Regelung Kühlung mit Brunnenwasser

[meti]

Es war natürlich nicht meine Absicht jemanden vor den Kopf zu stoßen oder in die Irre zu führen. Hätte ich gewusst das es leistungsgesteuerte Brunnenwasserpumpen gibt und das die baulichen Gegebenheiten hier so relevant werden hätte ich das natürlich eingangs erwähnt. Ich habe mich zwar schon eine Zeit lang mit dem Thema Anschluss der Kühlung beschäftigt, allerdings nur im Rahmen meines Horizonts - um eben diesen zu erweitern habe ich den Thread hier erstellt.
Um Unklarheiten für zukünftige Leser von Vorne herein zu beseitigen habe ich den 1. Post ergänzt.

[hansi6606]

Wie tief ist das Grundwasser?
Eventuell wäre hier eine energiesparende Saugheberlösung anzudenken.
Das wird mit einer Heizungspumpe mit ~20W umgesetzt. Der WT würde primärseitig über ein gewöhnliches Thermostatventil mit Stellantrieb geregelt. Alternativ kann die Pumpe mittels PWM geregelt werden.

Am besten du fragst zur Saugheberlösung mal im haustechnikdialog Forum an. Da gibts mehr Cracks zu diesen Themen.

[Chris1985]

Ich klinke mich hier einfach mal ein, da ich ebenfalls gerade in der Planungsphase stecke und auch eine Heiz-Kühldecke eingebaut werden soll.
Das ganze findet auch im Rahmen einer Sanierung und Erweiterung des bestehenden Wohnraumes innerhalb eines Hofes mit Wirtschaftsteil statt. Daher gibt es auch schon einen Brunnen, der Wasser für den Wirtschaftsteil und die Bewässerung zur Verfügung stellt.

Meine aktuelle Planung sieht genauso aus, wie von GLT beschrieben. Es ist ein 300L Druckkessel vorhanden, der von der Brunnenpumpe gefüllt wird und aus dem alle Verbraucher ihr Wasser beziehen. Daher ist also ein gewisser Wasseraustausch über den Tag sowieso schon gegeben. Den Wärmetauscher für die Kühldecke möchte ich dann über eine kleine Heizungspumpe an den Druckkessel anschließen ( Druckkessel -> Pumpe -> Wärmetauscher -> Druckkessel ).
Über ein Magnetventil kann dann Wasser aus dem Kessel abgelassen werden, wenn die Temperatur zu hoch wird. Ein Sickerschacht dafür ist ebenfalls schon vorhanden.

meti : Wenn ich das richtig verstanden habe, kannst du aufgrund des räumlichen Abstands den Wärmetauscher nicht an den Kessel anschließen, an dem auch die anderen Verbraucher hängen oder?! Dann könntest du noch etwas vom normalen Wasseraustausch im Kessel profitieren ohne extra für die Kühlung Wasser abzulassen. Gerade an warmen, trockenen Tagen ist der Austausch - zumindest hier bei mir - durch die Bewässerung schon so hoch, dass der Kessel vermutlich tagsüber immer kalt genug ist.

[meti]

ja das hast du richtig verstanden. Der Kessel steht in einem Keller - Raumtemperatur etwa 20°C zur Zeit. Wenn das Brunnenwasser tatsächlich zu warm werden sollte kann ich den Kessel immer noch in irgend eine Art Isolierung (Steinwolle oder so) packen. Ich denke allerdings das das Wasser schneller getauscht wird als es sich erwärmen kann. Die 14°C habe ich an am 1. Juli an einem Wasserhahn im Garten gemessen - weit hinter dem Kessel.

Wie führst du die Kühlleitungen aus?

[Marcov]

Sehe ich für Heizung ähnlich, Kühlung ist für mich nicht so missionskritisch. Ich dachte wenn ich die Temp- bzw. Taupunktwerte schon mal in KNX vorliegen hab ist es kein weiter Wurf mehr das in ein Analogsignal umzuwandeln. Ansonsten müsste ich irgendwie den höchsten gemessenen Taupunkt (der verschiedenen Räume) von KNX an die Steuerung übergeben. Wie funktioniert das bei dir?

Alle Taupunktwerte werden über die KNX Schnittstelle an die Regelung gesendet, diese regelt entsprechend den höchsten Wert +1Grad.
Ich sehe Taupunktunterschreitung eher kritisch als eine nicht funktionierende Heizung. Du benötigst ja irgendeine Logikengine, die die Pumpe regelt, wenn es da zu einem Ausfall der Regelung kommt und die Pumpe weiterläuft, hast Du eine Tropfsteinhöhle.

