Solarthermie / Photovoltaik / Luft-Wasser-Wärmepumpe

[Fred]

Es entscheidet nicht die theoretisch maximale Leistung der Kollektoren, sondern die Ausbeute unte.........

Ich hab da sehr andere Erfahrungen. Holzverbrauch im Januar an einem sonnigen Tag halb soviel als an einem trüben. Wenn du natürlich irgendwo wohnst, wo von Oktober bis März der Deckel drauf ist, dann hast Du schlechte Karten. Daran sind aber nicht die Kollektoren schuld.

".

Du hast recht. Kollektoren werden sehr oft mit dem optischen Wirkungsgrad beworben. Es ist der Wirkungsgrad bei 1000 W Einstrahlung und 0 Grad Temperaturdifferenz zwischen Aussentemperatur und der Mediumtempperatur. Also kein Praktischer Wert im Betrieb. Dieser Wirkungsgrad wird mit Eta null bezeichnet.

Solarkeymark. Manche Firmen veroeffentlichen eine Solarkeymarkbestaetigung, die bezeugt, dass der Kollektor die Pruefung bestanden hat. Sieht gut aus, ist wie ein Diplom ohne Notenblatt.

Dieses "Notenblatt" findet man aber in der Tabelle bei Solar Keymark oder in der Liste der "zugelassenen Kollektoren" bei kant. Foerderbedingungen. Die meisten Blaetter mit den Testmessungen bestehen nur aus Blatt 1, bei Zertifizierung bis Ende 2011 duerfen die Fabrikanten/Lieferanten die interessantere Seite 2 verheimlichen.

Aber auch so kann man den Wirkungsgrad eines Kollektors unter Betriebsbedingungen berechnen.

Auf dem Keymarkblatt ist Eta null angegeben, er entspricht dem Anteil an den 1000 Watt bei Delta t OK auf den qm Aperturflaeche gerechnet. Gleich darunter sind die beiden Temperatur-Korrekturfaktoren. Bezeichnung meist mit a.

Hier

Kollektorwirkungsgrad: Nutzbarer Anteil der Sonnenstrahlung

findest Du die Berechnungsformel.

Eta null minus..... der 2 Korrekturwert ist meist nahe null, vernachlaessigbar.

Die Temperaturdifferenz ist mit 50 aussen/innen praxisgerecht, wenn Du im Winter WArmwasser machen willst.

Der mittlere Strahlungswert bei uns ist ca. 400 Watt. Er differiert nicht stark von Genf bis Romanshorn.

Bei einem Flachkollektor kommst Du so auf einen Wirkungsgrad von 20-30%, bei einem guten Roehrenkollektor auf 60%.

Ich glaub Dir gerne, dass Du bei schoenem Winterwetter viel Holz sparen kannst, wenn Du aber ein paar Kollektoren durchrechnest und die Temperaturen varierst, wirst Du sehen, dass der Flachkollektor bei zunehmnder Temperatur immer schneller abfaellt.

Das ist, was man in den Prospekten mit den schoenen Bildern nicht findet.

Und manche Solarverkaeufer haben eine solche Rechnung noch nie gesehen. Schade.

Die Berechnung ginge noch weit mit der Beruecksichtigung der Winkelkorrekturfaktoren, die ja durch den Tag und durch das Jahr dynamisch sind.

Und schlussendlich spielt auch eine Rolle, was man vom Ertrag nach Hause bringt und was man davon nutzen kann, gemehrt durch die Energieeinsparung durch eine unterdrueckte oder nicht notwendige Nachheizung ausserhalb der Heizperiode.

Gruss, Fred

 

[Fred]

Bei uns wird die WP über den normalen Stromtarif abgerechnet, leider!

Weshalb sollen Waermepumpen einen besonderen Tarif haben? Spezielle, billigere Tarife werden immer quersubventioniert. Der fehlende Betrag wird dann nicht vom Management des Stromlieferanten beglichen, bezahlen tun ihn die Normal-Konsumenten.

Deshalb sehe ich keinen Sinn in speziellen Tarifen, weil ich bezahle da mit!

Gruss, Fred

 

[emil17]

Ähnlich wie beim Auto gibt es bei Kollektoren praxisfremde Leistungstests, aber man wird doch davon ausgehen können, dass ein im Test besserer Kollektor auch in der Praxis nicht schlechter ist?

Ein Dach ohne Kollektoren ist übrigens nach dieser Berechnungsweise ein Kollektor mit Wirkungsgrad NULL (Thermische Verluste 100%). Da sind 20-30% nicht so schlecht, wie sie tönen. Ein modernes Auto holt auch nicht mehr als 25% aus dem verfahrenen Benzin heraus.

Zum mittleren Strahlungswert von 400 W:

Dieser Wert sagt nichts aus.

Die solare Einstrahlung hängt von der Tages- und Jahreszeit ab. Sie beträgt auf 47 Grad nördlicher Breite auf 500 m Höhe (Bern) maximal (im Juni am Mittag, keine Wolken) etwa 820 W/m2, im Dezember unter sonst gleichen Bedingungen nur noch 70 W/m2. An einem Junitag erhält eine ebene Fläche von 1 m2 in direkter Einstrahlungsleistung 5.7 kWh pro Tag, im Dezember nur noch 0.26 kWh pro Tag.

