ZfS-Bericht Stralsund - Solar - so heizt man heute

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10.4.1 Systemaufbau- 50 -Zum besseren Verständnis der folgenden Ausführungen werden hier die für die Warmwasser- undZirkulationsmessung relevanten Messstellen nochmals beschrieben. Das stark vereinfachten Systemschemamit Regelungs- und Messfühlern (Abbildung 5 auf Seite 21) zeigt die Situation nach demAnlagenumbau und nach Anschluss des zweiten Gebäudes (“Käthe Kern“).Als Sensor für den gemessenen TWW-Verbrauch dient der Volumenstromzähler VV. Mit dem dortregistrierten Volumen und den beiden Temperaturen TVV1 (im Warmwasserabgang hinter dem konv.Bereitschaftsspeicher) und TVV2 (im Kaltwasserzulauf zu den solaren Vorwärmspeichern; nahe beiVV) ergibt sich die Wärmemenge des gemessenen Wasservolumens, das in den Speichern als Zapfverbrauchaufgeheizt wird (als scheinbarer bzw. gemessener Zapfverbrauch; vgl. Kapitel 10.2).Die Zirkulationsvolumina werden in den Zirkulationsrückläufen mit dem Volumenstromzähler VZ (“AmStadtwald“) und VZZ (“Käthe Kern“) registriert. Die Zirkulations-Wärmemengen ergeben sich aus VZ,TVZ1 (Warmwasserauslauf aus Bereitschaftsspeicher) und TVZ2 (Zirkulationsrücklauf vor Eintritt inSolar- oder Bereitschaftsspeicher) für “Am Stadtwald“ bzw. VZZ, TVZZ1 und TVZZ2 (“Käthe Kern“).Folgende Regeln gelten:1. In “normalen“ Systemen ist der durch VV registrierte Wassermenge (und die in Verbindung mitTVV1 und TVV2 daraus berechnete Wärmemenge) identisch mit dem gezapften Warmwasservolumen(bei Speichertemperatur) und der entsprechenden Zapfenergie.2. Ebenfalls im “normalen“ System ist die Zirkulationsenergie bei ständig laufender Zirkulationspumpe(wie hier in Stralsund) nahezu konstant (Ausnahme: Umleitung Rücklauf in den solarenVorwärmspeicher). Geringe Änderungen ergeben sich bei diesem Wert durch unterschiedlicheRaumtemperaturen. So kann die Zirkulationsenergie bei erhöhter Raumtemperatur im Sommer(gegenüber dem Winter) leicht absinken. Einen weiteren geringen Einfluss hat das Zapfvolumen.Wird viel gezapft, so fließt das Wasser im Zirkulationsvorlauf (gleichzeitig Zapfstrang) schnellerund kühlt dadurch langsamer aus. Im Gegenzug dringt dann aber etwas wärmeres Wasser anden Zapfstellen (Anbindung Zirkulationsrücklauf an den -vorlauf) in den Zirkulationsrücklauf ein;dies erhöht die Verluste im Zirkulationsrücklauf leicht. Die beiden letztgenannten Effekte kompensierensich also zum Teil. Der erstgenannte Einfluss wirkt sich nur schwach aus.3. Der Volumenstrom im Zirkulationsnetz wird bestimmt durch die Pumpe und die Strömungsverlusteim Zirkulationsnetz. Er ist in der Regel sehr konstant. Eine geringfügige Reduzierung kannsich ergeben, wenn viel TWW gezapft wird, da dann die Strömungsverluste im Vorlaufzweig derZirkulation durch den zusätzlichen Zapf-Volumenstrom etwas erhöht werden. Grundsätzlich ist esfür den Zirkulationsvolumenstrom nahezu unerheblich, ob die Zirkulationspumpe Wasser nur ausdem Zirkulationsvorlauf zieht