Saison Wärmespeicher mit tausenden kWh Inselstrom

Also in Bädern habe ich die auch massenhaft, ohne Beschwerden, eingebaut, aber weiter würde ich nicht gehen.

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Sommer Update und neue Erkenntnisse

Zum Ende des Winters hat sich gezeigt, das die 26 kWp überwiegend flach, an einem sonnigen Tag nicht reichen um den 100 kWh Akku zu füllen. Also im Sommer eine Palette Module auf ein 45° SW-Dach montiert. Mal sehen wie weit die nun 41 kWp mit mehr steilen Modulen im nächsten Winter tragen.

Die Doppelgarage steht mit der Rückseite etwa einen halben Meter tief in der Erde (Nachbarfeld). Ich war sehr erstaunt, als ich dort am Winterende die höchste Fußbodentemperatur gemessen habe obwohl dort keine Heizstäbe versenkt waren. Das führte schnell zur Erkenntnis, das tief ins Erdreich bauen enorme Wärme im Winter bringt. Ergebnis - ein Erdgewächshaus (Walipini) muß gebaut werden ...

RoterFuchs Hinweis mit der Nachtspeicherheizung (NSH) hat sich ebenfalls als sehr hilfreich erwiesen. Am Anfang Februar ist es sinnvoller diese zu "füllen" als den Fußboden zu heizen.

Zum Glück eine passende 5 kW (40 kWh Wärmespeicherung) in Kleinanzeigen bei Verschenken gefunden. Steht nun also in der Doppelgarage und wartet auf den nächsten Winter.

Dabei ist mir aufgefallen, das deren Speicherfähigkeit ziemlich genau mit den viel gepriesenen Sandspeichern übereinstimmt. Also etwa 500 kWh pro m3. Könnte mir gut vorstellen aus einem Haufen alter NSH so ein Teil zu bauen. Im Gegensatz zum Sandspeicher ist man bei der Form ziemlich frei und nicht an einen Stahlzylinder gebunden.

Die geplante unterirdische Dämmung der Garage ist nahezu abgeschlossen. Rundum nun bis 1m tief 6-8cm Perimeterdämmung mit einem schmalen und langen Spaten verbuddelt.

Das Erdreich in 1-2m Tiefe unter der Garage hat sich nun auf knapp 40° eingependelt. Mehr lassen die Thermostate der Heizstäbe nicht zu. Der Winter kann kommen ...

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Erdgewächshaus find ich interessant! Muss halt so viel über Grundwasser sein, dass die Wurzeln nicht faulen, und wie kriegt man da genug Sonne in das Loch rein?

Schön wenn ich wenigstens einmal helfen konnte! Bin gespannt auf deine Ergebnisse.

In unseren Breiten eigentlich nur mit Südhang.

Noch einmal zurück zu den Heizstäben im Erdreich...

Bei meiner Sol-WP sind zwei Bohrungen a 100m im Erdreich abgeteuft worden. Über diese Rohre kann ich bei 8°C Soletemperatur ca. 8kW Wärme dem Untergrund entziehen.Wenn die WP kühlt, pumpt sie ca. 25°C warme Sole in den Untergrund, davon profitieren ich im Herbst, weil die Soletemperatur dann etwas höher ist.

Bei mir sind 40mm-Rohre in die Bohrungen versenkt worden, die mit zwei Hin- und zwei Rückleitungen und mit einem Umlenkkopf an der Spitze, also hier an der tiefsten Stelle, ausgerüstet sind. Die Bohrungen sind mit einem speziellen, sehr gut wärmeleitenden Material verfüllt worden, das auch verhindern soll, dass verschiedene Grundwasserschichten sich durch die Bohrungen vermischen. Nun muss man nicht so tief bohren, die Rohre lassen sich doch auch in 5m-Bohrungen versenken, dazu gibt es Verteiler, an die man mehrere solcher Rohre anschließen kann. Man bräuchte also nur einen gut isolierten Tank, der mit Heizstäben ausgerüstet ist, eine Umwälzpumpe und mehrere Rohre, die im Erdreich versenkt sind. Da kann man dann auch 80°C heißes Wasser mit Frostschutz durchpumpen.

Nur so eine Idee

Grüße Stephan

Ich nehme deine Idee und du erklärst es mir:
Was würde denn passieren, wenn du im Sommer 80°C nach unten pumpen würdest? Hätte das eine spürbare Wirkung für den Winter? Im Sommer ist so oder so "zuviel" Strom vorhanden. Würde das unten nur verschwinden oder würde die Wärme (klar Verluste und das nicht wenig, bzw. darf man soviel Wärme überhaupt nach unten bringen) nichts ergeben?

Das war auch mein allererster Ansatz, zumal es in Kanada etwas ähnliches in größerem Maßstab bereits seit einigen Jahren gibt/gab.

In der Praxis wäre der Aufwand für mich aber deutlich höher gewesen als mit direkt mit elektrischen Heizstäben zu arbeiten. Denn das Grundprinzip ist ja das gleiche mit "Heizstäben" erwärme ich Wasser und damit den Boden. Also einfach einen Schritt überspringen und die Heizstäbe gleich in den Boden.

Wobei es bei einem Neubau sicher neu bewertet werden müste. In meiner Nachrüstung bin ich mit den Heizstäben einfach unterwegs.

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Die Idee ist doch, zuviel Solarstrom in Wärme für den Herbst oder sogar für den Winter zu speichern. Das kann man mit Heizstäben machen, die in Bohrlöchern versenkt werden, oder eben so, wie ich meine Idee beschreiben habe, mit einer Technik, die normalerweise nur dazu genutzt wird, Wärme aus dem Erdreich herauszuholen. Wenn man das Erdreich noch zusätzlich Isoliert, hat man doch den gewünschten großen Erdwärmespeicher.

Grüße

Es gibt bei YT genügend Beispiele in Nordamerika und auch Deutschland wo das funktioniert.

Zumal in meinem "Insel-unendlich-Strom-von-Feb-bis-Nov" Setup starke Leuchten zu betreiben keine Kosten verursachen würden.

Hier ein wildes Video aus Sachsen wo in einem Loch mit Foile drüber die schönsten Südfrüchte produziert werden. https://www.youtube.com/watch?v=wP6-msXqZ1g&t=336s

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Ich meine deine Sole-Wärmepumpe bei der du im Sommer 25°C runterpumpst. Was würde passieren wenn du 80°C runterpumpst?

So sieht die Kurve für die Soletemperatur im Verlauf des Jahres aus, im Winter sinkt sie nach einer Entnahme von ca. 10.000kWh von 12°C auf 8°C ab, um sich dann im Laufe des Sommers wieder auf 12°C zu erholen. So könnte man spekulieren, dass die Temperatur im Erdreich je 10.000kWh Wärmeeintrag um 4°K steigt. Wenn man durch den Solarstrom die Soletemperatur anhebt, führt das im Winter zu einer deutlichen besseren Effizienz der WP, oder zu einer warmen Garage oder einem warmen Keller etc.

Die 80°C Vorlauftemperatur lassen sich mit einer WP nicht erreichen, aber mehr als 45°C durch einen Heizstab direkt in der Bohrungen geht mit extern im Tank erhitzem Wasser schon eher, mit dem entsprechend höheren Energieeintrag.

Grüße

Das ist ja nur halber Meter tief im Boden? Krass. Dachte man müsste wenigstens 1m tief gehn. "Profiversion" wär, wenn man für sowas einen Haufen Doppelglas aus irgendeiner Modernisierug organisieren könnte ..

Ich kenn 2 Sole-WP die aufm trockenen Fels sitzen. Sind etwa 8 - 10qm Solarthermie dran, was fürs Heisswasser nit gebraucht wird geht in den Fels. Funktioniert gut.

In CH gibt es ein aktuelles Wohn Projekt mit Natronlauge als Speichermedium.

Allerdings lt. Info werden für Jahresbedarf Heiz Ersatz von 3000 L Heizöl 48m³Tanks benötigt . Also ein bescheidenes Wohnzimmer, für die Tanks benötigt. Damit sehe ich keinen Vorteil gegenüber dem raumgroßen Steinhaufen oder direktem Erdspeicher.

So funktioniert der Wärmespeiche

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Wenn Du diesen noch mit einer Vakuumkammer umgibst, bist Du übrigens ziemlich genau bei diesem Konzept:

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Gehst du davon aus, dass das Erdreich das regeneriert oder dass man das durch die Wärmezufuhr der Wärmepumpe im Sommer wieder reinpumpt?

Im Sommer 5000kWh Strom zu 20 000kWh Wärme und das nach unten pumpen. 10 000kWh entnimmt man im Winter. Was wird passieren?

Da finde ich die Lösung besser, die vor einigen (>10) Jahren bei einem Neubau bei Stuttgart / Cannstatt gemacht wurde: Rund um die Grundfläche des Hauses 10m tief in den Fels schneiden, Isolierung rein, den ganzen Würfel im Sommer aufheizen mit ST. 1.000 m³ Steinspeicher, braucht nur Pumpe sonst nix

An sowas , einen Felsen mit Bohrungen im Wohzimmer habe tatsächlich h schon mal gedacht :wink:

Isolierung mit Vakuum Regelung ist natürlich top - gefährlich. Anderseits ist mir bei 1200 Grad auch noch nix durch den Boden geflossen. Sollte man halt 2 stufig auch mit herkömmlichem ISO Material außen machen das die max. Wand Temperatur begrenzt.

In dem Fall dürften es wohl 600°C max. Speichertemperatur sein. Das scheint alles so ziemlich 1:1 vom klassischen Nachtspeicherofen "abgekupfert" zu sein, also im Hinblick auf Material, Temperatur und Art der Heizstäbe. Ist ja auch irgendwo sinnvoll, weil gut erprobte und robuste Technik. Nur eben ein paar Nummern größer, und mit der schaltbaren Vakuumisolierung darum herum, damit man die Wärmeabgabe steuern kann.
Wahrscheinlich ist die Isolierung wirklich zweiteilig - innen eine klassische, hitzebeständige Isolierung, die die Wärmeabgabe auf die maximale erwartete Wärmenachfrage limitiert, und darum herum die Vakuumisolierung zum Regeln.

Also ohne den zusätzlichen Wärmeeintrag regeneriert das Erdreich bei der üblichen Dimensionierung der Wärmequelle mit der Zeit so auf 90%. Deshalb sinken die Soletemperaturen normalerweise mit den Jahren bis auf 0°C ab, besonders wenn in der Umgebung mehrere Sole-WPs arbeiten. Um das zu vermeiden, hatte ich die Empfehlung des Brunnenbohrers, für die 6kW-WP 2x60m zu bohren, auf 2x100m angehoben. Deshalb regeneriert mein Erdreich schon im vierten Sommer ziemlich gut. Der Wärmeeintrag durch die Kühlung in diesem Sommer ist da eher marginal. Um 10.000kWh mit einer WP ins Erdreich zu drücken, müsste das Haus wahrscheinlich dauerhaft unter 10°C gekühlt werden, das machen die alten Heizkörper nicht mit und das Parkett würde weg schwimmen. Bei meiner Daikin-WP wird deshalb auch die Vorlauftemperatur durch den Kompressor nur auf max. 16°C abgesenkt. Damit wird die Soletemperatur auf 15-18°C angehoben und kehrt mit 13°C aus der Erde zurück.

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