Prüfbericht Nr. C663LPEN

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1 Institut für Solartechnik Hochschule Rapperswil Oberseestrasse 10, CH 8640 Rapperswil Tel , Fax Auftraggeber: Thüsolar GmbH Dr. H. Ludewig Ring 2 D Rudolstadt Tel. +49 (03672) Fax: +49 (03672) Prüfbericht Nr. C663LPEN Inhalt: Seite 1 Beschreibung des Kollektors Technische Daten des Prüflings Skizze des Kollektors Angaben zu einzelnen Elementen Fotografie des Kollektors Skizze zur Kollektorbefestigung Prüfmethode und Ergebnisse Prüfungen der thermischen Leistung Prüfkreislauf Wirkungsgradkurve Winkelfaktor-Messwerte Zeitkonstante Effektive thermische Kapazität Leistungsabgabe je Kollektor Anmerkungen...9 Anhang: Zusammenfassung...10 Seite 1 von 10 Seiten

2 1 Beschreibung des Kollektors 1.1 Technische Daten des Prüflings Produktinformation Hersteller Thüsolar GmbH Modell Thüsol 2.5 Typ (Flach/Ev/Subat) Flachkollektor Serienprodukt Ja Zeichnungsnummer Seriennummer Herstelldatum 04/2004 Kenngrössen Brutto-Länge m Brutto-Breite m Brutto-Höhe m Bruttofläche m² Aperturfläche m² Absorberfläche m² Gewicht leer mit 47 kg Abdeckung Gewicht leer ohne -- Abdeckung Fluidinhalt 1.4 l Aufbau Kollektortyp Anzahl Röhren / Absorberstreifen Absorberteilung Anzahl der parallel durchströmten Röhren Anzahl der thermisch seriellen Abdeckungen Werkstoff der Abdeckungen Stärke der Abdeckungen Flachkollektor m 11 1 Einscheiben- Sicherheitsglas 4 mm Wärmeträger Typ Wasser-Glykol Anmerkungen -- Absorber Absorbermaterial(ien) Absorberstreifen-Länge Absorberstreifen-Breite Absorberstreifen-Stärke Beschichtung Absorberbauart Montage Schrägdach-Aufbau Schrägdach-Einbau Flachdach-Aufbau Flachdach-Einbau Flachdach-Aufbau mit Ständer Kupfer m m 0.2 mm Interpane Sunselect Kupferlamellen 100 mm x 0.2 mm auf Kupferrohr 8 x 0.5 plasmageschweisst Ja Ja Nein Nein Ja Gehäuse und Wärmedämmung Gehäusematerial Aluminium Dichtungsmaterial EPDM, Silikon, Keramikband Dämmaterial Steinwolle Stärke 30 mm Apertur-Masse m * m Betriebs-Beschränkungen Max. Betriebstemperatur -- Max. Betriebsdruck 10 bar andere -- Testverlauf Testvorschrift EN 12975, Aussentest Eingang Prüfling Testbeginn Testende Bemerkungen zur Kollektorkonstruktion -- Seite 2 von 10 Seiten

3 1.2 Skizze des Kollektors Legende 1 Rahmen 2 Wärmedämmung, seitlich 3 Abdeckung 4 Absorber 5 Wärmedämmung 6 Rückwand 1.3 Angaben zu einzelnen Elementen Absorber Legendenposition 4 Material(ien) Kupfer Bauart Kupferlamellen 100 mm x 0.2 mm auf Kupferrohr 8 x 0.5 plasmageschweisst Beschichtung Interpane Sunselect Herstellungsverfahren der Beschichtung DC-Sputter (Kathodenzerstäubungsverfahren) Abdeckung Legendenposition 3 Produktbezeichnung HIT P-MM Material Einscheiben-Sicherheitsglas Stärke 4 mm Eigenschaften Eisenarm, strukturiert, antireflexbeschichtet Dämmaterial Legendenposition 2 Material Steinwolle Stärke 30 mm Kaschierung Schwarzes Glasvlies Legendenposition 5 Material Steinwolle Stärke 40 mm Kaschierung Schwarzes Glasvlies Andere Elemente Legendenposition 1 Eigenschaften Alu-Strangpressprofil, vernietet, mit Eckverbindern Legendenposition 6 Eigenschaften Aluminium, eben Seite 3 von 10 Seiten

4 1.4 Fotografie des Kollektors 1.5 Skizze zur Kollektorbefestigung Anmerkungen -- Seite 4 von 10 Seiten

5 2 Prüfmethode und Ergebnisse 2.1 Prüfungen der thermischen Leistung Prüfungen wurden durchgeführt gemäss den Vorgaben der EN : Abweichungen von dieser Prüfvorschrift sind im Prüfbericht in der Formatierung dieses Absatzes hevorgehoben und begründet. 2.2 Prüfkreislauf Fig. 2.1: Prüfkreislauf für Wirkungsgradmessungen Seite 5 von 10 Seiten

