Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Ziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung und Erprobung eines solaren Vollversorgungssystems zur m\u00f6glichst breiten Anwendung in Ein- bis Zweifamilienh\u00e4usern. Das Projekt baut auf eine von 2003 – 2007 von der DBU gef\u00f6rderten Entwicklung eines Solarsystems mit integrierter, thermisch nur \u00fcber Hybridkollektoren versorgter W\u00e4rmepumpe auf. Im Gegensatz dazu soll das im Rahmen dieses Projekts entwickelte solare Heizsystem ohne gr\u00f6\u00dfere Einschr\u00e4nkungen f\u00fcr sanierte, d. h. nach heutigem Standard ged\u00e4mmte Bestandgeb\u00e4ude einsetzbar sein.
\nHierf\u00fcr sollen L\u00f6sungen f\u00fcr folgende Anforderungen erarbeitet werden:
\n–\tEignung f\u00fcr Dachneigungen bis unter 45\u00b0 durch Schneeentfernungssystem,
\n–\tHybridkollektoren und Systemtechnik f\u00fcr vielseitige Geb\u00e4udekonfigurationen, z. B. unterschiedlich ausgerichtete Felder,
\n–\tHeizleistung bis 15 kW, Erm\u00f6glichung h\u00f6herer Heizkreisvorlauftemperaturen und
\n–\tverbesserte Wirtschaftlichkeit.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDie oben beschriebenen Entwicklungsziele sollen zun\u00e4chst in theoretischen Untersuchungen, insbesondere mit Systemsimulationen und Bedarfsanalysen bearbeitet werden.
\nSchneeuntersuchungen werden in entsprechenden schneereichen Gebieten (vorzugsweise Hochschwarzwald) durchgef\u00fchrt. Weiterhin werden Voruntersuchungen z. B. bzgl. Materialumformung oder Korrosion bei neu eingesetzten Materialien bei entsprechenden Fachunternehmen oder Instituten beauftragt.
\nDie anhand von Bewertungsverfahren ausgew\u00e4hlten L\u00f6sungen werden f\u00fcr Funktionsmuster konstruiert bzw. die Regellogik programmiert.
\nManche der ausgearbeiteten Systeml\u00f6sungen werden im ersten Schritt am Teststand erprobt.
\nIn der zweiten Projektphase werden die ausgearbeiteten Systeml\u00f6sungen in ca. 3 – 4 verschiedenen Pilotanlagen realisiert und erprobt.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
In den ersten beiden Projektjahren wurden die L\u00f6sungen f\u00fcr die obigen Zielsetzungen erarbeitet:
\n1.\tL\u00f6sungen f\u00fcr schnee- und stagnationssicheren Betrieb bereits ab 40\u00b0-Kollektorneigung
\n–\tKonstruktion des Hybridkollektors so, dass der Luftauslass auch bei geringeren Neigungen und bei mehreren Feldern \u00fcbereinander schneefrei bleibt
\n–\tEntwicklung einer Schneeantaulogik, durch die der Schnee zum Abrutschen gebracht wird.
\n–\tEntwicklung einer Logik zum Stagnationsschutz \u00fcber die Kollektorl\u00fcfter
\nDie Ergebnisse des Feldtests haben die grunds\u00e4tzliche Funktion der Neuentwicklungen, aber auch ihre Grenzen in Gegenden mit sehr viel Schnee aufgezeigt.
\n2.\tHydraulik und Logik f\u00fcr unterschiedlich ausgerichtete Teilkollektorfelder
\nDie entwickelte Zweifeldverschaltung und -logik hat sich im Feldtest bew\u00e4hrt.
\n3.\tH\u00f6here Heizleistung bis 20 kW durch Kopplung mit (Bestands-) kessel
\n–\tEin Heizkreis bis Vorlauf 55 \u00b0C, R\u00fccklauf 35 \u00b0C
\n–\tZwei Heizkreise: Radiator- und Fl\u00e4chenheizung
\nDie Grundlastversorgung erfolgt durch die WP. Der Kessel springt nur bei Anforderung hoher Leistung und\/oder Temperaturen parallel an. Die Funktion wurde – nach mehreren Optimierungen – im Feldtest best\u00e4tigt. Damit ist eine wichtige Voraussetzung f\u00fcr den Einsatz im Geb\u00e4udebestand geschaffen.
