Prüfbericht Zuverlässigkeit, Dauerhaftigkeit und Wärmeleistung eines Sonnenkollektors

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1 FORSCHUNGS- UND TESTZENTRUM FÜR SOLARANLAGEN Institut für Thermodynamik und Wärmetechnik Universität Stuttgart Professor Dr. Dr.-Ing. habil. H. Müller-Steinhagen in Kooperation mit Prüfbericht Zuverlässigkeit, Dauerhaftigkeit und Wärmeleistung eines Sonnenkollektors Test Report Durability, Reliability and Thermal Performance of a Solar Collector nach EN 1975-: 6 according to EN 1975-:6 Prüfbericht-Nr.: 7COL638 Test Report No.: 7COL638 Stuttgart, den Stuttgart, June 5 th, 8 Auftraggeber: client: Hersteller: manufacturer: Typ: brand name: Herstelljahr: year of production: Changzou Sunpower Solar Water Heater Co., ltd #69 South Airport Road Luoxi Town Changzhou Jiangsu China Changzou Sunpower Solar Water Heater Co., ltd SPA-58/18--C 7

2 Prüfbericht-Nr. / test report no.: 7COL638 Seite von 5 / page out of 5 Inhaltsverzeichnis Table of Contents 1 Allgemeine Angaben... 3 General Specifications Innendruckprüfung des Absorbers... 8 Internal Pressure Test for Absorber 3 Prüfung der Hochtemperaturbeständigkeit... 8 High Temperature Resistance 4 Expositionstest... 8 Exposure 5 Schneller äußerer Temperaturwechsel... 9 External Thermal Shock 6 Schneller innerer Temperaturwechsel... 9 Internal Thermal Shock 7 Beregnungsprüfung... 1 Rain Penetration 8 Mechanische Belastung... 1 Mechanical Load Test 9 Stagnationstemperatur Stagnation Temperature 1 Endkontrolle Final Inspection 11 Zusammenfassung der Zuverlässigkeitsprüfungen... 1 Summary of Reliability Tests 1 Prüfergebnisse Wärmeleistung Test Results Thermal Performance 13 Prüfvorkommnisse und Betriebsverhalten des Kollektors Test Occurrences and Operating Behaviour 14 Prüfverfahren Test Methods Anhang A: Ertragsvorhersage Annex A: Prediction of the Yearly Energy Gain Anhang B: Erklärung zu den Ergebnissen der Messungen unter quasi-dynamischen Bedingungen Annex B: Explanation upon the Measurements under quasi-dynamic Conditions Anhang C: Leistungskurven Annex C: Power Curves Anhang D: Nomenklatur... 5 Annex D: Symbols and Units

3 Prüfbericht-Nr. / test report no.: 7COL638 Seite 3 von 5 / page 3 out of 5 1 Allgemeine Angaben (gemäß Herstellerangaben General Specifications (acc. to manufacturer Hersteller Manufacturer Ansprechpartner: contact person: Typ: type: Herstellernummer: serial no.: Interne Kennzeichnung des Prüflabors: internal identification of test laborotry: Serienprodukt oder Baumuster: serial product or model: Herstelljahr: year of production: Changzou Sunpower Solar Water Heater Co., ltd #69 South Airport Road Luoxi Town Changzhou Jiangsu China Joy Zheng Tel.: Fax: joy@sunpower-solar.com SPA-58/18--C SPA-58/18--C keine Angabe not specified C638 C638 Serienprodukt serial product 7 7 Bezugsflächen Dimensions of collector unit Bruttofläche: gross area: Aperturfläche: aperture area: Absorberfläche: absorber area: von Prüflabor bestimmt determined by test laboratory 3.9 m² 3.9 m².4 m².4 m² 1.61 m² 1.61 m² Kollektor/Gehäuse Technical figures Bauart: collector type: Länge: length: Breite: width: Höhe: height: Material: material: Vakuumröhrenkollektor mit Wärmerohr vacuum tube collector with heatpipe 199 mm (von Prüflabor bestimmt 199 mm (determined by test laboratory 1653 mm (von Prüflabor bestimmt 1653 mm (determined by test laboratory 186 mm (von Prüflabor bestimmt 186 mm (determined by test laboratory Aluminium aluminium Gewicht: weight: Dichtungsmaterialien: sealing material: Einbauweise: collector mounting: 48 kg 48 kg Silikon silicon Flachdach, geneigtes Dach flat roof, tilt roof

