Environmental Engineering Reference
In-Depth Information
60
%
Q
WW
A
≈
⋅
Kollektor
30
%
H
⋅
f
Solar
Neigung
Bei obigem Verbrauch soll die Kollektorgröße an Flachkollektoren für ein um ca. 20° nach
Süd-Südwest ausgerichtetes und um 30° geneigtes Dach in Berlin berechnet werden. Die
jährliche solare Bestrahlung beträgt dabei 1075 kWh/(m² a) und durch die Südausrichtung
ergeben sich Neigungsgewinne von
f
Neigung
= 110 % = 1,1. Damit berechnet sich die benö-
tigte Fläche an Flachkollektoren zu
60
%
2628
kWh
2
A
≈
⋅
=
4
4
m
.
Kollektor
30
%
1075
kWh
⋅
1
2
m
Die Ergebnisse hängen natürlich stark von der Qualität der Kollektoren ab und können
deutlich variieren. Einige Online-Tools helfen ebenfalls bei der Anlagenauslegung
(s.
Webtipp)
. Eine noch bessere Detailplanung ist nur mit der Hilfe von ausgereiften Com-
puterprogrammen möglich. Fachfirmen sollten ebenfalls eine detaillierte Anlagenausle-
gung anbieten. Neben der Größe der Kollektoren und Speicher gehört hierzu auch die
Auslegung anderer Komponenten wie Pumpen, Regelung oder Rohre.
desire.htw-berlin.de/desire_online.php
valentin.de/calculation/thermal/start/de
www.solartoolbox.ch
www.polysunonline.com
Online-Berechnungen
für solarthermische Anlagen
6.4.2
Solarthermische Heizungsunterstützung
Soll die solarthermische Anlage neben der Trinkwassererwärmung auch noch zur Hei-
zungsunterstützung beitragen, ist eine größere Kollektorfläche nötig. Im Gegensatz zur
solarthermischen Trinkwasserversorgung ist dafür eine optimale Gebäudedämmung
sinnvoll, um einen größeren Teil des Wärmebedarfs durch die Sonne zu decken. Während
der Warmwasserbedarf über das gesamte Jahr relativ konstant vorhanden ist, konzentriert
sich der Heizwärmebedarf auf die Wintermonate. Im Winter ist aber der Ertrag von Solar-
kollektoren gering. Daher legt man ein solarthermisches System zur Heizungsunterstüt-
zung meist so aus, dass es neben dem Warmwasser nur in der Übergangszeit von März bis
Oktober einen Teil des Heizwärmebedarfs decken kann. Im Winter liefert hingegen die
herkömmliche Heizungsanlage im Wesentlichen den Wärmebedarf
(Abbildung 6.21)
.
Mit der Größe der Kollektorfläche und des Speichers steigt auch der solare Deckungsgrad,
also der durch die Sonne gedeckte Anteil des Wärmebedarfs. Damit reduziert sich auch der
Anteil, den die herkömmliche Heizungsanlage erbringt. Handelt es sich um eine mit Öl
oder Gas befeuerte fossile Anlage sinken auch mit zunehmender Größe der Solaranlage die
Kohlendioxidemissionen. Eine sehr große Anlage produziert aber auch mehr Überschüsse,
die sich nicht nutzen lassen. Darum sind in der Regel große Anlagen unwirtschaftlicher als
