Anlagen und Systeme - Solarthermie - page 62

Energie vollständig in das Stromnetz einspeisen, solarthermische An-
lagen dagegen unterliegen dem Einfluss des Energieverbrauchers: Wird
im Verhältnis zum solaren Ertrag dem Speicher nur eine geringe Ener-
giemenge entnommen, muss die Solaranlage bei Erreichen der Maxi-
maltemperaturen abschalten und geht in Stagnation. Trotz fortdauernder
solarer Einstrahlung kann keine Nutzenergie gewonnen werden und der
solare Anlagenertrag sinkt. Die Wärmeverluste des Speichers und in den
Rohrleitungen mindern den Ertrag zusätzlich.
Das Verhältnis der installierten Kollektorfläche zum tatsächlichen
Energiebedarf wird oft als Auslastung bezeichnet. Leider finden sich
in der Literatur unterschiedliche Definitionen dieser Größe. Die Di-
mensionierung einer Solaranlage erfolgt in der Regel durch Vorgabe
einer gewünschten Auslastung. Der solare Deckungsanteil, die anteilige
Energieeinsparung und der Systemertrag geben den Anteil solarer Nutz-
wärme am Gesamtwärmebedarf in unterschiedlicher Weise an. Diese
Begriffe werden nachfolgend vorgestellt.
Der solare Systemertrag q sol ist die solare Netto-Energiemenge in
kWh, die je m 2 Kollektorfläche im Jahr tatsächlich vom Verbraucher
genutzt werden kann. Die Wärmeverluste imKollektorkreis, in den Rohr-
leitungen und im Solarspeicher sind dabei schon abgezogen. Will man
den Systemertrag an einer realen Anlage messen, muss man die Wär-
memenge ermitteln, die der „letzte“ Wärmeübertrager der Solaranlage in
das Trinkwasser oder den Heizkreis einspeist. In den nachfolgenden Hy-
draulikskizzen ist diese Stelle jeweils mit einem Pfeil gekennzeichnet.
Bei Trinkwasser-Solaranlagen wird der Systemertrag wesentlich
von der Auslastung v ausl beeinflusst, die in der VDI-Richtlinie 6002-
1 (Planungs- und Bemessungsregeln für Solaranlagen, [ 49 ] ) als der auf
die Kollektorfeldfläche bezogene Tagesverbrauch an Trinkwarmwas-
ser bei 60 ı C definiert ist. Bei Anlagen mit hoher Auslastung werden
Systemerträge > 500 kWh=m 2 =a erreicht, bei geringer Auslastung (und
damit langen Stagnationszeiten) sinkt der Systemertrag auf Werte um
350 kWh=m 2 =a. Grundsätzlich gilt immer: Je höher der Anteil der so-
laren Nutzenergie am Gesamtbedarf ist, desto niedriger ist der auf die
Kollektorfläche bezogene Systemertrag und damit die Effizienz der So-
laranlage.