\n4.\tKostenreduktion und verbesserte Wirtschaftlichkeit
\n–\tErm\u00f6glichung eines W\u00e4rmepumpensperrtarifs
\n–\tReduktion der Systemkosten durch Vereinfachung (Wegfall von Komponenten)
\n–\tEntwicklung einer kosteng\u00fcnstigeren Konstruktion des Wasser-Eisspeichers
\n–\tEntwicklung kosteng\u00fcnstiger und wartungsfreundlicher Armaturengruppen im Energiezentrum
\n–\tUntersuchung und Entwicklung von L\u00f6sungen mit kleineren Kollektorfeldern
\n–\tUntersuchung der Systemkombination mit einem selektiven unabgedeckten Absorber
\nDurch die nun m\u00f6glichen reduzierten Anlagengr\u00f6\u00dfen und die Kostenreduktion wurden die Investitionskosten reduziert und die Wirtschaftlichkeit so stark verbessert, dass das System in der Vollkostenrechnung wettbewerbsf\u00e4hig und teilweise deutlich im Vorteil ist gegen\u00fcber konventionellen Heizsystemen.
\n5.\tEntwicklung einer effizienteren und leiseren L\u00fcfterregelung
\nDer L\u00fcfter ist ein zentrales Bauteil sowohl hinsichtlich Effizienz, Akzeptanz (Lautst\u00e4rke) und Wartung. Die Ergebnisse des Feldtests haben einen grunds\u00e4tzlich zuverl\u00e4ssigen Betrieb und eine erfolgreich umgesetzte Drehzahlregulierung mit erh\u00f6hter Effizienz und geringer Ger\u00e4uschentwicklung best\u00e4tigt.
\n6.\tEntwicklung einer neuen Reglerplattform (internetf\u00e4hig)
\n–\tUmstellung auf Reglerhardware mit einfachem Internet-Anschluss und Zugriff \u00fcber Portal
\n–\tImplementierung zahlreicher neuer und verbesserter Funktionen dank leistungsf\u00e4higerem Pro-zessor
\nMit dem neu entwickelten Internet-Systemregler wurde neben der Funktionserweiterung eine wesentliche Voraussetzung f\u00fcr einen breiteren Einsatz des Solar-W\u00e4rmepumpensystems geschaffen: Monitoring und verbesserte Wartung. Der Regler mit neuen Funktionen und neuer hydraulischer Hardware wurde im Feldtest erfolgreich erprobt und optimiert.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Die Projektergebnisse wurden bei mehreren Fachtagungen und in Fachberichten der \u00d6ffentlichkeit zu-g\u00e4nglich gemacht, insbesondere:
\n–\t2. und 3. OTTI-Symposium Aktiv-Solarhaus (jeweils Vortr\u00e4ge)
\n–\t20., 21. und 22 Symposium Thermische Solarenergie (Poster)
\n–\tKonferenz CEP CLEANENERGY & PASSIVEHOUSE 2011 (Vortrag)
\n–\tVer\u00f6ffentlichung in Erneuerbare Energie (AEE, \u00d6sterreich)<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Nach erfolgreicher Durchf\u00fchrung des Projekts sind technisch die Voraussetzungen f\u00fcr einen relativ breiten Einsatz des Solar-W\u00e4rmepumpensystems zur deutlichen CO2-Einsparung gegeben.
\nUm diese starke Verbreitung zu realisieren und damit auch weitere Kostensenkungen, sollte das System aber zus\u00e4tzlich \u00fcber eine st\u00e4rkere Vertriebsorganisation vermarktet werden. Consolar ist diesbez\u00fcglich auf der Suche und in Gespr\u00e4chen mit potentiellen Partnern.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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