Flächenkollektor

Ein Flächenkollektor ist neben dem Erdwärmekorb und dem Spiralkollektor eine weitere Bauform des Erdwärmekollektors. Der Flächenkollektor wird unterhalb der Frostgrenze installiert. Gleichzeitig muss er innerhalb des Erdreichs liegen, das sich im Sommer durch die Sonne thermisch reguliert. Diesen Anforderungen entsprechen in der Regel Tiefen von 1-2 m. Demnach werden Flächenkollektoren als Wärmequelle für Wärmepumpen im Bereich der oberflächennahen Geothermie eingesetzt.

Die Wärmeübertragerrohre eines Flächenkollektors sind horizontal im Erdreich auf einer großen Fläche installiert (s. Abbildung 1). Die Rohre werden mit Abständen zwischen 50 und 80 cm verlegt. Die Länge der Rohrleitung beträgt insgesamt mehrere 100 m. Innerhalb des Systems zirkuliert eine Wärmeträgerflüssigkeit, die die Wärme aus dem Erdreich aufnimmt. Die übertragene Wärmemenge pro Zeiteinheit, die sogenannte Wärmeentzugsleistung, ist unter anderem abhängig von der Wärmeleitfähigkeit des Bodens. Diese ist wiederum abhängig von der Beschaffenheit, der Temperatur sowie dem Luftgehalt und dem Wassergehalt. Die Wärmeentzugsleistung liegt gewöhnlich bei 10-40 W/m².

Ein Nachteil des Flächenkollektors ist, dass die Bebauung der darüber liegenden Fläche nicht möglich ist. Eine Bebauung würde die Sonneneinstrahlung behindern.

Englische Übersetzung(en):

ground coupled horizontal heat exchanger