Der Tunnelkollektor 
  der Tunnelkollektor Bild

 Teil 4  -  das Bonusmaterial...

1. ergänzende Infos zum Zusammenbau des Tunnelkollektors

    1.1 der Siebbau

    1.2 die Bohrvorrichtung

    1.3 die Kernlochbohrung nach draußen

    1.4 Befüllung und Entlüftung

2. Temperatur- und Feuchteerfassung

    2.1 die Sensoren

    2.2 der OneWire-Bus

    2.3 die Erfassung der Temperaturen

    2.4 der Frust - und wie man's besser machen könnte

3. das "Bonus-Bonusmaterial" ...

    3.1 einen Fehler, den man beim Einschlämmen nicht machen sollte



1. ergänzende Infos zum Zusammenbau des Tunnelkollektors

    1.1 der Siebbau


Das Sieb wurde aus alten Dachbalken und Stahlstangen zusammen geschraubt.
An den beiden Seilen konnte der Bagger das komplette Sieb hochnehmen und über dem Graben ablegen.




    1.2 die Bohrvorrichtung

ist so konzipiert, dass damit alle Bohrungen einfach und schnell gebohrt werden können. Dazu ist dann lediglich der jeweilige Anschlagbolzen umzustecken und/oder die Bohrschablone auf der Ständerbohrmaschine umzuspannen.














    1.3 die Kernlochbohrung nach draußen

Zur Durchführung der Kollektorrohre von draußen in den Raum in dem die Heizungsanlage steht, wurden mittels eines  geliehenen Kernlochborgerätes die nötigen beiden Bohrungen im Durchmesser 125mm eingebracht.


Weil sehr hohe Kräfte wirken, muss die Maschine im Boden fest verschraubt werden. Gekühlt wird mittels Wasser  (Gartenschlauch anschließbar).





    1.4 Befüllung und Entlüftung

Um zu testen, ob unsere einfache elektrische Gartenpumpe den nötigen Volumenstrom liefern kann, um alle Luftblasen durch den Tunnelkollektor zu jagen, hatten wir einen Testaufbau mit einem durchsichtigen Schlauch mit gleichem Durchmesser wie das Kollektorrohr gemacht.



So konnten wir sicherstellen, dass der Tunnelkollektor auch später in der Erde restlos entlüftet werden konnte.



Der transparente Schlauch wurde beim Befüllen in den Rücklauf geschraubt, so dass sehr gut zu sehen war, wann keine Blasen mehr ankamen.
Das Wasser-Frostschutzgemisch wurde in der vom Wärmepumpenhersteller Waterkotte vorgeschriebenen Mindestkonzentration in einem ausreichend großen Behälter angemischt und dann via Gartenpumpe in den Kollektor gedrückt. So wurden beide Kreise nacheinander befüllt und danach mit den Kugelhähnen verschlossen.
So konnte später die Restanlage einfach separat angebaut, befüllt und entlüftet werden.

2. Temperatur- und Feuchteerfassung

Der Plan: 20 Temperatursensoren im Erdreich verteilt, sollten die Temperaturen an 20 verschiedenen, aussagekräftigen Stellen über das gesamte Jahr hin laufend erfassen. Diese sollten dann mittels eines Raspberry Pi Minicomputers aufgenommen, und visualisiert werden. Ich wollte eine fundierte Aussage machen können, wie sich die eingebrachte Wärme im Jahresverlauf in der Erde um und im Tunnelkollektor verteilt. Der OneWire Bus ist dafür sehr gut geeignet und nicht teuer.
Die Temperatursensoren wurden in einem Patchkabelverbindergehäuse an 3 Leitungen des Erd-Patchkabels geklemmt, zugedeckelt und komplett mit Silikon ausgespritzt.
Genau dies sollte später für den Ausfall des gesamten Busses führen. Aber zuerst einmal das weitere Vorgehen:

    2.1 die Sensoren

    2.2 der OneWire-Bus


 das USB-OneWire Interface



das Erd-Patchkabel mit den angebrachten Sensoren



die Anbindung an den Raspberry Pi


    2.3 die Erfassung der Temperaturen

erfolgte mittels eines Linux-PC im Haus, der via Fernsteuerung auf den Raspberry Pi zugriff.
Hier ein Foto aus der Bauphase des Busses, auf dem man schon die ausgelesenen Daten von 8 Sensoren erkennen kann. Jeder Sensor hat eine eigene ID und im letzten Block kann man Datum, Uhrzeit, Sensor-Nr. und zugehörige Temperaturen in °C und Fahrenheit erkennen.





Es folgen ein paar Fotos von den Sensoren am Tunnelkollektor:









An den Bambusstangen befinden sich die Sensoren, die jeweils einen Meter außerhalb des Tunnelkollektors die Temperaturen erfassen sollten. Im Graben waren entsprechende Bohrungen nach unten, links und rechts eingebracht worden. Die Bambusstangen wurden dann einfach mit den daran befestigten Sensoren in die Bohrungen gesteckt. Sie können dort rückstandsfrei verrotten und der Sensor bleibt an Ort und Stelle liegen.

    2.4 der Frust - und wie man's besser machen könnte

Der Bus funktionierte !  - aber nur 14 Tage lang, dann war Ende.
Eine frustrierte Ausgrabung des bodennahen Sensors brachte die Ursache ans Licht: das Silikon hielt nicht dicht und das Wasser hatte seinen Weg doch gefunden.
An etlichen Stellen grün und schwarz oxydiert, hatte der Sensor seine Messtätigkeit einfach eingestellt...

Hier müsste also eine andere Idee her, wie die Sensoren wirklich auf Dauer wasserdicht am Buskabel angebracht werden können...

Drei Feuchtigkeitssensoren habe ich ebenfalls noch angefertigt und versenkt, diese aber mit Heißkleber umschlossen. Ob die drei noch bereit wären Daten zu liefern, habe ich noch nicht erfragt ...


3. Nun noch ein paar Fotos als zusammenhanglose Zugabe zum Bonusmaterial...quasi Bonus-Bonusmaterial...




    Hier ist die Zusammenführung der beiden Tunnelkollektorkreise zu jeweils einer Kupferleitung zu sehen.
    Ebenso der Warmwasser-Pufferspeicher mit Solarpumpe und zugehöriger Verrohrung...



    Die Wärmepumpe mit dem 2000 Liter Heizungs-Pufferspeicher.



    noch ein Baggerfoto ...

    3.1 einen Fehler, den man beim Einschlämmen vermeiden sollte

Wir hatten mit dem Einschlämmen begonnen, nachdem der Bagger den Anfang so weit verfüllt hatte, dass sich eine schiefe Ebene aus lockerer Erde gebildt hatte. Dies führte dazu, dass es einen kleinen Erdrutsch gab und die Kollektorrohre verdrückt wurden:
so nicht machen!

Besser ist es mit dem Einschlämmen zu warten, bis der komplette Tunnelkollektor mit Erde bedeckt ist. Dann kann auch nichts mehr wegrutschen.



    und dann noch das ungeheuere Interesse an diesem Projekt von Seiten indirekt beteiligter Hausbewohner...