Solarthermie mit Wärmepumpe

[damianator Profil]

Ich habe da mal eine Idee.

Wäre es denkbar bei einer Wärmepumpe die ca. 3/4 ihrer Energie aus dem Boden bezieht ein wenig umzubauen.

Grundgedanke:
Wenn die WP aus dem Erdreich eine Temperatur von ca. 5-10°C (Je nach Auslastung) fördert und dadurch eine bestimmte Energie gewinnt und zu Verfügung stellt.
Müsste sie dann nicht bei einer höheren Temperatur als die 5-10°C eine noch höhere Energieausbeute erhalten?

Die Überlegung:
Die auf dem Dach installierten Solarthermieplatten bringen eine viel größere Temperatur als das Erdreich.
Wenn die Dimensionierung ausreichend wäre bzw. durch ein Speicher erweitert würde, würde dann die WP nicht noch effizienter arbeiten?
Es müsste natürlich ein 3-Wege Ventil eingebaut werden der wieder auf Erdreich umstellt kann nachdem die Temperatur unter die im Erdreich fällt.


Verträgt die WP denn höhere Temperaturen oder ist die dafür nicht ausgelegt?

[roro Profil]

Die Idee ist nicht einmal so neu, hat sich aber in der Umsetzung nicht durchgesetzt, was vor allem am benötigten Speicher und der benötigten Solarfläche liegt. Ein Haus braucht in der Heizsaison pro Tag ca. 100 kWh an Wärmeenergie, bei einer angenommen COP von 4 sind das 75 kWh an Energie aus dem Speicher, oder bei einer angenommen Solarleistung im Winter von 300W/qm und einer Sonnenscheindauer von 6 Stunden eine Solarfläche von über 40 qm.

Um das zu speichern, ergibt das bei einem Puffer von 10000l eine Temperaturdifferenz von über 6 Grad bedeuten.

Man sieht recht schnell, dass man dafür recht große Puffer und recht viel Solarfläche benötigt, damit das ganze sinnvoll wird.

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[damianator Profil]

Ja, schade...

Habe mich mit exakten Daten noch nicht beschäftigt.
Aber so brauche ich wenigstens nicht weiter meine ENERGIE dafür zu verschwenden.

[Thomas Heufers Profil Website]

Der Energieentzug würde bei kleinen Speichern (< 2.000 Liter) schnell erschöpft sein. Hydraulisch treten sicherlich Fragestellungen auf, die auch gelöst werden müssen, nur mit einem 3-Weg-Ventil ist dies simplerweise nicht machbar. Ein komplexer technischer Aufbau sollte immer vermieden werden.

Das Entwicklungspotential liegt wohl eher darin, die Effizienz der Wärmepumpe zu verbessern, mit dem Ziel noch bessere Arbeitszahlen zu erreichen, Anlaufverluste zu reduzieren oder die leistungsabhängige Modulation für Sole-/Wasser- bzw. Wasser-/Wasser-Wärmepumpen umzusetzen.

Gruß

Thomas Heufers

[klausamsee Profil]

Stecke das Geld, das du in die Solarplatten auf dem Dach und die ganze Hydraulik ringsherum stecken würdest, in eine tiefere Erdwärmesonde. Du hast dann auch im Winter, wenn es bedeckt ist und du Wärme brauchst, eine höhere Soletemperatur und damit einen höheren Wirkungsgrad.
Bei der Solarvariante müsste zudem sichergestellt werden, das die zulässige Soletemperatur der WP nicht überschritten wird, diese liegt im Bereich von +25°C.

Klaus

[Monika35 Profil]

Habe die interessante Diskussion gelesen. Wir hatten auch bei unserem Neubau vor 2 Jahren ziemlich viele Überlegungen wie man eine Wärmepumpe und Solar sinnvoll unter einen Hut bzw. Dach kriegen kann. Wir haben uns dann dafür entschieden, das ganze individuell von einem Energieberater begleiten zu lassen, der sich bei uns auskennt. Letztendlich nutzt es nämlich nicht viel, um die grundsätzlichen Möglichkeiten zu wissen, aber im Bau nicht weiterzukommen. Es gibt ja mittlerwile recht viele Portale mit Energieberatern. Der Neubau ist mit allem drum und dran gut gelungen. Liebe Grüße aus Hannover, Monika

[ChristianHJW Profil]

Das Grund-Prinzip des Thread-Erstellers ist IMO anwendbar, aber mit einer gänzlich anderen Zielrichtung :

Wenn man die Flüssigkeit im Kreislauf durch die Solarzellen durch Öl ersetzt, statt Wasser, dann wäre es theoretisch denkbar über eine geeignete Wärmepumpe einen doppelwandigen, vakuum-isolierten Heiss-Öl-Tank auf bis zu 300° C zu bringen, was einen enormen Wärmespeicher im Keller darstellen könnte.

Ein sonnenreicher Tag je Woche könnte ausreichen um die Heizenergie für eine gesamte Woche im Voraus zu speichern, die gespeicherte Energie kann über einen einfachen Nebenkreislauf in einen konventionellen Boiler wieder entnommen werden.

In der 'Hot Oil Storage Systems' Gruppe auf LinkedIn diskutieren wir gerade so eine Lösung, die im Heiss-Öl-Tank speicherbaren Energiemengen werden gerade von einem Gruppen-Mitglied exakt berechnet, ebenso die täglichen Isolationsverluste.

Wahrscheinlich wird das Ganze aber an brauchbaren Wärmepumpen scheitern, die können alle sicher keine 300° C Ausgangstemperatur, und auch kein Öl als Trägermedium .....

[machtnix Profil]

Ja ne is klar,Inveset von 10000€ und Ersparnis von 8000€ na klasse.
So'n Scheiß kann doch nur wieder einem BastelWastel einfallen.

[ChristianHJW Profil]

@ All : Ich werde nie verstehen woher totale geistige Nullen den Mut beziehen die Ideen anderer Leute aus dem Stehgreif als 'Scheiss' abzutun, und das ohne überhaupt im Ansatz zu begreifen um was es geht.

@machtnix : Sei doch bitte so lieb und rechne uns kurz vor wie Du auf die 8.000,- € Ersparnis und die 10.000,- € Investition kommst ? Oder nimmst Du diese Werte 'aus dem Bauch' ?

Kurz zur Erinnerung : Ohne das EEG und die entsprechenden gesetzlichen Förderungen wären nicht mal 1% der heute installierten PV-Anlagen auf Deutschen Dächern, weil schlicht nicht mal im Ansatz profitabel.

Viele Deutsche Ingenieure mit dem entsprechenden Sachverstand würden diese Solarzellen auch lieber in Süd-Spanien oder Marokko installiert sehen, anstatt in Deutschland. Natürlich sind die Politischen Probleme immens, aber technisch ist unser Vorgehen zumindest fraglich.

Sonnen-Kollektoren dagegen werden praktisch überhaupt nicht gefördert, und werden dennoch verbaut. Mit geeigneten Speichern ist da noch viel 'Musik' drin, und nach einfachen Heiss-Öl-Speichern muss man sofort über Schwefel- und Natrium-Speicher nachdenken, die können viel mehr Energie speichern, wegen der Änderung des Aggregat-Zustandes.

Und das kann sogar ganz ohne gesetzliche Förderung gehen, über ein paar Vordenker die nicht jeden Pfenning umdrehen, sondern an eine grüne Zukunft der Menschheit denken ......