Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Im Bereich der privaten Haushalte gewinnen Solaranlagen zur kombinierten Brauchwassererw\u00e4rmung und Heizungsunterst\u00fctzung, sogenannte Kombianlagen, zunehmend an Relevanz. Diese Kombianlagen besitzen typischerweise eine Kollektorfl\u00e4che von etwa 10-30 m2 und Speichervolumina im Bereich von 0,7-1,5 m3.
\nDurch den Einsatz von Kombianlagen kann ein wesentlich gr\u00f6\u00dferer Beitrag zur W\u00e4rmeversorgung geleistet werden als durch Solaranlagen, die ausschlie\u00dflich der Brauchwassererw\u00e4rmung dienen. Der durch den Einbau einer Kombianlage bedingte relativ ausgepr\u00e4gte Eingriff in den Energiehaushalt eines Geb\u00e4udes erfordert jedoch eine sorgf\u00e4ltige Dimensionierung und Planung der Anlage. Dies kann nur dann gew\u00e4hrleistet werden, wenn dem Anlagenplaner w\u00e4hrend der Projektierungsphase geeignete Simulationsprogramme zur Verf\u00fcgung stehen.
\nAls zentrale Aufgabe dieses Projektes soll daher das Simulationsprogramm T*SOL auf die Beschreibung des thermischen Verhaltens von Kombianlagen erweitert werden.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenBesondere Arbeitsschwerpunkte stellen die mathematische bzw. nummerische Beschreibung der Kom-ponenten Kombispeicher und Regler dar. Die Randbedingungen und nummerischen Rechenmodelle m\u00fcssen an die zuk\u00fcnftigen europ\u00e4ischen Normen f\u00fcr Solaranlagen (prEN 12964, 12976, 12977) ange-passt werden. Damit zuverl\u00e4ssige Berechnungsergebnisse ermittelt werden k\u00f6nnen, m\u00fcssen die zentralen Komponenten (Kollektor, Speicher, Regler) zuvor experimentell gepr\u00fcft werden – soweit das nicht bereits erfolgt ist. Die hierbei ermittelten Parameter werden in ein zu erstellendes Speichermodell im Programm T*SOL \u00fcbertragen und bilden die Basis f\u00fcr die Berechnungen.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Als Basis f\u00fcr die Implementierung von individuellen Kombianlagen einzelner Hersteller in das Simulationsprogramm T*SOL sind am ITW neben der Kollektorpr\u00fcfung detaillierte thermische Pr\u00fcfungen der Komponenten Kombispeicher und Regelung durchgef\u00fchrt worden. Die Messreihen der Pr\u00fcfung sind so gew\u00e4hlt, dass sukzessive einzelne Parameter bestimmt werden k\u00f6nnen. Diese werden als Startwerte f\u00fcr eine Identifikation \u00fcber alle Parameter f\u00fcr das nummerische Modell in T*SOL gew\u00e4hlt. F\u00fcr die Durchf\u00fchrung dieser Parameteridentifikation wurde ein eigenes Optimierungsverfahren auf der Basis der Evolutionsstrategie entwickelt und in einem Programm implementiert. Als Ergebnis dieser Parameteridentifikation erh\u00e4lt man Parameter, die in Verbindung mit den entsprechenden neu entwickelten nummerischen Rechenmodellen in T*SOL eine detaillierte Beschreibung des thermischen Verhaltens der einzelnen Komponenten erm\u00f6glichen. Diese Ergebnisse wurden anhand einer weiteren Messreihe durch Vergleich von Simulation und Messung validiert.
\nIn T*SOL k\u00f6nnen aufgrund dieses Verfahrens alle auf dem Markt verf\u00fcgbaren Kombianlagen sowie die hydraulischen und regelungstechnischen Besonderheiten einer firmenspezifischen Anlage implementiert werden. Die Komponenten werden mit den zuvor bei der Pr\u00fcfung gemessen Werten und mittels Parameteridentifikation ermittelten Kennwerten parametrisiert. Damit ist eine sehr schnelle Auslegung und Simulation m\u00f6glich, da nur unter wenigen, komplett vorparametrisierten Komponenten ausgew\u00e4hlt werden muss.
\nDie Besonderheiten von unterschiedlichen Bauweisen von Kombispeichern sowie von Anlagenkonzepten sind durch die Simulation nachvollziehbar und energetisch vergleichbar geworden.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
1.\tErweiterung von T*SOL f\u00fcr Kombianlagen. Informationsveranstaltung 5.10.1999, ITW, Stuttgart
\n2.\tT*SOL f\u00fcr Kombianlagen. Informationsveranstaltung am 05.07.2001 im Rahmen der Messe Intersolar in Freiburg
\n3.\tIntegration von Kombianlagen in T*SOL. Workshop mit interessierten Firmen am 26.6.2003 im Rahmen der Messe Intersolar in Freiburg.
