Solarthermie-2000 – Teilprogramm 2 - Solar - so heizt man heute
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den Wärmetauschern aussieht, wenn <strong>man</strong> in be<strong>so</strong>nderen Fällen von diesen 5 K abweicht und<br />
evtl. 6 K oder (maximal!) 7 K oder auch 4 K wählt. Zudem ist zu erkennen, dass der maximale<br />
Unterschied in den Nutzwärmekosten im hier betrachteten Bereich nur ca. 0,5 Pfennige/kWh<br />
beträgt. Dies ist zwar nicht viel, aber in der Summe der Optimierungen ergeben<br />
mehrere dieser kleinen Werte letztlich die gewünscht kostengünstige <strong>Solar</strong>energie. Zudem<br />
verdoppeln sich die gezeigten Effekte, wenn <strong>man</strong> beide Wärmetauscher berücksichtigt.<br />
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Die folgenden Ausführungen <strong>so</strong>llen zeigen, wie sich ein Wärmetauscher zwischen <strong>Solar</strong>kreis<br />
und Speicherladekreis im tatsächlichen Betrieb verhält und inwieweit die vorher berechneten<br />
Austrittstemperaturen<br />
bzw. die mittleren log. Temperaturdifferenzen<br />
und die spezifische<br />
Leistung erreicht werden. Wärmetauscher<br />
an dieser Systemstelle<br />
sind relativ leicht zu spezifizieren,<br />
da Pumpen <strong>so</strong>wohl auf ihrer<br />
Primär- als auch ihrer Sekundärseite<br />
nahezu konstante Volumenströme<br />
vorgeben.<br />
Abb. 6.11:<br />
Kosten der <strong>so</strong>laren Nutzwärme in Abhängigkeit<br />
von der mittl. log. Temperaturdifferenz des<br />
Wärmetauschers<br />
Der hier vorgestellte einwegige<br />
Wärmetauscher (Alfa-Laval<br />
CB51-U60H) ist in der Anlage<br />
München-Baumgartnerstr. eingebaut<br />
(vgl. Kap. 10.1.2). Die Kollektorfläche<br />
beträgt 109 m 2 . Der Wärmeträger auf der Primärseite des Tauschers besteht aus<br />
40 % Ethylenglykol und 60 % Wasser, auf der Sekundärseite fließt Wasser. In Tab. 6.4 sind<br />
die Empfehlungen der ZfS, die Auslegung des Planers (Auslegungsprogramm von Alfa-<br />
Laval) <strong>so</strong>wie für drei Betriebspunkte die tatsächlichen Messwerte und die Ergebnisse der<br />
Nachrechnungen mit dem Auslegungsprogramm für die gemessenen Eintrittstemperaturen<br />
und Volumenströme (Eingabeparameter) gegenübergestellt.<br />
In dieser Anlage hat der Ersteller einen von den oben beschriebenen Empfehlungen der ZfS<br />
abweichenden Wärmetauscher mit einer log. Temperaturdifferenz von 7,3 K bei einer spezifischen<br />
Kollektorkreisleistung von knapp 360 W/m 2 (39,1 kW bei 109 m 2 Kollektorfläche;<br />
vgl. Tab. 6.4) installiert. Die mittlere spez. Übertragungsleistung des Wärmetauschers liegt<br />
mit nur 49 W/K/m 2 KF um den Faktor 2 schlechter als von uns empfohlen (100 W/K/m 2 KF).<br />
Bei einer spezifischen Kollektorkreisleistung von 500 W/m 2 KF (ca. Betriebspunkt 12:00 h in<br />
Tab. 6.4) stellt sich <strong>so</strong>mit an diesem Tauscher ein von 10 K ein und nicht der von uns<br />
empfohlene Wert von 5 K. Dies führt, allein bedingt durch diesen einen schlechteren Wärmetauscher,<br />
zu einer Ertragseinbuße von ca. 4 % gegenüber unseren Empfehlungen. Erst<br />
mit diesem (kostengünstigen) Wärmetauscher (und anderen Abstrichen am System) konnte<br />
jedoch ein Angebotspreis erzielt werden, der (bei gleichbleibendem Garantieertrag!) zu<br />
akzeptablen Kosten für die <strong>so</strong>lare Nutzwärme führte. Der Ersteller konnte trotz reduzierter<br />
Anforderungen an diese (und einige andere) Komponenten die ursprüngliche Ertragsgaran-