PV-Dachziegel mit Soleflüssigkeit-Abwärmenutzung

Ich kann mir die Heizmatten eigentlich so richtig nur bei niedriger Temperatur und entsprechendem Durchfluß betrieben als Quelle für eine Wärmepumpe vorstellen - mit höherer Temperatur als die Erdsonden bzw. zur Regenerierung/Optimierung der Sonden. Ersteres hab ich so zumindest von den PVT Modulen präsent, die ich mir mal rein aus Interesse ein bischen angesehen habe. Warum man bei den zwei Wärmequellen dann außerhalb der Heizsession auch noch den Strom zu Warmwasser verbrennen will, erschließt sich mir nicht. Das Haus wird doch ordentlich gedämmt sein, wenn man hier am Dach so einen Aufwand treibt? Bei all dem Platz für die Heiztechnik wird doch für die paar Akkus auch noch Platz sein ...

Hallo Freunde der technischen Innovationen,
@mariohannoi hat uns mit seinen interessanten Bildern neugierig gemacht. Wir haben nach Details gefragt und er hat sie uns mitgeteilt. Er hat einen Planer und vielleicht gibt es mal eine R. zu den weiteren offenen Fragen und er erklärt uns den Gesamtplan.

Für mich selbst ist es kein Projekt, dass ich nachbauen werde. Die Sole führenden Rohre und Matten sind möglichweise mit den Erdbohrungen gekoppelt und wärmen nur dies auf. Da ich keine Erdbohrung habe und haben werde, passt das bei mir nicht. Mein Bruder hat eine und erwärmt die Bohrungen mit der WP, wenn er das Haus kühlt. Dort im Erdreich werden jetzt ca. 8-10 Grad derzeit bestehen. Wenn längere Zeit Wärme (im Somner) eingetragen wird, steigt die Temperatur der Erde und die dort fließende Sole speist die Wärmepumpe mit höheren Graden. Das erhöht deren COP und macht energetisch Sinn. Man nutzt dann die Bohrungen auch als Speicher und lagert dort Wärme ein. Nebenbei werden die Module etwas abgekühlt und liefern dann auch etwas mehr elektrische Energie.
Was mit dem PV Strom machen, wenn das MFH vermietet ist? Mieterstrom, Verkauf ans Netz (EEG) oder "verheizen"?. Da die Wärmepumpe auch im Sommer laufen sollte, um die Wärme im Erdreich zu speichern, wird sich ein "Überschuss" ggfls. in übersichtlichen Grenzen halten. Da es noch keinen PV Anschluss gibt und nun die Wahl des Wechselrichters ansteht, wird man den Plan genauer studieren müssen. Wenn möglich, dann sollte der WR nach unten und optional einen Anschluss für einen Akku haben. Wenn das nicht mehr geht, kann überlegt werden, die Kühlschlangen auf dem Dach mit dem Wechselrichter termisch zu koppeln - macht aber nur Sinn, wenn es am Anfang der Steigleitung liegt und die Sole deutlich unter 20/25 Grad bliebt. Geht auch das nicht, so käme ich auf die Idee, beim WR eine deutliche Übergröße zuwählen, damit er bei der Hitze nicht abregelt.
Es bleibt spannend, wie es hier weiter geht.

L.G.

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Hi Jens,
Genau, die abgenommene Wärme muss höher sein als die Erdwärme. Das sollte kein Problem sein, wobei der Volumenstrom natürlich auch ein wichtiger Faktor ist. Dabei ist zu bedenken, dass das die Kapilarröhrchen nicht bloß einen Eingang und einen Ausgang haben und alles ein Kreislauf ist. Zwischen den Konterlatten wurde jeweils eine Matte verlegt. Jedes Kapilarröhrchen ist einzeln am Eingang angeschlossen, geht nach unten und als Schlaufe wieder nach oben an den Ausgang. Der Volumenstrom ist also nicht auf den Durchmesser eines einzelnen Kapilarröhrchen begranzt, nur falls mein Post so rüber kam :grin:

Im Sommer solle die Anlage die PV kühlen, durch die Kälte aus dem Erdreich der 150 Meter tiefen Erdsonden.

