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Die Position der Fühler - wäre prinzipiell ok, wenn diese auch richtig messen würden, sprich kalibriert wären. Bei 4,2kW angezeigter Leistung ist dies bei einer 5m² Anlage im mitteleuropäischen Raum rechnerich nicht nachvollziehbar. Oder wohnt die Anlage etwa in Zentralafrika?
Sonnige Grüße Gerhard |
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Berechnung Leistung - Ich möchte noch mal kurz auf die Berechnung zurückkommen, ich glaube da gibt es Diskrepanzen bezüglich Einheiten und Bezeichnungen. Ich setzte die Notation mal so an: "Beschreibung Kürzel (Einheit)".
Heizleistung P (kW) = Umlaufmenge M (l/h = kg/h = kg/3600s) * Temperaturdifferenz dT (K) * spezifische Wärmekapazität c (Ws / kg*K) Auf meinem Gerät gibt es zwei Parameter, Energie (kW) und Leistung (kWh). Die Leistung lag heute bei maximalen 2,3kWh, die Energie war maximal auf 4,3kW. Wird die Globalstrahlung nicht in 0,8kWh/m² gerechnet, denn dann stimmen die Werte meiner Anzeige in etwa mit einer Überschlagsrechnung überein. Die Anlage hat laut Anzeige heute 9kWh Leistung erbracht, was sich in etwa damit deckt, dass die 200l ungefähr 9kWh Leistung benötigen um von 13°C auf 40°C erwärmt zu werden (war heute der Fall, da der Speicher nicht leergeduscht wurde). Die Karte ist interessant: http://www.meteonorm.com/media/maps_online/gh_map_europe.pdf Die auch: http://www.meteonorm.com/media/maps_online/gh_map_europe_hr.pdf |
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Überlegung - Die Karten zeigen für mein Wohngebiet im Mittel 1200 kWh/m²a, sprich auf meine Anlage fallen theoretische 6000 kWh/a (also auf 5 m²). Diesen Wert kann man wahrscheinlich selbst bei optimal ausgerichteten Anlagen mal mit dem Faktor 0,8 multiplizieren (80%), kommen wir auf 4800 kWh/a. Gehen wir mal bei meiner Anlage (nicht vergessen: Westausrichtung, 25° Neigung) von 90% Ertrag gegenüber einer nach Süden gerichteten Anlage aus, sind wir auf 4320 kWh/a. Rechnen wir dann noch den Wirkungsgrad von etwa 80% eines Flächenkollektors inklusive sonstige Anlagenverluste hinzu kommt man auf 3456 kWh/a. Die Anlage bringt somit ohnehin nur mehr die Hälfte der Leistung der tatsächlichen Globalstrahlung.
Rechnet man dann das Jahresmittel auf einen Tag herunter, kommt man auf rund 9,5 kWh/d. Das deckt sich, finde ich, sehr schön mit meinen derzeitigen Erträgen der Anlage. Zur jetzigen Jahreszeit wird also quasi das Jahresmittel pro Tag geerntet, passt ganz gut, denn in etwa einem Monat wird schon zu viel und vor einem Monat wurde noch fast gar nichts geliefert. Was sagt ihr zu dieser Überlegung? |
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Habe eine tolle Erläuterung gefunden, welche sich zwar nicht auf Solarthermie sondern PV bezieht, aber die grundsätzliche Überlegung bezüglich Neigung, Ausrichtung, Globalstrahlung und Effizienz stimmten ja Großteils überein.