Bei 60 Grad süd geneigten Flächen wären es 4.6 kWh bzw. 0.81 kWh/Tag (die Fläche ist zu steil, um im Juni das Optimum herauszuholen, dafür bekommt sie im Dezember 3mal mehr). Bei steilgestellten Kollektoren wird der Sonnenwinkel in den Randstunden wegen seitlicher Einstrahlung rasch ungünstiger; dieser Effekt wirkt sich bei Röhren weniger stark aus.

Da mit dem Wirkungsgrad geworben wird, lohnt es sich deshalb für die Werbung, die Kollektoren in Situationen mit hoher Einstrahlung zu vergleichen, da ja im Sommer 11 mal soviel Strahlungsleistung pro Fläche zur Verfügung steht. Genau dann kann man damit aber wenig anfangen, weil dann nicht geheizt werden muss und auch bei miesem Wirkungsgrad ausreichend Warmwasser erzeugt wird. Die praxistauglichste Anlage ist die, welche bescheidene Einstrahlungen in der Übergangszeit möglichst ausnutzen kann, nicht die mit Spitzenwirkungsgrad im Hochsommer!

Der tatsächliche Wirkungsgrad wird zudem nicht nur durch die Kollektoren bestimmt, sondern hauptsächlich durch die nachgeschalteten Verbraucher, genauso wie bei einem Auto selten die Motorleistung limitierend ist, sondern die Verkehrssituation (und die Fahrweise des Chauffeurs). Ein Auto mit doppelt so vielen PS fährt im Alltag eben auch nicht nicht doppelt so schnell von A nach B.

Eine Niedertemperaturheizung mit optimierter Steuerung kann deshalb aus den gleichen Kollektoren wesentlich mehr herausholen. Deshalb halte ich die Wirkungsgraddiskussion bei thermischen Solarkollektoren für zwar technisch interessant, aber in der Praxis ist sie wenig hilfreich.

 

[rman]

Weshalb sollen Waermepumpen einen besonderen Tarif haben? Spezielle, billigere Tarife werden immer quersubventioniert. Der fehlende Betrag wird dann nicht vom Management des Stromlieferanten beglichen, bezahlen tun ihn die Normal-Konsumenten.

Deshalb sehe ich keinen Sinn in speziellen Tarifen, weil ich bezahle da mit!

Gruss, Fred

Wir haben einen eigenen Zähler für die WP und das macht aus meiner Sicher absolut Sinn!

Der Bezug über diesen Zähler ist billiger, da der Stromlieferant während definierten Sperrzeiten keinen oder nur minimen Strom liefert. Wenn z.B. alle am Kochen sind muss ja nicht auch noch zwingend unsere WP laufen. Also sperrt der Stromlieferant den Sprombezug für unsere WP und kann somit die Stromspitzen besser planen und abdecken. Nach dieser Sperrzeit schaltet die WP wieder ein und heitzt je nach Bedarf weiter...

Ist also keine Quersubventionierung und für beide Seiten eine Win-Win-Situation.

 

[sirupflex]

Ja, dasselbe hier. Separater WP Zähler mit separatem Tarif, dafür kurze Sperrzeiten zu Spitzenverbrauchs-Zeiten, die für den Benutzer allerdings irrelevant sind. Das lohnt sich für beide Seiten und ist keine Quersubventionierung.

 

[Fred]

Das EW sperrt auch Waschmaschinen und Eletroboiler ohne dass diese von einem speziellen Tarif profitieren.

Die Wärmepumpentarife, woo es die noch gibt, sind meist politisch beschlossen worden.

Z.B. der Präsident der Betriebskommission des örtlichen EW baut eine WP ein.

Die Situation an der Strombörse sieht anders aus als vor 10 Jahren.

Gruss, Fred

PS: Was ist "minimer Strom"?

 

[Fred]

@Emil

Doch, die mittlere Strahlung von 400 Watt sagt etwas aus. Nämlich, dass Aussagen in der Werbung wie "unser Kollektor hat einen Wirkungsgrad von 78,2%" genaus so viel sagt, wie wenn man in der Autowerbung schreiben würde: "Der Tacho geht bis 270 km/h".

In den Ertragsprognosen rechnet natüerlich niemand mit dem Durchnittswert. Die Klimadatensätze sind bei uns relativ feinmaschig erhoben und verfügbar.

Auf Meteonews (Stationen klicken) ist immer der Durchschnittswert der letzten Stunde aufgeführt. Diese Werte (Direktstrahlung) sind selten über 900 Watt. Oft aber bei 250 oder 300 Watt, wobei auch das wieder ein (Stunden)-Durchnitt ist.

Weil alle diese Faktoren die Du oben angeführt hast einfliessen, muss bei Anlagen füer die Trinkwassererwärmung z.B. auch abgewogen werden, setzt man eher auf eine Sommer- oder eine Winternutzung. Entscheidungsgrundlagen sind Simulationen mit Varianten.

Solarwerbung gleicht oft der Waschmittelwerbung, es werden Bruttoflächen verkauft (war ja jetzt hier Thema), Aussagen gemacht wie "reicht immer" statt konkrete Zahlen, usw. usw.

Bei Anlagen für Prozesswärme werden Erträge garantiert und sind Bestandteil der Verträge. So wie das bei der PV auch üblich ist. Bei kleinen thermischen Anlagen ist die Abnahme der Energie eben oft nicht gegeben. Sechs Wochen Malediven im Sommer versauen das Jahresergebnis der Solaranlage.

Gruss, Fred