Solarthermie-2000 – Teilprogramm 2 - Solar - so heizt man heute
Solarthermie-2000 – Teilprogramm 2 - Solar - so heizt man heute
Solarthermie-2000 – Teilprogramm 2 - Solar - so heizt man heute
Erfolgreiche ePaper selbst erstellen
Machen Sie aus Ihren PDF Publikationen ein blätterbares Flipbook mit unserer einzigartigen Google optimierten e-Paper Software.
82<br />
den vom Hersteller zur Verfügung gestellten Berechnungsprogrammen stellt sicher, dass der<br />
Druckverlust eine vorgegebene Grenze (z.B. 100 mbar pro Seite) nicht überschreitet.<br />
Die oben beschriebenen Betriebspunkte für die Auslegung der Wärmetauscher haben sich<br />
technisch in der Praxis bewährt. Wie sich Änderungen des Wärmetauschers (am Beispiel<br />
des Tauschers zwischen Kollektorkreis und Speicher) auf die Systemeffizienz auswirken,<br />
wurde mit Hilfe des Simulationsprogramms T*SOL untersucht. Variiert wurde dabei die<br />
mittlere log. Temperaturdifferenz zwischen Primär- und Sekundärseite des Tauschers.<br />
Für die Rechnungen mit T*SOL Version 3.1 zur Ermittlung des Anlagenertrags bei den<br />
unterschiedlichen Bedingungen wurde eine Anlage mit den folgenden Spezifikationen gewählt:<br />
Wetter: Köln: T*SOL-Anlagentyp E mit Pufferspeicher 5 m 3 mit Schichtbeladung<br />
Kollektorfläche: 100 m 2 , Ausricht. Süd, Neigung 45°; Felddurchfluss: Low-Flow 15 l/(m 2 ∙h)<br />
Zapfverbrauch: 7 m 3 /d (Anlagenauslastung 70 l/(m 2 ∙d)); Profil: T*SOL-Mehrfamilienhaus<br />
mittlere log. Temperaturdifferenz WT: 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10 K (bei konstant 500 W pro m 2 KF)<br />
mittlere spez. Leistung des WT: 167, 125, 100, 83, 71, 63, 50 W/K/m 2 KF [KF=Kollektorfläche]<br />
Aus T*SOL ergab sich, dass <strong>man</strong> pro 1 K höherer mittlerer Temperaturdifferenz mit etwa<br />
0,7 bis 0,8 % weniger Ertrag des <strong>Solar</strong>systems rechnen muss. In großen <strong>Solar</strong>anlagen werden<br />
üblicherweise zwei Wärmetauscher (Be- und Entladetauscher für den Pufferspeicher)<br />
eingesetzt. Würde <strong>man</strong> beide Tauscher verschlechtern bzw. verbessern, <strong>so</strong> würden sich der<br />
oben beschriebenen Effekt bezüglich Systemertrag und auch die Auswirkungen auf die Systemkosten<br />
und auf die in Abb. 6.11 gezeigten Kosten der <strong>so</strong>laren Nutzwärme verdoppeln.<br />
In das Berechnungsprogramm für Wärmetauscher der Firma Alfa-Laval /28/ wurden die<br />
benötigten Daten (mittl. log. Temperaturdifferenz, max. erlaubter Druckverlust (100 mbar)<br />
etc.) eingegeben. Die vom Programm vorgeschlagenen Wärmetauscher wurden für die verschiedenen<br />
Bedingungen übernommen. In das Programm wurde nicht durch Vorgabe von<br />
Größe oder Typ des Tauschers eingegriffen.<br />
Für die Berechnung der <strong>so</strong>laren Nutzwärmekosten wurden Anlagenkosten von 140.000 DM<br />
inkl. Planung und MwSt, aber ohne den untersuchten Tauscher zu Grunde gelegt. Zu diesen<br />
Kosten wurden die Kosten für die verschiedenen Wärmetauscher (inkl. des auf ihre Kosten<br />
entfallenden Planungshonorars) hinzugerechnet. Schließlich ergaben sich al<strong>so</strong> für jede gewählte<br />
mittlere log. Temperaturdifferenz am Wärmetauscher der Systemertrag und die mit<br />
den Tauscherkosten variierenden Systemkosten. Nach dem in <strong><strong>Solar</strong>thermie</strong>-<strong>2000</strong> üblichen<br />
Verfahren (vgl. Kap. 11.2.1) wurden schließlich die einzelnen Nutzwärmekosten berechnet.<br />
Das Ergebnis dieser Rechnungen ist in Abb. 6.11 dargestellt. Es ist zu beachten, dass der<br />
Nullpunkt der Y-Achse bei dieser Darstellung unterdrückt wurde, <strong>so</strong> dass die Unterschiede<br />
überzeichnet werden. Ohne diese Maßnahme wären die Unterschiede jedoch kaum sichtbar<br />
gewesen. Die Kurve zeigt ein flaches Minimum bei einer mittleren log. Temperaturdifferenz<br />
von 5 K, dem Wert, der von uns für die Auslegung empfohlen wird. Da das Minimum nicht<br />
be<strong>so</strong>nders ausgeprägt ist, ist es durchaus möglich, dass es bei anderen Anlagenkonfigurationen<br />
leicht nach links oder nach rechts verschoben ist. Dies bedeutet jedoch auch, dass die<br />
Empfehlung sicher richtig ist, dass <strong>man</strong> aber durchaus prüfen <strong>so</strong>llte, wie der Preissprung bei