4 Prüfbericht-Nr. / test report no.: 7COL638 Seite 4 von 5 / page 4 out of 5 Absorber Absorber Material: material: Dicke: thickness: Oberflächenbehandlung: surface treatment: Absorptionsgrad: absorptance: Emissionsgrad: emittance: Wärmeträgerinhalt: heat transfer fluid content: Durchströmungsform: flow pattern: Abmessungen Absorberrohre: dimension absorber tubes: Anzahl Absorberrohre: no. of absorber tubes: Abstand der Absorberrohre: distance between absorber tubes: Abmessungen Sammlerrohr: dimension of the header: Anzahl Anschlüsse: no. of connections: Ausführung Anschlüsse: realisation of connections: Glas glass 1.5 mm 1.5 mm keine Angaben not specified <.6 < Liter 1.5 liters parallel parallel 8 x.5 mm 8 x.5 mm keine Angabe not specified 35 x.8 mm 35 x.8 mm Kupferrohr mm copper tube mm Transparente Abdeckung Transparent cover: Anzahl: number: Material: material: Hersteller: manufacturer: Produktbezeichnung: brand name: Transmissionsgrad: transmittance: Dicke: thickness: 1 1 Borosilikatglas borosilicate glass keine Angabe not specified keine Angabe not specified keine Angabe not specified keine Angabe not specified

5 Prüfbericht-Nr. / test report no.: 7COL638 Seite 5 von 5 / page 5 out of 5 Wärmedämmung Thermal insulation: Glasröhren / glass tubes Sammler / header Material: material: Wärmeleitfähigkeit: thermal conductivity: Wärmekapazität: heat capacity: Dichte: density: Dicke: thickness: Hochvakuum zwischen innerer und äußerer Röhre high vacuum between inner and outer tubes nicht zutreffend not applicable nicht zutreffend not applicable nicht zutreffend not applicable nicht zutreffend not applicable Mineralwolle mineral wool.4 W/(mK.4 W/(mK keine Angabe not specified 14 kg/m³ 14 kg/m³ keine Angabe not specified Grenzdaten Limitations: Stillstandstemperatur: stagnation temperature: max. zul. Betriebsüberdruck: max. operation pressure: 19 C (von Prüflabor bestimmt 19 C (determined by test laboratory 1 bar 1 bar Zulässiger Wärmeträger: allowed heat transfer fluid: Nenndurchfluss pro Kollektor: nominal flow rate per collector: Frostschutzmittel, Wasser anti-freeze liquid, water 14 kg/h 14 kg/h Feststellung des Kollektors Collector identification: Zeichnungssatz: construction characteristics: L-13*14/58-F/AL-1.8m/58-, Zeichnung Nr. BDLT-WI-5Y/A-1-A L-13*14/58-F/AL-1.8m/58-1, Zeichnung Nr. BDLT-WI-5Y/A-1-A L-13*14/58-F/AL-1.8m/58-15, Zeichnung Nr. BDLT-WI-5Y/A-1-A L-13*14/58-F/AL-1.8m/58-18, Zeichnung Nr. BDLT-WI-5Y/A-1-A L-13*14/58-F/AL-1.8m/58-, Zeichnung Nr. BDLT-WI-5Y/A-1-A L-13*14/58-F/AL-1.8m/58-4, Zeichnung Nr. BDLT-WI-5Y/A-1-A L-13*14/58-F/AL-1.8m/58-3, Zeichnung Nr. BDLT-WI-5Y/A-1-A Heatpipe, Zeichnung Nr. LXHP14 Datum: L-13*14/58-F/AL-1.8m/58-, drawing no.bdlt-wi-5y/a-1-a

6 Prüfbericht-Nr. / test report no.: 7COL638 Seite 6 von 5 / page 6 out of 5 Zeichnungssatz: construction characteristics L-13*14/58-F/AL-1.8m/58-1, drawing no.bdlt-wi-5y/a-1-a L-13*14/58-F/AL-1.8m/58-15, drawing no.bdlt-wi-5y/a-1-a L-13*14/58-F/AL-1.8m/58-18, drawing no.bdlt-wi-5y/a-1-a L-13*14/58-F/AL-1.8m/58-, drawing no.bdlt-wi-5y/a-1-a L-13*14/58-F/AL-1.8m/58-4, drawing no.bdlt-wi-5y/a-1-a L-13*14/58-F/AL-1.8m/58-3, drawing no.bdlt-wi-5y/a-1-a Heatpipe - drawing no.lxhp14 date: Datenblätter: technical data sheets: ITW Datenblatt Kollektor ITW data sheet collector Kennzeichnung: collector label: Ein Typenschild lag dem Kollektor als Entwurf bei. Gemäß EN :6 Kapitel 7. muss das Typenschild gut sichtbar und haltbar angebracht sein. Es muss zusätzlich die folgende nach EN :6 Kapitel 7. geforderte Angabe enthalten. - Herstellungsjahr The collector label was attached as a draft. According to EN :6 chapter 7. it shall be fixed visible and durable on the collector frame. The collector label shall contain the following additional information. - year of production Installationsanweisung: installer instruction manual: Die Installationsanweisung fehlt. Sie muss folgende Angaben enthalten: - verfügbare Dokumentation in jeweiliger Landessprache - Maße und Gewicht des Kollektors - Anweisung für Transport und Handhabung des Kollektors - Beschreibung des Montageverfahrens - Empfehlungen für den Blitzschutz - Anweisungen für die Verbindung der Kollektoren untereinander - Anweisungen für den Anschluss des Kollektorfeldes an den Wärmeträgerkreislauf