6 2.3 Wirkungsgradkurve Allgemeines Durchflussrate im Test Messfluid Testmethode Geographische Position des Testgeländes 180 l/h 33.3 Vol-% Ethylenglykol stationär (Steady State) 47.2 N / 8.8 O, 417 m NN Kollektorneigungswinkel nachgeführt (45±5) Kollektor-Azimut nachgeführt (0±48) Definition des Wirkungsgrades η = Q& A G Leistungsabgabe des Kollektors Q & Bezugsfläche Strahlungleistung Empfangene Strahlungsleistung Gleichung der Wirkungsgradkurve Temperatur Kollektoreintritt Temperatur Kollektoraustritt Umgebungstemperatur A G A G η = η T in T ex T a * * 2 0 a1 Tm a2 G Tm Mittlere Kollektortemperatur T = ( T T ) 2 m in + Reduzierte Temperaturdifferenz T = ( T T ) G Globale Bestrahlungsstärke für die Darstellung der Kurven * m m ex a G = 800 W/m² Seite 6 von 10 Seiten

7 2.3.2 Wirkungsgrad Bezug des Wirkungsgrades auf die Absorberfläche erfolgt als zusätzliche Information zu den von der Norm geforderten Bezugsflächen Grafik 1.0 Wirkungsgrad bei G = 800 W/m² Absorberfläche 0.8 Aperturfläche Bruttofläche Fig. 2.2: Wirkungsgradkennlinie für G = 800 W/m² Parameter für Kennliniengleichung: T* m [m²k/w] Bezugsfläche: Absorberfläche Aperturfläche Bruttofläche η 0 (-) a 1 (W/m²K) a 2 (W/m²K²) Aus Wiederholversuchen an einer Rücklegeprobe ( Referenzkollektor ) ergibt sich für die Wirkungsgradmessung folgender Streubereich (Standardabweichung des Mittelwertes multipliziert mit einem Faktor 2): Bei T m *=0.02: 0.27 Wirkungsgrad-% bei T m *=0.05: 0.44 Wirkungsgrad-% bei T m *=0.08: 0.62 Wirkungsgrad-% Seite 7 von 10 Seiten

8 2.4 Winkelfaktor-Messwerte K Θ (longitudinal) K Θ (transversal) Zeitkonstante τ C = 57 s 2.6 Effektive thermische Kapazität Bestimmung nach EN , Anhang J3 (dynamische Messung) C eff,j3 = 19.1 kj/k (pro Kollektor, mit Fluid) Bestimmung nach EN , Abschnitt (Berechnung aus Materialdaten) C eff,6162 = 11.5 kj/k (pro Kollektor, mit Fluid) Zusatzinformation: Die Kapazität wurde bestimmt mit Stoffwerten von Antifrogen N. Für andere Wärmeträger errechnet sich die thermische Kapazität zu C eff,j3 = 1.4 l * Dichte * spezifische Wärmekapazität des Fluids kj/k bzw. C eff,6162 = 1.4 l * Dichte * spezifische Wärmekapazität des Fluids kj/k 2.7 Leistungsabgabe je Kollektor T m - T a Globalstrahlung 400 W/m² 700 W/m² 1000 W/m² 10 K 620 W 1'153 W 1'686 W 30 K 428 W 961 W 1'494 W 50 K 224 W 757 W 1'290 W Seite 8 von 10 Seiten

9 3 Anmerkungen Dieser Bericht darf ohne ausdrückliche schriftliche Genehmigung nicht auszugsweise vervielfältigt werden. Die angewendeten Testmethoden erfüllen die Anforderungen der EN 12975, ISO Die Prüfergebnisse beziehen sich ausschliesslich auf den geprüften Kollektor. Der Bericht erfüllt die Anforderungen nach EN Der Bericht entspricht den Vorgaben nach ISO Rapperswil, Dr. Andreas Bohren Leiter Kollektoren Dipl.-Ing. Walter Gubler Prüfingenieur Seite 9 von 10 Seiten

10 Anhang: Zusammenfassung (nach EN12975 Anhang E) Kollektoridentifikation Hersteller Thüsolar GmbH Modell Thüsol 2.5 Typ (Flach/Ev/Subat) Flachkollektor Seriennummer Zeichnungsnummer Dimensionen Bruttolänge m Bruttobreite m Bruttohöhe m Bruttofläche m² Aperturfläche m² Absorberfläche m² Allgemeine Angaben Gewicht 47 kg Wärmeträger Wasser-Glykol Durchflussrate (Bereich) l/h Druckabfall bei 100 l/h -- Betriebsdruck 10 bar Wirkungsgrad bezüglich Aperturfläche η a a Wirkungsgrad bezüglich Absorberfläche η a a Leistung je Kollektor Globalstrahlung G T m - T a G = 400 W/m² G = 700 W/m² G = 1000 W/m² 10 K 620 W 1'153 W 1'686 W 30 K 428 W 961 W 1'494 W 50 K 224 W 757 W 1'290 W Prüfung durch: SPF Solartechnik, CH-8640 Rapperswil Datum: Seite 10 von 10 Seiten