Bei der konventionellen U-Sonde geht ein Teil der bereits absorbierten Wärme durch die
unmittelbare Nähe der kalten absteigenden Soleflüssigkeit wieder verloren. Es entsteht ein thermischer Kurzschluss.
Somit wird die zur Verfügung stehende oberflächennahe geothermische Wärme nicht vollständig genutzt.
Die besondere Konstruktion der Logo Terra UmweltwärmesondeUmweltwärmesonde besteht darin, dass das von der Wärmepumpe entwärmte Medium nahezu ohne Wärmeaufnahme den Sondenfuß erreicht. Während die hydraulischen Querschnitte der auf- und absteigenden Rohrleitungen gleich sind, bieten die aufsteigenden Rohrleitungen zur Wärmeaufnahme ein etwa 2 ½ größere Oberfläche.
Durch die nunmehr gewonnene größere Wärmeaufnahmemöglichkeit, kann bei gleicher Bohrtiefe (wie bei der handelsüblichen Doppel U Sonden) die Vor - und Rücklauftemperatur soweit angehoben werden, dass die Sonde im positiven Temperaturbereich gefahren werden kann.
Bei der Logo Terra UmweltwärmesondeUmweltwärmesonde verläuft die absteigende Flüssigkeit in einem isolierten zentralen Rohr. Die geothermische Wärme wird daher von den aufsteigenden Satellitenrohren auf der gesamten Sondenlänge aufgenommen. Um die Unterschiede der Wärmeübertragung in den Sonden zu verdeutlichen, wird in der Abbildung der Wärmefluss durch die roten Pfeilen dargestellt.
Die gesamte Sonde besteht aus PE-HD 100.
Das Zentralrohr mündet konzentrisch in die Verteilerkammer(Sondenfuß)von der aus die Enden der Satellitenrohre mit den Verteilerkanälen verschweißt sind. Die Verbindungen sind gemäß den DIN-, DVS- und VDI- Vorschriften hergestellt.
Die Konstruktion der Terra Umweltwärmesonde liegt der zweite Wärmehauptsatz zugrunde, der die Wärmeübertragung ohne nennenswerte Drucksprünge innerhalb des gesamten Kreislaufsystems an dem Ort beginnen und stattfinden lässt, wo die Temperaturdifferenz und der mögliche Mengenstrom aus dem Erdreich am größten sind ( am Sondenfuß).
Der Wärmeübergang erfolgt stets vom wärmeren zum kälteren Körper.
Die ständige Weiterentwicklung der Wärmepumpentechnologie in den letzten Jahren hat zu einer höheren Effizienz der Energieausnutzung geführt, so dass die Leistungszahlen der Wärmepumpen je nach Wärmequelle und Temperatur immer weiter gesteigert werden konnten.
Eine effiziente Nutzung der Wärmequellen trat aufgrund wirtschaftlicher Aspekte immer wieder in den Hintergrund.
Dieser Tatbestand war die Grundlage für die Entwicklung der Terra Umweltwärmesonde, ein leistungsfähiger, kostengünstiger Wärmeträger, der eine erhöhte Wärmemengenausbeute der Erdwärme erzielt und bei richtiger Dimensionierung ohne Zusätze von Frostschutzmitteln auskommt.
Die besondere Konstruktion der Terra Umweltwärmesonde besteht darin, dass die abgekühlte Sole der Wärmepumpe nahezu ohne Wärmeaufnahme über ein isoliertes zentrales Rohr den Sondenfuß erreicht.
Während die hydraulischen Querschnitte der auf- und absteigenden Rohrleitungen fast gleich sind, bieten die sechs aufsteigenden Satellitenrohre eine etwa 2 ½ fache größere Oberfläche zur Wärmeaufnahme.
Die Größe einer zu übertragenden Wärmemenge hängt nicht nur vom Wärmeübergangskoeffizient und der Temperaturdifferenz ab, sondern auch linear von der Größe der Wärmeübertragungsfläche. Durch die Vergrößerung der Wärmeübertragungsfläche über die Satellitenrohre wird die in der Sonde fließende Solelösung einer erhöhten Wärmeübertragung unterworfen.
Der in der unteren Tabelle dargestellte Wärmestrom ist ein rein rechnerischer Wert bei einem Volumenstrom
von 1300 l/h pro Sonde.
Gegenüber der Doppel U-Sonde zeigt die isolierten Sonde eine Steigerung des Wärmestromes von ca. 22%. Der Leistungseffekt (von ca. 35%) bei der unisolierten Sonde ist, wie bei der U-Sonde, durch den stattfindenden Wärmetausch zu relativieren.
Quelle: Terra Umweltwärmesonde GmbH
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