Danke Deff für diesen hammer Beitrag! Genau so soll es laufen und da wir, bzw. mein TGA-Planer, das System selbst "entwickelt" haben, gibt es noch keine Erfahrungswerte dazu. Die eingesetzten Kapilarröhrchen werden eigentlich gegenteilig genutzt - als Heizmatten für extrem dünne FuBo-Heizungen, oder auch als Wand- oder Deckenheizungen. Wir wollen das Ganze also umgekehrt nutzen und ich bin gespannt was für Ergebnisse wir erzielen werden und ob ich dieses System bei künftigen Projekten als "Version 2" noch mal verbauen würde. Rückblickend glaube ich, am allerbesten wäre es, wenn man direkt PVT-Module nehmen würde. Denn bei meinem Dach geht die Thermie über eine Luftschicht, was den Wirkungsgrad deutlich verringert.

Wegen der Strings schaue ich noch mal. Mein E-Planer meinte aber auch, dass es wohl schlecht für den Wirkungsgrad wäre, wenn wir die Strings ca. 20 Meter in den Keller führen würden. Ob dem so ist kann ich nicht beurteilen.

Wegen der Höchsttemperatur werde ich noch mal nachfragen, im Datenblatt steht 60 Grad, ich meine aber mein TGA-Planer sprach von 80 Grad die i.O. sind. Ich hake da noch mal nach, danke dir!

Du meinst sicherlich abgenommene Temperatur, nicht Wärme. Daß der gesamte Volumenstrom nicht durch ein Kapilarröhrchen muß sollte ja klar sein, mir kommt allerdings der Durchmesser des Sammelrohrs auch etwas klein vor, wenn es da nicht auch mehrere Teilbereiche gibt, aber das ist nur ein laienhaftes Bauchgefühl. Ich finde das Konzept so oder so zumindest spannend und das Haus wird ja auch funktionieren, wenn es mit diesen Matten nicht klappt. Wegen der 20m in den Keller würde ich mir keine Sorgen machen, auf die Länge komme ich bei unserem RMH auch fast vom letzten Modul bis zum WR ... Sollte mit 6 mm2 Kabel doch gut drin sein, ggf. gibts das auch mit 10 mm2?

Störend wäre es bzgl. Wirkungsgrad nur dann, wenn die Spannung der einzelnen Strings niedrig wäre. Bei typischen String-Spannungen von über 500 Volt, sind die Verluste über 20 Meter nicht kriegsentscheidend. Problematisch nur, wenn die Spannungen niedrig wären. Aber dann hätte man zu viele Kabel legen müssen. Daher eher unwahrscheinlich.

Schau mal wie viele Kabel die jetzt vom Dach her gelegt haben. Durch zwei teilen und Du hast die Anzahl der Strings und Du weisst auch wieviele PV-Ziegel etwa pro String verschaltet wurden. Dann in die Spezifikationen der PV-Ziegel schauen und Du hast eine gute Abschätzung für die Spannungen. Oder alternativ mal die Spannung messen (Vorsicht nicht berühren).

Anzahl Strings und die Spannungen brauchst Du so und so für die Auswahl des Wechselrichters.

Hallo Mario, hallo Freunde,

PV Dachschindeln lohnen sich für den, der Wert auf ein besonders schönes Aussehen legt. Die Bilder belegen es doch auch. So gut sehen die Aufdach Anlagen nicht aus. Das ist optisch nicht zu toppen,

Der erhöhte finanzielle Aufwand und etwas geringere Wirkungsgrade sind dafür in Kauf zu nehmen- und werden, wie Mario berichtet, teilweise durch das Umsatzsteuer Privileg der PV ausgeglichen. Beim normalen Dachdecker fällt die Mehrwertsteuer an, beim PV Dach nicht. Das ist schon mal ein weiteres Argument, zumal ohnehin Arbeiten am Dach angefallen waren. Mit Glück gelingt durch die Kühlung der Schindeln noch ein etwas höherer Wirkungsgrad, doch spannender ist der Wärmegewinn.

