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Sole-Wasser-Wärmepumpe / Erdwärme / Saisonspeicheranlage

Ähnlich dem System der Luft -Wasser-Wärmepumpe funktioniert auch das Sole-Wasser-Verfahren. Anstatt der in der Luft enthaltenen Energie bedient man sich dem im Boden enthaltenen Wärmeenergie. Mittels Tiefenbohrung oder Flächenkollektor sowie Rundkollektoren (2,5 m Ø) wird die im Erdreich enthaltene Energie über den Weg der Komprimierung zur Wassererwärmung genutzt. Das umgekehrte Kühlschrankprinzip gilt auch hier.
Das Prinzip der Eis- Saisonspeicher-Wärmepumpe ist das Gleiche wie bei den anderen Wärmepumpenarten, nur wird hier die im Wasser gespeicherte Energie des Saisonspeichers genutzt. Über einen Rundkollektor wird die im Eis-Saisonspeicher enthaltene Energie über den Weg der Komprimierung zur Wärmeerzeugung genutzt. Das umgekehrte Kühlschrankprinzip gilt auch hier, im Saisonspeicher entsteht Eis.

Eine solche Anlage stellt keine besondere Anforderungen an die Grundstücksverhältnisse, da diese unter bzw. im Objekt bauseits eingebaut wird.
Das Grundprinzip ist, anstatt sich nur auf eine natürliche Energiequelle zu verlassen, werden hierbei gleich mehrere „Naturgewalten“ vom Objekt integrierten System gleichzeitig genutzt: Sonne, Luft, Erde, Wasser – und Eis.

Gefertigt werden die „optimalen Wärmepumpen“ für das Saisonspeichersystem der Dach PVH-Sonnenhaus- ARGE in Österreich.

Unser kombiniertes geschütztes Photovoltaik & Solar Saisonspeicher System besteht aus mehreren Komponenten:

Das zentrale Element ist der weiterentwickelte im Objekt gebaute drucklose Eis Saisonspeicher. Dabei handelt es sich um einen Wassertank der mit unserem Bau System, ab einer Tiefe von etwa drei bis vier Metern beginnend unter der Bodenplatte in den Erdboden reichen kann, sowie fix bis in den Dachraum reichend im Objekt mitgebaut wird. Das Fassungsvermögen reicht dabei von etwa 10 bis 25 Kubikmetern für kleinere Einheiten und bis zu tausend bei Großprojekten.
Einmal im Erdboden und Objekt eingebaut, nimmt das Wasser dort zunächst über Register die natürliche Erdwärme der umgebenden Bodenschichten auf. Sowie von den aktivierten Bauteilen und über ein thermochemisches Systemkomponente vom Photovoltaik & Solar Energiedach die Wärmeeinträge auf und macht sich diese für die spätere Energiegewinnung zunutze.Ohne energetischen Zusatzaufwand kann die im Eis gespeicherte „Kälte“ also zur Klimatisierung des Gebäudes genutzt werden.
Zugleich werden die Temperaturbedingungen im Saisontank durch die Inndachkollektoranlage auch im Winter beeinflusst, der meist auf dem Dach oder auch in den Fassaden montiert ist. Die Energie wird über die Inndachkollektoranlage mit den thermochemischen Systemkomponenten aus der vorhandenen Lufttemperatur als auch aus der Sonnenkraft bezogen. Dieses-thermochemische System speichert die Wärme selbst noch bei Dunkelheit bzw. Regen und lagert sie im Saisonspeicher ein. Im Frühjahr, Sommer, Herbst und Winter wird die Eingespeicherte Wärme genutzt, um das Brauchwasser sowie ein geheiztes frei Schwimmbecken auf 28 Grad zu erwärmen, dass aus den Wärmeeintragsüberhang als Kosten neutraler Luxus angeboten werden kann. Auch im Winter bietet das Energiedach, eine kräftige Heizunterstützung über die Einspeicherung im Saisontank an.Nun kommt die Wärmepumpe ins Spiel, Sie versorgt das Gebäude mit der nötigen Raumwärme, die zuvor durch Sonnenenergie-, Lufttemperatur- oder Erdwärme- sowie über aktivierte Bauteileinträge im Saisonspeicher „eingelagert“ wurde.

