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

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gebenen Minimalwert (knapp 10 % unter Zielwert) absinken. Da er aus dem Quotienten von
Leistung und Temperaturdifferenz berechnet wird, ist klar, dass nicht z.B. die Leistung stark
nach unten und gleichzeitig erheblich nach oben abdriften dürfen. Der kostenbewusste
Planer wird jedoch auch prüfen, ob geringfügig (!) größere Abweichungen nach unten evtl.
den Einsatz eines erheblich (!) preiswerteren WT ermöglichen.
Prinzipiell sollte die Leistung des Wärmetauschers so bemessen werden, dass in den meisten
Zapfzeiträumen der Energiebedarf des Warmwassers möglichst weitgehend (soweit es
die Temperaturen im Solarpuffer zulassen) gedeckt wird. Da der Solar-Vorwärmspeicher
Zapfspitzen (wegen seines normalerweise kleinen Volumens allerdings nur beschränkt)
abpuffern kann, ist eine Auslegung des Wärmetauschers auf Zapfspitzen nicht unbedingt
notwendig. Diese Spitzen können vielmehr (in Relation zum Volumen des Pufferspeichers)
für die Auslegung rechnerisch reduziert werden. Die Berücksichtigung extremer Zapfspitzen,
die nur sehr selten auftreten, ist bei dieser Anlagenvariante nicht notwendig.
Tab. 6.6:
Rechengang zur Bestimmung des Soll-
Durchflusses am Wärmetauscher zwischen
Solarpuffer und Solar-Vorwärmspeicher
Tagesverbrauch gemessener Wert 7,5 m 3 /d
"Normalspitzen" ca. 1/3 Tagesverbrauch 2,5 m 3 /h
Soll-Durchfluss 60 (50-70)% "Normalspitze" 1,5 m 3 /h
Nach Auswertung einiger Messergebnisse an Gebäuden mit relativ gleichmäßigem Tagesprofil
(Wohngebäude, Krankenhäuser, Seniorenwohnheime etc.) im Programm Solarthermie-2000
haben wir festgestellt, dass – von Extremfällen abgesehen – die "üblichen"
Zapfspitzen während eines Tages (Spitzen in m 3 /h während einer Minute oder 30 Sekunden)
im Bereich von 40 bis 20 % des Tagesverbrauchs (in m 3 /d) liegen. (Beispiel: Tagesverbrauch:
10 m 3 /d; übliche Zapfspitzen 30 %: 3 m 3 /h.) Inwieweit für diese und völlig anders
genutzte Gebäude (z.B. Sporthallen, Hallenbäder etc.) aus künftigen Daten besser abgesicherte
Relationen abzuleiten sein werden, bleibt abzuwarten. Wir halten es für vertretbar,
hier vorläufig die Empfehlung auszusprechen, in Gebäuden mit relativ gleichmäßiger Verteilung
des Zapfverbrauchs während des Tages für "normale" Zapfspitzen (in m 3 /h) mit ca.
einem Drittel des Wertes für den Tagesverbrauch (in m 3 /d) zu rechnen. Da auch diese "normalen"
Spitzen nicht oft auftreten
und zudem der Solar-Vorwärmspeicher
eine gewisse Glättungsfunktion
erfüllt, halten wir bei
Systemen mit Vorwärmspeicher (je
nach Größe dieses Speichers) einen
Volumenstrom von ca. 50-70 % der
so abgeschätzten "Normalspitzen"
für ausreichend. Der Druckabfall bei
diesem Auslegungsdurchfluss (Soll-Durchfluss) sollte nicht mehr als 100 mbar (beide Seiten)
betragen, damit die Energieaufnahme der Pumpen nicht zu hoch wird. Der Druckverlust
auf der Trinkwasserseite hat keinen Einfluss auf das Warmwassernetz, da parallel zum
Wärmetauscher der nahezu druckverlustfreie Vorwärmspeicher liegt.
In Tab. 6.6 ist der Weg zur Abschätzung des Auslegungsdurchflusses durch diesen WT
zusammengefasst. Es wird nochmals ausdrücklich betont, dass dieser Rechengang noch als
vorläufig zu betrachten ist, da die Datenbasis sehr klein ist.
Wesentlich komplizierter sind die Verhältnisse an diesem Wärmetauscher, wenn er ohne
Vorwärmspeicher an das Trinkwassernetz angekoppelt ist, also immer von der gerade gezapften
Warmwassermenge durchströmt wird (vgl. Abb. 3.1a in Kap. 3.1). Hier muss der