Solarthermie-2000 – Teilprogramm 2 - Solar - so heizt man heute

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Filter, Luft im Kollektorfeld usw.) für den unzureichenden Durchfluss gefunden werden
konnten, wurde nach dem zweiten Messzeitraum eine stärkere Pumpe eingebaut. Daraufhin
stieg der Durchfluss auf 11,9 l/(h∙m 2 ) an und damit auf den ursprünglich vorgesehenen
Sollwert. Diese Veränderung wirkte sich positiv auf das Systemverhalten aus, wie man am
leichtesten an den erreichten %-Werten vom korrigierten garantierten Ertrag bzw. Nutzungsgrad
im Vergleich zum Vorjahr sehen kann (Tab. 10.1). Diese Werte sind um ca. 2 %
gegenüber denen des Vorjahres angestiegen. Ein Vergleich mit der ersten Messperiode ist
wegen der oben schon angesprochenen Langzeiteffekte nicht sinnvoll. Gleichzeitig stieg die
Arbeitszahl des Systems, da vor dem Umbau eine Doppelpumpe (parallel geschaltet) im
Kollektorkreis eingebaut war, die nun durch nur eine besser angepasste Einfachpumpe
ersetzt wurde. Der Einsatz von zwei parallel geschalteten Pumpen war wenig sinnvoll bei
dem sich hier einstellenden Arbeitspunkt im Pumpendiagramm (vgl. Kap. 6.4).
Auslegung und Betriebsverhalten des Wärmetauschers im Kollektorkreis
Der Wärmetauscher ist auf eine zu übertragende Leistung aus dem Kollektorfeld von 90 kW
ausgelegt worden. Bei einer geplanten mittl. log. Temperaturdifferenz von 6 K stellt sich
dann ein Wärmeübergang (k∙A-Wert) von ca. 14.000 W/K ein. Bezogen auf die Kollektorfläche
von 172 m 2 sind dies 82 W/K pro m 2 Kollektorfläche. Dieser Wert liegt unter der
Empfehlung von 100 W/(K∙m 2 ). Der Volumendurchsatz sollte auf beiden Seiten des Tauschers
2,5 m 3 /h betragen. Der Durchsatz auf der Primärseite des WT beträgt lt. Messungen
aber nur ca. 1,9 m 3 /h, der auf der Sekundärseite nur 1,6 m 3 /h. (Bezüglich des Auslegungsvolumenstroms
auf der Primärseite des Wärmetauschers in Höhe von 2,5 m 3 /d besteht eine
Unklarheit: Der spez. Volumenstrom im Kollektorfeld sollte lt. Auslegung 12 l/(h∙m 2 ) betragen.
Multipliziert mit 172 m 2 Kollektorfläche ergäbe dies einen Volumenstrom von nur
2,06 m 3 /h.)
An einem guten Strahlungstag erreicht die Leistung des Kollektorkreises über 90 kW. Die
aus den vier am Wärmetauscher gemessenen Temperaturen berechnete mittl. log. Temperaturdifferenz
liegt jedoch nicht wie geplant bei 6 sondern bei fast 11 K. Damit ergibt sich ein
k∙A-Wert von nur ca. 8.000 W/K. Die Kollektoren müssen also auf einem höheren Temperaturniveau
arbeiten als vorgesehen, was sich leicht negativ auf den Systemertrag
auswirkt. Der Grund für diese geringe Wärmetauschereffizienz muss noch gesucht werden.
10.1.2 Solaranlage in einem Wohngebäude in München
Daten zum Objekt
Typ Mehrfamilienhaus Planbelegung ca. 240 Personen in 79 WE
Baujahr 1996 sonst. Einrichtungen Kindergarten (70 Plätze)
Eigentümer GWG München konv. Energie Erdgas
Baujahr Solaranlage 1997
Bei dem Gebäude wurden besondere gestalterische, konstruktive und bauphysikalische
Maßnahmen (Immissionsschutzwand vor der Südfassade, kompakter Baukörper, hybride
Solarheizsysteme aus Luftkollektoren und Speicherwänden als Testanlage an 8 Wohnungen)
realisiert /33/. Der geplante spezifische Heizwärmebedarf liegt unter 50 kWh/(m 2·a).