Sie sind hier
E-Book

Solare Wärme

Vom Kollektor zur Hausanlage

AutorDr. Sonne Team, Klaus Oberzig
VerlagSolarpraxis bei Beuth
Erscheinungsjahr2008
Seitenanzahl156 Seiten
ISBN9783934595736
FormatPDF
KopierschutzDRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis20,00 EUR

Ende 2007 sammelten bereits mehr als eine Million Kollektoranlagen auf deutschen Dächern solare Wärme ein, damit Hausbewohner heizen, duschen, baden und waschen können. Diese Anlagen ersparen ihren Nutzern Brennstoffkosten und der Umwelt Schadstoffe. Jeder dieser Kollektoren ist auch ein kleiner Baustein zum globalen Klimaschutz. 

Schwerpunkt des BINE-Informationspaketes sind die Anlagen zur Warmwasserbereitung und Weizungsunterstützung in Ein- und Zweifamilienhäusern. Themen sind Planung und Auslegung der Anlagen, ihre Einbindung in die Haustechnik, Langzeiterfahrungen und die Wirtschaftlichkeit.

Kaufen Sie hier:

Horizontale Tabs

Leseprobe

6 Häusliche Warmwasserbereitung (S. 64)

6.1 Potenzial solarer Trinkwassererwärmungsanlagen

Warmes Wasser wird im häuslichen Bereich jeden Tag und während des gesamten Jahres für die Körperreinigung sowie in Spül- und Waschmaschinen benötigt. Diese kontinuierliche Nachfrage ist ein ideales Einsatzgebiet für die Nutzung der solaren Wärme. Nur für die Überbrückung kurzer Schlechtwetterperioden ist eine Zwischenspeicherung erforderlich. Eine vierköpfige Familie in Deutschland kann – je nach Klimaregion

– mehr als die Hälfte ihres Wärmebedarfs für Warmwasser mit nur 4 – 6 m² Kollektorfläche solar decken. In Neubauten nimmt – dank der besseren Wärmedämmung

– der Anteil der Raumwärme am Gesamtwärmebedarf des Hauses im Vergleich zu älteren Gebäuden ab. Damit steigt die quantitative Bedeutung des Wärmebedarfs für Warmwasser und die Möglichkeiten wachsen, einen größeren Teil des Jahreswärmebedarfs von Wohngebäuden solar zu decken.

Daumenregel
Der Kollektorertrag ist abhängig vom Anlagentyp und den Randbedingungen. Im Ein- und Zweifamilienhausbereich können üblicherweise beim Flachkollektor Werte zwischen 300 und 450 kWh/m2a erreicht werden, beim Röhrenkollektor je nach System bis 600 kWh/m2a und mehr.


Üblicherweise wird die Bereitstellung der etwa 1.500 – 2.000 kWh Wärme, die pro Person und Jahr für Warmwasser benötigt werden, von der Gebäudeheizung mit übernommen. Entfällt während der Sommermonate die Raumheizung, läuft die Heizungsanlage des Gebäudes nur für die Warmwasserbereitstellung. Daher muss im Sommerhalbjahr für die Bereitstellung von einem Liter Warmwasser im Vergleich zum Winter etwa das Doppelte an Brennstoff aufgewendet werden. Es ist daher empfehlenswert, den sommerlichen Brennstoffverbrauch zugrunde zu legen, um die Einsparpotenziale durch eine solare Warmwasserbereitung beurteilen zu können. Bei modernen Heizkesseln (Brennwertkesseln oder Pelletheizung) ist er zwar erheblich geringer als bei Altanlagen, aber dieser sommerliche Brennstoffverbrauch kann durch eine Solaranlage fast gänzlich eingespart werden. Entscheidend hierbei ist die Frage der Nachheizung, d. h., ab welcher minimalen Warmwassertemperatur soll dann doch mit der konventionellen Heizungsanlage nachgeheizt werden. Letztendlich ist dies eine Komfortfrage des Benutzers.

