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

deckten Bereichs liegen müsste. Durch eine aktive Einbindung des Zirkulationsrücklaufs in
das Solarsystem könnte man eine gewisse Reduzierung der Kollektorfläche erreichen, dennoch
müsste eine solche Anlage enorm groß werden und würde weit entfernt von jeder
Wirtschaftlichkeit arbeiten.
Wie sich unterschiedliche Dimensionierungen in der Realität bei stark schwankendem
Warmwasserbedarf auswirken (und nicht in einem Simulationsprogramm mit annähernd
gleichmäßigem Verbrauch), zeigt Abb. 6.2. In Teil (a) der Abbildung ist der Nutzenergieertrag
aus dem System (also Energieabgabe aus dem Solarspeicher) über der Einstrahlung
auf das Kollektorfeld aufgetragen. Teil (b) zeigt die Abhängigkeit des Systemnutzungsgrades
von der Einstrahlung. Die einzelnen Punkte stellen jeweils Tagessummen bzw.
-mittelwerte dar. Die Punkte wurden approximiert, so dass sich die eingezeichneten Verläufe
ergaben. Die starken Schwankungen zwischen den Punkten ergeben sich durch unterschiedliches
Benutzerverhalten an den einzelnen Tagen, durch die zeitverzögernden Einflüsse
der Solarspeicher und die unterschiedlich hohen Anteile von Tagesperioden mit
nicht-nutzbarer Strahlungsleistung (z.B. unter 200 W/m 2 ), die hier nicht ausgeklammert
wurden. Es handelt sich um Ergebnisse aus dem Zukunftsinvestitionsprogramm (Messjahre
1983/1984). Die Wirkungsgrade liegen generell etwas unter denen heutiger Anlagen, da die
damals eingesetzten Systemkomponenten noch nicht so effizient waren wie heute.
57
2,5
50%
2,0
40%
System-Nutzenergie [kWh/(m²*d)]
1,5
1,0
0,5
Systemnutzungsgrad
30%
20%
10%
0,0
0 1 2 3 4 5 6
0%
0 1 2 3 4 5 6
Einstrahlung auf Kollektorfeld [kWh/(m²*d)]
Einstrahlung aufKollektorfeld [kWh/(m²*d)]
a
Auslastung ca. 100 l/(m²*d)
Auslastung ca. 60 l/(m²*d)
Auslastung ca. 12 l/(m²*d)
b
Auslastung ca. 100 l/(m²*d)
Auslastung ca. 60 l/(m²*d)
Auslastung ca. 12 l/(m²*d)
Abb. 6.2:
Nutzenergieabgabe aus dem Solarspeicher (a) und Systemnutzungsgrad (b) in Abhängigkeit
von der Tageseinstrahlung bei unterschiedlich dimensionierten Solaranlagen
Aus Teil (a) von Abb. 6.2 ist zu ersehen, dass bei dem groß dimensionierten System (niedrige
Auslastung) die Nutzenergieabgabe bei geringen Strahlungssummen erwartungsgemäß
zunächst ansteigt, dass bei höheren Einstrahlungen die Nutzenergieabgabe aber nahezu
stagniert. Dies liegt daran, dass das System wegen schwachen Verbrauchs bereits nach nur
einer geringen eingestrahlten Energiemenge voll beladen ist und daher in Stagnation geht.
Bei den stärker ausgelasteten (knapper ausgelegten Anlagen) tritt dieser Effekt nicht auf.