Evaluation größerer solarthermischer Anlagen in Hamburg B

Präsentation zum Thema: "Evaluation größerer solarthermischer Anlagen in Hamburg B"—  Präsentation transkript:

1 Evaluation größerer solarthermischer Anlagen in Hamburg B
Evaluation größerer solarthermischer Anlagen in Hamburg B. Weyres-Borchert SolarZentrum Hamburg DGS, LV Hamburg/Schleswig-Holstein

2 Projekt der Solarinitiative Nord Auftraggeber: Behörde für Stadtent- wicklung und Umwelt Träger: Zentrum für Energie, Wasser und Umwelt ZEWU Deutsche Gesellschaft für Sonnenenergie DGS

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4 Einflussgrößen auf den Solarertrag
Warmwasserverbrauch Systemkonfiguration Auslastung Speichergröße Armaturen Kollektorleistung Regelung Pufferentladung Kollektorfläche Einstrahlung Fühlerpositionierung Wärmetauscher Volumenstrom Sekundärkreis Volumenstrom Solarkreis

5 Solarkreisertrag [kWh/m²a] Empfehlung: Auslastung 45 – 55 [Liter/m²] Auslastung [Liter/m²]

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9 Solarvertrag – Unterlagen komplett ? Simulation ✔ Hydraulikschema ✔ Anlagekenngrößen ✔

10 T*SOL Polysun Getsolar
Besondere Beachtung: Zirkulationsverluste thermische Desinfektion Volumenströme

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12 OK Ablauf Monitoring Datenerfassung für ein Jahr n
spez. Solarkreisertrag ≥ Garantiewert x 0,9 ? Einstrahlung WW-Verbr. korrigierter Garantiewert j spez. Solarkreisertrag ≥ korr. Garantiewert x 0,9 ? OK j n Controlling für weitere zwei Jahre Garantiefall

13 Messung Solarkreisertrag

14 Messung Warmwasserverbrauch

15 Problem: dezentrale WW-Bereitung mit Wärmeübergabestationen

16 Solaranlage mit Speicherentladung über den Entladewärmetauscher (Durchflussprinzip), ohne Zirkulation Vorteile: Nachteile:

17 Solaranlage mit Speicherentladeprinzip und Nachheizung in den Nachheizspeicher mit zusätzlichem Vorwärmspeicher, ohne Zirkulation Vorteile: Nachteile:

18 Anlagenschemata: - Puffer- und Bereitschaftsspeicher
mit Vorwärmspeicher - Pufferspeicher mit Frischwasserstation - Zweispeichersystem

19 Anlagenschema mit SEZ – Verbrauchen vor Speichern

20 Anlagen im Monitoring – Übersicht Stand Feb 2010

21 Rauchschwalbenweg 25, 22147 Hamburg
42 m² Flachkollektoren (BUSO) 2 x Liter Pufferspeicher Solarthermische Anlage mit Heizungsunterstützung Trinkwassererwärmung mit Frischwasserstation Datenaufzeichnung durch Betreiber

22 Schaltschema

23 Technische Alternative

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25 Tage mit Stagnation (TKoll = 140°C) bei Kollektorkreisabschaltung
Juni 2006: Juli 2006: 28 Ursache: Luft im Solarkreis !

26 Mietergenossenschaft Gartenstadt Farmsen
30,4 m² Flachkollektoren Wagner LB 2 x 800 Liter Pufferspeicher 400 Liter Vorwärm- und Liter Bereitschaftsspeicher Solarthermische Anlage zur Warmwasserbereitung Warmwasserbedarf (berechnet): Liter (50°C) pro Tag Datenaufzeichnung mit SunControl 4.4 – 74

