Vermehrt werden Erdwärmesonden zur Energiegewinnung in Wärmepumpenanlagen genutzt. In Gebieten mit einer hohen Dichte an Erdwärmesonden oder in Erdwärmesonden-Feldern ist eine Regeneration sinnvoll und empfohlen. Auch beim Ersatz/Sanierung von einer Wärmepumpe stellt man vielfach fest, dass die Erdsonde zu kurz ist und eine neue Bohrung notwendig wird.
Thermische Sonnenkollektoren bieten sich hier ideal an, kann doch die sommerliche Solarenergie zur winterlichen Heizzwecken genutzt werden. Zu kurze Erdsonden können regeneriert werden und je nach Situation kann auf eine neue Bohrung verzichtet werden.
Gemäss SIA 384/6 muss eine Erdwärmesonde für 50 Jahre genutzt werden können. In dieser Zeit darf die mittlere Sole-Temperatur nicht unter -1,5°C fallen.
Für die Kombination von Wärmepumpen und Sonnenkollektoren braucht es kollektorseitig besondere Anforderungen.
Bei einer Direkteinbindung einer Solarkollektoranlage mit einer Wärmepumpe, z.B. zur Erdsonden-, Eisspeicher-Regeneration oder zur direkten Nutzung welche den COP der Wärmepumpe erheblich erhöht, sind die niedrigen Rücklauftemperaturen zum Sonnenkollektor zu berücksichtigen. Bei der Regeneration wird der Kollektor unter dem Taupunkt, also unter der Aussentemperatur, betrieben. Dies führt zur Kondensatbildung im Kollektor. Dieses Kondensat setzt sich sichtbar an der Kollektorglasscheibe ab und kann bei grossen Mengen auch zu Tropfenbildung auf dem Absorberblech führen. Für diesen Betrieb wurde der Wärmepumpenkollektor entwickelt. Dieser verfügt neben einer Spezialabsorberbeschichtung einen sortenreinen Absorber, welcher eine mögliche Kontaktkorrosion zwischen Absorberblech und Rohrregister verhindern soll. Besondere Öffnungen sorgen dafür, dass das Kondensat kontrolliert abgeführt wird. Somit kann man sehr tiefe Kollektortemperaturen, bis fast zur Vereisung, zur Energiegewinnung nutzen. Dementsprechend ist der Kollektorertrag mit ca. 900 kWh/m2 sehr hoch.
Die Solarkollektoranlage heizt einen Speicher und produziert Energie zb. für das Warmwasser und/oder die Heizung. Sobald genügend Sonnenenergie im Speicher ist wird die Wärmepumpe ausserbetrieb genommen. Durch die Sonnenkollektor Nutzung wird die Wärmepumpe das ganze Jahr aber, vor allem im Frühling bis Herbst, entlastet. Das Erdreich kann sich über den Sommer erholen/regenerieren. Es findet keine direkte Beladung der Erdsonde mit Solarenergie statt.
Die Solarkollektoranlage heizt einen Speicher und produziert Energie zb. für das Warmwasser und/oder die Heizung. Sobald genügend Sonnenenergie im Speicher ist wird die Wärmepumpe ausserbetrieb genommen. Ab diesen Zeitpunkt wird zusätzlich das Erdreich, das ganze Jahr, mit den Sonnenkollektoren regeneriert bzw steht zur direkten Nutzung für die Wärmepumpe zur Verfügung, was den COP verbessert. Weitere Möglichkeit ist, nur das Erdreich zu regenerieren ohne Speicher Ladung. Durch die Sonnenkollektor Nutzung wird die Wärmepumpe das ganze Jahr, aber vor allem im Frühling bis Herbst, entlastet.
Wird die Wärmepumpe für die Warmwasseraufbereitung verwendet sinkt die Lebensdauer erheblich, man spricht von 20%-40%. Mit Sonnenkollektoren kann ein Grossteil ca. 60-90% des Warmwassers erzeugt werden und somit wird die Wärmepumpe geschont bzw die Lebensdauer massiv erhöht.
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