Energieeffiziente Beheizung von Oberflächen mit CO2-Erdwärmesonden - GERDI

Abstract

Im vorliegenden Projekt wurde ein Freiflächenheizsystem zur Schnee- und Eisfreihaltung entwickelt. Das Heizsystem verwendet ausschließlich oberflächennahe Erdwärme zum Antrieb eines Zweiphasenthermosiphons, der die Wärme vom Untergrund zu den Heizelementen transportiert. Das Heizsystem benötigt keine zusätzliche Antriebs- oder Hilfsenergie. Im Projekt wurden die Heizelemente an der Oberfläche entwickelt, es wurden Versuche zur Leistungsgrenze in der adiabaten Zone und im Verdampfer durchgeführt und diese Grenze für unterschiedliche Durchmesser ermittelt. Des Weiteren wurden Versuche zum Einfluss der Füllmenge und zur Länge des Verdampfers durchgeführt. Mit den Ergebnissen dieser Versuche können derartige Systeme nun richtig dimensioniert werden. Zur Auslegung des Heizsystems wurde zudem ein Simulationsprogramm entwickelt, mit dem das zur Beheizung erforderliche Erdwärmesondenfeld dimensioniert werden kann. Das Programm inkl. Dokumentation und Source Code ist frei über https://github.com/zae-bayern/GERDPy verfügbar. Schließlich wurde ein Demonstrator mit der neuen Technik errichtet und dieser mit einer umfangreichen Messtechnik ausgestattet.