Pi mal Daumen:
100% Strahlungsenergie sei 1000W/m2
20% werden zum Strom umgewandelt.
80% werden in beide Richtungen als Wärme abgestrahlt, somit 40% auf die Heiz- und Kühlmatten. Wenn die Wärmeübertragung mit einen Wirkungsgrad von 50% funktioniert, dann kommen 200 W Wärme in den Matten an, also rund 15 kW. Das wäre dann thermisch und elektrisch gleich. Das ergibt dann schon eine Menge Wärme, um die Bohrungen für den Winter "vorzuwärmen". Der Erdspeicher kostet nix extra und wird dem COP der Wärmepumpe "wahre Flügel" machen. Die Erdspeicher Kapazität ist nahezu unbegrenzt und die Verluste werden sich in Grenzen halten (hängt gewiss von der Bodenbeschaffenheit ab).

Die Aussage des E-Planers mit dem schlechten Wirkungsgrad kann ich noch nicht nachvollziehen. Daten über die Schindeln haben wir nicht. Im Netz fand ich einen Hersteller aus Östereich, der ähnliche Schindeln anbietet und diese sind bis 1000V zugelassen. Ich unterstelle im Weitern, dass dies auch für deine, Mario´s Schindeln gilt.

Die elektrische Leistung (in W) ist doch das Produkt aus Spannung (in V) und Strom (in A). Je höher der Strom, um so dicker und teurer ist die Leitung. Bei gleicher Leistung kann eine hohe Spannung den Strom verringern. Leitungsverluste gibt es immer, ausrechnen ist kein Hexenwerk, doch was sollte noch zu Wirkungsgradverlusten führen? Ins Netz kann nur mit der zulässigen Spannung von 380V auf 3 Phasen eingespeist werden. Die AC Leitung vom Dach zum Keller muss also auch schon einen etwas größeren Querschnitt haben. Würde man die Schindeln zu 100 Stück mit Voc 5,70V und Vmpp 4,86 V verschalten, dann haben wir eine Stringspannung von 400 bis 600V. Dafür braucht es keine dickeren Kabel, als für die AC Leitung in den Keller. Aber es braucht 6 Leitungen. Wenn ein 5 adriges AC Kabel mit entsprechendem Querschnitt verlegt ist, dann fehlt eine Ader. Ob man die nachziehen kann und ob das AC Kabel mit bis zu 600V DC bestromt werden darf, wäre mit dem E-Planer zu klären.

Soweit mal meine gedanklichen Spekulationen. Eine Frage hab ich an dich, Mario @mariohannoi. Erstreckt sich das PV Mehrwertsteuerprivileg auch auf die Dämmung des Daches? Das wäre für mein Projekt ein echtes Gimmik :grinning_face:

L.G.

Na ja, wenn dem so wäre, würde es nicht funktionieren wenn man wärme entnimmt. Da unten herscht eine recht gleichmäßige Temperatur, die von der Seite nach strömt und die Sonde erwärmt. Wenn du es jetzt nach unten bringst, wandert es zur Seite ab und ist irgend wann weg. So lange die Sonde nicht vereist ist und schneller auftauen würde mit der zugeführten Wärme, bringt das nix. Aber ja, Kühlen kann man damit das Haus, bingt im Winter aber bei der entnahme nix.

Aber nicht, weil du etwas Wärme im Sommer in die Erde bringst... so wie die Sonde im Winter die Wärme aus der Umgebung holt, geht die Wärme im Sommer genau so schnel weg.

