Kollektorfläche und Rohrlänge

Die benötigte Fläche für einen horizontal verlegten Erdkollektor hängt von folgenden Faktoren ab:

  • Kälteleistung der Wärmepumpe

  • Bodenart und Feuchtegehalt des Erdreichs und Klimaregion

  • Maximale Länge der Frostperiode

  • Jahresvollbenutzungsstunden

HINWEIS
In Mittelgebirgslagen ab Höhen von ca. 900 m bis 1000 m über NN sind die Entzugsleistungen sehr gering und Erdwärmekollektoren nicht zu empfehlen

HINWEIS
Standardwerte zur Dimensionierung von Erdwärmekollektoren sind in Tabelle 3.4 dargestellt.

Schritt 1:

Wärmeleistung der Wärmepumpe im Auslegungspunkt (z.B. B0/W35) bestimmen Berechnung der Kälteleistung durch Abzug der elektrischen Aufnahmeleistung im Auslegungspunkt von der Wärmeleistung

Q̇0

=

Q̇WP - Pel

Bsp.: SI 14TU

Q̇WP

=

Wärmeleistung der Wärmepumpe

13,9 kW

Pel

=

elektr. Aufnahmeleistung der Wärmepumpe im Auslegungspunkt

2,78 kW

Q̇0

=

Kälteleistung bzw. Entzugsleistung der Wärmepumpe aus dem Erdreich im Auslegungspunkt

11,12 kW

Schritt 2:

Spezifische Entzugsleistung in Abhängigkeit der Bodenart aus Tabelle 3.3 entnehmen

Bodenart

Spezifische Entzugsleistung

 

fĂĽr 1800 h

trocken nicht bindiger Boden (Sand)

ca. 10  W/m

Lehm / Schluff

ca. 19  W/m

Sandiger Ton

ca. 21  W/m

 

Schritt 3:

Ermittlung der erforderlichen Rohrlänge:

  • Kälteleistung aus 2.Schritt = 11,12 kW Bodenart Lehm/Schluff

  • Rohrlänge L = 11120  W / 19  W/m = 585,3 m

  •  => Gewählt werden 6 Kreise á 100  m

Schritt 4:

Die Kollektorfläche ergibt sich aus der Rohrlänge und dem Verlegeabstand:

  • Kollektorfläche A = L (Rohrlänge) * b (Verlegeabstand)

  • Erforderlicher Verlegeabstand an einem Standort in SĂĽddeutschland liegt bei 0,8 m. Gewählt werden 0,8 m

  • Kollektorfläche A = 600 m * 0,8 m = 480 m²

 

HINWEIS
Die berechnete Mindestrohrlänge wird in der Praxis auf volle 100 m Kreise aufgerundet.