Thermische Solaranlagen und Photovoltaikanlagen

Transkript

1 Thermische Solaranlagen und Photovoltaikanlagen

2 Was Sie erwartet Thermische Solaranlagen Kollektorarten Anlagenkomponenten Warmwasserbereitung Heizungsunterstützung Qualitätsaspekte Photovoltaikanlagen Aufbau einer Anlage Photovoltaikmodule Wechselrichter Betriebsarten Montagearten Qualitätsaspekte

3 Kollektorarten Quelle: klima:aktiv

4 Aufbau Flachkollektor Quelle: klima:aktiv

5 Wirkungsgrade unterschiedlicher Kollektoren (bei voller Sonneneinstrahlung = ca. 800W/m²)

6 Komponenten Warmwasserbereitung Quelle: klima:aktiv 6

7 Dimensionierung Warmwasserbereitung Korrekt dimensionierte Anlagen decken 60 bis 70 Prozent des Warmwasserwärmebedarfs Quelle: Broschüre Modern Heizen 7

8 Ausrichtung und Neigung Warmwasserbereitung Spezifischer Ertrag: 250 bis 400 kwh/m² Kollektor

9 Kosten einer Solaranlage (4 Personen HH) 7 m² Kollektor, 500 Liter-Boiler, Gesamt mit Montage: ca ,- Bundesförderung: - 500,- Gemeindeförderung: - 350,- Einsparung pro Jahr: Strom: ca. 550,-/Jahr Öl: ca. 500,-/Jahr Gas: ca. 290,-/Jahr Pellet: ca. 250,-/Jahr Kosten 6.150,- Kosten eines herkömmlichen Boilers erspart: 650,- Mehrkosten der Solaranlage: 5.500,-

10 Heizungsunterstützung - Grundsätze in der Planung Fußboden- oder Wandheizung ideal Optimum in der Ausrichtung Süden, (Abweichung max Grad) Grad Neigung Standarddimensionierung 3-5 m² Kollektor pro kw Heizlast und ca. 50 Liter Puffer pro m² Kollektor bringt ca % Deckung (spez. Kollektorertrag ca kwh/m²) Quelle: klima:aktiv

11 Heizungsunterstützung & WW Solare Deckung 8 kw Heizlast, 4 Personen Wärmebedarf ca kwh für Warmwasser & ca kwh für Heizung = kwh Endenergie > Ca ,- Heizkosten pro Jahr (neue Gasheizung) Solare Deckung % Kollektorfläche m² Puffergröße l Spezifische Kollektorfläche m²/kw ,5 Spezifischer Ertrag kwh/m²

12 Montage Quelle: klima:aktiv

13 Qualitätsaspekte Einfache Systeme geringere Fehlerquellenwahrscheinlichkeit Kundeneinweisung Gute Anlagenplanung und Dokumentierung (hydraulisches Schema, exakte Fühlerplatzierung, Reglereinstellungen) Gute Dämmung Speicher und Leitungen (Thermosiphone) Ertragsberechnung Regelmäßig Kontrolle ph-wert und Frostschutz Broschüre 10 wichtige Tipps : Qualitätssiegel

14 Infos klima:aktiv Erneuerbare Wärme, Zertifizierte SolarwärmeinstallateurInnen, der Zertifizierten_Installateure.pdf Austrian Institute of Technology, AEE Intec, BMVIT Haus der Zukunft,

15 Photovoltaik

16 Funktionsprinzip Quelle: Foliensatz Photovoltaik, Wirtschaftsministerium Baden-Württemberg

17 Begriffsbestimmungen Solarzelle einzelne Zelle eines Solarmoduls Solarmodul Zusammenschaltung mehrerer Zellen zu einen Modul mit bestimmter Leistung Peak (kwp) Spitzenleistung eines Moduls bei STC Standard Test Bedingungen (STC) Sonneneinstrahlung 1000 W/m², Zelltetemp 25 C AM (air mass) = 1,5

18 Volleinspeisung + DC- Freischalter PV-Module Verbraucher Stromzähler Stromzähler Wechselrichter Öffentliches Netz

19 Überschusseinspeisung + DC- Freischalter PV-Module Wechselrichter Verbraucher Stromzähler Öffentliches Netz

20 Modulüberblick Produktgarantie: 2 5 Jahre Leistungsgarantie: Jahre 1 kwp 6 10 m² 1 kwp kwh/a verschiedene Größen + Leistungen Transparentmodule Isolierglasmodule bunte Farben möglich Quelle: Ertex Solartechnik GmbH Foto: DI Matthias Komarek, "die umweltberatung" Quelle: Quelle:

21 Lastprofil

22 Haltbarkeit Langzeitdegradation PV- Anlage vom Verbund am Loser (3 Modultypen je 10 kw) => 8 bis 12 % in 19 Jahren => im Mittel also nur ca. 0,5 % Degradation pro Jahr Messungen eines Herstellers: 8,6 % in 23 Jahren Foto: Dr. Rudolf Zauner, Verbund

23 Orientierung und Neigung Quelle: klima:aktiv

24 Verschaltung bei Verschattung Quelle: Pan-Ökoteam

25 Temperaturverhalten Quelle: Foliensatz Photovoltaik, Wirtschaftsministerium Baden-Württemberg

26 Wirtschaftlichkeit Überschussanlage : 4 kwp (ca ) Eigenverbrauch : 40% (Annahme) Hausverbrauch : 5500 kwh x 0,2 /kwh = 1.100,-- PV-Erzeugung : 4 kwp kwh PV-Eigenverbrauch : kwh x 0,2 /kwh = 320,-- PV-Überschuss : kwh x 0,08 /kwh = 192,-- PV-Gewinn/Jahr = 512,-- Förderung 2012: 800 /kwp Amortisation: ( ) / 512 = 15 Jahre Ohne Wechselrichtertausch, Zins- & Stromschwankungen

27 Hausbeispiel

28 Montage Foto: Leopold Schwarz, Energie- und Umweltagentur NÖ

29 Montage Foto: Leopold Schwarz, Energie- und Umweltagentur NÖ

30 Montage Foto: Leopold Schwarz, Energie- und Umweltagentur NÖ

31 Montage Foto: Leopold Schwarz, Energie- und Umweltagentur NÖ

32 kwh 4 kwp Anlage 700 Monatliche Erträge : : : 3099 Vorgabe: : Mittelw 2010 Mittelw 2011 Mittelw 2012 Mittelw Jan Feb Mär Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Grafik: Leopold Schwarz, Energie- und Umweltagentur NÖ

33 Max. Tagesertrag Maximaler Tagesertrag im Monat 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 05:00 05:20 05:40 06:00 06:20 06:40 07:00 07:20 07:40 08:00 08:20 08:40 09:00 09:20 09:40 10:00 10:20 10:40 11:00 11:20 11:40 12:00 12:20 12:40 13:00 13:20 13:40 14:00 14:20 14:40 15:00 15:20 15:40 16:00 16:20 16:40 17:00 17:20 17:40 18:00 18:20 18:40 19:00 19:20 19:40 20:00 20:20 20:40 21:00 Leistung/kW

34 Qualitätsaspekte Geprüfte Module IEC 61215, Modul Vorsortierung Wechselrichter Abstimmung mit Modulen Verschattungsanalyse Hohe Erträge / bei guter Ausrichtung spez. Ertrag kwh/kwp (Aufdachmontage) spez. Ertrag ca. 600 kwh/kwp (Fassadenmontage) Gute Hinterlüftung: 10cm Hinterlüftungsebene bei Dächer, Fassaden

35 Beispiele 37

36 Infos Bundesverband Photovoltaik Grundlagen Einspeisetarife Förderungen Photovoltaik-Fiebel 2012: Berechnungsprogramme PVSol Polysun AIT Ausbildung zertifizierter Photovoltaiktechniker bzw. -Planer

37 Kernaussagen Solarthermie: Kollektoren zur Warmwassererzeugung Photovoltaik: Paneele zur Stromerzeugung Ausrichtung nach +/- Süden, direkte Solareinstrahlung nötig Faustregel für die Dimensionierung für die WW-Bereitung: 4 Personen Haushalt: 6-8 m 2 Bruttokollektorfläche (mit Flachkollektor) 400 bis 500 l Boiler 60-70% Deckung des WW-Wärmeverbrauchs Grobdimensionierung Heizungsunterstützung mit Solarthermie: 3-5 m 2 Kollektor pro kw Heizlast, 50 l Puffer pro m 2 Kollektorfläche; 30-40% solare Deckung des Wärmebedarfs ist möglich

38 Kernaussagen Für 1 kwp sind rund 6-10 m 2 Modulfläche nötig, Erzeugung von kwh/a PV-Anlagen für EFH: auf Eigenverbrauchabdeckung dimensionieren ist am wirtschaftlichsten (Anlagenkonzept: Überschusseinspeisung) Dachflächennutzung von Gemeindegebäuden für PV oder Solarthermie z.b. PV-Bürgerbeteiligungsmodelle sind erwägenswert Verschattung der PV-Module vermeiden Wirkungsgrad sinkt mit steigender Modultemperatur Hinterlüftung Grenzen der Solarenergienutzung: Im Winter ist durch die niedrigeren Einstahlungswerte eine völlige Deckung des Bedarfs nicht möglich (Anlage wäre sonst im Sommer völlig überdimensioniert).