@linuxdep,Moin,
die Wärmeleistung solcher Bohrungen ist begrenzt. Die mir bekannte kann 6 kW liefern und ist 120m tief. Das reicht für das EFH in BW (gut gedämmt). Die Wärme strömt nicht sehr schnell im dortigen Erdreich - daher die eingeschränkte Wärmelieferungsleistung. Der Boden hat eine hohe Speicherkapazität. Der Geologe, der die Bohrung betreut hatte, hat die "Aufheizung" außdrücklich empfohlen. Warum soll das nicht klappen? Jeder Wärmespeicher hat Verluste, bei einem "geschenkten" Speicher ist die Verlustleistung nicht so wichtig. Erdreich ist kein guter Wärmeleiter, daher wird es lange dauern, bis sich die eingeleitete Energie in der Umgebung verteilt hat. Es geht nicht darum z.B. 10 Kubikmeter um 20 Grad K zu erwärmen, sondern darum 200 Kubikmeter um 1 Grad zu erwärmen werden. Bei geringer Temperaturdifferenz gibt es keinen großen Wärmefluss in die Umgebung, somit bleibt der Verlust begrenzt.
L.G.

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Na, genau wie die Wärme zur Sonde "fließt" geht es umgekehrt auch so. Wenn die 6kW Kälteleistung hat, kommen halt 6kW permanent aus der Erdumgebung zur Sonde hin... Würdest du 6kW rein drücken, wandern die zum kälteren Erdreich... und sind weg. Das ganze hilft nur, wenn durch die Nutzung im Winter der Boden so stark abkühlt das er sogar negativ wird, dann ist die Sonde zu klein, da würde es dann aber helfen bei der Regeneration.
Würde sich die Wärme um die Sonde halten, bekommst im Winter auch Probleme, weil dann auch nix nachkommt an Wärme. Das ist halt kein geschlossenes System. Das ist als wenn du einen Puffer ungedämmt in die Erde buddelst und WW drine halten wollen würdest.

Nicht der einzige der die Bilder vom ersten Beitrag nicht sehen kann?

Moin,
die Bilder kann ich sehen @alex_s
@linuxdep: weg ist die Wärme nicht, sie bleibt im Erdreich. Über die Sinnhaftigkeit, Erdwärmebohrungen zu erwärmen gibt es einiges im Netz zu lesen, z.B. hier:

L.G.

Die Bilder konnte ich früher alle sehen. Jetzt sehe ich nur noch ein Bild. Bei den anderen steht "Pic-Upload.de kostenlos Bilder hochladen". Vermutlich hat der Thread-Ersteller die Bilder nicht im Thread hochgeladen, sondern auf diesen Dienst verlinkt, bei dem die Bilder aber nicht mehr unter dem Link sind.

In der Tat steht beispielsweise beim ersten Bild nur der Link:

image

als Link

hxxps://www2.pic-upload.de/img/37476052/dji_fly_20240824_140522_140_1724413630974_photo.jpg

(https durch hxxps ersetzt)

Da gibt es das Bild wohl nicht mehr.......

Zumindest wissen wir jetzt, dass die Bilder von einer DJI-Drohne aufgenommen wurde. So eine habe ich auch :wink:

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Interessanter Beitrag, nach 15 Jahren Nutzung, sind die Temperaturen der Sonde immer noch wie früher, ich sehe da kein langsames absenken der Temperatur... kommt wohl sehr auf den Boden an, wie viel Wärme nachfließen kann, oder die Sonden wurde recht knapp ausgelegt, wenn man so liest, haben einige Nutzer nach dem Winter einen Eisklumpen da unten... dann kann es tatsächlich gut sein... aber wenn man Kühlt mit der Sole WP, hat man ja Regeneration gratis. Wobei Kühlen mit dem Fußboden stelle ich mir ungemütlich vor. Nächste WP hat das aber drin, muss man ja nicht nutzen, aber testen schadet nicht.

