Stand der Solarthermienutzung Fakultät Maschinenwesen Institut für Energietechnik, Professur für Energiesystemtechnik und Wärmewirtschaft Dresden, 23

Stand derSolarthermienutzung

Fakultät Maschinenwesen Institut für Energietechnik, Professur für Energiesystemtechnik und Wärmewirtschaft

Dresden, 23. März 2011

Dr.-Ing. Karin Rühling

Technische Universität Dresden

Institut für Energietechnik

[email protected]

VDI Dresden 23.03.2011 Rühling Solarthermie Folie 2

E-Netz

Fernwärme

KWK

KW

HKW

KM

zentral dezentral

KWK – KWKK - Solarthermie


Allgemeine Grundschaltung - Voraussetzungen

Kollektor

Speicher

2. Erzeuger

Wärmeverbraucher

Vor Installation einer Solarthermie-Anlage: Suchen nach wirtschaftlichem Energieeinsparpotential

Gebäudeseite Kritische Analyse des Nutzerverhaltens Optimierung der existierenden Heizungsanlage; ggf.

Entscheidung für Neuanlage


Vakuumröhren-Kollektoren Direktdurchfluß /WärmerohrNicht konzentrierende Flüssigkeitskollektoren

Vakuum-Röhrenkollektoren

direkt durchflossen TYP A

Vorlauf Rücklauf

Absorber

äußere Glasröhre(evakuiert)

Quelle: Prinzsolar 1996

Nicht konzentrierende Flüssigkeitskollektoren

Vakuum-Röhrenkollektoren Wärmerohr-Prinzip

Quelle: www.sunselect.de

Quelle. www.oekotec-online.de Quelle: www.solifer.de

www.narva.de


Vergleich für verschiedene Arbeitsbereiche (Aperturfläche)


Arbeitsbereich VRK (Bruttofläche) Fernwärme

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

0 20 40 60 80 100 120 140 160

Wir

ku

ng

sg

rad

tm - tU

Arbeits-bereich

1000 W/m²

800 W/m²

500 W/m²

200 W/m²

VAKUUM-RÖHRENKOLLEKTORh0 = 0,642; k1 =0,89 m²/K/ W; k2 = 0,001 m²/K²/ W


Trinkwassererwärmung

Quelle: Valentin Software T*SOL Pro

Standardlösung: Speicherung TWW

Trend großer PufferspeicherKleiner Speicher TWW


Kombianlagen

Trend Pufferspeicher mit integrierter Trinkwassererwärmungoben: Tank in Tankunten: Rohrbündel



Kombianlagen Bsp. Ertragsvergleich

FlachkollektorenAkoll li: 8 m² re: 10 m²Ausrichtung Süd; 30 ° Neigung

Speicher li: 650 l re: 750 lTWWB 160 l/d bei 50 °CFBH 40 °C/25 °C



Solar Aktiv Haus

Quellen: SonnenhausInstitut, solifer

69 m² Solar-Roof-ST in 68 ° Neigung28 m³ PufferspeicherSpitzenlast – Holzheizung (Kamin)

97 % Solarer Deckungsgrad


Kunststoffspeicher bis 50 m³ vor Ort montiert – Beispiele

4 m³; 40 m² FK, Pelletkessel oben: 44 m³ unten: 5 m³

www.ichbin2.dehttp://wp.fsave.de/

oben: 2,2 m³ Standardkubisch mit Anschlusseinheit unten: Schnittemodell

http://www.ichbin2.de/referenzen-detail.html?&no_cache=1&tx_ttnews%5Btt_news%5D=259&tx_ttnews%5BbackPid%5D=17&cHash=8435cbe262

http://www.ichbin2.de/referenzen-detail.html?&no_cache=1&tx_ttnews%5Btt_news%5D=269&tx_ttnews%5BbackPid%5D=17&cHash=0abae4f4d0


0

200

400

600

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1000

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1400

1600

1 10 100 1000 10000 100000

Invest

kost

en

in

EU

R/

m²

Kollektorfläche in m²

Aktueller Trend Investitionskosten sowie Kosten/Nutzen

kWhinagJahersertr

nskostenInvestitioKN

3 …. 2,4 … 1,7 0,5 …1

Folie 13

1800

1700

1600

1500

1400

1300

1200

1100

1000

900

800

700

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500

400

300

200

100

0

1643

1008

848

1140

5 % Energ

iepre

isste

igeru

ng

3 % Energiepreissteigeru

ng

2 % Inflation

4 % Inflation

Ein Vergleich: Kaufkraftentwicklung bei Einsparungen und Einnahmen

Euro

Einsparung mit Solarwärme (Solarthermie)

Herr Meyer installiert eine Sonnenheizung

im EFH Altbau für 15.000 € und spart im

1. Jahr 650 € für Heizöl ein.

Einnahme mit Solarstrom (Photovoltaik)

Herr Meyer installiert eine Solarstromalage

im EFH Altbau für 7.000 €. Er verkauft den

Strom an den Energieversorger und nimmt

im 1. Jahr 650 € dafür ein.

542

450

443

299

ohne Energiepreissteigerung / ohne Inflation

20101. Jahr

20155. Jahr

202010. Jahr

202515. Jahr

203020. Jahr

Jahr der Installation

sinkende Kaufkraft

durch Inflation

steigende Kaufkraft durch

steigende Energiepreise / Inflation

Summe über 20 Jahre17.466 €



Summe über 20 Jahre13.000 € ohne

Einnahme / Einsparung

steuerFREI!

versteuern!


Quelle: Timo Leukefeld


Außerbetriebnahme des GUD Dieselstraße an den Wochenenden

Zeitraum Mai bis September

Mittlere FW-Leistung für den Wochenendfall 27 MW

Frühester Beginn OFF-Zeit GUD freitags 20:00 Uhr

Spätestes Ende OFF-Zeit GUD montags 8:00 Uhr

Ersatzbetrieb über eine Kombination aus Hochleistungs-Großwärmepumpen

Solarthermie-Großanlage

Wochenspeicher

Einbindung von Umweltenergie in das Fernwärmenetz der EVH GmbH

Zukunft: Zentrale KWK und Solarthermie

Folie 15VDI Dresden 23.03.2011 Rühling Solarthermie

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

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Offen für Fragen …Partner in Aus- und Weiterbildung, Forschung

& Entwicklung…

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COPSolarthermie

100 … 200

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