Daumenregel
Solaranlagen können im Sommer 100 % und im Jahresdurchschnitt ca. 60 % des Trinkwarmwasserbedarfs decken.

Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis4
Vorwort6
1 Thermische Solaranlagen – eine ausgereifte Technologie8
Vorteile thermischer Solaranlagen10
Technologie mit Zukunft13
2 Sonnenstrahlung in Wärme wandeln15
2.1 Das Strahlungsangebot auf der Erdoberfläche15
2.2 Jahreszeitlicher Verlauf der Sonnenstrahlung17
2.3 Optimierung der Kollektorausrichtung18
2.4 Solare Wärmeerzeugung19
2.5 Anwendungsgebiete solarer Wärme20
3 Der Kollektor22
3.1 Energiebilanz des Kollektors22
3.2 Wirkungsgrade und Kennlinien24
Was ist der Wirkungsgrad?24
Was ist der Nutzungsgrad?24
Stillstands- oder Stagnationstemperatur27
Selektive Absorberbeschichtungen27
3.3 Qualitätsprüfungen von Sonnenkollektoren – Labels und Zertifikate28
3.4 Übliche Absorbermaterialien und -bauarten30
Absorber aus Kupfer30
Absorber aus Aluminium31
Absorber aus Edelstahl31
Absorber aus Kunststoff31
3.5 Verglasung32
3.6 Isolierung32
3.7 Bauformen von Kollektoren33
Schwimmbadabsorber33
Absorber zur Vorwärmung von Brauchwasser34
Verglaste Flachkollektoren34
Vakuum-Röhrenkollektoren35
CPC-Kollektoren – Vakuumröhrenkollektor mit konzentrierendem Spiegel36
Sonstige Kollektortypen37
3.8 Aufstellung und Dachintegration38
3.9 Fassadenintegration – Manufaktur auf Bestellung40
4 Speicherung und Übertragung von Wärme – unterschiedliche Anlagenkonzepte42
4.1 Wasser als Speichermedium42
Druckfeste Speicher44
Drucklose Speicher mit integrierten Wärmetauschern45
4.2 Andere Speichermedien46
Festkörperspeicher46
Latentwärmespeicher47
Thermochemische Wärmespeicher48
4.3 Wärmetauscher49
4.4 Legionellen – eine Gefahr?50
4.5 Speicher für Solaranlagen51
4.6 Wärmeübertragung vom Kollektorfeld zum Speicher – unterschiedliche Systemkonzepte52
Zwangsumlaufsysteme53
Verschiedene Betriebsweisen von Kollektoren: Low-Flow / High-Flow / Matched-Flow53
Schichtenspeicher54
Verrohrung und Pumpen55
Steuerung und Regelung56
Weitere erprobte Anlagenkonzepte59
Das Prinzip Solar-AQUA60
5 Solare Wärme und Energieeinsparverordnung (EnEV)62
Prinzipien der EnEV62
Heizwärmebedarf und Trinkwasserwärmebedarf64
Berücksichtigung von Solaranlagen in der EnEV64
6 Häusliche Warmwasserbereitung65
6.1 Potenzial solarer Trinkwassererwärmungsanlagen65
Systeme zur Warmwasserbereitung mit fossilen Energiequellen oder Strom66
6.2 Anlagen für Ein- und Zweifamilienhäuser66
Grobe Dimensionierung der Kollektorfläche für reine Warmwasserbereitung68
Zirkulation68
Auslegung über ein Diagramm70
Grobe Dimensionierung des Speichers72
Trinkwassererwärmung für größere Verbraucher72
Speichernachheizung73
6.3 Einsatz von Simulationsprogrammen74
6.4 Auswahl des Speichersystems75
6.5 Einbindung in die Haustechnik76
6.6 Einholen und Auswerten von Angeboten77
7 Kombi-Anlagen für Warmwasserbereitung und Raumheizung78
7.1 Die solare Raumheizung78
