Erdwärmenutzung
Versorgungstechnische Planung und Berechnung
Peter Loose
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Peter Loose, Erdwärmenutzung (2013), VDE Verlag, Berlin, ISBN: 9783800738465
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Beschreibung / Abstract
Im Mittelpunkt des Interesses der technischen Entwicklung der heutigen Geothermie und dieses Buches steht die Nutzung von Wärme niedriger Temperatur. Diese Wärme ist im Wesentlichen nichts anderes als gespeicherte Sonnenenergie; Geothermie bedeutet heute eigentlich indirekte Nutzung der Sonnenenergie mithilfe der enormen Wärmespeicherkapazität der Erde. Wärme vulkanischen Ursprungs erreicht nur an wenigen Orten der Welt Temperaturen, die zur Beheizung oder gar Stromerzeugung ausreichen.
Dieses Werk beantwortet in bewährter Weise die wichtigsten Fragen rund um die regenerative Energiequelle Erdwärme:
· Wo und unter welchen Bedingungen lässt sich Erdwärme sinnvoll zur Energiegewinnung einsetzen?
· Was ist bei der Planung zu bedenken, welche Probleme können entstehen? Welche technischen Verfahren werden eingesetzt?
· Wie sind entsprechende Anlagen bei der Projektierung zu berechnen?
Neu in dieser überarbeiteten und wesentlich erweiterten 4. Auflage:
· Abschnitte über den Brunnenbau,
· Berücksichtigung der neu entwickelten Berechnungsmethoden in der Projektierung,
· stärkere Differenzierung der Gliederung nach Theorie und Anwendung,
· Aufnahme vieler zusätzlicher Bilder, Tabellen und Diagramme.
Theoretisches Wissen und praktische Erfahrung hat der Autor in seinem Buch zu einer kompakten Einheit verknüpft. Die Inhalte sind praxisgerecht aufbereitet und mit einer Fülle an Berechnungsbeispielen angereichert. Theoretisches Grundwissen zur oberflächennahen und tiefen Geothermie rundet die Ausführungen ab.
Dieses Werk beantwortet in bewährter Weise die wichtigsten Fragen rund um die regenerative Energiequelle Erdwärme:
· Wo und unter welchen Bedingungen lässt sich Erdwärme sinnvoll zur Energiegewinnung einsetzen?
· Was ist bei der Planung zu bedenken, welche Probleme können entstehen? Welche technischen Verfahren werden eingesetzt?
· Wie sind entsprechende Anlagen bei der Projektierung zu berechnen?
Neu in dieser überarbeiteten und wesentlich erweiterten 4. Auflage:
· Abschnitte über den Brunnenbau,
· Berücksichtigung der neu entwickelten Berechnungsmethoden in der Projektierung,
· stärkere Differenzierung der Gliederung nach Theorie und Anwendung,
· Aufnahme vieler zusätzlicher Bilder, Tabellen und Diagramme.
Theoretisches Wissen und praktische Erfahrung hat der Autor in seinem Buch zu einer kompakten Einheit verknüpft. Die Inhalte sind praxisgerecht aufbereitet und mit einer Fülle an Berechnungsbeispielen angereichert. Theoretisches Grundwissen zur oberflächennahen und tiefen Geothermie rundet die Ausführungen ab.
Kritik
„Das gelungene Werk wird durch zahlreiche Projektierungsberechnungen und die Beantwortung häufig gestellter Fragen abgerundet." (DIN-Mitteilungen)
Leseprobe
Inhaltsverzeichnis
- ERDWÄRMENUTZUNG
- Vorwort
- Inhaltsverzeichnis
- 1 Einführung
- 1.1 Geothermische Potenziale
- 1.2 Einteilung der Möglichkeiten zur Erdwärmenutzung
- 2 Wärmebilanzen
- 3 Einige Probleme der Wärmeleitung
- 3.1 Wärmeleitungsgleichung
- 3.2 Dimensionsanalyse
- 3.3 Quellentheorie
- 3.4 Punktquelle
- 3.5 Linienquelle
- 3.6 Zylinderquelle
- 3.7 Näherungsverfahren und numerische Lösungsverfahren
- 4 Thermal-Response-Test
- 5 Sonden und Sondenfelder
- 5.1 Berechnungsgrundlagen
- 5.2 Linienförmige Sonden
- 5.3 „Flache“ Sonden („Spiralkollektoren“)
- 5.4 Unregelmäßige Feldanordnungen
- 6 Konvektion und Grundwasserströmung
- 6.1 Konvektiver Wärmestrom
- 6.2 Das „hydrogeologische“ Dreieck
- 6.3 Hydrogeologische Atlanten
- 7 Brunnenanlagen
- 7.1 Hinweise zum Brunnenbau
- 7.2 Bemessungsfragen
- 8 Thermische Eigenschaften von Gesteinen
- 8.1 Oberflächennaher Temperaturverlauf
- 8.2 Wärmetechnische Stoffwerte von Gesteinen
- 9 Tiefe Geothermie
- 9.1 Das HDR-Verfahren – Prinzip
- 9.2 Standortbewertung
- 9.3 ORC-Prozess
- 9.4 Kalina-Prozess
- 9.5 Arbeitsmittel und Wirkungsgrad
- 10 Flache Geothermie (bis 100 m Teufe)
- 10.1 Sondenbauformen
- 10.2 Bohrtechnik
- 11 Erdwärmespeicher
- 11.1 Mögliche Bauarten
- 11.2 Laden und Entladen von Erdwärmespeichern
- 11.3 Berechnung
- 11.4 Lastmanagement
- 12 Planungstools für die flache Geothermie
- 12.1 Systematik der Planung
- 12.2 VDI 4640
- 12.3 SIA 384/6
- 12.4 ASHRAE-Tabellenkalkulation
- 12.5 Planungssoftware
- 12.6 Berechnungsbeispiel
- 13 Oberflächennahe Sonden/Kollektoren
- 13.1 Sonden („Spiralkollektoren“)
- 13.2 Kollektorfelder
- 13.3 Berechnungsbeispiel
- 14 Luftkollektoren
- 14.1 Konstruktive Hinweise
- 14.2 Berechnung
- 14.3 Beispiel
- 15 Heizungs- und Kühlungssysteme
- 15.1 Wärmepumpenheizung
- 15.2 Kühlung
- 15.3 Kombinierte (gekoppelte) Systeme
- 15.4 Heiz- und Kühlflächen und ihre Berechnung
- 15.5 Überlegungen zur Regelungsstrategie
- 15.6 Berechnungsbeispiel
- 16 FAQ
- Literatur
- Stichwortverzeichnis