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74 Meß- und Auswertemethoden für solarthermische Großanlagen
4 Meß- und Auswertemethoden für solarthermische Großanlagen
Solar unterstützte Nahwärmeanlagen mit Kurzzeit- oder Langzeit-Wärmespeicher stellten
innerhalb des Projektes unterschiedliche Anforderungen an die Meßtechnik.
In den Anlagen mit Langzeit-Wärmespeicher wurde insbesondere das thermische Verhalten
der Speicher detailliert vermessen. Die Meßtechnik hierzu ist in Kapitel 2.1.2 beschrieben.
Für die untersuchten Anlagen mit Kurzzeit-Wärmespeicher sollte ein Gesamtkonzept
entwickelt und getestet werden, das Anlagenauslegung, MSR-Technik, Meß- und Auswerteverfahren
umfaßt. Dieses Meß- und Auswerteverfahren sollte die Abnahme der Anlage, eine
Ertragsoptimierung für die Solaranlage und die Langzeitüberwachung des Solarteils der
Nahwärmeversorgung ermöglichen. Erklärtes Ziel war, dies mit zusätzlicher Meßtechnik zu
erreichen, deren Kosten unter 5 000,- DM liegen. Ermöglicht wurde dies durch die Verwendung
der DDC-Regelung der Anlage zur Meßdatenerfassung.
4.1 Auslegungsmethoden für solarthermische Großanlagen
Solar unterstützte Nahwärmeanlagen mit Langzeit-Wärmespeicher werden zur Zeit meist
nur mit speziell auf die Last, Anlagentechnik und den Speichertyp abgestimmten TRNSYS-
Decks /13/ simuliert. Für Heißwasser-, Kies/Wasser- und Erdsonden-Wärmespeicher existieren
schon erste TRNSYS-Modelle, mit denen solche Speicher in das Gesamtsystem, bestehend
aus Gebäuden, Nahwärmenetz, Solaranlage, Heizzentrale und Langzeit-Wärmespeicher,
eingebunden und z.B. der solare Deckungsanteil durch Simulation bestimmt werden können.
Für Aquifer-Wärmespeicher existiert noch kein praktikables TRNSYS-Modell. Eine Grobdimensionierung
der Anlage ist mit den in Tabelle 4.1 aufgeführten Richtwerten möglich.
Tabelle 4.1:
Anlagentyp
Anhaltswerte zur Grobdimensionierung einer solar unterstützten Nahwärmeversorgung
mit Kurzzeit- oder Langzeit-Wärmespeicher /35/
Solare Nahwärme mit
Kurzzeit-Wärmespeicher
Solare Nahwärme mit
Langzeit-Wärmespeicher
Mindestanlagengröße ab 30 bis 40 WE
oder ab 60 Personen
ab 100 bis 150 WE
(je 70 m²)
Kollektorfläche
(FK: Flachkollektor)
0,8 - 1,2 m² FK pro Person 1,4 - 2,4 m² FK pro MWh jährl.
Wärmebedarf
0,14 bis 0,2 m² FK pro m² Wohnfläche
Speichervolumen
(Wasseräquivalent)
0,05 - 0,1 m³/m² FK 1,5 - 4 m³/MWh
1,4 - 2,1 m³/m² FK
Solare Nutzenergie 350 - 500 kWh/(m² Fk a) 230 - 350 kWh/(m² Fk a)
Solarer
Deckungsanteil
Brauchwassererwärmung
50 %, gesamt: 10 - 20 % gesamt: 40 - 70 %
Für solar unterstützte Nahwärmeanlagen mit Kurzzeit-Wärmespeicher werden die Anlagen
bei Standard-Lastfällen - wie z.B. einer konventionellen Brauchwasserlast im Wohnungsbau -
und durchschnittlichem Klima (Testreferenzjahr (TRY) Würzburg) anhand von Richtwerten
dimensioniert, die Tabelle 4.1 entnommen werden können. Zielgröße ist hierbei ein solarer