Solares Heizen und Kühlen Rathaus und Servicecenter Gleisdorf

Transkript

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2 Rathaus - Altbau Belegung 25 Personen Nutzfläche m 2 Nutzvolumen m 3 Heizlast 94 kw Heizenergiebedarf kwh/a Kühllast 38 kw Kühlenergiebedarf kwh/a Lüftung Fensterlüftung Service Center - Neubau Belegung 25 Personen Nutzfläche m 2 Nutzvolumen m 3 Heizlast 31 kw Heizenergiebedarf kwh/a Kühllast 24 kw Kühlenergiebedarf kwh/a Lüftung mechanisch

3 Kühlturm 304 m² Kollektorfeld Pufferspeicher 4600 l 25/30 C, 0 kw Kaltwasserspeicher 8 C; 00 l Gebläsekonvektoren Rathaus 40 kw Kälteleistung C 180 kw 85 C, 60 kw 35 kw 8/12 C 8/12 C Nahwärme ABSORPTIONKÄLTE- MASCHINE 1x WFC; 35 kw 65 kw/ 80 C Deckenkühlung/ -heizung Service Center; 16/19 C, 21 kw Kälteleistung Fortluft Außenluft 32 C/ 12 g/kg Befeuchter DESICCANT EVAPORATIVE COOLING 6250 m³/h (35 kw Kälteleistung) Abluft 26 C, 11,5 g/kg Zuluft, Service Center 18 C/ 11g/kg

4 Komponenten Kollektorfeld: SOLID, Ökotech Gluatmugl HT mit integrierter Teflonfolie Dach: 136 m² brutto Neigung 22 Ausrichtung 32 West

5 Komponenten Kollektorfeld: SOLID, Ökotech Gluatmugl HT mit integrierter Teflonfolie Dach: 136 m² brutto Neigung 22 Ausrichtung 32 West Solarbäume: 4 x 42 m² brutto Neigung 30 Ausrichtung 30 Ost

6 Monitoring - Solaranlage Wirkungsgrad des 136 (126) m 2 Kollektorkreises am um 13:20 Uhr Wirkungsgrad [%] 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 Kollektorkreiswirkungsgrad Aussentemperatur 9 C Einstrahlung 690 W/m Streifen Vollfläche HT Kollektortemperatur

7 Komponenten Pufferspeicher: Kaltwasserspeicher: Pink 4600 l mit Solvis Schichtladelanze 00 l

8 Komponenten Absorptionskältemaschine: Yazaki WFC SC 35 kw; COP = 0,7 Nasskühlturm: Baltimore FXT 27; 0 kw

9 Komponenten DEC - Lüftungsanlage: Troges Lüftungszentrale 6250 m³/h; 35 kw; 80 % WRG Klingenburg Silika-Gel Sorptionsrad Wasseraufbereitung: ca. 1,5 kw el, Enthärtung, Biozid, Korrosionsschutz, Umkehrosmosefilter, UV-Desinfektion

10 Q_sol E1 DHW (E5) Q4 Cooling tower V1 E14 Collector field E2 Q1 (E3) Hot storage Q2S Q1S Cooling E6 SH Q3a E11 Q6a E7 Ab/Adsorbtion cooling machine (ACM) Q6b E8 Q7 Cold storage (E9) (Qa) Ceiling cooling elements Fan coils E20 Water treatment Back up heat source (conventionally powered or RES or waste heat ) (E4) (Q3b) E16 V2 Exhaust air Outlet air Q Heat flow Inlet air E18 E19 E17 Supply air Pump DEC Desiccant and evaporative cooling H AHU E Electricity consumption of pump compression chiller, fan, motor,

11 m² gross 304m² gross 4% 4% 4% % 4% 4% 5% 4% 3% % % 5% 6% 25% 18% 15% 12% 19% 12% 6% 6% 14% 21% 27% 18% 19% 15% 8% 6% 7% 15% 14% 15% 12% 14% 20% 0 /08 11/08 12/08 01/09 02/09 03/09 04/09 05/09 06/09 07/09 08/09 09/09 /09 11/09 12/09 01/ 02/ 03/ 04/ 05/ 06/ 07/ 08/ 09/ / 11/ 12/ 01/11 02/11 03/11 04/11 05/11 06/11 07/11 08/11 09/11 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 Q [kwhth] SF; [-] Q1_Solar Q2_DH Q3_SH Q4_DHW Q6_Reg Q_Losses _HWS SF Heizung beider Gebäude: MWh/a thermische Kühlung (AKM + DEC) MWh/a Nachheizenergie: MWh/a Jahressolarerträge: MWh/a