Dabei kommt eine Wärmepumpe zum Einsatz, die entweder mit gespeichertem Strom aus der Photovoltaikanlage elektrisch oder sogar von einem Gasbrenner angetrieben wird.

Ein speziell für dieses komplexe System entwickelter Regler, kontrolliert die einzelnen Komponenten in Verknüpfung in der Verschaltung mit den PV-Batteriespeicherblock, der Saisonspeichermanager.

Doch woher stammt die enorme Energiemenge, die ein solcher Saisonspeicher erzeugt?

Das Geheimnis beruht auf einem einfachen physikalischen Prinzip:

Wenn Wasser zu Eis gefriert, entsteht die sogenannte Kristallisationswärme. Diese freigesetzte Wärmemenge entspricht derselben Energiemenge, die man gewinnt, wenn man Wasser von 80 Grad Celsius auf null Grad Celsius herabkühlt. Das Problem war, bisher konnte dieser Effekt nicht genutzt werden, da die dabei auftretende Sprengwirkung des Eises technisch nicht beherrschbar war. Anders nun in dem Saison Speicher-system, der Dach PVH-Sonnenhaus-ARGE & Cons. Das durch seine neuartige Technologie die Sprengwirkung des Eises zuverlässig verhindert, indem das Eis dabei nicht – wie üblich – von außen nach innen gefriert, sondern von innen nach außen.

Der Clou ist, dass der Kristallisationsprozess kann nun nicht nur hundertprozentig beherrscht, sondern auch gezielt gesteuert – und vor allem – fast beliebig hinausgezögert werden. Dabei wird der Gefrierpunkt über Monate hinweg immer wieder eingeleitet, gestoppt und aufs Neue gestartet. Dadurch wird immer wieder aufs Neue, eine enorme Menge an Kristallisationswärme freigesetzt.

Dieses physikalische Phänomen, dass in gemischter Verbindung mit dem Wärmeeintrag aus den Thermochemischen Systemkomponenten arbeitet, kommt der extrem hohen Effizienz der Anlage im Betrieb über den gesamten Jahreszyklus hinweg zugute.

Mit dem-Speichersystem kann man jedoch nicht nur im Winter heizen, sondern im Sommer auch die gespeicherte Kälte zum aktiven Kühlen selbst großer Raumflächen über die aktivierten Bauteile verwenden. Das „Eis“ im Saisonspeicher wird damit zur nahezu Kosten neutralen und umweltschonenden Klimaanlage. Ohne energetischen Zusatzaufwand kann die im Eis gespeicherte „Kälte“ also zur Klimatisierung des Gebäudes genutzt werden. Die hierbei nutzbar gewordene Energiemenge ist sehr groß und kann sowohl Einfamilienhäuser als auch große Gewerbeimmobilien heizen und kühlen – je nach Jahreszeit und Bedarf.

Zudem können sich die Objekt-, Hausbesitzer bei der Photovoltaik & Solar-Anlage, über einen äußerst gewinnbringenden Nebeneffekt freuen:

Denn die thermochemische Kühlung in Verbindung aus dem Saisonspeicher, wird ohne großen Aufwand an besonders heißen Sommertagen sowie an normalen Sommertagen für die Kühlung der PV-Inndach- oder Fassadenmodule genutzt. Damit lassen sich die bei Überhitzung von PV-Anlagen einsetzenden Energieverluste verhindern – die Module mit der thermochemischen-Kühlung, bringen hier in der Praxis zwischen 25 und 30 Prozent Effizienzgewinne bei der PV-Stromerzeugung.