Anlagen und Systeme - Solarthermie - page 65

Die anteilige solare Energieeinsparung f sav setzt den nach Einbau
einer Solaranlage verbleibenden Bedarf an Zusatzendenergie Q aux;EE
ins Verhältnis zum Endenergiebedarf des konventionellen Heizsystems
Q conv;EE (vgl. Abb. 4.1 ) . Um die dem Heizkessel zuzuführende Endener-
gie zu bestimmen, muss dessen Nutzungsgrad mitberücksichtigt werden,
der standardmäßig zu 70% gesetzt wird. Der Systemkennwert f sav ist
auch zur Bewertung von Solaranlagen zur Heizungsunterstützung geeig-
net. Dessen Bestimmung erfordert aber immer einen höheren Aufwand,
da zwei Simulationsrechnungen (einmal ohne, einmal mit Solaranlage)
nötig sind.
4.2 Trinkwassererwärmung
Bis vor wenigen Jahren wurden nahezu ausschließlich Solaranlagen
zur Trinkwassererwärmung realisiert, seither gewinnen Solaranlagen
zur kombinierten Trinkwassererwärmung und Heizungsunterstützung
(auch Kombianlagen genannt) sowie Solaranlagen für Prozesswärme
zunehmend an Bedeutung.
Kleine Solaranlagen zur Trinkwassererwärmung im Ein- und Zwei-
familienhausbereich verfügen typischerweise über einen bivalenten
Trinkwasserspeicher. Abbildung 4.2 (links) zeigt das stark vereinfachte
Hydraulikschema. Ein bivalenter Speicher verfügt über zwei Wärme-
übertrager, über die zwei Wärmeerzeuger gleichzeitig Energie zuführen
können. Das Trinkwasser selbst ist in diesem Fall das Energiespeicher-
medium. Im Sommer erreicht das Trinkwasser durch die Solaranlage
Maximaltemperaturen von 95 ı C. Um die Nutzer vor Verbrühungen zu
schützen, muss den Zapfstellen daher immer ein Brauchwassermischer
vorgeschaltet sein, der die Temperatur des heißen Wassers aus dem
Speicheraustritt durch Beimischung kalten Trinkwassers (KW) auf max.
60 ı C reduziert. Kann die Solaranlage das Trinkwasser nicht ausreichend
erwärmen, heizt der Nachheizkessel den oberen Teil des Speichers auf
die gewünschte Solltemperatur nach. Warmes Wasser hat eine geringe-
re Dichte als kaltes Wasser und „schwimmt“ daher oben auf (stabile
Schichtung).
Eine zweite Variante kleiner Solaranlagen ist in Abb. 4.2 (rechts) ge-
zeigt. Solaranlage und Nachheizung erwärmen hier das Heizungswasser