Kombisysteme mit Kurzzeit-Wärmespeicherung80
Kombisysteme mit Langzeit-Wärmespeicherung82
Teilsolare oder vollsolare Versorgung des Gebäudes83
7.2 Kriterien für den Einsatz von solaren Kombisystemen84
7.3 Auslegungskriterien für Kombi-Anlagen86
7.4 Zwei Gebäudebeispiele89
Beispiel Altbau: Einfamilienhaus Bedburg, Langemarkstrasse89
Beispiel: Neubau-Passivhaus Hückelhoven-Rurich, Ochsenbend90
7.5 Solare Luftheizungen90
8 Solaranlagen im Geschosswohnungsbau94
8.1 Mietnebenkosten94
8.2 Warmwassersysteme in Mehrfamilienhäusern95
8.3 Allgemeines zu Solaranlagen im Geschosswohnungsbau97
8.4 Zur Auslegung von Solaranlagen im Geschosswohnungsbau98
Messung der tatsächlich gezapften Warmwassermenge98
Solarer Deckungsgrad – Festlegung der Größenordnung eines Kollektorfeldes99
Folgende Annahmen und Berechnungen werden dazu vorgeschlagen:100
Festlegung des Speicherinhaltes für die Warmwasserbereitung101
9 Solaranlagen für Gebäude und Produktion in Klein- und mittleren Unternehmen102
9 Solaranlagen für Gebäude und Produktion102
9.1 Solar beheizte Industriehallen102
Systemkonzepte103
9.2 Solare Prozesswärme für die Industrie104
Besonderheiten bei der Prozesswärme104
Direkte Dampferzeugung mit Parabolrinnenkollektoren105
Kleinanlagen108
10 Gewährleistung, Ertragsgarantie und Anlagenkontrolle108
10.1 Gewährleistungsfristen108
10.2 Leistungsüberprüfung108
Für Großanlagen das GRS-Prinzip: Garantierte Resultate aus Solaranlagen [21]110
10.3 Funktionskontrolle durch elektronische Regler112
Input/Output-Technologie zur Kontrolle und Ertragsberechnung112
10.4 Anlagenkontrolle114
10.5 Wartung115
10.6 Sicherheitsvorschriften115
11 Solar beheizte Schwimmbäder117
11.1 Freibäder117
11.2 Hallenbäder121
12 Wirtschaftlichkeit von Solaranlagen122
12.1 Bemerkungen zum Thema Wirtschaftlichkeit und individuelle Werte123
Vorsorge für die Zukunft123
Kreditaufnahme für häusliche Investitionen124
Bewertung von Risiken125
12.2 Finanztechnische Methoden126
12.3 Berechnung des Energiepreises nach der Vollkostenmethode127
Was kostet die Wärme tatsächlich?128
Berechnung der Sonnenenergie bzw. der Gestehungskosten der eingesparten Kilowattstunde bei Altbausanierungen129
Beispiel für die Wärmekosten einer solaren Warmwasserbereitungsanlage129
Berechnung der jährlichen Annuität129
Berechnungsbeispiel der Vollkosten einer fossilen Heizung131
13 Ökobilanz und energetische Amortisation134
Energetischer Erntefaktor verschiedener Energiesysteme135
14 Solarwärme in der Energieforschung und weitere Perspektiven137
14. 1 Ergebnisse und Ziele der Forschung137
Förderkonzept „Solarthermie 2000“138
Förderkonzept „Solarthermie 2000plus“139
Aktuelle Forschungsziele139
14. 2: Die „Solar Thermal Vision 2030“ der europäischen Solarwirtschaft141
15 Zitierte Literatur und Abbildungsverzeichnis143
16 Laufende und abgeschlossene Forschungsvorhaben aus der Energieforschung der Bundesregierung147
17 Weiterführende Literatur149
18 Autorenangaben155

