3.8 Solare Wärmeerzeugung berechnen

Dialog zur Auswahl der Solarkollektoren und Eingabe der Anzahl, Ausrichtung, Neigung und dem Temperaturbereich der Heizung.

Eingabe zu Berechnen von Solarkollektoren

Ausgewählter Solarkollektor: Anzeige des ausgewählten Solarkollektors.

Hersteller: Anzeige des Herstellers des ausgewählten Solarkollektors.

Modulfläche: Anzeige der Modulfläche des ausgewählten Solarkollektors.

Liste Solarkollektoren: Anzeige der in der Datenbank enthaltenen Solarkollektoren.

Taste <---Kollektor auswählen: Markierter Kollektor aus der Solarkollektor-Datenbank wird hinzugefügt.

Taste <---Kollektor löschen: Der ausgewählte Solarkollektor wird gelöscht.

Taste Kollektor in DB ändern: Das in der Liste der Solarkollektoren-Datenbank ausgewählte Solarkollektor-Modul kann in der Datenbank geändert werden. Dialog „DB-Solar“ erscheint (s. Abschn. 4.12).

Taste Kollektor in DB neu: In die Solarkollektor-Datenbank kann ein neues Modul eingegeben werden. Leerer Dialog „DB-Solar“ erscheint (s. Abschn. 4.12).

Taste Kollektor in DB löschen: Das ausgewählte Modul wird aus der Solarkollektor-Datenbank gelöscht.

Info Solarkollektor (keine Eingabe)

Kollektor: Anzeige der Kurzbezeichnung des markierten Solarkollektors.

Hersteller: Anzeige der Herstellerfirma des markierten Solarkollektors.

Beschreibung: Anzeige des Textes zur Beschreibung des markierten Solarkollektors.

Modulfläche: Anzeige der Fläche des markierten Solarkollektors in m² entsprechend der Herstellerangabe.

 

Anzahl Solarkollektoren : Eingabe der Kollektorenanzahl. Daraus wird die Solakollektorenfläche in m² berechnet.

Kollektorfläche: Anzeige der Solarkollektorfläche, berechnet aus Modulfläche und Anzahl der Kollektoren in m².

Neigung des Solarkollektoren: Eingabe der Neigung des Solarkollektoren in °.

 

Ausrichtung der Solarkollektoren:

Süd-Ost

Süd

Süd-West

Flach

Süd-90°

 

Temperaturbereich der Heizung:

Hoch: Die Solarkollektoren werden zur Unterstützung der Heizung benutzt. Es wurden jedoch keine weiteren Vorkehrungen getroffen um die Eintrittstemperatur in die Solarkollektoren klein zu halten.

Nieder: Die Solarkollektoren werden zur Unterstützung der Heizung benutzt. Zur Optimierung der Vorlauftemperatur für die Solarkollektoren werden Schichtenspeicher und geregelte Pumpen eingesetzt.

Brauchwasser: Die Solarkollektoren werden nur zur Erwärmung des Brauchwassers eingesetzt.

Diese Optionen wirken sich nur auf die Ertragsberechnung aus, es wird im Programm nicht die Größe der Kollektoranlage mit dem Brauchwasserbedarf geprüft. Diese Aufgabe obliegt dem Benutzer; die verwendeten Daten sollten eine möglichst sinnvolle Solaranlage darstellen.

Option Die Solare Wärmeerzeugung wird der Vergleichsheizung zugeordnet: Das Vergleichsystem besteht aus Heizung plus Solar.

Taste Hilfe: Der Hilfetext wird angezeigt.

Taste Simulation: Die Simulation wird durchgeführt. Anzeige der Ergebnisse in einer Dialogbox .

Taste Abbrechen: Die Eingabedaten werden nicht übernommen. Der Dialog wird verlassen.

Taste Schließen: Die Eingabedaten werden übernommen. Der Dialog wird verlassen.

3.3.1.1 Ergebnisse der Solarkollektorensimulation

Die Berechnung der solaren Wärmeerzeugung durch die Kollektoren erfolgt mit Hilfe des Wirkungsgrades, der Absorberfläche und der Einstrahlungen.

Die Wirkungsgrade des Solarkollektors sind von verschiedenen Einflüssen abhängig. Die Werte werden im Test nach der aktuellen Norm EN 12975-2 bestimmt. Die Daten können von den Herstellern oder den Testzentren bezogen werden.

Ein Testzentrum ist das Forschungs- und Testzentrum für Solaranlagen des Instituts für Thermodynamik und Wärmetechnik der Universität Stuttgart.

Formel Solarberechnen 

 

Die Einstrahlungen auf die Absorberfläche des Kollektors wird mit Hilfe des Programms „Meteonorm“ berechnet und in die erweiterten Klimadaten des Programms integriert (Stundenwerte).

Hinter METEONORM stecken nicht nur umfangreiche Datengrundlagen der nationalen Wetterdienste sowie der Weltmeteorologie Organisation (WMO) von allen  Teilen der Welt, sondern auch eine große Anzahl von Berechnungsmodellen, welche im Rahmen internationaler Forschungsprojekte entwickelt wurden.

Die Berechnungsalgorithmen der METEONORM ermöglichen primär die Berechnung der Strahlung auf beliebig orientierte Flächen für beliebige Standorte. Dieses Verfahren besteht aus Daten und Algorithmen, welche in einem definierten Ablauf kombiniert werden. Dieser Ablauf beginnt damit, dass der Benutzer den Standort bestimmt, für welchen er meteorologische Daten benötigt und endet mit der Bereitstellung der Daten in der gewünschten Struktur.

Das Verfahren kombiniert je nach Anforderung durch den Benutzer bis zu vier Berechnungsmodelle miteinander.

Tabelle der sequentiell hintereinander geschalteten Berechnungsmodule zur Generierung von stündlichen Strahlungsdaten an einem Standort ohne Messung mit Verweisen auf die verwendeten Modelle.

 

Interpolation mit Monatsmittel-Modell Gh, Ta

Räumliche Interpolation von Globalstrahlung horizontal und Temperatur aufgrund von Stationsdaten des

A-Netz unter Berücksichtigung von Höheneffekten, topographischer Lage, Regionalisierung, etc.

Stundenwertgenerator Gh, Ta

Stochastische Generierung von Zeitreihen von Globalstrahlung horizontal und Temperatur, welche eine natürliche Variation beinhalten, jedoch im Monatsmittel dem Mittelwert von 10 Jahren entsprechen

Strahlungszerlegung Gh ® Dh, Bn

Zerlegung der Globalstrahlung in ihre Komponenten Diffus- und Direktanteil

Gk geneigt mit Horizonteffekt, Stundenmodell

Berechnung der Globalstrahlung auf beliebig orientierte Flächen unter Berücksichtigung eines allfälligen Horizontes, welcher die Globalstrahlung reduziert

 

 

In diesem Ergebnis wird der Bruttoertrag dargestellt. Erst bei der Simulation des Blockheizkraftwerkes wird überprüft, ob die Wärme aus dem Kollektor genutzt bzw. gespeichert werden kann.

 

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