- 30 -9.1.3 Energiebilanz VorwärmspeicherErgänzend zu den Angaben in Tabelle 1, in der vornehmlich die Energieflüsse für Energieerzeugung(<strong>Solar</strong>anlage und Kessel) und Energieverbrauch (Zapfwarmwasser, Zirkulationen) aufgelistet sind,werden in Tabelle 2 die Energieflüsse betrachtet, die sich durch den Einsatz des Vorwärmspeichersmit der dort integrierten Legionellenschaltung und der Umschaltung des Zirkulationsrücklaufes durchden Vorwärmspeicher ergeben.Der Vorwärmspeicher wird durch <strong>so</strong>lare Energie aus dem Pufferspeicher (QVE) mit 32,28 MWh/a undmit konv. Energie aus den Gaskesseln (QHS Legio ) mit 4,34 MWh/a (wenn die Schaltung zur Legionellendesinfektionaktiv ist) beladen. Von in Summe 36,62 MWh/a zugeführter Energie an den Vorwärmspeichersind ca. 88 % <strong>Solar</strong>energie und ca. 12 % konv. Energie.Durch den Vorwärmspeicher wird, wie der Name es schon sagt, das zufließende Kaltwasser vorgewärmt,bevor es weiter in den Bereitschaftsspeichern auf die notwendige Temperatur des Zapfwarmwassersnacherwärmt wird. Die Energie für diese Vorwärmung des Zapfvolumens (QVA) beträgt23,26 MWh/a und setzt sich al<strong>so</strong> aus einem <strong>so</strong>laren und einem konventionellen Energieanteil zusammen,die sich aber bei der Entladung des Vorwärmspeichers nicht mehr messtechnisch separatzuordnen lassen. Grob abgeschätzt werden die Anteile etwa die obigen Prozentzahlen annehmen.Die zweite Funktion des Vorwärmspeichers ist es, dem Zirkulationsrücklauf aus dem Gebäude „AmStadtwald“ dann Energie zuzuführen, wenn die Temperatur im Pufferspeicher mehr als 67 °C erreichtund der Zirkulationsrücklauf über den Vorwärmspeicher geleitet wird, um eine Überhitzung des Pufferspeichersmit Abschaltung der <strong>Solar</strong>anlage zu vermeiden. Die Energie für die Erwärmung des Zirkulationsrücklaufsim Vorwärmspeicher QSZ Vorwärm betrug insgesamt 14,69 MWh/a. Auch hier lässtsich der Anteil von <strong>so</strong>larer und konventioneller Energie nur grob an Hand der obigen Prozentzahlenmit 88 zu 12 % abschätzen.Bezeichnung Abkürzung Messwerteab<strong>so</strong>lutMesswertebezogenEnergie Warmwasserbereitung (Zapfvolumen) QVV 32,20 MWh/a 88,23 kWh/dEnergie Kaltwasservorwärmung (im Vorwärmspeicherzugeführte <strong>so</strong>lare Energie zu QVV)Energie Warmwassernacherwärmung (im Bereitschaftsspeicherzugeführte konv. Energie zu QVV)Konv. Energie zur Nachheizung Bereitschaftsspeicherund Vorwärmspeicher (Zapfung und Zirkulation)Konv. Energie zur Nachheizung nur Vorwärmspeicher,Legionellenschaltung einKonv. Energie zur Nachheizung nur Bereitschaftsspeicher,Legionellenschaltung ausEnergie für Zirkulation „Am Stadtwald.“aus Vorwärmspeicher und BereitschaftsspeicherEnergie für Zirkulation „Am Stadtwald.";nur Bereitschaftsspeicher, Notkühlung ausEnergie für Zirkulation „Am Stadtwald.", Vorwärmspeicherund Bereitschaftsspeicher, Notkühlung einEnergie für Zirkulation „Am Stadtwald"nur Vorwärmspeicher, Notkühlung einEnergie für Zirkulation „Am Stadtwald."nur Bereitschaftsspeicher, Notkühlung einQVA 23,26 MWh/a 63,73 kWh/dQVV WW 8,94 MWh/a 24,49 kWh/dQHS 414,6 MWh/a 1.136 kWh/dQHS Legio 4,34 MWh/a 11,90 kWh/dQHS Bereit 410,2 MWh/a 1,124 kWh/dQVZ 266,1 MWh/a 729,0 kWh/dQVZ Kühl-aus 247,4 MWh/a 677,9 kWh/dQVZ Kühl-ein 18.65 MWh/a 51,10 kWh/dQSZ Vorwärm 14,69 MWh/a 40,25 kWh/dQSZ Bereit 3,96 MWh/a 10,85 kWh/dTabelle 2:Fortsetzung Messwerten 01.01.- 31.12.07, teilweise berechnet (fett)