Weitere E-Books zum Thema: Bautechnik - Ingenieurbau

Leben 3.0

E-Book Leben 3.0
Mensch sein im Zeitalter Künstlicher Intelligenz Format: ePUB

Die Nobelpreis-Schmiede Massachusetts Institute of Technology ist der bedeutendste technologische Think Tank der USA. Dort arbeitet Professor Max Tegmark mit den weltweit führenden Entwicklern k…

Corporate Real Estate Management

E-Book Corporate Real Estate Management
Schnelleinstieg f?r Architekten und Bauingenieure Format: PDF

Thomas Glatte vermittelt in kompakter Form die Grundlagen und ausgew?hlte Spezifika des Corporate Real Estate Managements. Der Autor erl?utert den Einfluss der Unternehmensstrategie auf die…

Facility Management

E-Book Facility Management
Grundlagen, Computerunterstützung, Systemeinführung, Anwendungsbeispiele Format: PDF

Industrie- und Wohnungsunternehmen verwalten ihre Gebäude, Anlagen und Grundstücke mit Hilfe des Facility Management (FM). Dieses Buch informiert über die Informationstechnologie im FM. Das Computer…

Immobilien-Benchmarking

E-Book Immobilien-Benchmarking
Ziele, Nutzen, Methoden und Praxis Format: PDF

Praxisbezug mit aktuellen Beispielen: Immobilien-Benchmarking ist für das Immobilienmanagement und dessen integrale Betrachtung innerhalb des Immobilienlebenszyklus von entscheidender Bedeutung.…

Baukalkulation und Projektcontrolling

E-Book Baukalkulation und Projektcontrolling
unter Berücksichtigung der KLR Bau und der VOB Format: PDF

Die sorgfältige Baukalkulation und ein fundiertes Projektcontrolling sind die Grundvoraussetzungen für den langfristig wirtschaftlichen Erfolg für die Unternehmen der Bauwirtschaft. Die 11. Auflage…

Baumanagement und Bauökonomie

E-Book Baumanagement und Bauökonomie
Aktuelle Entwicklungen Format: PDF

Der Markt für Bauleistungen ist in den vergangenen Jahren immer komplexer geworden. Immer häufiger wurden - und werden - von den Bauherren nicht nur reine Bauleistung, sondern auch die Bereitstellung…

Weitere Zeitschriften

FREIE WERKSTATT

FREIE WERKSTATT

Hauptzielgruppe der FREIEN WERKSTATT, der unabhängigen Fachzeitschrift für den Pkw-Reparaturmarkt, sind Inhaberinnen und Inhaber, Kfz-Meisterinnen und Kfz-Meister bzw. das komplette Kfz-Team Freier ...

Deutsche Tennis Zeitung

Deutsche Tennis Zeitung

Die DTZ – Deutsche Tennis Zeitung bietet Informationen aus allen Bereichen der deutschen Tennisszene –sie präsentiert sportliche Highlights, analysiert Entwicklungen und erläutert ...

ea evangelische aspekte

ea evangelische aspekte

evangelische Beiträge zum Leben in Kirche und Gesellschaft Die Evangelische Akademikerschaft in Deutschland ist Herausgeberin der Zeitschrift evangelische aspekte Sie erscheint viermal im Jahr. In ...

rfe-Elektrohändler

rfe-Elektrohändler

rfe-Elektrohändler ist die Fachzeitschrift für die CE- und Hausgeräte-Branche. Wichtige Themen sind: Aktuelle Entwicklungen in beiden Branchen, Waren- und Verkaufskunde, Reportagen über ...

EineWelt

EineWelt

Eine Anregung der Gossner Mission zum verbesserten Schutz indigener Völker hat Bundespräsident Horst Köhler aufgegriffen: Er hat auf Anregung des Missionswerkes eine Anfrage an die Bundesregierung ...

building & automation

building & automation

Das Fachmagazin building & automation bietet dem Elektrohandwerker und Elektroplaner eine umfassende Übersicht über alle Produktneuheiten aus der Gebäudeautomation, der Installationstechnik, dem ...