Energiebezug

 

Solarthermie (Sonnenkollektoren zur Warmwassererzeugung für den Heizkreislauf) und Erdwärme (oberflächennahe Geothermie mit Flächenkollektoren) liefern die Energie zum Heizen und Kühlen. Beide Energiequellen sind in der Vergangenheit wenig genutzt worden bzw. in Vergessenheit geraten.

Solarthermie wird vorwiegend eingesetzt, um bei Sonnenschein hohe Wassertemperaturen (Brauchwasser) zu erzeugen.

Die NULLplusNULL-Lösung:

Ein weitaus größeres Potenzial besteht in der solarthermischen Erzeugung von niedergrädigem Warmwasser (20 °C bis 50 °C) bei bedecktem Himmel. Hierdurch wird eine optimale Versorgung der Wärmepumpen ermöglicht. Bei Verwendung von Vakuum-Röhrenkollektoren erfolgt die  Warmwassererzeugung unabhängig von der Außentemperatur.

Bei Volumenströmen von 0,5-1 L/m² Kollektorfläche und Minute erlaubt der bedeckte Himmel eine außergewöhnlich hohe Energieernte bei Helligkeit. Diese hohen Energiemengen ermöglichen die Speicherung von Überschussenergie in der Heizperiode. Als Speichermedien stehen PCM-Speicher, der aktivierte Betonkern und das Erdreich des kalten Nahwärmenetzes zur Verfügung.

Das kalte Nahwärmenetz im Erdreich liefert in der Heizperiode einen Großteil der benötigten Wärmeenergie und stellt in der Sommerzeit die benötigte Kälteenergie für die Raumkühlung zur Verfügung.

 

Neubewertung der Solarthermie

 

Bisherige Nutzung der Solarthermie

  • Solarthermie wird i.a. zur Heizungsunterstützung angewendet.
  • Haupteinsatzgebiet jedoch ist die Brauchwassererzeugung.

Potenzialanalyse bei BEDECKTEM HIMMEL:

  • Von Sonnenaufgang bis Sonnenuntergang +20 °C bis +50 °C bei Volumenstrom von
    0,5-1,0 Liter/Minute u. Quadratmeter Vakuum-Röhrenkollektorenfläche
    (Messdaten kohlpharma, Volumensströme variieren nach Hersteller).
  • Bei blauem Himmel: bei -10 °C bis zu 90 °C heißes Wasser (Quelle: Paradigma)
  • Einsatz von PCM-Speicher und Betonkernaktivierung (bei Neubau) zur Speicherung solarer Überschussenergie.

NEUBEWERTUNG:

In Verbindung mit Niedertemperaturbeheizung (Heiz-Kühldecken 30 °C bis 40 °C) kann Solarthermie über 75% der Heizleistung erbringen (10 - 20% der zu beheizenden Fläche sind Vakuum-Röhrenkollektoren). Solare Überschussenergie kann kostengünstig gespeichert werden.

Potenzialanalyse und Kombinationsmöglicheiten
(bei Energieverteilung über Heiz-Kühldecken)

HEIZEN

  • Vakuum-Röhrenkollektoren (10-20 % der zu beheizenden Fläche)
    plus PCM-Speicher übererfüllen die 65 % Regel.
  • Bestehendes Heizsystem (Ölheizung, Gasheizung, Pelletofen usw.) ist als Reserve zu behalten.
  • Erdwärmekollektoren (ca. 50 % der zu beheizenden Fläche) beheizen das Gebäude zu
    100% wenn das Gebäude ausreichend isoliert ist.

HEIZEN UND KÜHLEN

  • Vakuum-Röhrenkollektoren (10-20 % der zu beheizenden Fläche) plus PCM-Speicher plus Erdwärmekollektoren
    (circa 50 % der zu beheizenden Fläche) ermöglichen redundante Gebäudeenergieversorgung (heizen und kühlen).
  • Hybridchiller (Adsorptionswärmepumpe plus Sole-Wasser Wärmepumpe) in Verbindung mit Solarthermie erlauben heizen und kühlen. Solarthermie kann auch an Fassade angebracht werden.
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