Länge der Erdwärmesonde
Die Erdsonde muss nur die Wärme aus dem Boden liefern, die nicht vom Verdichterstrom kommt. Geteilt durch die Entzugsleistung je Meter ergibt das die Bohrtiefe.
- L
- nötige Sondenlänge m
- ΦWP
- Heizleistung der Wärmepumpe kW · W
- ε
- Leistungszahl (COP) im Auslegungspunkt –
- qE
- spezifische Entzugsleistung des Untergrunds W/m
Die Formel umgestellt
- nach L nötige SondenlängeL=ΦWP·(1−1ε)qE
- nach ΦWP Heizleistung der WärmepumpeΦWP=L·qE1−1ε
- nach ε Leistungszahl (COP) im Auslegungspunktε=11−L·qEΦWP
- nach qE spezifische Entzugsleistung des UntergrundsqE=ΦWP·(1−1ε)L
Größen und Einheiten
| Zeichen | Größe | Einheiten |
|---|---|---|
| L | nötige Sondenlänge | m |
| ΦWP | Heizleistung der Wärmepumpe | kW, W |
| ε | Leistungszahl (COP) im Auslegungspunkt | ohne Einheit |
| qE | spezifische Entzugsleistung des Untergrunds | W/m |
Merke
Entzugsleistung Φ_E = Φ_WP − P_el = Φ_WP · (1 − 1/ε). Bei ε = 4,5 kommen rund 78 % der Heizwärme aus dem Boden.
In der Praxis
Richtwerte für die Entzugsleistung je Meter gibt die VDI 4640 Blatt 2 (sinngemäß, für kleine Anlagen um 1800 Betriebsstunden): rund 20 W/m in trockenem Sand, 50 W/m in normalem Festgestein, 65 … 70 W/m in wasserführendem Kies. Lange Sonden teilt man auf mehrere Bohrungen mit mindestens 6 m Abstand auf. Die Bohrung ist bei der unteren Wasserbehörde anzuzeigen.
Beispiel
Eine Sole-Wasser-Wärmepumpe mit 8 kW und COP 4,5 soll Erdwärme aus normalem Festgestein (50 W/m) beziehen. Wie lang muss die Sonde sein?
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