Solarthermische Systeme zur Trinkwassererwärmung und Raumheizung

Transkript

1 Solarthermische Systeme zur Trinkwassererwärmung und Raumheizung Bernhard Weyres-Borchert Präsident DGS, Deutsche Gesellschaft für Sonnenenergie Wärmeerzeugung aus Erneuerbaren Energiequellen, Bukarest, Rumänien

2 DGS Deutsche Gesellschaft für Sonnenenergie Deutsche Sektion des Internationalen Solarenergieverbandes (ISES), deutschlandweit ältester Solarverband (3.000 Mitglieder) Leitfäden Photovoltaische Anlagen, Solarthermische Anlagen und Bioenergieanlagen in Englisch, Spanisch, Italienisch und Portugiesisch für Bauherren, Planer, Architekten und Installateure SONNENENERGIE Magazin

3 DGS Deutsche Gesellschaft für Sonnenenergie Planung und Betreuung für PV- und solarthermische Projekte Computersimulationen und Ertragsvorhersagen von großen Solarthermie- oder PV-Systemen für Banken und Investmentgesellschaften Monitoring von Solarsystemen Qualitätssicherung für Solarenergiesysteme: RAL Gütezeichen

4 Der Solarthermiemarkt 2013 Deutschland Rumänien Gesamte installierte Leistung (GW th ) 12,3 0,12 Gesamte installierte Kollektorfläche (m 2 ) 17,5 Mio 0,17 Mio In 2012 installierte Kollektorfläche (m 2 ) 1,15 Mio 0,025 Mio Jährliche Globalstrahlung (kwh/m 2 ) Energiekosten Erdgas ( /kwh) 0,8 0,15

5 Entwicklung des Solarthermiemarktes 2,500,000 2,000,000 Deutschland 35,000 30,000 25,000 Rumänien 1,500,000 20,000 1,000, ,000 15,000 10,000 5,

6 Solarthermische Systeme Trinkwassererwärmung Thermosiphonsysteme Warmes Wasser steigt entsprechend seiner Dichte auf

7 Solarthermische Systeme Trikwassererwärmung Systeme mit Zwangsumlauf Warmes Fluid wird von oben Nach unten gepumpt

8 Solarthermische Systeme Trinkwassererwärmung Solarer Deckungsanteil 100 % Deckung von Mai bis September 60 % Jahresdeckung des Warmwasserbedarfs

9 Trinkwassererwärmung und Raumheizung

10 Trinkwassererwärmung und Raumheizung Solarer Deckungsanteil Unterstützung der Raumheizung während der Übergangszeit (Frühjahr, Herbst) 20 % Jahresdeckung des Gesamtwärmebedarfs

11 Solarthermische Systeme Kollektortypen Schwimmbad Trinkwassererwärmung Trinkwassererwärmung und Heizungsunterstützung C 20 C 40 C 60 C 80 C 100 C Absorber Kunsststoff Absorber Edelstahl Luft oder Wasser als Wärmetransportmedium Flachkollektoren Vakuumkollektor Vakuumflachkollektor Evakuierter Röhrenkollektor Speicherkollektor Direkt durch strömt Heat pipe Mit Reflektor Trockene Anbindung Ohne Reflektor Nasse Anbindung

12 Flachkollektoren medium: Luft Sicherheitsglass Beschichtete Aluminiumabsorber Mineralwollwärmedämmung Gehäuserahmen

13 Flachkollektoren medium: fluid 1. Rahmen 6. Vollflächenabsorber 2. Dichtung 7. Rohrsystem für Solarfluid 3. Transparente Abdeckung 8. fixing slot 4. Rahmenprofil 9. Rückwand 5. Wärmedämmung

14 Vakuumröhrenkollektoren Typ: CPC mit Reflektor Wärmeleitbleche aus Aluminium 1.6mm Borosilicat 3.3 Glas Aluminium Nitrit Absorberbeschichtung Vakuum Wasser Kupferrohr CPC Reflektor

15 Kollektortypen spezifische Kennzahlen Optischer Wirkungsgrad Wärmeverlustkoeffizient Höchsttemperatur 0 [ ] k eff [W/(m 2 K)] C Absorber (Kunststoff) 0,80 0, Absorber (Edelstahl) 2 0, Flachkollektor > 0,8 < 3, Vakuumröhrenkollektor Vakuumröhrenkollektor CPC 0,6 0,8 < 1, Heat pipe Röhrenkollektor sehr abhängig von der Windgeschwindigkeit 2 Energie Solaire AS

16 Pufferspeicher Mit oder ohne internen Solarwärmeübertrager, Trinkwassererwärmung inner- oder ausserhalb

17 Solarthermische Systeme charakteristische Werte Kollektortyp System effizienz Spezifischer Ertrag [ ] [%] [kwh/m 2 Jahr] 1) Unverglaster Absorber Flachkollektor Vakuumröhrenkollektor ) Globalstrahlung kwh/m 2 Jahr

18 Große solarthermische Anlagen Geeignete Anwendungen Hotels Campingplätze Mehrfamilienhäuser Seniorenwohnheime Studentenheime Krankenhäuser Brauereien Lebensmittelindustrie

19 Große solarthermische Anlagen wichtige Punkte Bedarfsanalyse -> Einsparpotentiale erkennen Konservative Dimensionierung -> Vorwärmsysteme Hygienische Anforderungen -> Frischwasserstationen Monitoring des Ertrags -> frühzeitige Fehlererkennung

20 Vielen Dank für Ihr Interesse an der Sonnenenergie! ZZone Dipl.-Met. Bernhard Weyres-Borchert Deutsche Gesellschaft für Sonnenenergie Zum Handwerkszentrum 1, Hamburg