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Anlagenplanung

Welcher Kollektor bei welcher Anwendung

   
Absorbermatten Schwimmbad-Erwärmung
   
Flachkollektoren und Vakuumröhrenkollektoren Warmwasser-Erwärmung und Heizungsunterstützung, Schwimmbadwasser-Erwärmung

Wie läßt sich der Warmwasserverbrauch ermitteln?


Der Warmwasserverbrauch bestimmt entscheidend den Energiebedarf für Ihre Solaranlage, wobei die Leitungs- und Zirkulationsverluste im Wärmebedarf zu berücksichtigen sind.

Klären Sie, ob Waschmaschine und Geschirrspülmaschine mit eingebunden werden können.

Schätzung grob / fein

Schätzungen grob:

für den täglichen Warmwasser-Bedarf (45°C) in kWh/(Tag /Person)

Durchschnitt: 40 - 50 Liter 2,03 kWh
Niedriger Verbrauch: 25 - 35 Liter 1,42 kWh
Mittlerer Verbrauch: 35 - 55 Liter 2,23 kWh
Hoher Verbrauch: 55 - 65 Liter 2,64 kWh

Schätzungen fein:

1 x Händewaschen (40°C) 1 - 5 Liter 0,17 kWh
1 x Duschen (40°C) 20 - 40 Liter 1,39 kWh
1 x Wannenbad (40°C) 100 - 180 Liter 6,26 kWh
1 x Kopfwäsche (40°C) 9 Liter 0,31 kWh
Putzen 3 Liter pro Person/Tag -
Kochen 2 Liter pro Person/Tag -
Geschirrspülen 10 - 20 Liter pro Tag 0,93 kWh

Berechnungsdiagramm

für 4-Personen-Haushalt mit durchschnittlichem WW-Bedarf, Dachneigung 40°, Ausrichtung Süd

Auslegung:

5 m² Flachkollektor + 300 Ltr. Solarspeicher

 

Faustformel für die Praxis: 1-1,5 m²Kollektorfläche/Person

1. Ermittlung des Nutzenergie-Bedarfs

   
QWW = m . cp . (TWW - TKW)
mit QWW = Wärmemenge in Wh/Tag
mit Cp = 1,16 Wh / (kg . K) = spezifische Wärmekapazität des Wassers
mit m = Personenzahl . 40...50 l / Tag (1 kg Wasser entspricht 1 Liter Wasser)
mit TWW = Temperatur des Wassers im Speicher
mit TKW = Temperatur des in den Speicher fließenden Kaltwassers
TWW - TKW = Temperaturdifferenz in Grad

Berechnungsbeispiel: Nutzungsenergie pro Tag

4-Personen-Haushalt

Warmwasserverbrauch pro Person: 50 Liter

TWW = 45°C (Temperatur des Wassers im Speicher)
TKW = 10°C (Temperatur des in den Speicher nachlaufenden Kaltwassers)
   
QWW = (4 . 50 kg) . 1,16 Wh /kg K) . (45°C - 10°C)
QWW = 200 kg . 1,16 Wh /(kg K) . 35°K
QWW = 8,120 Wh / Tag = 8,1 kWh / Tag

2. Ermittlung des solaren Nutzenergie-Bedarfs

Kollektorfläche:

Für die Ermittlung der Kollektorfläche werden der

  • Systemwirkungsgrad und der
  • solare Deckungsgrad

benötigt

System-Wirkungsgrad (1 lsys):

Der Systemwirkungsgrad ist nicht konstant und schwankt in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen

Flachkollektor-Anlagen zwischen 30% (0,3) und 50% (0,5)
Vakuumkollektoren zwischen 40% (0,4) und 60% (0,6)

Solarer Deckungsgrad (fs):

Anteil der Solarenergie am Gesamt-Energiebedarf zur Warmwasserbereitung. Der Deckungsgrad beträgt üblicherweise 50 bis 70%

Nicht nur Dächer mit reiner Südausrichtung ermöglichen eine solare Nutzung. Eine Vergrößerung der Kollektorfläche um 10 % ist wirtschaftlich vertretbar und kompensiert die durch Abweichung vom Idealzustand bedingten geringen Erträge.

3. Korrekturfaktoren durch Südabweichung und Neigung

Die Intensität der Einstrahlung auf eine Fläche ist auch abhängig von deren Orientierung: je schräger die Sonne auf einen Kollektor scheint, desto geringer ist die Einstrahlung.Die Werte der Globalstrahlung werden um die entsprechenden Faktoren korrigiert.

Grundlage für die Kollektorauslegung sind die Neigung und die Ausrichtung des Daches. Unter Berücksichtigung der Korrekturfaktoren erhölt man ein Solarenergie-Angebot in kWh/m² und Jahr.

ENERGIEERTRAG IN ABHÄNGIGKEIT VON AUSRICHTUNG UND NEIGUNG

Linien gleicher Strahlungssummen in kWh/m2 und Jahr.

Auf der Horizontalen ist die Ausrichtung (Azimut, 0° = Süd, + 90° = West, -90° = Ost)

und auf der Vertikalen der Neigungswinkel (0° = Flachdach, 90° = Fassade) abzulesen.

Quelle: DGS

4. Planung für die Warmwasserbereitung

gewünschte Wassertemperatur: .................. °C 30 Tag / Person niedrig
Wawrmwasserbedarf täglich: .................. Liter 50 Tag / Person normal
      70 Tag / Person niedrig
        (bei 45 °C)
         

Haushaltgröße: .................. Personen

 

<typolist>

geplante Heizungsanlage ||||

vorhandene Heizungsanlage mit integriertem Bww-Speicher ||||

vorhandene Heizungsanlage mit nebenstehenden Bww-speicher||||

</typolist>

 

5. vorhandene Dachfläche

Dachneigung:
Dachausrichtung:
Dachhöhe:
ausgebautes Dachgeschoß:
Besonderes:

6. Computerberechnung

Für eine computergestützte Auslegung der Solaranlage bieten wir Ihnen ein vielseitiges und wissenschaftlich anerkanntes Simulationsprogramm an.

Die Datenbank des Programms kann auf über 100 Orte in Deutschland zurückgreifen.

Es werden alle relevanten Betriebsparameter in die Berechnung einfließen z.B.

  • Sonnenstand
  • Solareinstrahlung
  • Außentemperatur
  • Kollektorwirkungsgrad
  • Solarkreisverlust
  • Zapfmengen

Es können Solaranlagen mit unterschiedlichen Profilen gewählt werden.

  • Einspeichersystem
  • Zweispeichersystem
  • Kombipufferspeicher
  • Kaskadenschaltung

(zwei Speicher, Kombipufferspeicher, usw.) gewählt werden.

Getsol Version 6.1 EUR 125,00

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