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Einfluss des Betriebs von Wärmepumpen auf potenzielle Durchfrostung einer Erdwärmesonde

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Beschreibung

Frost-Tau-Wechsel beim Betrieb von Erdwärmesonden (EWS) kann zu einer Beschädigung des Verpressmaterials der EWS aber auch des umliegenden porösen Mediums führen. Um einer potentiellen Durchfrostung einer EWS vorzubeugen wird die minimale Zulauftemperatur der EWS auf minus 3°C begrenzt. Diese Minimaltemperatur wurde basierend auf Erfahrungswerten und numerischen Modellrechnungen konservativ festgelegt. Es liegen jedoch keine detaillierten experimentellen Untersuchungen von Temperaturgradienten und -isothermen innerhalb des Sondenraums vor, die diese Festlegung wissenschaftlich untermauern (hinterfragen) könnten. In Abhängigkeit verschiedener Lastfälle soll eine neue EWS-Anlage im VEGAS-Versuchsbehälter durch ihre hochaufgelöste Instrumentierung erstmals zeitlich und räumlich aufgelöste Temperaturgradienten und Profile innerhalb und (bei entsprechender externer Ausstattung mit Messlanzen) im Nahbereich einer EWS liefern. Schwerpunkt der Untersuchungen wäre zum einen festzustellen, wann eine Durchfrostung des Sondenraums stattfindet und zum anderen möglich Nutzungsszenarien zu beschreiben, die bei maximaler Auslastung der Wärmepumpe einen frostfreien Betrieb der EWS sicherstellen.

Metadaten

TitelEinfluss des Betriebs von Wärmepumpen auf potenzielle Durchfrostung einer Erdwärmesonde 
Stand 2014 
Förderkennzeichen L7514011

 

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