IEA Solar Heating and Cooling Programm - NachhaltigWirtschaften.at

Endbericht Solare Kühlung und Klimatisierung – IEA SHC Task 38, Phase II 20
Energieverteilung im Gebäude (dieser wird im Referenzsystem als gleich angenommen).
Der COPel,tot wird also für die produzierte Nutzenergie berechnet. Die elektrische
Arbeitszahl (COPel,overall) inkludiert zusätzlich den Stromverbrauch der
Energieverteilung im Gebäude.
Die Primärenergieverhältnisse (PER) werden für Systeme mit fossilen und/oder
erneuerbaren (Renewable Energy Source - RES) Energieträgern berechnet. Es ist dies
jeweils das Verhältnis von erzeugter Nutzenergie im Verhältnis zu der dafür
aufgewendeten Primärenergie, also wieder exklusive der Verteilung im Gebäude.
Als Primärenergiefaktoren [kWh Endenergie / kWh fossiler Primärenergie] werden als
Standard verwendet: 0,9 für fossile Brennstoffe (Heizöl, Erdgas), 10 für Biomasse
(Pellets, Hackschnitzel) und 0,4 für elektrischen Strom für den Vergleich auf
internationaler Ebene (auch eine Berechnung des Primärenergiefaktors für
Blockheizkraftwerke ist integriert). Diese Werte können im „Monitoring Tool“ aber auch
entsprechend den nationalen oder lokalen Rahmenbedingungen durch den Nutzer
angepasst werden. Der fossile, CO2-relevante Primärenergiebedarf eines Systems mit
erneuerbaren Energieträgern kann im Vergleich zu einem System mit fossilen
Energieträgern trotz schlechter Systemeffizienz sehr niedrig sein. Grund dafür ist der
günstige Primärenergiefaktor von 10 für erneuerbare Energieträger im Gegensatz zu 0,9
bei fossilen Brennstoffen.
Um auch erneuerbare und fossil betriebene Systeme hinsichtlich Systemeffizienz
miteinander vergleichen zu können, wird für Systeme mit erneuerbaren Energieträgern
zusätzlich zu dessen erneuerbarem Primärenergiebedarf (PERres) ein fossiler
Primärenergiebedarf (PERfossil) berechnet. Damit kann die Qualität der verschiedenen
Systeme unter gleichen Rahmenbedingungen verglichen werden.
In Ebene zwei des „Monitoring Tools“ wird hauptsächlich die Qualität der „heißen“
Teilsysteme Solarkreis und Energiespeichermanagement innerhalb des Systems
evaluiert. Diese werden durch Kennzahlen wie „Kollektorkreiseffizienz“, „Kollektorertrag
pro m²“, „Solarenergienutzung“ (solar energy utilization), „Speichereffizienz“ und
„Systemeffizienz“ bewertet.
In der dritten Ebene wird eine tiefer gehende Analyse durchgeführt. Einige spezifisch
definierte Arbeitszahlen bewerten die Leistungsfähigkeit der Teilsysteme
Sorptionskältemaschine und SGK. Neben der thermischen Arbeitszahl (COPth) der
Sorptionskältemaschine [kWh erzeugte Kälte/ aufgewendete thermische Antriebsenergie]
werden einige elektrische Arbeitszahlen (COPel - kWh erzeugte Kälte/ aufgewendete
elektrische Energie) berechnet. Dies sind der COPel der Kältemaschine selbst, COPel der
Kältemaschine plus Austreiber-, Kaltwasser- und Rückkühlpumpe inklusive
Kühlturmventilator sowie der COPel noch einmal erweitert um die Kollektorkreispumpen.
Analog dazu werden dieselben Kennwerte bei SGK Einheiten berechnet.
Auch der Wasserverbrauch des Nasskühlturms und des SGK Systems wird in
verschiedenen Kennzahlen evaluiert: Wasserverbrauch im Verhältnis zur erzeugten Kälte,
Strombedarf der Wasseraufbereitung im Verhältnis zum Wasserverbrauch oder im
Verhältnis zur erzeugten Kälte.
Schließlich wurde für die Berechnung ein Referenzsystem definiert, um bewerten zu
können ob das solare Heiz- und Kühlsystem bessere Ergebnisse liefert als ein
konventionell betriebenes System, welches dieselben Heiz- und Kühllasten abdeckt.
Dieses Referenzsystem besteht aus einem Gasbrennwertkessel (95%
Kesselnutzungsgrad), welcher den Heizenergiebedarf abdeckt und die
Warmwasserbereitung bewerkstelligt. Es wurde ein kleiner Warmwasserspeicher mit
typischen Wärmeverlusten angenommen, welche auf den gemessenen
Warmwasserverbrauch basieren.
AEE - Institut für Nachhaltige Technologien