http://www.pvaustria.at/content/page.asp?id=62 Meine Erkenntnisse daraus: - Die Verluste einer 25° Neigung sind im Vergleich zu einer 45° geneigten Fläche derart gering, dass es kaum erwähnenswert ist. Sieht man sich die Grafik "Jahresgang der Globalstrahlung auf eine geneigte Fläche" an, zeigt sich sogar, dass die Erträge ab etwa Mitte März gleich auf liegen. Die Erträge differieren nur von November bis Februar maximal um etwa 15%. Von Mitte März bis Mitte Oktober liefern die 25° Neigung sogar mehr Leistung. Die Kompensation des Überangebotes ist während der Sommermonate bei steilerer Neigung zwar optimaler, was jedoch bei flacherer Neigung durch größere Puffer kompensiert und somit auch genutzt werden kann. - Bei einer mittleren bis starken Abweichung von Süden sind weniger geneigte Kollektoren im Vorteil, ersichtlich aus der Grafik "Energieertrag – Ausrichtung/Dachneigung". Bei einer absoluten Westausrichtung liefern Kollektoren von etwa 0° bis 40° Neigung die gleiche Leistung, je weniger Neigung desto besser. - Der Ertrag aus diffuser Strahlung ist nicht zu unterschätzen. - Eine Verschattung ist weit problematischer als eine Abweichung vom Optimum bezüglich Ausrichtung/Neigung. |
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Schöne Grafik - Habe mal die Daten des Solarmoduls ausgewertet. Hier das Ergebnis vom 18.03.2010 23:00 bis 19.03.2010 21:00 (x-Achse ist die Uhrzeit, y-Achse die jeweiligen Werte der Legende). Man sieht sehr schön wie die Pumpenleistung und der Fluss angepasst wird. Die beiden Knicks nach unten zeigen die Warmwasserentnahme um kurz vor 12:00 (ich) und um etwa 17:00 Uhr (Frau). "T Speicher oben" ist dabei nicht ganz oben sondern eher nahe der Mitte des Speichers, sprich dort wo die Heizschleife der Solaranlage in den Speicher führt.
 Bildquelle: http://i41.tinypic.com/1t1nw1.png
Was meint ihr dazu? |
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@dandjo - Ich glaube, du misst den Wärmeertrag falsch.
Um die Wärmemenge richtig zu messen, wird die Temperaturdifferenz zwischen Vorlauf und Rücklauf und die Durchflussmenge gemessen. Da bei dir (genauso wie bei mir) der Sensor _im_ Boiler unten sitzt, wird das Ergebnis verfälscht. Dieser Sensor wird immer weniger anzeigen als die tatsächliche Rücklauftemperatur, dadurch wird die Differenz grösser angenommen als sie ist und begünstigt natürlich die Wärmemengenrechnung. Ich hab mir jetzt noch zwei zusätzliche Sensoren bestellt, die ich auf das VL VL [Vorlauf] und Rücklaufrohr geben werde, um die Wärmemenge korrekt messen zu können. |
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@gdfde - Ich glaube auch, dass der Wärmeertrag falsch berechnet/gemessen wird. Das Problem beim TiSUN System dürfte sein, dass die Steuerung auf T1 (Kollektor) und T2/T4 (Speicher oben/unten) ausgelegt ist. Habe ein komplettes System von TiSUN (Kollektor, Pumpstation, Speicher) und das ist eigentlich darauf ausgerichtet.
Bis auf die Berechnung von Leistung/Energie dürfte die Steuerung aber gute Arbeit leisten, die Temperatur im Speicher steigt nämlich eigentlich fast linear zum Kollektor sehr schön an. Welches System hast du? |
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Grafik - Habe mir über das Wochenende ein kleines Programm geschrieben, dass die Daten besser auswertet und dT sowie die Leistung berechnet. Kommt ganz gut hin finde ich. Bei dieser Berechnung ist die Leistung schon realistischer. Hier die Grafik dazu.
 Bildquelle: http://i39.tinypic.com/ehca6c.png |
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@dandjo - ich hab die Anlage von Solarfocus (http://public.solarfocus.at/web/Solarschemen.pdf) auf Seite 2.
