Solare Klimatisierung - Thermische Solarenergie: Grundlagen, Technologie, Anwendungen - page 666

Abb. 9.26 Schematische
Darstellung des Energieflus-
ses bei solarer Nutzung in
einem Heizsystem ( a ) und
einer thermisch getriebenen
Kälteanlage ( b )

Einsparung am Primärenergieträger lässt sich damit einfach greifen. Bei einem thermisch
angetriebenen Kälteprozess ist eine Modifikation des FNP erforderlich, weil die solar ein-
gebrachte Wärme nicht direkt über deren Beitrag am Gesamtenergieeinsatz bestimmt ist,
sondern über deren Anteil am Betrieb des thermodynamischen Kälteprozesses, wie es die
Abb. 9.26 illustriert.
Sofern die Solarenergie aufgrund ihres thermischen Niveaus im Kälteprozess nur als
Abfallwärme bilanziert würde, wäre der FNP -Wert konstant und unabhängig davon ob
die Solarwärme vollständig, zum Teil oder gar nicht genutzt wird. Daher wird in einem
Kühlprozess mit dem Solar Performance Coefficient ( SPC ) eine zweite Größe eingeführt,
in der die Effizienz der solar genutzten Energie wie folgt definiert ist:

SPC = 1 − q a u x
q 0

,

(9.32)

Der Quotient in Gl. (9.32) gibt an, wie viel spezifische Hilfswärme ( q aux ) bezogen auf die
Kühllast ( q 0 ) bereitgestellt werden muss. Damit ist der SPC eine vom Betrag der verfüg-
baren Solarwärme unabhängige Größe. Der solare Nutzen tritt damit nur indirekt auf und
dokumentiert sich darin, dass mit wachsender Effizienz der Solarnutzung q aux sinkt und
als Folge der SPC -Wert ansteigt. Beim Heizen ergibt sich im Idealfall (verlustfreie Nutzung
der Wärme und Vernachlässigung der elektrischen Hilfsenergie) eine Identität von FNP
und SPC :

= q Solar
q gesamt

= q 0

−

q a u x
q 0

= 1 − q a u x
q 0

F NP

= SPC ,

(9.33)

Der SPC -Wert entspricht einer anderen verbreiteten Kennzahl zur Beschreibung solar be-
triebener Anlagen, dem solaren Deckungsanteil ( η SD , vergleiche Abschn. 6.4.3.2 Wärmebe-
darfsermittlung & solarer Deckungsgrad), der im englischen Sprachraum als „Solar Fracti-
on“ ( SF ) auftaucht. Auch hier ist der solare Deckungsgrad ( η SD ) in folgender Weise gegeben:

solar gedeckte Last
gesamt zu deckende Last

= 1 − über Hilfsenergie gedeckte Last
gesamt zu deckende Last

η SD ,

=

(9.34)

Aus Gl. (9.34) wird die Identität von SPC und η SD unmittelbar ersichtlich. Lediglich ihre
Bestimmung gestaltet sich anders. Die Berechnung des solaren Deckungsgrades η SD setzt