"Burgholzhof", Stuttgart - Solar - so heizt man heute

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- 38 -1000Einstrahlung [W/m²]8006004002000100809070Temperaturen [°C]80706050605040304020302010000Strömungsumkehrin der Rücklaufleitung02040608101214161810./11. Juni 2003, Uhrzeit (MEZ)Temp. Speicher oben Temp. Speicher Mitte Temp. Speicher untenTemp. Netzvorlauf Temp. Netzrücklauf Einstrahlung (oberes Diagramm)Detail: Verläufe der Netzdurchflüsse0002040608101214161820220002Durchfluss Vorlauf Wärmenetz Durchfluss Rücklauf Wärmenetz Durchfluss sol. Vorlauf (3. Leiter)Durchfluss HeizkesselHilfslinie"Durchfluss Rücklauf Wärmenetz = 0 m³/h"20220002100-10-20Durchfluss [m³/h]m³/h20100100100100-10-20Die Verläufe der Durchflüsse in den Netzleitern, die sich im obigen Hauptdiagramm fürbeträchtliche Zeitspannen fast vollständig überdecken, sind hier als Detail noch einmalmit jeweils eigenen Skalierungen übereinander dargestellt.Hilfslinie "Durchfluss Rücklauf Wärmenetz = 0 m³/h"Durchfluss > 0: normale StrömungsrichtungDurchfluss < 0: StrömungsumkehrAbbildung 13: Temperaturverläufe bei Rückströmung im Nahwärmenetz
- 39 -Auch die Netzvorlauftemperatur ändert durch den Einfluss des Pufferspeichers ihren Charakter. Bisetwa 10.00 Uhr sind starke Schwankungen zwischen 65 und 95 °C zu beobachten, ab 10.00 Uhrwerden die Kessel abgeschaltet (im Diagramm zu erkennen am abrupt abbrechenden Durchflussdurch die Heizkessel) und ab etwa 11.00 Uhr nimmt der Netzvorlauf die Temperatur des Pufferspeichersoben an. Der aufgeladene Pufferspeicher versorgt danach bis 0.00 Uhr das Nahwärmenetzalleine, ohne dass eine Nachheizung durch die Kessel erfolgt. Aus der Heizkurve geht hervor, dassdie Kessel erst dann wieder zugeschaltet werden, wenn die Temperatur im Pufferspeicher unter70 °C sinkt. Dies ist ab etwa 0.00 Uhr der Fall, erkennbar am dann wieder von Null verschiedenenMesswert für den Kesseldurchfluss. Die Netzvorlauftemperatur, die bei Kesselbetrieb auf 75 °C einreguliertwerden sollte, zeigt wieder dasselbe Verhalten wie am Morgen des Vortages und schwankterneut heftig zwischen 65 und 95 °C.Während der Zeit des Kesselstillstandes sollte das Mischventil MV4 als Regelventil arbeiten. Da abervon 11.00 Uhr bis 17.00 Uhr die Netzvorlauftemperatur exakt die Temperatur des Pufferspeichersoben annimmt und zeitweise über dem Sollwert der Netzvorlauftemperatur von 75 °C (bzw. 70 °C beireinem Pufferspeicherbetrieb) liegt, haben wir den Verdacht, dass das Regelventil nicht korrekt arbeitet.Dennoch lässt sich bei diesem Betriebszustand die Netzvorlauftemperatur wesentlich besser einhaltenals bei Kesselbetrieb in Schwachlastzeiten. Erst ab 0.00 Uhr fällt die Temperatur des Pufferspeichersoben von 70 °C auf etwa 50 °C ab, die Versorgung des Netzes nur durch den Pufferspeicherist nicht mehr möglich. Durch den dann einsetzenden Kesselbetrieb beginnt die Netzvorlauftemperatursofort wieder stark zu schwanken und zeigt das gleiche Bild wie vor der Entladung des Pufferspeichersins Netz.6.2.2 Temperaturschichtung im PufferspeicherMit Hilfe von 7 Temperaturmessstellen, die in regelmäßigen Abständen über die Gesamthöhe desPufferspeichers verteilt sind, konnte die Ausbildung von Temperaturschichten im Speicher und derenWanderung bei Be- und Entladung gut beobachtet werden (Abbildung 14).Es zeigte sich, dass die Schichten sehr gut ausgeprägt sind und sich sowohl bei Ladung (ab etwa9.00 Uhr) als auch bei Entladung (die um 2.00 Uhr des nächsten Tages endet) gleichförmig nachunten bzw. nach oben bewegen. Obwohl keine Ladesysteme zur Einspeisung des Wassers im Speichervorhanden sind, konnte trotzdem diese perfekte Temperaturschichtung erreicht werden. Einenmaßgeblichen Beitrag hierzu werden das günstige Verhältnis von Speicherhöhe (ca. 11,4 m) zuDurchmesser (3,3 m) und die Einbauten an den Rohreinmündungen im Speicher (Lochbleche), diefür eine turbulenzarme Einströmung sorgen, geleistet haben. Wie schon im Kapitel 6.2.1 beschrieben,kann am 28. Juli ab 9.00 Uhr auch die Rückströmung ins Netz (zu erkennen an der konstantenNetzrücklauftemperatur auf Temperaturniveau des Pufferspeichers unten bei etwa 50 °C) beobachtetwerden. Nachdem um ca. 17.30 Uhr die Solaranlagen abgeschaltet haben und sich die Strömungs-
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