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Jürgen Strebe Firma Pumpen Strebe EQ WP HZ Energiefeld Erde – Wasser – Luft Schwerpunkt :Speichersonden und Ihre Anwendung Leipzig 18.04.2013.

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1 Jürgen Strebe Firma Pumpen Strebe EQ WP HZ Energiefeld Erde – Wasser – Luft Schwerpunkt :Speichersonden und Ihre Anwendung Leipzig 18.04.2013

2 Cottbus 2004 ES 2 500 m 165 kW Typ: Duplex bivalent/ Betriebsweise Wärmepumpe, und BHKW

3 Willkommen auf der Spielwiese der regenerativen Energien Die Nutzung von Speichersonden und natürlichen Speichern ist sehr vielseitig und sie müssen immer den Umgebungsbedingungen regenerativ am Standort angepaßt werden. Die VDI 4640- das Regelwerk- beschreibt die technologischen Schrittfolgen zur Nutzung der oberflächennahen Geothermie, um Nutzern Planungssicherheit zu geben. Aber es hat seinen Grund, dass es bis heute noch keine Endfassung gibt.

4 Die Planung und Nutzung von oberflächennahen Speichersonden 10 – 50 m tief haben folgende Vorteile: 1.Minimierung von Bohr- und Baurisiken 2.Kostengünstige Bauweise 3.Schonung von natürlichen Ressourcen / Trinkwasserschutz 4. Nutzung von Wasserspeichern und Sedimenten Was sind Speichersonden ? U - SondenDoppel- U-SondenKoaxialsondenKomplexe Koaxialsonden Spiralkollektoren und horizontale Flächenkollektoren

5 Doppel U – Sonde Leistung:max:35-75W (m K) System: Bohrung Misch – Schichten Material: PE 32/40 HD 100 Spiralkollektor Leistung: max.60 – 100 W (m K) System : Bohrung im Wasserleiter Flächenkollektor erdfeucht Material: PE 25 HD 100

6 Die vorgestellten Speichersonden sind aus Kunststoff mit einer definierten Wärmedurchgangleistung. Also eigentlich sind Kunststoffe schlechte Wärmeleiter. Ich möchte Ihnen heute eine Stahlsonde vorstellen, mit einer besonderen inneren Hydraulik. Leipzig den 18.04.2013

7 Strömungsschraube im Rohr Venturi Edelstahlsonde für Wärmepumpen Stahlinnovationspreis 2012 – 2015 Klimaschutz

8 Die Montagerichtlinie der PS Rohrkollektoren oder Koaxial Sonden aus Edelstahl. Der Rohrkollektor oder Sonden aus Edelstahl sind perfekte Wärmetauscher. Sie werden oberflächennah wie ein Brauchwasserbrunnen zur Gartenberegnung in dem ersten Wasserleiter eingebaut. Dabei wird die DIN 18302:2006-10 unbedingt eingehalten. Ersatz für DIN 18302 : 2000-12 Arbeiten zum Ausbau von Bohrungen. Verbau von nicht rostendem Stahl für Brunnen DIN 4935. Sande und Kiese für den Brunnenbau DIN 4924. Dichtstoffe müssen dauerhaft wirksam sein DIN EN 12715. Ergänzend zur ATV DIN 18299, Abschnitt 3 gilt in der DIN 18302 Abschnitt 3.1.5 Zitat: Bohrungen sind so auszubauen, dass eine Verunreinigung von Boden und Grundwasserleiter sowie hydraulische Verbindungen unterschiedlicher Grundwasserleiter ausgeschlossen sind. Der Einbau von Edelstahl wird zwar in der VDI 4640 behandelt, aber nicht näher beschrieben und schon gar nicht die Leistungsparameter von Metallsonden im Wasserleiter. Die DIN 18302:2006-10 regelt einen fachgerechten Verbau von Wärmetauschern zur Gewinnung der oberflächennahen Energien.

9 <25 m ! Koaxial Sonde aus Edelstahl im ersten Wasserleiter Wasser Brunnen Energie Schichtenprofil

10 Technologie mit Venturi Edelstahlsonden für Wärmepumpen. Regenwasser ist unsere Energie unser Öl, welche die Speichersonde mit regenerativer Energie Jahr für Jahr versorgt

11 Edelstahlrohrkollektor Flächenkollektor Bis 2m Spiralkollektor Bis 6 m Jahrestemperaturverlauf im Erdreich Wasserleiter 1 mit > 4 m/a abfließender Strom oder Bewegung =100 % regenerative Energie /a

12 A r V = π r² V = π r² h h r Energiespeicher im Wasserleiter Bohrtiefe z.B 10 m 4,00 m Geschiebelehm feucht/Wasserleiter ist 6 m mächtig 8 x Edelstahlsonden DN 80 x 6,5 m werden in Linie eingebaut. Abstand von 4 m zueinander. (Wirkungsgrad Entzugsleistung im Radius 2,00 m) Eine Säule von 6,5 m Länge und einem Durchmesser von 4,00 m x 6 m ergibt ein Volumen von 156 m³. (wasserführender Sand) 1 m³ Wasser hat eine Energieleistung von 10 kW HZL. Von +11°C auf +1°C abgekühlte Energiemasse ist ein spontaner Energiespeicher von 1 248 m³. Das entspricht einer Entzugsleistung von 12 480 kW. Ohne Wasserbewegung. (Regenwasser in einem Jahr) Aussage: bei einer Wasserbewegung von > 4,00 m horizontal abfließendes Grundwasser über dem Stauer, werden die Edelstahlsonden 100% ständig regeneriert. Bei einer Entzugsleistung von nur 120 W (mK) x 48 m Edelstahl sind 5 760 kW dauerhaft im Jahreszyklus vorhanden. ( + 30W (mK) Geschiebelehm/feucht x 32 m = 960 W (mK) würde eine 8 kW Sole Wasser – Wärmepumpe mit natürlicher Energie versorgen. Diese Anlage hat eine Kühlleistung passiv von > 70%. V

13 Montage von einem Venturi Edelstahlkollektor Leistung 1,2 kW Bohrtiefe 9,5 m 7,00 m im wasserführenden Mittelsand Rostock August 2007

14 % Im bewegten Wasserleiter > λ = 3,5 W/m/K

15 Gaskraftwerk Irschingen 30 KW Wärmepumpe mit passiver Kühlung Juni 2010 24 Venturi Edelstahlkollektoren Bohrtiefe 24 x 7,5 m S5/W 35 März Temperatur 166W (m K) 2 100 Std/a Referenzanlage

16

17 Ich bedanke mich für Ihre Aufmerksamkeit


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