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Erdwärmesonden-Versuchsanlage

Eine grundlegende Zielstellung des Projektes ist die Untersuchung thermischer Speichervorgänge im Umfeld von Erdwärmesonden. Um in diesem Forschungsfeld nicht nur Erkenntnisse aus Modellbetrachtungen, sondern ebenso aus experimentellen Untersuchungen ziehen zu können, steht der Forschergruppe ein mit umfangreicher Messtechnik ausgestatteter Versuchsstand zur Verfügung.

Die Anlage umfasst folgende Hauptkomponenten:

  • Kälteerzeuger (Kompressionskältemaschine) zur Simulation des Wärmeentzugs durch eine Wärmepumpe
  • Wärmeerzeuger (Gasbrennwertkessel) zur Simulation von Wärme-Einspeisungen, wie sie z.B. bei der Gebäudeklimatisierung hervorgerufen werden
  • Thermischer Speicher für Wärme und Kälte
  • Erdwärmesondenfeld (drei im Dreieck angeordnete Sonden vom Typ PE-Xa 32 mm Doppel-U und eine zentrisch angeordneten Kontrollsonde)

Die vier Hauptkomponenten sind durch ein hydraulisches System miteinander verbunden. Das Anlagendesign ermöglicht die Beaufschlagung einzelner oder auch mehrerer Sonden mit definierten Wärme- oder Kälteleistungen bei individuell regelbaren Betriebsparametern (Wärmeerzeuger: max. 132 kW, Kälteerzeuger: max. 45 kW, Umwälzpumpe: max. 12,6 m³/h). Der Betriebsbereich der Versuchsanlage reicht hierbei von -10 bis +90 °C, um auch betriebstechnische Randbereiche handelsüblicher Wärmepumpenanlagen zuverlässig abbilden zu können.

Alle drei Erdwärmesonden sowie die zentral angeordnete Kontrollsonde verfügen auf ihrer vollen Länge über eine Messsensorik zur Erfassung der Temperatur. Die zentrale Erfassung der Messwerte erfolgt über ein Messsystem der Firmen Ahlborn/GESO. Die Datenspeicherung und -visualisierung wird mit der Software AMR-WinControl realisiert.


Finanziert aus Mitteln der Europäischen Union und des Freistaates Sachsen