Moin,
in dem verlinkten Artikel hab ich diese Aussage nicht gefunden. @mariohannoi hat uns mitgeteilt, dass es 5 Bohrungen gibt. Im Artikel steht:
"Wenn sich in etwa 60 m um die Erdsonde keine anderen Anlagen befinden, ist dies kein grosses Problem, da sich die Temperatur auf einem gewissen Niveau einpendelt, und die Funktion der Anlage auch langfristig nicht gestört wird. Obwohl sich eine Regeneration trotzdem lohnen kann, da die Jahresarbeitszahl erhöht wird, ist sie nicht unbedingt nötig."'

Umkerschluss: bei mehreren Erdsonden (hier 5) sollte die Regeneration eingeplant werden.

Die Kühlung mit Fußbodenheizung ist arg limitiert. Bei @mariohannoi steht davon nix. Bei meinem Bruder geht es gut, weil er eine Deckenheizung hat. Andere Bekannte, die das mit ihrer Fußbodenheizung und LWP versucht haben, berichteten von einem Feuchtefilm, der den Fußboden sehr rutschig gemacht hat und die Kälte habe nur unwesentlich den Raum gekühlt. Ist für mich nachvollziehbar, da die kalte Luft schwerer ist und damit am Boden bleibt.
Versuch macht kluch, berichte uns mal, wenn es soweit ist.
L.G.

Dann haben sie den Taupunkt unterschritten, das darf eigentlich nicht passieren... da holst dir schnell Schimmel rein.
Mich stört der kalte Fußboden schon so im Sommer, wenn der dann nock kälter wird, stelle ich mir auch blöd vor. Aber im OG, wo es ja eh wärmer ist, könnte es schon etwas bringen, wie viel kommt sicher auf einiges an. Aber ich hoffe ja das die WP jetzt noch mal >15 Jahre hält...
Wobei, dann ist irgend wann mal die 100.000 Starts erreicht bei der on/off Maschine.

Die Sonde kühlt schon runter während der Nutzung, bei 50/50 erholt sie sich aber auch immer wieder, Dauerläufer bei 100%, da wird es schon kritisch werden. Aber dann ist die Sonde zu klein ausgelegt zur WP. Aber dann hat man ja auch nix zur Regeneration...
Zumal ich das aber auch mal überlegt hatte, da ich früher ST hatte und im Sommer immer zu viel Wärme... aber der Technische Aufwand wäre viel zu groß gewesen. Hätte dann aber sicherlich Daten aus der Praxis. Wenn ein ganzer lokaler Bereich in den Alpen jeder eine Sole WP hat, mag das sicher was ausmachen, aber hier mal einer und da mal einer???

Hallo zusammen!
Bin gerade leider sehr busy und konnte die Antworten hier noch nicht lesen.
Warum die Bilder so schnell offline gegangen sind weiss ich nicht - wahrscheinlich weil es ein kostenloser Anbieter ist. Konnte auch noch keine Anhänge hinzufügen, weil ich so neu war :blush:

Habe neue und weitere Fotos hochgeladen, jetzt als richtigen Anhang und in voller Auflösung!

Diese findet ihr GANZ OBEN in meinem allerersten Post hier im Thread! :slightly_smiling_face:

Heute nach Feierabend schaue ich mir noch eure ganzen Antworten an!

Beste Grüße
Mario

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Guten Tag zusammen,
die Wärmepumpe ist fertig installiert und das System ist befüllt. Demnächst wird der Estrich angeheizt und dann kann bald gestrichen und der Bodenbelag gelegt werden.

Bezüglich Wechselrichter bin ich noch nicht weiter gekommen, da muss ich jetzt demnächst unbedingt die Bestellung klar machen und einen Wechselrichter finden der möglichst leise und für die PV-Anlage geeignet ist :sweat_smile:

Moin,
jetzt wird es spannend. Wenn die Bohrlöcher schon angeschlossen sind, dann kannst du die Erdtemperatur messen und notieren. Bin mal gespannt, wie sie aufheizen.

L.G.