Die Wärmemengenzählfunktion ist auf Seite 1 abgebildet. Meine wird genauso wie deine über die Kollektortemperatur (S1) und Boilertemperatur unten (S2) gesteuert, was an sich auch perfekt funktioniert. Nur die Wärmemengenzählfunktion passt mit diesem Setup nicht, darum hab ich jetzt noch 2 zusätzliche Fühler für den VL VL [Vorlauf] und RL RL [Rücklauf] bestellt, damit die Steuerung die Leistung richtig berechnen kann (kostet ca. 13 Euro pro Stück und wird auf die freien Ports am Datenbus angeschlossen und hat überhaupt keinen einfluss auf die Steuerung an sich). |
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@gdfde - Meine Steuerung nimmt nicht die Temperatur von unten im Boiler (T4) sondern von etwa der Mitte (T2) zur Berechnung. Die Differenz von T2 und T4 ist dann in etwa die Spreizung im Kreislauf. |
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SolarDataViewer - Ich habe jetzt mal dT-FS (dT mit Pumpenleistung = 100%) etwas runter gesetzt (von 40°C auf 35°C), sprich die Pumpe bring jetzt ein wenig mehr Fluss. Heute waren es 5l/min bei 38°C dT. Findet ihr das angemessen?
 Bildquelle: http://i40.tinypic.com/zmaw6f.png |
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SolarDataViewer 1.0 - ist fertig.
 Bildquelle: http://i40.tinypic.com/23lhc8p.png
Hier auch noch zwei Grafiken mit den Daten der letzten 7 Tage. Die Anlage hat nach meiner Berechnung über diese Zeitspanne rund 61 kWh an Energie geliefert (die Berechnung der Basisstation ist nicht zu gebrauchen).  Bildquelle: http://i39.tinypic.com/dratmt.png
 Bildquelle: http://i41.tinypic.com/xgcpxz.png |
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Energieertrag zu Laufzeit - Was vielleicht auch noch sehr interessant ist, ist die Gegenüberstellung von Energie zur Laufzeit der Pumpe.
 Bildquelle: http://i41.tinypic.com/xngk8x.png
 Bildquelle: http://i39.tinypic.com/izais9.png
Sagt aus, dass durchschnittlich in einer Stunde Laufzeit ungefähr 1kWh Energie gebracht wird. Die Pumpe mit durchschnittlich 40W Leistung verbraucht 0,04kWh in einer Stunde, also ist der Ertrag 25 mal so hoch wie der Primärenergiebedarf. Richtig gerechnet? |
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Habe mein kleines Tool noch um zwei weitere errechnete Spalten erweitert. Nun sieht man sehr schön, wie sich das Verhältnis von Energieertrag zu Primärenergiebedarf pro Tag errechnet. Es ist im Schnitt doch nur ein Faktor 22, da sind aber Regentage mit null direkter Sonneneinstrahlung ebenso inkludiert. An sonnigen Tagen ohne Bewölkung liegt das Verhältnis sogar über 25.
 Bildquelle: http://i42.tinypic.com/3582bo9.png
Diese Werte für die JAZ JAZ [Jahresarbeitszahl] muss eine Wärmepumpe mal erreichen. ;) Ich werde berichten, wie sich das über das ganze Jahr über verhält, damit man einen Vergleich zur JAZ JAZ [Jahresarbeitszahl] hat. Ich schätze aber, dass da jede Wärmepumpe schlecht aussieht. |
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Ich liefere mal wieder aktuelle Werte. Seit März 2011 trägt - meine Solaranlage von TiSUN tatkräftig zur Warmwasserbereitung bei. Durchschnittlich rund 4,5kWh werden bereits jetzt täglich solar gedeckt.