7 Prüfbericht-Nr. / test report no.: 7COL638 Seite 7 von 5 / page 7 out of 5 Installationsanweisung: installer instruction manual: - Maße von Rohranschlüssen bei Kollektorgruppen bis m² - Empfehlungen hinsichtlich der verwendbaren Wärmeträgermedien - Vorsichtsmaßnahmen, die beim Füllen, Betrieb und Wartung zu treffen sind - maximaler Betriebsdruck - Druckabfall - größter und kleinster Neigungswinkel - zulässige Wind- und Schneelast - Wartungsanforderungen The installer instruction manual is missing. It shall contain the following information: - documentation available in national language in which country is sold - dimensions and weight of the collector - instructions about transport and handling of the collector - description of the mounting procedure - recommendations about lightning protection - instructions about the coupling of the collectors to one another - instructions about the connection of the collector field to the heat transfer circuit - dimensions of pipe connections for collector arrays up to m² - recommendations about the heat transfer fluid which may be used - precautions to be taken during filling, operation and service - maximum operation pressure - pressure drop - maximum and minimum tilt angle - maximum wind and snow load - maintenance requirements. Gültigkeit Validity: Der Prüfbericht ist gültig für den oben beschriebenen Kollektortyp SPA-58/18--C, und für die Kollektortypen SPA-58/18-1-C, SPA- 58/18-15-C, SPA-58/18-18-C, SPA-58/18- -C, SPA-58/18-4-C und SPA-58/18-3-C. The test report is valid for collector type SPA-58/18-- C and for the collector types SPA-58/18-1-C, SPA- 58/18-15-C, SPA-58/18-18-C, SPA-58/18--C, SPA-58/18-4-C und SPA-58/18-3-C.

8 Prüfbericht-Nr. / test report no.: 7COL638 Seite 8 von 5 / page 8 out of 5 Innendruckprüfung des Absorbers Internal Pressure for Absorber Durchführung und Randbedingungen nach EN 1975-:6 Teil, Kapitel 5.. Lead-through and boundary conditions acc. to EN 1975-:6 part, chapter 5.. Datum: date: max. Betriebsdruck max. operating pressure [bar] Prüfdruck test pressure [bar] Prüfdauer test duration [min] Ergebnis: kein größerer Fehler nach EN :6, Kapitel Conclusion: no major failure acc. to EN :6, chapter Prüfung der Hochtemperaturbeständigkeit High Temperature Resistance Durchführung und Randbedingungen nach EN 1975-:6 Teil, Kapitel 5.3. Lead-through and boundary conditions acc. to EN 1975-:6 part, chapter 5.3. Datum: date: Prüfdauer test duration [min] mittlere Bestrahlungsstärke mean irradiance [W/m²] mittlere Umgebungstemperatur mean ambient temperature [ C] Ergebnis: kein größerer Fehler nach EN :6, Kapitel Conclusion: no major failure acc. to EN :6, chapter Expositionstest Exposure Durchführung und Randbedingungen nach EN 1975-:6 Teil, Kapitel 5.4. Lead-through and boundary conditions acc. to EN 1975-:6 part, chapter 5.4. Expositionsdauer: Tage Duration of exposure: 118 days Einstrahlungssumme in Kollektorebene sum of global irradiation [MJ/m²] Anzahl Tage mit mehr als 14 MJ/m² number of days with more than 14 MJ/m² [d] Niederschlagssumme sum of rainfall [l/m²] Anzahl Stunden über 85 W/m² number of hours with more than 85 W/m² [h] Ergebnis: kein größerer Fehler nach EN :6, Kapitel Conclusion: no major failure acc. to EN :6, chapter 5.3.1