- 31 -Die Energiebilanz des Vorwärmspeichers stellt sich nun wie folgt dar:Zugeführte Energien:QVE (<strong>so</strong>lare Energie vom Pufferspeicher):QHS Legio (konv. Energie von den Kesseln):Summe:Abgeführte Energien:QVA (Energie für Kaltwasservorwärmung):QSZ Vorwärm (Energie für Zirkulationsrücklauf):Summe:32,28 MWh/a4,34 MWh/a36,62 MWh/a23,26 MWh/a14,69 MWh/a37,95 MWh/aErstaunlicherweise stellt <strong>man</strong> nun bei der Energiebilanz für den Vorwärmspeicher fest, dass es keinethermischen Speicherverluste im Messjahr gegeben hat, <strong>so</strong>ndern einen Energiegewinn im Speichervon 1,33 MWh/a bzw. 3,5 % bezogen auf die abgegebene Energie, was vordergründig eigentlich nichtsein kann. Es ist aber zu bedenken, dass der Vorwärmspeicher im sehr warmen Kesselraum aufgestelltist. Die geschätzte Raumtemperatur beträgt dort durchgehend etwa 25 - 30 °C, <strong>so</strong>dass durchausein Energiestrom aus der Umgebung in den Speicher geflossen sein kann, wenn die Speichertemperaturdurch Zufluss von Kaltwasser unter der Raumtemperatur gelegen hat und keine <strong>Solar</strong>wärmeeingespeist wurde. Auch ein (unvermeidlicher) Messfehler kann an dieser Stelle nicht ausgeschlossenwerden (vgl. Ausführungen in Kap. 9.1.1).9.1.4 Energiebilanz BereitschaftsspeicherWie beim Vorwärmspeicher lässt sich auch für die Bereitschaftsspeicher eine Energiebilanz erstellen.Die beiden Speicher mit je 750 l Inhalt werden dabei als energetische Einheit betrachtet. Von denGaskesseln wird den Bereitschaftsspeichern die Energie QHS Bereit mit 410,2 MWh/a zugeführt. Anden Zirkulationsrücklauf aus dem Gebäude „Am Stadtwald“ werden davon bei Schaltung „Notkühlungaus“ QVZ Kühl-aus mit 247,4 MWh/a und bei Schaltung „Notkühlung ein“ QSZ Bereit mit 4,0 MWh/a abgegeben.An den Zirkulationsrücklauf aus dem Gebäude „Käthe Kern“ werden 125,8 MWh/a (QVZZ)und an die Nacherwärmung des Zapfvolumens 8,9 MWh/a (QVV WW ) ausgespeist.Die Energiebilanz der Warmwasser-Bereitschaftsspeicher stellt sich nun wie folgt dar:Zugeführte Energien:QHS Bereit (konv. Energie von den Kesseln):Summe:Abgeführte Energien:QVZ Kühl-aus (Energie Zirkulationsrücklauf „Am Stadtwald“ ohne Notkühlung):QVZZ (Energie Zirkulationsrücklauf „Käthe Kern“):QVV WW (Energie Nacherwärmung Zapfvolumen):QSZ Bereit (Energie Zirkulationsrücklauf „Am Stadtwald“ bei Notkühlung)Summe:410,2 MWh/a410,2 MWh/a247,4 MWh/a125,8 MWh/a8,9 MWh/a4,0 MWh/a386,1 MWh/aAus der Differenz zwischen zu- und abgeführter Energie ergibt sich ein Speicherverlust von24,1 MWh/a bzw. 6,2 % bezogen auf die abgeführten Energien aus dem Speicher. Einen Speicherverlustvon 6,2 % halten wir für zwei Warmwasserbereitschaftsspeicher, die im oberen Bereich(Warmwasseraustritt) ständig auf einer Temperatur von 60 °C gehalten werden und in einem Kesselraummit einer Raumtemperatur von etwa 25 - 30 °C aufgestellt sind, für plausibel.9.1.5 Aufteilung der <strong>Solar</strong>energie auf Erwärmung Zapfwarmwasser und “Notkühlung“Die Anlage ist mit einer Möglichkeit ausgerüstet, durch Umschaltung der Einbindung des Zirkulationsrücklaufesaus Gebäude „Am Stadtwald“ von den Warmwasserbereitschaftsspeichern auf den Vorwärmspeicher<strong>Solar</strong>energie in den Zirkulationsrücklauf für den Fall einzuspeisen, dass nicht genügend<strong>Solar</strong>energie allein durch Zapfwarmwasser entnommen wird und <strong>so</strong>mit ein <strong>Solar</strong>anlagenstillstandmit Überhitzung droht. Diese als “Notkühlung“ bezeichnete Einrichtung <strong>so</strong>llte ursprünglich, dadas Kollektorfeld für einen Zapfverbrauch von 4 m³/d zu groß dimensioniert ist, nur die Spitzen an
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- Seite 37 und 38: - 37 -k*A-Wert in W/(m²KF*K), PSP/
- Seite 39 und 40: - 39 -Temperatur[°C]80757065605550
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- Seite 43 und 44: - 43 -Temperatur [°C]8075706560555
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- Seite 51 und 52: - 51 -lichen Gebäude gemessen, da
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