Erdwärmetank

Nach unten offener, oszillierender Erd-Pufferspeicher
Herausragend und neu am Markt ist das System des solargestützten erdgekoppelten Speichers (ErdTank, eTank), welcher nach oben und seitlich eine Wärmedämmung aufweist. Wie bei einem Flächenkollektor werden in mehreren Ebenen Soleleitungen (PEX) bis zu 1,20 m tief in das Erdreich verlegt. Wirkprinzip ist, solare Energie bei Bedarf zunächst zu verbrauchen, überschüssige Wärme aber im Pufferspeicher einzulagern. Die sommerlichen Arbeitstemperaturen des Erdtanks liegen zwischen 15°C und 25 °C. Das Wärmepumpensystem vermag dann in den Wintermonaten einerseits dem Tank die gespeicherte Wärme zu entziehen, andererseits an der Kontaktfläche zum Untergrund einen geothermischen Wärmefluss zu aktivieren. Durch die Absenkung der Arbeitstemperaturen im ErdTank auf 5°C bis 15 °C sind hinreichende Entzugsleistungen vorhanden, um das System bei Jahresarbeitszahlen > 7 arbeiten zu lassen. Von Bedeutung ist, dass mit dem erdgekoppelten Speichersystem die sogenannte graue Sonneneinstrahlung nutzbar wird.

Vorteile

• das Temperaturniveau der Sole ist im Speicherzyklus im ErdTank um ca. 10 °C höher als bei der Erdwärmesonde
• bei hohem Energiebedarf werden Soletemperaturen bis unter 5 ° C gefahren; an der Kontaktfläche zum Untergrund wird bereits ab 10 °C ein Wärmestrom aktiviert
• deutlich effizientere Nutzung von Solarenergie
• signifikante Erhöhung der Jahresarbeitszahl JAZ der Wärmepumpe (Verdopplung auf etwa 6-8 gegenüber herkömmlichen Erdwärmeanlagen)

Die Effizienz einer Wärmepumpe wird verdoppelt durch die Kombination mit einer solarthermischen Anlage und einem Erdspeicher zur Langzeitspeicherung solarer Wärme.

Funktionsschema(Quelle: www.solvis.de)

• geschlossenes System; Erdspeicher ist die ausschließliche Energiequelle für die Wärmepumpe, daher keine zusätzliche Erdwärmesonde notwendig
• solare Wärme wird bereits bei niedrigen Kollektortemperaturen (25 °C und weniger) an den Erdspeicher abgegeben
• sobald der Primärspeicher im Haus voll ist (i.d.R. Schichtenspeicher; Referenztemperatur im Puffer ≥ 90 °C oder nicht niedriger als die Kollektortemperatur), wird die solare Wärme direkt an den ErdTank abgegeben
• Solarflüssigkeit des Kollektors gelangt, nachdem sie den Wärmetauscher im Puffer durchlaufen hat, zusätzlich durch den Wärmetauscher für den ErdTank (Solewärmetauscher); damit wird weitere Restwärme gespeichert
• Auslegung /Dimensionierung: einschlägige Software (Tool POLYSUN oder eZeit-Ingenieure GmbH bzw. hartig & ingenieure GmbH)