9 Prüfbericht-Nr. / test report no.: 7COL638 Seite 9 von 5 / page 9 out of 5 5 Schneller äußerer Temperaturwechsel External thermal shock Durchführung und Randbedingungen nach EN 1975-:6 Teil, Kapitel 5.5. Lead-through and boundary conditions acc. to EN 1975-:6 part, chapter Prüfung: Test: Volumenstrom flow rate [l/(m²min] Fluidtemperatur fluid temperature [ C] mittlere Bestrahlungsstärke mean irradiance [W/m²] mittlere Umgebungstemperatur mean ambient temperature [ C].9 < Ergebnis: kein größerer Fehler nach EN :6, Kapitel Conclusion: no major failure acc. to EN :6, chapter Prüfung: Test: Volumenstrom flow rate [l/(m²min] Fluidtemperatur fluid temperature [ C] mittlere Bestrahlungsstärke mean irradiance [W/m²] mittlere Umgebungstemperatur mean ambient temperature [ C] 3. < Ergebnis: kein größerer Fehler nach EN :6, Kapitel Conclusion: no major failure acc. to EN :6, chapter Schneller innerer Temperaturwechsel Internal thermal shock Durchführung und Randbedingungen nach EN 1975-:6 Teil, Kapitel 5.6. Lead-through and boundary conditions acc. to EN 1975-:6 part, chapter Prüfung: test Volumenstrom flow rate [l/(m²min] Fluidtemperatur fluid temperature [ C] mittlere Bestrahlungsstärke mean irradiance [W/m²] mittlere Umgebungstemperatur mean ambient temperature [ C] 1.7 < Ergebnis: kein größerer Fehler nach EN :6, Kapitel Conclusion: no major failure acc. to EN :6, chapter 5.3.1

10 Prüfbericht-Nr. / test report no.: 7COL638 Seite 1 von 5 / page 1 out of 5. Prüfung: test Volumenstrom flow rate [l/(m²min] Fluidtemperatur fluid temperature [ C] mittlere Bestrahlungsstärke mean irradiance [W/m²] mittlere Umgebungstemperatur mean ambient temperature [ C] 1.9 < Ergebnis: kein größerer Fehler nach EN :6, Kapitel Conclusion: no major failure acc. to EN :6, chapter Beregnungsprüfung Rain penetration Durchführung und Randbedingungen nach EN 1975-:6 Teil, Kapitel 5.7. Lead-through and boundary conditions acc. to EN 1975-:6 part, chapter 5.7. Datum: Date: Volumenstrom flow rate [l/(m²min] Fluidtemperatur fluid temperature [ C] Prüfdauer test duration [h] Ergebnis: kein größerer Fehler nach EN :6, Kapitel Conclusion: no major failure acc. to EN :6, chapter Mechanische Belastung Mechanical load test Durchführung und Randbedingungen nach EN 1975-:6 Teil, Kapitel 5.9. Lead-through and boundary conditions acc. to EN 1975-:6 part, chapter Überdruckprüfung für die Kollektorabdeckung Positive pressure test of the collector cover Durchführung und Randbedingungen nach EN 1975-:6 Teil, Kapitel Lead-through and boundary conditions acc. to EN 1975-:6 part, chapter Datum: Date: Die Kollektorabdeckung wurde mit einem max. Druck von 1 Pa belastet. The collector cover was charged with a max. pressure of 1 Pa. Ergebnis: kein größerer Fehler nach EN :6, Kapitel Conclusion: no major failure acc. to EN :6, chapter 5.3.1

11 Prüfbericht-Nr. / test report no.: 7COL638 Seite 11 von 5 / page 11 out of 5 9 Stagnationstemperatur Stagnation temperature Bestimmung der Stagnationstemperatur nach EN 1975-:6 Teil, Anhang C. Determination of the stagnation temperature acc. to EN 1975-:6 part, Annex C. Datum: Date: mittlere Bestrahlungsstärke G m mean irradiance mittlere Absorbertemperatur ϑ sm mean absorber temperature mittlere Umgebungstemperatur ϑ am mean ambient temperature [W/m²] [ C] [ C] Ergebnis: Die Stagnationstemperatur ϑ stg für die vorgeschriebenen Umgebungsbedingungen von G s = 1 W/m² und ϑ as = 3 C ergibt sich nach Conclusion: The stagnation temperature ϑ stg for the required ambient conditions G s = 1 W/m² and ϑ as = 3 C is calculated according ϑ stg Gs = ϑas + G m ( ϑ ϑ sm am zu ϑ stg = 19 C to 1 Endkontrolle Final inspection Zerlegung und Untersuchung des Kollektors nach Abschluss der vollständigen Prüffolge gemäß EN 1975-: Dismantling and inspection of the collector after completion of the full test sequence according to EN 1975-: Datum: Date: Ergebnis: Die optische Begutachtung des Kollektors ergab keine Auffälligkeiten oder Abnormalitäten. Conclusion: The optical expertise of the collector did not result in any abnormalities.