\n4.\tG. Valentin, Ermittlung des Deckungsanteils nach EnEV f\u00fcr Solaranlagen zur Heizungsunterst\u00fctzung durch Simulationsprogramme, Tagungsband zur 6. DGS-Fachtagung Solares Heizen 2002, DGS M\u00fcnchen 2002.
\n5.\tG. Valentin, B. Gatzka, Erweiterung der Systembibliothek von T*SOL durch Kombianlagen, Tagung Solares Heizen und K\u00fchlen 2004 DGS, M\u00fcnchen.
\n6.\tG. Valentin, B. Gatzka, Modellanpassung der Kombispeicher in T*SOL auf Basis konkreter Speichervermessungen. OTTI, 14. Symposium Thermische Solarenergie 2004.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Durch die experimentelle Pr\u00fcfung einer solaren Kombianlage und die anschlie\u00dfende Parameteridentifikation zur Verifizierung des Speichermodells und der Regelungsstrategie in T*SOL ist eine genaue Ab-bildung einer Kombianlage m\u00f6glich.
\nDas thermische Verhalten und die Leistungsf\u00e4higkeit der einzelnen Anlagen werden durch das Programm zuverl\u00e4ssig wiedergegeben, da die Kennwerte der einzelnen Komponenten im Rahmen von detaillierten Pr\u00fcfungen ermittelt wurden. Ebenso werden Besonderheiten in der hydraulischen Verschaltung sowie im Regelkonzept in T*SOL implementiert. Nur auf dieser Basis kann der Anwender bzw. potentielle Solarenergienutzer die einzelnen Anlagen objektiv vergleichen und eine geeignete Anlage ausw\u00e4hlen.
\nDer Planer kann die Auslegung der Kombianlage mit geringem Zeitaufwand durchf\u00fchren, da die herstellerspezifischen Anlagen bzw. Komponenten (Kollektoren, Speicher) aus einer, bereits im Programm verf\u00fcgbaren Bibliothek ausgew\u00e4hlt werden k\u00f6nnen.
\nAufgrund der durchgef\u00fchrten Arbeiten ist es m\u00f6glich, weitere Kombianlagen nach der entwickelten Methodik aufzunehmen und damit einem breiten Anwenderkreis zur genauen und effektiven Auslegung und Planung von Kombianlagen zur Verf\u00fcgung zu stellen. Die Ergebnisse des Projektes sind somit ein wichtiger Schritt zur Verbreitung dieser Technologie.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Zielsetzung und Anlass des Vorhabens Im Bereich der privaten Haushalte gewinnen Solaranlagen zur kombinierten Brauchwassererw\u00e4rmung und Heizungsunterst\u00fctzung, sogenannte Kombianlagen, zunehmend an Relevanz. Diese Kombianlagen besitzen typischerweise eine Kollektorfl\u00e4che von etwa 10-30 m2 und Speichervolumina im Bereich von 0,7-1,5 m3. Durch den Einsatz von Kombianlagen kann ein wesentlich gr\u00f6\u00dferer Beitrag zur W\u00e4rmeversorgung geleistet werden als durch […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"template":"","meta":{"footnotes":""},"categories":[],"tags":[58,47,51,52,53],"class_list":["post-21748","projektdatenbank","type-projektdatenbank","status-publish","hentry","tag-berlin","tag-klimaschutz","tag-ressourcenschonung","tag-umweltforschung","tag-umwelttechnik"],"meta_box":{"dbu_projektdatenbank_az_ges":"17494\/01","dbu_projektdatenbank_medien":"","dbu_projektdatenbank_pdfdatei":"A-17494.pdf","dbu_projektdatenbank_bsumme":"94.393,17","dbu_projektdatenbank_firma":"Dr. Valentin EnergieSoftware GmbH","dbu_projektdatenbank_strasse":"Stralauer Platz 33 - 34","dbu_projektdatenbank_plz_str":"10243","dbu_projektdatenbank_ort_str":"Berlin","dbu_projektdatenbank_p_von":"2001-04-11 00:00:00","dbu_projektdatenbank_p_bis":"2004-05-28 00:00:00","dbu_projektdatenbank_laufzeit":"3 Jahre und 2 Monate","dbu_projektdatenbank_telefon":"030\/588439-0","dbu_projektdatenbank_inet":"www.valentin.de","dbu_projektdatenbank_bundesland":"Berlin","dbu_projektdatenbank_foerderber":"28","dbu_projektdatenbank_ab_bericht":"","dbu_projektdatenbank_ist_nachbewilligung_von":"","dbu_projektdatenbank_hat_nachbewilligung":"","dbu_headerimage_cover":"","dbu_submenu":"","dbu_submenu_position":"","dbu_submenu_entry":[]},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank\/21748","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/projektdatenbank"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank\/21748\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":34751,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank\/21748\/revisions\/34751"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=21748"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=21748"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=21748"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}