oder auch über Fehlwege, die so nicht vorgesehen sind.Aus den obigen Anmerkungen wäre also zu folgern:1. Der Zirkulationsvolumenstrom ist nahezu konstant (vernachlässigbare Schwankungen).2. Die Temperatur des Zirkulationsrücklaufs ist nahezu konstant, sofern die Temperatur des ausdem Bereitschaftsspeicher fließenden Wassers im betrachteten Zeitraum etwa gleich bleibt. Lediglichein jahreszeitlich bedingter (durch die Raumtemperatur hervorgerufener) Effekt istschwach vorhanden (entsprechender Verlauf der Energie).Die o.g. Überlegungen werden in den folgenden Analysen (vgl. Kapitel 10.5) berücksichtigt.10.5 Analysen zum gemessenen und zum wirklichen TWW-VerbrauchIm ersten Messjahr (2002 / 2003), in dem nur das Gebäude “Am Stadtwald“ an das Solarsystem angeschlossenwar, gab es keine besonderen Auffälligkeiten bei den Verbrauchswerten - abgesehenvon Einregulierungsschwankungen in 2002 und der leicht fehlerbehafteten Messung wegen des zugroßen Volumenzählers im Kaltwasserzulauf zum System /5/. Die Planzahlen wurde an einem ähn-
- 51 -lichen Gebäude gemessen, da das Gebäude “Am Stadtwald“ incl. Solaranlage neu errichtet wurde.Daher waren Abweichungen zwischen Plan- und Istzahlen möglich (Plan: ca. 4 m³/d – Ist: 2,5 m³/d).Erst nach Anschluss des zweiten Gebäudes “Käthe Kern“ im Jahr 2006 traten die erheblichen Diskrepanzenzwischen dem erwarteten TWW-Verbrauch (ca. 5 m³/d) und zusätzlich ein unerwartetes Absinkendes gemessenen TWW-Verbrauchs im Verlauf des Beobachtungszeitraums auf (vgl. Abbildung21).Im Folgenden wird versucht, anhand der Messdaten für 2007 dieses Verhalten zu erklären.10.5.1 These zur Fehlströmung des aufzuwärmenden Kaltwassers1.4001.3001.2001.1001.00090080070043210-1-2-3Tagesmittel aus WochensummenZapfwarmwasserverbrauch VVV [m³/d]spez. Tagesmittel aus WochensummenQVZ und QVZZ [kWh/d)]600500400300200100007.01.0721.01.0704.02.0718.02.0704.03.0718.03.0701.04.0715.04.0729.04.0713.05.0727.05.0710.06.0724.06.0708.07.0722.07.0705.08.0719.08.0702.09.0716.09.0730.09.0714.10.0728.10.0711.11.0725.11.0709.12.0723.12.07-4-5-6-7-8-9-10letzter Tag der MesswocheQVZ QVZZ VVVAbbildung 22: Gemessener Warmwasserverbrauch und Energie für die Zirkulationen in den Gebäuden“Am Stadtwald“ (QVZ) und “Käthe Kern“ (QVZZ) im Jahr 2007In Abbildung 22 ist der Verlauf des gemessenen Warmwasser-Zapfverbrauchs VV (hier im Tagesmittelaus Wochensummen in m³/d), der im Zulauf zum Vorwärmspeicher gemessen wird, sowie dieEnergien zu erkennen, die in den Zirkulationskreisen in den Gebäuden “Am Stadtwald“ (QVZ) und“Käthe Kern“ (QVZZ) verbraucht werden (Jahr 2007). Im Verlauf des Jahres 2007 ging der gemesseneTWW-Verbrauch ständig zurück. Waren es Anfang 2007 noch etwa 3 m³/d (erwartet wurde jedoch5 m³/d), so sank dieser Wert gegen Ende des Jahres auf unter 1 m³/d. Da sich weder die Belegungdes Heimes noch der Pflegedienst geändert hatten, konnte dies nicht mit einer echten Verbrauchsreduzierungerklärt werden.
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