12 Prüfbericht-Nr. / test report no.: 7COL638 Seite 1 von 5 / page 1 out of 5 11 Zusammenfassung der Zuverlässigkeitsprüfungen Summary of Reliability Tests Die Prüfung des Kollektors erfolgte nach der EN 1975-:6 "Thermal solar systems and components Solar Collectors Part : Test methods". The test of the collector was performed according to EN 1975-:6 thermal solar systems and components solar collectors part : test methods Prüfungen Tests. Innendruckprüfung des Absorbers Internal pressure for absorber 3. Prüfung der Hochtemperaturbeständigkeit High temperature resistance 4. Expositionstest Exposure 5. Schneller äußerer Temperaturwechsel External shock 6. Schneller innerer Temperaturwechsel Internal shock 7. Beregnungsprüfung Rain penetration 8. Mechanische Belastung Mechanical load test 9. Stagnationstemperatur stagnation temperature 1. Endkontrolle Final inspection kein größerer Fehler no major failure kein größerer Fehler no major failure kein größerer Fehler no major failure kein größerer Fehler no major failure kein größerer Fehler no major failure kein größerer Fehler no major failure kein größerer Fehler no major failure kein größerer Fehler no major failure kein größerer Fehler no major failure 11. Sicherheit Safety Die Stagnationstemperatur bei einer Bestrahlungsstärke von 1 W/m² und einer Umgebungstemperatur von 3 C beträgt 19 C. The stagnation temperature at an irradiance of 1 W/m² and an ambient temperature of 3 C reaches 19 C Feststellung des Kollektors Collector identification Die Installationsanweisung und das Typenschild enthalten nicht alle nach EN :6 Kapitel 7 geforderten Angaben (vgl. 1 Allgemeine Angaben. The installer instruction manual and the collector label do not include all, according to EN :6 chapter 7 required information (see 1 General Specification.

13 Prüfbericht-Nr. / test report no.: 7COL638 Seite 13 von 5 / page 13 out of 5 1 Prüfergebnisse Wärmeleistung Test Results Thermal Performance Bestimmung der Kollektorleistung: Determination of power per collector unit: Q& = A η 1 ( ϑ m Konversionsfaktor η [-] conversion factor Wärmedurchgangskoeffizient a 1 [W/(m²K] heat transfer coefficient temperaturabhängiger Wärmedurchgangskoeffizient a [W/(m²K²] temperature depending heat transfer coefficient Einfallswinkel-Korrekturfaktor K θ (5 [-] incidence angle modifier flächenbezogene Wärmekapazität c [kj/(m²k] area related heat capacity Volumenstrom [l/(m²h] volume flow rate Aperturfläche pro Kollektormodul A [m²] aperture area per collector unit Peakleistung [W peak ] pro Kollektormodul ( = 1 W/m², (ϑ m -ϑ a = peak power [W peak ] per collector unit ( = 1 W/m², (ϑ m -ϑ a = Kollektorleistung pro Modul [W] / power output per collector unit [W] Leistungskurve ( = 1 W/m² Power curve (ϑ m -ϑ a [K]

14 Prüfbericht-Nr. / test report no.: 7COL638 Seite 14 von 5 / page 14 out of 5 Kollektorleistung pro Modul [W] Power output per collector unit [W] Bestrahlungsstärke / Irradiance ϑ m -ϑ a in [K] 4 W/m² 7 W/m² 1 W/m² Anmerkung: Die angegebenen Werte beziehen sich auf senkrechte Einstrahlung Note: the reported values are for normal incidence

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16 Prüfbericht-Nr. / test report no.: 7COL638 Seite 16 von 5 / page 16 out of 5 Anhang A: Ertragsvorhersage Annex A: Prediction of the yearly energy gain Die Vorhersage beruht auf der Berechnung des Jahresenergieertrags des Kollektors in einer Referenzanlage zur Brauchwassererwärmung. Die Anlage ist für einen Vierpersonenhaushalt dimensioniert. Die Berechnung erfolgt für die Aperturflächen 3, 4, 5 und 6 m² sowie Referenz- Wetterdaten von Hannover, Würzburg und Stötten (Ostalb. The prediction is based on the calculation of the yearly energy gain of the collector in a reference solar hot water system. This system is designed for a four-person-household. The calculation is done for aperture areas of 3, 4, 5 and 6 m² as well as for reference climate data of Hannover, Würzburg and Stötten (Ostalb. Kollektorkennwerte (Bezug: Aperturfläche collector characteristics (based on aperture area Konversionsfaktor Conversion factor effektiver Wärmedurchgangskoeffizient heat transfer coefficient η =.53 a 1 = 1.69 W/(m²K Einfallswinkel-Korrekturfaktoren Incidence angle modifier flächenbezogene Wärmekapazität area related heat capacity a =.7 W/(m²K² c = 5.17 kj/(m²k θ K θ (θ l K θ (θ t Berechnungsresultate calculation results Standort / location Hannover Würzburg Stötten Einstrahlung [kwh/(m²a] radiation Aperturfläche [m²] aperture area Jährlicher Kollektorertrag 1 [kwh/(m²a] yearly energy gain Ertrag des Kollektors ohne die Wärmeverluste in den Rohrleitungen und des Warmwasserspeichers energy gain of the collector without heat losses in the tubes and hot water store