[GLT]

Wenn ich jetzt alles richtig habe, könnte es so aussehen

Im Neubau wird nochmals ein Puffer installiert, der über die Druckleitung mit Brunnenwasser gespeist wird u. über eine Ausleitung zu einem Sickerschacht verfügt - in diesem wird ein Ablassventil montiert.

Ein Wärmetauscher im Puffer speist den Kühlkreislauf - ein Beimischventil ermöglich eine kontrollierte Vorlauftemperatur.

Das Ablaufventil muss als Kugelhahn oder Servoventil ausgeführt sein - normale Magnetventile sind für freien Auslauf idR ungeeignet u. nicht dichtschliessend.


Deckenkuehlung.jpg

[hansi6606]

Es ist ein 300L Druckkessel vorhanden, der von der Brunnenpumpe gefüllt wird und aus dem alle Verbraucher ihr Wasser beziehen.

Und jetzt möchtest du dieses gepufferte Brunnenwasser über deine Deckenkühlung erwärmen?
Na prost Mahlzeit, ich hoffe das Brunnenwasser ist nur zum Blumengießen und Toilette Spülen gedacht, denn sonst ist das mit keinerlei Trinkwasserhygiene zu vereinbaren.

[Chris1985]

Das Brunnenwasser ist kein Trinkwasser, daher habe ich mich mit der Trinkwasserthematik auch nicht beschäftigt.
Wenn der Kesselinhalt permanent ausgetauscht wird (z.B. wenn die Bewässerung durchgehend läuft) habe ich knapp 12°C Wassertemperatur. Wenn dann über Nacht (oder wenn nicht bewässert wird) wenig bis nichts verbraucht wird, steigt die Temperatur ja auch deutlich an. Das wäre dann ja genauso kritisch wie die Erwärmung über die Deckenkühlung, bei der ich dann durch das Ablassen in den Sickerschacht die Temperaturen künstlich niedrig halten möchte. Oder übersehe ich an der Stelle etwas?

[meti]

Wie hoch steigt bei dir die Kesseltemperatur? Bei mir wenns warm ist im Keller und ich länger kein Wasser gebraucht habe kommts auf ca. 18-19°. Aber im Kühlbetrieb brauchst du sowieso ständig Wasser (außer evtl. nachts aber dann kann man ja mal durchspülen).

Trinkwasser ist das auch bei mir nicht.

GLT danke für die Vorschläge.

[GLT]

Gern geschehen - halt uns auf dem Laufenden

[Chris1985]

Genau kann ich das gar nicht sagen, weil ich erst jetzt angefangen habe zu messen. Aber gefühlt gibt es deutliche Unterschiede. Ich werde in den nächsten Tagen mal morgens messen. Aber ich denke auch, dass der Wasserverbrauch, den es jetzt eh schon gibt, über den Tag (fast) ausreichen wird um ständig kühles Wasser zu haben. Nachts wird dann sicher auch das ein oder andere Mal Wasser in den Sickerschacht gehen.

Die große Frage ist ja auch von welchen Kühlleistungen man real ausgehen kann. Wenn ich einfach die spezifische Leistung pro m² nehme, die vom Hersteller angegeben wird, komme ich auf ca. 10kw (60-70W/m² bei 160m²). Damit wird der Kessel sehr schnell warm Ob das realistisch ist weiß ich noch nicht. Oder ob man wirklich immer mit der VL Temperatur nahe dem Taupunkt fährt oder doch etwas mehr auch ausreicht.

Voraussichtlich wird das System bei mir wie folgt aussehen:
- Heiz-Kühldecke mit Kapillarrohrmatten
- über ein Zonenventil entweder mit dem Heizkreis oder mit dem Brunnenwärmetauscher verbunden
- der Brunnenwärmetauscher wird über eine Heizungspumpe aus dem Kessel versorgt, die auch über die Drehzahlregelung die VL Temp. regelt


EDIT: Ich habe gerade ein bisschen ausprobiert. Bei 300L Wasservolumen und einer Temperaturerhöhung von 12 auf 20°C dauert es ca. 16min bis der Kessel durchgespült werden muss. (und 300L sind ja nicht der eigentliche Inhalt... eher 200L Wasser und 100L Luft).

