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Dabei würde zwar die Leistungszahl von Wärmepumpenanlagen
spürbar erhöht, der Kühlbetrieb
wäre aber nicht möglich und als Rohrmaterial
müsste aufgrund der höheren Drücke wesentlich
teureres Kupferrohr o. Ä. verwendet werden.
Leckagen wären bei diesem System durch Gasaustritte
zudem wesentlich problematischer.
3.3 Einflussfaktoren Anlagenbetrieb
Grundsätzlich hat ein Großteil der Einflussfaktoren
für die Planung auch wesentlichen Einfluss auf den
Betrieb und somit die Betriebskosten einer Erdwärmeanlage,
da nachträgliche Adaptierungen an den
Anlageneigenschaften (Absorbertemperaturen in
Abhängigkeit der Leistung und der Betriebsdauer)
nicht mehr ohne weiteres möglich sind. Wesentliche
Systementscheidungen mit deren Auswirkungen
auf den Betrieb sowie sonstige betriebsbedingte
Einflüsse sind:
• Betriebsweise,
• Lage der Erdwärmeabsorber,
• Wärmeträger/Absorberflüssigkeit,
• Wärmepumpen und Kältemaschinen.
Generell haben Tunnelthermie-Anlagen einen sehr
geringen Wartungsaufwand. Wie bei jeder Energieerzeugungsanlage
kann aber auch hier durch nicht
optimale Betriebsweisen und Fehleinstellungen ein
unnötiger Mehraufwand an Betriebskosten entstehen.
3.3.1 Betriebsweise
Für günstige Betriebskosten sind Betriebstemperaturen
für die Wärme- bzw. Kälteanlagen des Abnehmers
erforderlich, welche nahe an den Absorbertemperaturen
liegen, um möglichst wenig
Fremdenergie zuführen zu müssen. Somit bieten
sich insbesondere für die Wärmeverteilung beim
Nutzer großflächige Wärmetauscher wie betonkernaktivierte
Decken, Fußboden- oder Wandheizungen
an. Zudem sollten im Idealfall sowohl Heizals
auch Kühlbedarf innerhalb eines Betriebsjahres
vorhanden sein.
3.3.2 Lage der Erdwärmeabsorber
Wie bereits in Kapitel 3.2.1 angegeben, hat die
Lage der Erdwärmeabsorber einen wesentlichen
Einfluss auf den Betrieb.
Je weiter die Erdwärmeabsorber vom Nutzer entfernt
sind, desto größer sind die Rohrreibungsverluste
bei der Umwälzung des Wärmeträgers.
Bei im Erdreich verlegten Sammelleitungen ergeben
sich eventuell Energieverluste infolge Wärmeleitung
an den Boden, wenn z. B. im Winter die Bodentemperatur
geringer als die Absorbertemperatur
ist. Es kann in der Übergangszeit durch die
Sammelleitungen aber auch zu einer Energieaufnahme
entlang des Leitungsweges kommen
und somit die Absorberfläche vergrößert werden.
Um aber einen thermischen Kurzschluss zwischen
Vor- und Rücklauf der Sammelleitungen zu vermeiden,
sollten diese entweder gedämmt oder in
einem Abstand von mind. 50 cm im Boden verlegt
werden.
3.3.3 Wärmeträger/Absorberflüssigkeit
In der Regel wird je nach erforderlicher Minimaltemperatur
reines Wasser oder ein Gemisch aus
Wasser und umweltverträglichen Frostschutzmitteln
als Wärmeträger verwendet. Reines Wasser
hat den Vorteil geringerer Kosten für die Anlagenbefüllung
und geringerer Viskosität bei der Umwälzung
des Wärmeträgers im Absorbersystem,
wovon direkt der Energieaufwand für die Umwälzpumpen
abhängt. Zudem ist bei reinem Wasser
die spezifische Wärmekapazität größer.
Der Anlagendruck sollte bei Betriebsbeginn öfter
(z. B. jeden Monat), im weiteren Verlauf jährlich
überprüft werden. Dabei ist auch auf eine gleichmäßige
Durchströmung aller Kreise an den Verteilern
zu achten, welche durch die Topmeter (Feinregulierventile
mit Durchflussanzeige) sichtbar gemacht
wird. Sind Kreise bei nachfolgenden Kontrollen
schlechter durchströmt als zu Betriebsbeginn,
kann dies an Ausgasungen und Luftblasenbildung
in den Absorberkreisen liegen. Diese
Kreise können bei Revisionen neuerlich einzeln
entlüftet werden. Jedenfalls empfiehlt sich der
Einbau von Entlüftern in den Sammelleitungen.
Sollten Kreise ausfallen, was im laufenden Betrieb
nur durch Verschmutzung oder Beschädigung
von Absorberbauteilen passieren kann, können
diese Kreise an den Verteilern abgeschlossen
werden.
Bei Gemischen von Wasser und Frostschutzmitteln
sollte regelmäßig (z. B. alle 5 Jahre) der Gefrierpunkt
überprüft werden, um Schäden an den
Wärmetauschern der Wärmepumpen vorzubeugen.