17 Prüfbericht-Nr. / test report no.: 7COL638 Seite 17 von 5 / page 17 out of 5 Systemdaten ITW Referenzanlage zur Trinkwassererwärmung System data of the ITW reference solar hot water system Dachausrichtung: roof orientation: Süd; Anstellwinkel entspricht Breitengrad south; tilt angle equal to latitude Kollektoranbindung: collector piping: Je 15 m Vor- und Rücklauf; Nennweite DN 16; Dämmstärke 5 mm, λ =,4 W/(mK Vor- und Rücklauf befinden sich je zur Hälfte im Innen- und Außenbereich 15 m each to store, from store; normal width DN 16; insulation thickness 5 mm, λ =,4 W/(mK, one half of each pipe is located outside, the other half is located inside Speicher: storage: Volumen 3 l; Wärmeverlustrate, W/K; Umgebungstemperatur 15 C Volumen des Bereitschaftsteils 135 l; Solltemperatur 6 C Schichtungskennzahl 1; effektive vertikale Wärmeleitfähigkeit λ Wasser volume 3 l; heat loss rate. W/K; ambient temperatur 15 C volume auxiliary 135 l; set temperature 6 C stratification number 1; effective vertical heat conductivity λ water Wärmeübertrager: heat exchanger: eingetauchter Wärmeübertrager, Wärmeübertragungsvermögen (ka WT in [W/K]; (ka WT = 9 A c ϑ m,6 mit A c : Aperturfläche [m²] ϑ m : Mittelwert aus WT-Eintrittstemperatur und lokaler Speichertemperatur [ C] immersed heat exchanger, heat transfer capacity (ka WT in [W/K]; (ka WT = 9 A c ϑ m,6 with Ac: apterure area [m²] ϑ m : average value of heat exchanger inlet temperature and local storage temperature in [ C] Warmwasserverbrauch: hot water consumption: l/tag (7 : 8 l; 1 : 4 l; 19 : 8 l; Kaltwassertemperatur 1 C; Warmwassertemperatur 45 C; Jahresverbrauch 936 kwh/a l/day (7 : 8 l; 1 : 4 l; 19 : 8 l; cold water temperature 1 C; hot water temperature 45 C annual consumption: 936 kwh/a

18 Prüfbericht-Nr. / test report no.: 7COL638 Seite 18 von 5 / page 18 out of 5 Anhang B: Darstellung der aufgenommenen Messwerte Annex B: Measured Data m& ϑ in ϑ e ϑ e ϑ in ϑ m ϑ a ϑ m ϑ a (ϑ m ϑ a / η Nr [W/m²] [kg/h] [ C] [ C] [K] [ C] [ C] [K] [(m²k/w] [ - ] Tabelle B.1: Messwerte Table B.1: Measured values

19 Prüfbericht-Nr. / test report no.: 7COL638 Seite 19 von 5 / page 19 out of 5 Anhang C.1: Leistungskurve für SPA-58/18-1-C Annex C.1: Power curve for SPA-58/18-1-C Bestimmung der Kollektorleistung: Determination of power per collector unit: Q& = A η mit / with: Aperturfläche pro Kollektormodul / aperture area per collector unit A = 1.4 m² Konversionsfaktor / conversion factor η =.53 Wärmedurchgangskoeffizient / heat transfer coefficient a 1 = 1.69 W/(m²K temperaturabhängiger Wärmedurchgangskoeffizient / temperature depending heat transfer coefficient a =.7 W/(m²K² 1 Peakleistung ( = 1 W/m², (ϑ m -ϑ a = pro Kollektormodul: Peak Power ( = 1 W/m², (ϑ m -ϑ a = per collector unit: W peak = 755 W Kollektorleistung pro Modul [W] / power output per collector unit [W] Leistungskurve ( = 1 W/m² Power curve (ϑ m -ϑ a [K] Kollektorleistung pro Modul [W] Power output per collector unit [W] Bestrahlungsstärke / Irradiance ϑ m -ϑ a in [K] 4 W/m² 7 W/m² 1 W/m² Anmerkung: Die angegebenen Werte beziehen sich auf senkrechte Einstrahlung Note: the reported values are for normal incidence

