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  Der Sole-Erdwärmetauscher Sole-EWT  
 
In Wohnraumlüftungsgeräten mit Wärmerückgewinnung wird bei kalten Außentemperaturen die in der Abluft enthaltene Feuchtigkeit innerhalb des Gerätes in Form von Kondensatwasser ausgeschieden. Dieses Kondensat kann am Wärmetauscher angefrieren und einen weiteren Luftdurchsatz verhindern, d. h. die Fortluft kann durch die entstandene Eisschicht nicht mehr abgeführt werden. Dies kann am Abluftventilator und am Wärmetauscher zu Schäden führen.

Die Lüftungsgeräte reagieren standardmäßig auf diese Wärmetauschervereisung, indem der Zuluftventilator, der die kalte Außenluft ansaugt, heruntergefahren wird. Da in diesem Moment mehr Luft aus dem Haus abgesaugt als zugeführt wird, erzeugt dies einen Unterdruck im Gebäude, der sich nachteilig auf den möglichen Betrieb von Feuerstätten im Wohnraum auswirkt. Rauchgase können angesaugt werden (siehe Feuerstätten unter Wohnungslüftung!). Im Passivhaus ist die konstante Luftversorgung essentiell, so dass diese Variante nicht eingesetzt werden kann. Im Enteisungsmodus entfällt ebenso die Wärmerückgewinnung zum Großteil oder ganz und kann so den Heizenergiebedarf erhöhen.

 

 

 


 

  Das Prinzip des Sole-Erdwärmetauschers Sole-EWTs  

 

(klick zum starten der Animation)

 

 

 

 

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  Allgemeine Funktionsbeschreibung eines Erdwärmetauschers  
 


Im Winter - Temperierung der angesaugten Außenluft für den Frostschutz

Problematik: Vereisungsgefahr innerhalb der Lüftungsanlageräte bei Kalten Außentemperaturen.
Um eine Vereisung bei hocheffizienten Wärmerückgewinnungs-Anlagen zu vermeiden, sollte nur Luft mit Temperaturen über 1°C in das Lüftungsgerät gesaugt werden. Dies kann in Form eines elektrischen Vorheizregisters geschehen, welches bei Gefahr einer Vereisung aktiviert wird. Die Investitionskosten sind relativ gering jedoch sind Stromkosten einzukalkulieren. Die elektrische Leistung eines Vorheizregisters beträgt je nach Anlage zw. 800 und 1500 Watt.

Eine andere Möglichkeit des Vereisungsschutzes ist die Vorwärmung der Außenluft über Erdwärmetauscher. Die Erdwärmetauscher werden in Form eines im Erdreich verlegten Rohrsystems (für ein Einfamilienwohnhaus bis zu 40 m lang und 20 cm Rohrdurchmesser in ca. 1,3-2,5 m Tiefe) mit Gefälle verlegt durch das die Außenluft angesaugt wird. Am tiefsten Punkt wird ein Kondensatablauf vorgesehen. Bei der Montage dieses Luft-Erdwärmetauschers (Luft-EWT) muss sehr genau gearbeitet werden, damit das anfallende Kondensat ungehindert abfließen kann und so keine Verkeimung auftritt. Auf Dichtigkeit des Rohrsystems ist zu achten. Bei der Auswahl des Erdrohres ist zu beachten, dass es stabil sein soll aber nicht zu dickwandig sein darf, wegen eines optimalen Wärmeübergangs. Ebenso sollte auf ein qualitativ hochwertiges antiseptisches Rohrmaterial geachtet werden. Für eine Inspektion sollten so wenig Bögen, wie möglich eingesetzt werden. Am Lufteintritt des Luft-EWTs wird ein Vorfilter eingesetzt, zur Vermeidung einer Verschmutzung der inneren Rohrwände.

Im Sommer - Ankühlung der angesaugten Außenluft für den Komfort

An heißen Sommertagen kann die angesaugte Außenluft durch das Erdwärmetauschersystem heruntergekühlt werden. Dadurch kann kühle Luft in das Gebäude gefördert werden. Das ersetzt zwar keine Klimaanlage, kann aber eine Aufheizung der Räume zu den Spitzenzeiten zumindest begrenzen.

