Solarthermie-2000 – Teilprogramm 2 - Solar - so heizt man heute
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Tab. 6.5:<br />
Charakteristische Auslegungswerte für einen Wärmetauscher zwischen <strong>Solar</strong>puffer und<br />
Trinkwasser-Vorwärmspeicher [Die Vorgabe zum Volumenstrom ist systemabhängig!]<br />
Auslegungs-Durchfluss (vgl. Tab.6.6)<br />
mittleres log. <br />
Primärseite (<strong>Solar</strong>puffer)<br />
Sekundärseite (Vorwärmsp.)<br />
systemabh. Vorgabe: 1,5 m 3 /h (beide Seiten des WT etwa gleich)<br />
Ziel: ca. 5 K (max. erlaubt ca. 5,3 K = 5 % höher)<br />
Temperatur Eintritt Vorgabe: 50 °C Vorgabe: 15 °C<br />
Temperatur Austritt Vorgabe: ca. 19,8 °C (evtl. var.) Ergebnis WT-Progr.: ca. 44,8 °C<br />
Druckverlust<br />
Vorgabe (je nach Planerwunsch): z.B. max. 100 mbar<br />
Übertragungsleistung Ziel: ca. 52 kW (Abweichung nach unten höchstens 5 %)<br />
k∙A-Wert des WT Ziel: 10,4 kW/K (Abweichung nach unten höchstens 10%)<br />
In Tab. 6.5 sind die für ein Wärmetauscher-Auslegungsprogramm notwendigen Eingaben<br />
grau hinterlegt und fett gedruckt. Da die Sekundärseite des Wärmetauschers nicht vom<br />
gezapften Trinkwasser durchströmt werden muss (der nahezu druckverlustlose Vorwärmspeicher<br />
liegt parallel dazu), kann ein WT mit relativ hohem Druckverlust (z.B. 100 mbar)<br />
und gutem Wärmeübergang eingesetzt werden. Die mittlere log. Temperaturdifferenz ergibt<br />
sich auch hier erneut aus dem Kompromiss zwischen möglichst geringem Verlust im Temperaturniveau<br />
und vertretbaren Kosten für den Tauscher (vgl. oben). Die sekundärseitige<br />
Wärmetauschereintrittstemperatur entspricht in etwa der Kaltwassertemperatur (kleiner<br />
Vermischungszuschlag). Die primärseitige Eintrittstemperatur orientiert sich an den in Low-<br />
Flow-Systemen im Sommer im Mittel erreichbaren Temperaturen im oberen Teil des <strong>Solar</strong>puffers.<br />
Die Beachtung dieser Sommertemperatur ist wichtig, weil gerade im Sommer (hoher<br />
<strong>Solar</strong>gewinn) die Energie möglichst gut abgeführt werden <strong>so</strong>llte. Sie ist aber nach oben<br />
meist dadurch begrenzt, dass auf der Primärseite des WT oft nur eine Maximaltemperatur<br />
von 65 °C zugelassen wird, um Verkalkung auf der Sekundärseite (Trinkwasser) vorzubeugen.<br />
Der gewählte Mittelwert von 50 °C berücksichtigt zudem auch strahlungsarme Zeiten<br />
im Sommer. Die Einlauftemperatur auf der Primärseite ist (im Gegensatz zum Wärmetauscher<br />
im Kollektorkreis) nicht volumenstromabhängig, da die zu übertragende Leistung<br />
nicht extern aufgezwungen wird (wie bei der Strahlung bzw. der Kollektorfeldleistung).<br />
Vielmehr bestimmt hier der gewählte Volumenstrom die zu übertragende Leistung. Letztlich<br />
muss dieser Volumenstrom al<strong>so</strong> sinnvoll gewählt werden, damit der Verbraucher ausreichend<br />
mit <strong>Solar</strong>energie ver<strong>so</strong>rgt werden kann und eine effiziente Entladung des Pufferspeichers<br />
gesichert wird. Anhand der folgenden Überlegungen <strong>so</strong>ll versucht werden, die<br />
kritische Frage nach der zweckmäßigen Wahl des Volumenstroms (auf beiden Seiten des<br />
WT etwa gleich) zu beantworten. Da die Erfahrungen im Programm <strong><strong>Solar</strong>thermie</strong>-<strong>2000</strong><br />
noch nicht sehr umfangreich sind, müssen die folgenden Ausführungen mit großem Vorbehalt<br />
gemacht werden. Sie sind durch künftige Ergebnisse noch abzusichern.<br />
Sollte das WT-Berechnungsprogramm als Ergebnis einen Wärmetauscher vorschlagen, bei<br />
dem die Zielwerte (Mindestleistung, maximales mittleres ) um mehr als 5% schlechter<br />
liegen, <strong>so</strong> muss ein zweiter Auslegungsversuch mit leicht geänderten Temperaturverhältnissen<br />
(wir empfehlen, die primärseitige Austrittstemperatur zu variieren) durchgeführt werden,<br />
bis ein WT vorgeschlagen wird, der bezüglich der Leistung nicht zu stark nach unten<br />
und bezüglich der Temperaturdifferenz nicht zu weit nach oben abweicht (Effizienzverschlechterung).<br />
Abweichungen in die jeweils entgegengesetzte Richtung sind effizienzverbessernd<br />
(unkritisch), aber leider kostensteigernd. Der k∙A-Wert <strong>so</strong>llte nicht unter den ange-<br />
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