmt, hat wird die elektrische Vorwärmung deutlich entlastet.
von Merten
27. Sep 2011, 06:50
Hallo Herr Schwarz,
unser Baubetrater hatte uns damals von dem Erdtauscher abgeraten da wir einen Kaminofen haben. Wenn ich Ihren Beitrag aber richtig verstehe würde das der Vereisung aber nicht verhindern, oder?

Noch eine Frage zum vorheizer: Wenn ich von 8°C abluft ausgehe und einen Wirkungsgrat des WT von 80% annehme würde sich der Heizer ja schon bei Zulufttemp von ca. 6,4°C einschalten. Diese Temperaturen hat man doch im Winter fast immer und unabhänig von einer Vereisung. Würde sich daraus nicht doch ein Dauerbetrieb ergeben.
Habe ich ihrgendwo einen Denkfehler.

Mit freundlichen Grüßen,
Merten Niebelschütz
von Albrecht Schwarz
27. Sep 2011, 05:55
Hallo Matthias,

nein, der Außenlufterhitzer wird in 1. Linie von der gemessenen Temperatur am Abluftausgang des Wärmetauschers (WT) akti- bzw. deaktiviert.
Wird an dieser Stelle minusgrädige Luft gemessen, muss man davon ausgehen, das Frost oder Eisansatz im Kern des Wärmetauscher besteht. Würde keine Abtauung erfolgen, wäre die totale Vereisung und daraus Luftverschluss die Folge.
Deshalb schaltet sich rechtzeitig der AUL-Vorheizer so lange zu, bis im WT wieder deutliche Plusgrade (Werkseinstellung + 8°C) gemessen werden. Je nach Vereisung und Luftmenge dauert dieser Vorgang ca. 10 bis 20 Minuten.
von Matthias Gabele
26. Sep 2011, 14:32
Sehr geehrter Herr Schwarz,
wenn ich Ihren Beitrag richtig verstehe, schaltet der Luftvorheizer ab einer bestimmten Außentemperatur ein. Ab welcher Außentemperatur beginnt der Luftvorheizer zu arbeiten (ab-10°C)?
Falls er einschaltet, wie lange läuft diese Heizung? Läuft sie immer solange wie die Außentemperatur einen bestimmten Bereich unterschritten hat?
In unserem Haus hat der Vorheizer 1,5kW. Wenn diese Heizung 24h/Tag bei diesen Minustremperaturen durchläuft, haben wir hier schon einen netten Stromverbrauch.
Oder wird die Lüftung immer mal wieder ausgeschaltet?
Könnten Sie bitte kurz beschreiben, wie die Heizphasen sind?
Vielen Dank im Voraus.
Mit freundlichen Grüßen
Matthias

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