[meti]

Für die Kühlung wäre es vielleicht nicht schlecht einen 2. Kessel zu benutzen der ohne Luft betrieben wird. Oben kann man das Spülventil anbringen und von unten füllen.
Dann kommt man nicht in die Gefahr mit der Kühlungspumpe mal Luft zu saugen und hat mehr Vorrat zum erwärmen.

Wenn du mit 18°-20° VL fahren willst kannst du nicht erst bei 20°BW spülen - sonst bekommst du deinen Kühlkreislauf nicht kalt.

Hast du ein Leistungsdiagramm für deine Kapillarrohrmatten? Bei meinem System sieht das etwa so aus:
Mittlere Kühlwasseruntertemperatur (zur Raumtemp.)-> mittlere Kühlflächenuntertemperatur -> Kühlleistung
8 K -> 5,5 K -> 60 W
6 K -> 4,3 K -> 45 W
4 K -> 2,8 K -> 30 W
2 K -> 1,5 K -> 15 W
Da kommt dann noch etwas Verlustleistung dazu die man ja auch wegkühlen muss.
Je nach Stärke des Deckenbelages muss man bei mir auch noch Abschläge machen. Bin allerdings nicht sicher wie dick der Putz da wirklich ist.

Bleibt noch die Frage wieviel W Kühlleistung man so braucht im Alltag.

[tsb2001]

Ohne Werbung zu machen, kurz zur Info:
Ich hab so was mal in ähnlicher Form elektrisch (Heizung kam von jemand anderem) gebaut. Das war seinerzeit eine Waterkotte Wärmepumpe mit Tiefenbohrung und Kühlfunktion. Leider war am ersten Sommertag 2 mm Wasser komplett auf dem Fliesenboden. Waterkotte konnte das nicht regeln, daher hab ich einen Enthalphieregler auf KNX-Basis bestellt http://rts-automation-limited.de/htm...c-premium.html und eingebaut. Dieser hat dann einfach beim annähern an den Taupunkt die Wärmepumpe gesperrt und wieder freigegeben, sobald man sich vom Taupunkt entfernt (öffnen der Türen, u.s.w.) Funktioniert seit 2008 zuverlässig. Der Regler kann aber auch stetig und PWM, daher auch für Mischventile geeignet, wenn der Aktor passt. Das Ergebnis wäre zwar mit stetigen Stellgliedern besser, es sollte aber damals kein zusätzlicher Eingriff in das Heizungssystem gemacht werden, daher gab es nur die Variante Ein/Aus

[Chris1985]

Ich habe in den letzten Tagen unter verschiedenen Situationen meine Wassertemperaturen gemessen.
Der Brunnen, über den der Kessel versorgt wird, ist ca. 6-8m tief. So genau ist das nicht bekannt, da das ganze uralt ist. Vor 5 Wochen lag die Wassertemperatur bei konstanter Wasserentnahme bei knapp 12°C. Stand heute kommt nun Wasser mit 16,5°C aus dem Brunnen. Die letzten Wochen haben also Wirkung gezeigt.
Zum Vergleich gibt es noch einen zweiten Brunnen, der 16-17m tief ist. Dieser hatte vor 5 Wochen eine Wassertemperatur von 11,5°C und heute auch. Keine Veränderung.
Wenn das Wasser einen halben Tag steht ohne nennenswerte Entnahme, bin ich bei ca. 20 bis 21°C im Kessel.

meti : Ich habe ein Angebot für die Kapillarrohrmatten von BEKA. Bei mir werden die Matten aller Voraussicht nach zwischen den Balken der Holzdecke verbaut und von unten mit Rigips verschlossen. Dafür gibt BEKA Leistungen an, die etwas unterhalb deiner Angaben liegen. (immer jeweils eine deiner aufgelisteten Stufen niedriger). Wenn die Matten eingeputzt werden können, werden die Leistungen angegeben, die du auch genannt hast.
Welches System möchtest du einsetzen?
Die Kesselerwärmung habe ich bewusst optimistisch gerechnet. Bis 20°C Wassertemperatur wird man nicht warten können und starke Schwankungen in der VL Temperatur zu haben.

[meti]

Meine Wassertemperaturen zur Zeit sind auch bei etwa 16,5°. Grundwasser ist hier nicht besonders tief - 2,5-3 m vielleicht. Wie tief der Brunnen ist weiß ich garned genau. Ich denk auch so 3 m unter Wasseroberfläche.