 

 

 

  Vom Luft-Erdwärmetauscher zum Sole-Erdwärmetauscher (Sole-EWT)  
 
Der Betrieb eines Sole- oder Luft-Erdwärmetauschers ist effektiv bei kalten Außentemperaturen zur Vorwärmung und bei warmen Außentemperaturen zur Vorkühlung. In der Übergangszeit April-Juni bzw. September-November ist ein Betrieb nicht sinnvoll, da während dieser Jahreszeiten gewünschte Energiegewinne an wärmeren Tagen durch das Erdrohr wieder verloren gehen. Deshalb ist es sinnvoll, den Luft-EWT ca. die Hälfte des Jahres still zu legen und die Außenluft über eine Alternativansaugung zu bewerkstelligen. Das Stilllegen des Luft-EWTs ist jedoch hygienisch bedenklich  (stehendes Kondensatwasser im Rohrsytem).

Jahrzehntelang durch einen evtl. nicht einsehbaren und nicht oder nur beschränkt reinigungsfähigen Luft-EWT mit unbekannter Innen-Biologie zu atmen, ist deshalb nicht jedermanns Sache. Diese Bedenken waren ein Grund für die Entwicklung der Sole-Erdwärmetauscher.

 

 

 

Verlegung um den Keller Verlegung im Graben

 

 

  Der Sole-EWT in der Praxis  
 


Der Sole-EWT besteht aus einem ca. 35 mm starken HDPE-Rohr durch das eine Solemischung (Wasser mit Frostschutzmittel) fließt. Das PE-Rohr wird in den Arbeitsraum um das Haus in einer Tiefe von ca. 1,3 m bis 2 m verlegt (alternativ im Garten oder unter die gedämmte Bodenplatte des Gebäudes). Die Rohrlänge liegt zwischen 80 m und 170 m, Rohrabstand 40-50 cm. Die so gewonnene Wärme wird über einen Sole-Luft-Wärmetauscher, der in die Ansaugleitung des Lüftungsgerätes eingebunden wird, auf die Außenluft übertragen. Transportiert wird das Medium über eine Umwälzpumpe mit geringer Stromaufnahme.

Die Umwälzpumpe wird über ein Regelgerät gesteuert, so dass im Sommer und im Winter immer die optimale Solemenge für den Vereisungsschutz bzw. für die Ankühlung gefördert wird. Der Sole-EWT kann problemlos während der Übergangszeit deaktiviert werden. Er ist nicht so wartungsintensiv, wie der Luft-EWT und kann leichter gereinigt werden.

Auf der hier aus Kupferleitungen gefertigten Rohrstrecke dazwischen befinden sich die Absperrhähne, die Sole-Umwälzpumpe, der Druckausgleichsbehälter nebst Manometer, die Befüll- und Entleerhähne, ein Überdruckventil und ein Entlüfter. Interessierte Hausbesitzer können zusätzlich noch Tauchhülsen und Einsteckthermometer in den Solevor- und Rücklauf und in die Frischluftleitung vor und hinter dem Sole-Luft-Tauscher einbauen. Das Bild zeigt eine noch nicht ganz fertige Installation. Auf ihm fehlen noch die dampfdichte Wärmedämmung der kalten Sole- und Luftleitungen, der Kondensatablauf mit Syphon und die Pumpenregelung.

 

 

 

Der Sole-Erdwärmetauscher ist im Vergleich zum Luft-Erdwärmetauscher preiswerter, robuster und hygienischer.

Der Sole-Erdwärmetauscher ist im Vergleich zur elektrischen Vorheizung der Außenluft in der Anschaffung teurer, erzeugt aber geringere laufende Stromkosten und bedeutet mehr Komfort durch die Möglichkeit der Luftkühlung im Sommer.

 

 

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  Funktionsschema des Sole-EWTs  

 

 

 

 

 

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