20 Prüfbericht-Nr. / test report no.: 7COL638 Seite von 5 / page out of 5 Anhang C.: Leistungskurve für SPA-58/18-15-C Annex C.: Power curve for SPA-58/18-15-C Bestimmung der Kollektorleistung: Determination of power per collector unit: Q& = A η mit / with: Aperturfläche pro Kollektormodul / aperture area per collector unit A = 1.8 m² Konversionsfaktor / conversion factor η =.53 Wärmedurchgangskoeffizient / heat transfer coefficient a 1 = 1.69 W/(m²K temperaturabhängiger Wärmedurchgangskoeffizient / temperature depending heat transfer coefficient a =.7 W/(m²K² 1 Peakleistung ( = 1 W/m², (ϑ m -ϑ a = pro Kollektormodul: Peak Power ( = 1 W/m², (ϑ m -ϑ a = per collector unit: W peak = 958 W Kollektorleistung pro Modul [W] / power output per collector unit [W] Leistungskurve ( = 1 W/m² Power curve (ϑ m -ϑ a [K] Kollektorleistung pro Modul [W] Power output per collector unit [W] Bestrahlungsstärke / Irradiance ϑ m -ϑ a in [K] 4 W/m² 7 W/m² 1 W/m² Anmerkung: Die angegebenen Werte beziehen sich auf senkrechte Einstrahlung Note: the reported values are for normal incidence

21 Prüfbericht-Nr. / test report no.: 7COL638 Seite 1 von 5 / page 1 out of 5 Anhang C.3: Leistungskurve für SPA-58/18-18-C Annex C.3: Power curve for SPA-58/18-18-C Bestimmung der Kollektorleistung: Determination of power per collector unit: Q& = A η mit / with: Aperturfläche pro Kollektormodul / aperture area per collector unit A =.16 m² Konversionsfaktor / conversion factor η =.53 Wärmedurchgangskoeffizient / heat transfer coefficient a 1 = 1.69 W/(m²K temperaturabhängiger Wärmedurchgangskoeffizient / temperature depending heat transfer coefficient a =.7 W/(m²K² 1 Peakleistung ( = 1 W/m², (ϑ m -ϑ a = pro Kollektormodul: Peak Power ( = 1 W/m², (ϑ m -ϑ a = per collector unit: W peak = 1149 W Kollektorleistung pro Modul [W] / power output per collector unit [W] Leistungskurve ( = 1 W/m² Power curve (ϑ m -ϑ a [K] Kollektorleistung pro Modul [W] Power output per collector unit [W] Bestrahlungsstärke / Irradiance ϑ m -ϑ a in [K] 4 W/m² 7 W/m² 1 W/m² Anmerkung: Die angegebenen Werte beziehen sich auf senkrechte Einstrahlung Note: the reported values are for normal incidence

22 Prüfbericht-Nr. / test report no.: 7COL638 Seite von 5 / page out of 5 Anhang C.4: Leistungskurve für SPA-58/18--C Annex C.4: Power curve for SPA-58/18--C Bestimmung der Kollektorleistung: Determination of power per collector unit: Q& = A η mit / with: Aperturfläche pro Kollektormodul / aperture area per collector unit A =.64 m² Konversionsfaktor / conversion factor η =.53 Wärmedurchgangskoeffizient / heat transfer coefficient a 1 = 1.69 W/(m²K temperaturabhängiger Wärmedurchgangskoeffizient / temperature depending heat transfer coefficient a =.7 W/(m²K² 1 Peakleistung ( = 1 W/m², (ϑ m -ϑ a = pro Kollektormodul: Peak Power ( = 1 W/m², (ϑ m -ϑ a = per collector unit: W peak = 144 W Kollektorleistung pro Modul [W] / power output per collector unit [W] Leistungskurve ( = 1 W/m² Power curve (ϑ m -ϑ a [K] Kollektorleistung pro Modul [W] Power output per collector unit [W] Bestrahlungsstärke / Irradiance ϑ m -ϑ a in [K] 4 W/m² 7 W/m² 1 W/m² Anmerkung: Die angegebenen Werte beziehen sich auf senkrechte Einstrahlung Note: the reported values are for normal incidence

23 Prüfbericht-Nr. / test report no.: 7COL638 Seite 3 von 5 / page 3 out of 5 Anhang C.5: Leistungskurve für SPA-58/18-4-C Annex C.5: Power curve for SPA-58/18-4-C Bestimmung der Kollektorleistung: Determination of power per collector unit: Q& = A η mit / with: Aperturfläche pro Kollektormodul / aperture area per collector unit A =.88 m² Konversionsfaktor / conversion factor η =.53 Wärmedurchgangskoeffizient / heat transfer coefficient a 1 = 1.69 W/(m²K temperaturabhängiger Wärmedurchgangskoeffizient / temperature depending heat transfer coefficient a =.7 W/(m²K² 1 Peakleistung ( = 1 W/m², (ϑ m -ϑ a = pro Kollektormodul: Peak Power ( = 1 W/m², (ϑ m -ϑ a = per collector unit: W peak = 153 W Kollektorleistung pro Modul [W] / power output per collector unit [W] Leistungskurve ( = 1 W/m² Power curve (ϑ m -ϑ a [K] Kollektorleistung pro Modul [W] Power output per collector unit [W] Bestrahlungsstärke / Irradiance ϑ m -ϑ a in [K] 4 W/m² 7 W/m² 1 W/m² Anmerkung: Die angegebenen Werte beziehen sich auf senkrechte Einstrahlung Note: the reported values are for normal incidence