Das Chart als hochauflösendes PDF könnt ihr hier downloaden. http://ul.to/sl2pqs |
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Daten Ende März 2011 - 
T1 ... Kollektor T2 ... Speicher mittig T4 ... Speicher unten |
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Nette Grafiken, aber - nur so als Tipp, checke doch Deine Methode der Ertragsberechung. Du bist, so wie ich im Osten Österreichs beheimatet und ich kann einfach nicht glauben, dass Deine Anlage vom 01.03-15.03 nur einen Wirkungsgrad von 22% hatte (basierend auf den Globalstrahlungswerten an meinem Anlagenstandort, Bez. WU-West, in Relation zu Deinen Ertragsdaten). Gerade der 07.03. war ein für Anfang März fast historischer Tag der Solarthermie - Sonne pur von Vorarlberg bis ins Burgenland, trockene Luft bis in hohe Schichten der Atmosphäre. Und da sollen bei Dir nur 6,18 kWh "gegangen" sein? Sonnige Grüße Gerhard |
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@Electronics - Erst mal danke für das Feedback!
Ich bin mir ziemlich sicher, dass die Berechnung stimmt, denn betrachten wir mal die Daten. Am 7.3.2011 hat die Anlage das Wasser im Boiler von im Mittel 20°C auf 45°C erwärmt, sind etwa 200l. 25°C * 200l * 0,001161kWh/°Cl = 5,805kWh Kommt ja gut hin. Die Abweichung ist klar, wenn man die Mikrozirkulation im Boiler berücksichtigt. Wie du in der Grafik siehst, ist da am Vortag und am selben Tag kaum Warmwasser entnommen worden. Wenn du weiters die Kollektortemperatur vergleichst, gleicht sie dem 11.3.2011 und da sind 7,13kWh vom Dach gekommen, weil der Boiler am Ertragsbeginn kühler war. Findest du das jetzt so schlecht? Randdaten: 25° Neigung direkt gegen Westen, Flachkollektor TiSUN, 5m² in 300l Boiler (unterer Bereich, oberer per Erdgas). Leitungen isoliert mit kürzest möglicher Leitung in den Keller (nur Steigleitung über 2 Stockwerke). |
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Dandjo, - wenn Deine Berechnungen stimmen, dann stelle ich hier einmal die Strahlungswerte für 07.03-08.03 ein. Standort-Koordinaten 48,2N, 16,2E. Die schwarze Linie steht für die Globalstrahlung, die Blaue für den Sonnenstand. Lass Dich nicht durch die Überschrift "Temperaturverlauf" und "Ertrag" und "Laufzeit" verwirren. Die Daten stammen vom Erweiterungsmodul (CAN I/O 44) des Solarreglers (UVR 1611), der bei mir keine ertragsrelevanten Daten liefert.
.. gut, war nix mit dem Upload und beim Editieren geht auch nix mehr von wegen Bild einfügen ... |
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schau ma nochmal -
Ob das zu Deinen Ertragsdaten passt, kannst nur Du selbst beurteilen. Sonnige Grüße Gerhard |
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@Electronics - Hallo Gerhard,
ich hoffe ich interpretiere deine Grafiken richtig. Du hattest am 7.3.2011 85°C am Kollektor? Ich hatte 60°C. Das kann jetzt mehrere Gründe haben. Dazu wären deine Randdaten interessant. Welche Kollektoren hast du (Vakuum-Röhre oder Flachkollektor)? Wie groß? Welche Neigung und welcher Azimuth? Es kann natürlich auch an der Steuerung liegen, denn je mehr Wasser im Umlauf ist, desto eher bleibt der Kollektor kühler, obwohl er etwa den gleichen Ertrag bringt. Kann auch an einer noch suboptimalen Regelung liegen. Am ehesten denke ich, dass bei mir die Westausrichtung und die eher flache Montage der Grund sind, die Berechnung hat 80% des Ertrages von der optimalen Südausrichtung mit 45° Neigung ergeben. Die Haupteinbußen liegen da natürlich bei noch niedrigerem Sonnenstand, so wie jetzt. Bin aber trotzdem nicht unzufrieden, denn wir kommen mit 300l mit 45°C bei 4 Personen 1 Tag locker aus, manchmal 2 und das bringt die Anlage. Ab April heizt die Anlage schon über 55°C. LG dandjo |
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