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16 Solar_Sim Backup_Sim Bui_Dhw_Sim Generator_Sim Losses_Sim Solar_Ms Backup_Ms Bui_Dhw_Ms Generator_Ms Losses_Ms COPth_Sim COPth_Ms COPel_Sim COPel_Ms COP_w_tm Energy [MWh] COP without thermal mass COPth.,COPel.* -1 [-] Oct Nov Dec. 09 Jan. Feb. Mar. Apr. May Jun. Jul. Aug. Sep. 0.0

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18 Energy [MWh] Solar Demand Losses COPel Backup Generator COPth Energieeinsparung Nachheizung 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0-0,1-0,2-0,3 COP th, COPel* -1, Energieeinsparung [-] -0, Ref. Opt. a b c d a b a b c d e f a b 00 Opt. 1 Opt. 2 Opt. 3 Opt. 4-0,5

19 Energy [MWh] Solar Demand Losses COPel Backup Generator COPth Energieeinsparung Nachheizung Ref. Opt. a b c d a b a b c d e f a b 00 Opt. 1 Opt. 2 Opt. 3 Opt. 4 0,90 0,85 0,80 0,75 0,70 0,65 0,60 0,55 0,50 0,45 0,40 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0, 0,05 0,00-0,05-0, COP th, COPel* -1, Energieeinsparung[-]

20 Monitoring AKM T_AKM_AustreiberVL [ C] T_AKM_AustreiberRL [ C] T_AKM_KaltwasserVL [ C] T_AKM_KaltwasserRL [ C] T_Kühlturm_RL [ C] T_AKM_Kondensator_RL_bzw_T_Kühlturm_VL [ C] T_AKM_Kondensator_VL [ C] P_AKM_Austr [W] P_AKM_Kälte [W] Temperatur [ C] Leistung [W] : : : : : : : : : : : : :00

21 Solares Heizen und Kühlen Rathaus und Servicecenter Gleisdorf Monitoring AKM T_AKM_AustreiberVL [ C] T_AKM_AustreiberRL [ C] T_AKM_KaltwasserVL [ C] T_AKM_KaltwasserRL [ C] T_Kühlturm_RL [ C] T_AKM_Kondensator_VL_bzw_T_Kühlturm_VL [ C] T_AKM_Kondensator_RL [ C] P_AKM_Kälte [W] P_AKM_Austr [W] Temperature [ C] Power [W] : : : : : : : : : : : : :00

22 Monitoring DEC AHU Screenshot DEC am 19 Juni 2009 Aussenluft = 32 C, 38% rh Zuluft = 19 C, 78% rh Abluft = 27 C, 48% rh Fortluft = 50 C, 20% rh

23 Monitoring Water Treatment December 08 February 09: 58 m 3 Water Consumption (+23m 3 regeneration of softener and osmose filter) December 09 February : 0 m 3 Water Consumption (+6m 3 regeneration of softener and osmose filter) 1690 kwh el Electricity Consumption 41 kwh el Electricity Consumption V_DEC_Befeuchter [l/5min] V_DEC_Befeuchter [Liter] P_EL_Wasseraufber [W] P_EL_Wasseraufbereitung [W] : : : : : : : : : : : : :00 Winter: Oct 08 March 09: 3470 kwh el Electricity Consumption 98m 3 +46m 3 Water consumtion

24 Geringe Speicher-/Systemverluste sind essentiell => Dämmqualität => Puffervolumen klein/kompakt halten => Nachheizvolumen minimieren/eliminieren => Sommerbetrieb Ganzjahresbetrieb Monats-COP el > 6,5 gemessen Jahres-COP el > 5,5 gemessen Primärenergieeinsparung > 55% bei 0% Solarer Kühlung Fossiles Nachheizen nur in Ausnahmefällen => sonst: Kompressionskältemaschine als Back Up Koordination der Regelungsaufgaben im Gesamtsystem Inbetriebnahmephase mit Minimal-Monitoring Monatliches Betriebsmonitoring