24 Prüfbericht-Nr. / test report no.: 7COL638 Seite 4 von 5 / page 4 out of 5 Anhang C.6: Leistungskurve für SPA-58/18-3-C Annex C.6: Power curve for SPA-58/18-3-C Bestimmung der Kollektorleistung: Determination of power per collector unit: Q& = A η mit / with: Aperturfläche pro Kollektormodul / aperture area per collector unit A = 3.6 m² Konversionsfaktor / conversion factor η =.53 Wärmedurchgangskoeffizient / heat transfer coefficient a 1 = 1.69 W/(m²K temperaturabhängiger Wärmedurchgangskoeffizient / temperature depending heat transfer coefficient a =.7 W/(m²K² 1 Peakleistung ( = 1 W/m², (ϑ m -ϑ a = pro Kollektormodul: Peak Power ( = 1 W/m², (ϑ m -ϑ a = per collector unit: W peak = 1915 W Kollektorleistung pro Modul [W] / power output per collector unit [W] Leistungskurve ( = 1 W/m² Power curve (ϑ m -ϑ a [K] Kollektorleistung pro Modul [W] Power output per collector unit [W] Bestrahlungsstärke / Irradiance ϑ m -ϑ a in [K] 4 W/m² 7 W/m² 1 W/m² Anmerkung: Die angegebenen Werte beziehen sich auf senkrechte Einstrahlung Note: the reported values are for normal incidence

25 Prüfbericht-Nr. / test report no.: 7COL638 Seite 5 von 5 / page 5 out of 5 Anhang D: Nomenklatur Annex D: Symbols and Units A [m²] Aperturfläche / aperture area a [(mbar h²/l²] Koeffizient zur Berechnung des Druckverlusts coefficient for calculation of pressure loss a 1 [W/(m²K] Wärmedurchgangskoeffizient / heat transfer coefficient a [W/(m²K²] Temperaturabhängiger Wärmedurchgangskoeffizient temperature depending heat transfer coefficient b [(mbar h/l] Koeffizient zur Berechnung des Druckverlusts coefficient for calculation of pressure loss b [-] Faktor zur Bestimmung des Einfallwinkelkorrekturfaktors der direkten Bestrahlungsstärke / factor to determine the incident angle modifier of the beam irradiance c [kj/(m²k] flächenbezogene Wärmekapazität des Kollektors area based heat capacity of the collector c 1 [W/(m²K] Wärmedurchgangskoeffizient / heat transfer coefficient c [W/(m²K²] temperaturabhängiger Wärmedurchgangskoeffizient temperature depending heat transfer coefficient c 5 [kj/(m²k] flächenbezogene Wärmekapazität des Kollektors area based heat capacity of the collector F (τα en [-] Konversionsfaktor der direkten Bestrahlungsstärke conversion factor of the beam irradiance [W/m²] hemisphärische Bestrahlungsstärke / hemispherical solar irradiance G b [W/m²] direkte Bestrahlungsstärke / beam solar irradiance G d [W/m²] diffuse Bestrahlungsstärke / diffuse solar irradiance K θ (θ [-] Einfallswinkelkorrekturfaktor der hemisphärischen Bestrahlungsstärke incident angle modifier of the hemispherical solar irradiance K θb (θ [-] Einfallswinkelkorrekturfaktor der direkten Bestrahlungsstärke incident angle modifier of the beam solar irradiance K θd [-] Einfallswinkelkorrekturfaktor der diffusen Bestrahlungsstärke incident angle modifier of the diffuse solar irradiance (ka WT [W/K] Wärmeübertragungsvermögen des Solarwärmeübertragers heat transfer capacity of the solar heat exchanger m& [l/h] Massenstrom / mass flow Q & [W] Kollektorleistung / power per collector unit q& [W/m²] flächenbezogene Kollektorleistung / area based collector power p [mbar] Druckverlust / pressure loss η [-] Wirkungsgrad / collector efficiency η [-] Konversionsfaktor der hemisphärischen Bestrahlungsstärke conversion factor λ [W/(mK] Wärmeleitfähigkeit / heat conductivity ϑ [ C] Temperatur / temperature ϑ a [ C] Umgebungstemperatur / ambient air temperature ϑ e [ C] Kollektoraustrittstemperatur / collector outlet temperature ϑ in [ C] Kollektoreintrittstemperatur / collector inlet temperature ϑ m [ C] mittlere Fluidtemperatur / mean fluid temperature θ [ ] Einfallswinkel der direkten Bestrahlungsstärke incidence angle of the beam solar irradiance