27 SunControl (Ing.-Büro Brennpunkt, Berlin)
Wasserzähler QN 2,5 Klasse B mit Impulsausgang (1 Impuls/l) zur Erfassung des Warmwasserverbrauchs Wärmemengenzähler geeicht QN 2,5 Klasse B zur Erfassung des solaren Ertrags, M-Bus fähig Impulssammler M-Bus fähig Datenlogger, M-Bus fähig zur Erfassung der relevanten Daten wie Energie, Volumen, Leistung, Durchfluss, Vor- und Rücklauftemperatur. Meßintervall Min. 5 min., Datenbereitstellung via Terminalprogramm Hyperterminal (MS Windows Standard) zur Weiterverarbeitung in EXCEL. Speichertiefe Minimum 4 Wochen. Analogmodem mit Standard COM-Schnittstelle passend zu oben genannten Datenlogger Software zum automatischen Auslesen der geloggten Daten 4.4 – 74

28 4.4 – 74

29 Störung im Pufferentladekreis

30 Spez. Anlagenerträge [kWh/Monat] / WW-Verbrauch

31 Spez. Anlagenerträge [kWh/Monat] / Einstrahlung

32 Spez. Anlagenerträge [kWh/Monat] im Vergleich

33 Im Vergleich VRK / FK

34 Im Vergleich VRK / FK

35 Hufnerstr. 5 94,7 m² Flachkollektoren Solar Roof FDK AR
5 x 800 Liter Pufferspeicher 1.000 Liter Vorwärm- und 2 x Liter Bereitschaftsspeicher Solarthermische Anlage zur Warmwasserbereitung Warmwasserbedarf (berechnet): Liter (60°C) pro Tag (1. Ausbaustufe) Datenaufzeichnung mit SunControl

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37 Schaltschema

38 Hufnerstr. 5: Solarkreisertrag
Monitoringzeitraum: Apr 06 – Nov 06 (8Mon) Gemessen: 319 kWh/m²a Berechnet: 374 kWh/m²a

39 Hufnerstr. 5: Warmwasserverbrauch
Gemessen: Liter/Tag (Schwachlastperiode) -> geringe Auslastung: 31 l/Tag

40 Solarkreisertrag [kWh/m²a] Auslastung [Liter/m²]

41 kWh/(m2a)

42 Kosten

43 Förderung große solarthermische Anlagen
Bafa: Kollektorfläche m2, Innovationsförderung Kreditanstalt für Wiederaufbau: Kollektorfläche > 40 m2, Programm Erneuerbare Energien, Programmteil Premium, 30% Teilschulderlass Hamburg: Klimaschutzprogramm Solarthermie + Heizung Kollektorfläche > 30 m2 garantierter Ertrag

44 Bisherige Erfahrungen und Ausblick
Monitoring trägt zur Qualitätssicherung bei Voraussetzungen: - Sorgfältige Anlagensimulation (entsprechend der realisierten Anlage!) - Frühzeitige Absprache zur Messtechnik - Installation der Messtechnik (WMZ) nach Vorgaben - Vertragsunterzeichnung erst nach Datencheck Neue Ertragskontrollverfahren - Datenkommunikation via Mobilfunk/Telefonanlage

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46 Technische Daten Gehäuse: Kunststoff, PC-ABS und PMMA Schutzart: IP 20 / DIN 40050 Umgebungstemperatur: °C Abmessungen: Ø 130 mm, Tiefe 45 mm Einbau: Wandmontage Anzeige: Balken-LED zur Kontrolle der Speicherkapazität sowie 1 Leucht-Drucktaster zur Darstellung des SD-Kartenstatus Versorgung: Eingangsspannung Steckernetzteil: V~ Nennstrom: 350 mA Eingangsspannung Datalogger: 5 V DC ± 5 % Schnittstellen: VBus® zum Anschluss an RESOL Regler, LAN Speicher: 30 Monate für ein System mit einem DeltaSol® M, einem HKM und einem WMZ-Modul 60 Monate für ein System mit einem DeltaSol® M und einem HKM 120 Monate für ein System mit einem DeltaSol® M

47 Was das Monitoring kann Was das Monitoring nicht kann
Solarkreiserträge ermitteln - Solare Deckungsraten ermitteln Solarkreisnutzungsgrade berechnen - Energieeinsparungen bestimmen Störungen erkennen - wahrscheinliche Fehlerursachen anzeigen Anlagenbesitzer / Installationsfirmen - automatische Fehlermeldung zu Störungen informieren

48 für die Aufmerksamkeit!
Vielen Dank für die Aufmerksamkeit! Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit !