Solar-Luft-Kollektor mit Metalleindeckung

Die auch schon bei geringer Sonneneinstrahlung im Dachraum entstehende Stauwärme wird abgeführt und über eine Wärmepumpe in den Heizungskreislauf eingespeist. Die gewonnene Energie wird zur Brauchwasser-erwärmung und Heizungsunterstützung genutzt.

Die Jugendherberge im ostholsteinischen Dahme wurde zur Praxiserprobung unter wissenschaftlicher Begleitung der Georg-August-Universität Göttingen mit einem Solardachsystem mit Metalleindeckung ausgestattet. Das Solardach entspricht systematisch einem Kollektor ohne Abdeckung (Solarabsorber).

Ziele des Projektes

• Optimierung und Integration der Wärmepumpe in das Heizungssystem,
• Ermittlung des Betriebsverhaltens der Anlage,
• Ermittlung der möglichen Einsparung an fossilen Energieträgern und klimarelevanten Emissionen,
• Untersuchung der Wirtschaftlichkeit der Stauwärmenutzung,
• Simulationsrechnungen für andere Standorte unter Berücksichtigung von Klimadaten.

Typisch für Solarabsorber

• Die Solarstrahlung hat nur begrenzten Einfluss auf den Wirkungsgrad, der im Mittel zwischen 14 und 15 % liegt.
• Durch seine Wärmespeicherfähigkeit dämpft das Dach Strahlungsschwankungen.
• Eine Erhöhung des Wirkungsgrades ist durch eine vergrößerte Strömungsgeschwindigkeit und Luftverwirbelungseinbauten möglich.

Ergebnisse:

• Die Wirkungsgrade sind im Vergleich zu Kollektoren mit Abdeckung relativ niedrig.
• Sie liegen im für luftdurchströmte Solarabsorber typischen Bereich.
• Der relativ niedrige Wirkungsgrad des Absorbers wird durch die kostengünstige Nutzung großer Dachflächen kompensiert.
• Die Temperaturen der angewärmten Luft sind für den Betrieb der angeschlossenen Wärmepumpe sehr gut geeignet.

Fazit

• Die Leistungszahl der Wärmepumpe wird durch das Solardach deutlich erhöht.
• Die Luftvorwärmung von bis zu 10 Kelvin ermöglicht den Betrieb der Wärmepumpe auch an Sonnentagen mit Außenlufttemperaturen zwischen 0 und 5 °C.

Projektthema
Solar-Luft-Kollektor
Jugendherberge Dahmeshövd

Projektdurchführung
Georg-August-Universität Göttingen
Department für Nutzpflanzenwissenschaften Abt. Agrartechnik
Matthias Baum
Gutenbergstr. 33
37075 Göttingen
Telefon 0551|395598
Telefax 0551|395595
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