Die Kraft der Sonne gleich mehrfach nutzen

Solartechnik
Die Kraft der
Sonne gleich
mehrfach nutzen
Solarenergie in Kombination mit Wärmepumpe
Die Schüco International KG stellt mit der „HPSol“ eine
Sole/Wasser-Wärmepumpe in den Mittelpunkt der Präsentation, die durch die Kombination von Solarthermie mit einer
Wärmepumpe sowohl die Energie des Erdreichs als auch
der Sonne nutzt. Das Besondere daran: Die „HPSol“ ist in
der Lage, die Temperatur des Erdreichs zu regenerieren.
D
as grundlegende Funktionsprinzip der Wärmepumpe ist seit Langem
bekannt. Thermische Solaranlagen zur Warmwassergewinnung gehören mehr und
mehr zur Standardausrüstung
eines Neubaus. Neu ist jedoch
die Verknüpfung dieser beiden Techniken. Die „HPSol“
bietet darüber hinaus eine
aktive Solar-Erdreich-Kopplung, „die das Gesamtsystem
deutlich effizienter macht als
konventionelle Wärmepumpen-Systeme“, betont Schüco.
Und weiter: „Die Solarerträge des dazugehörigen Kollektorfeldes decken im Sommer,
oft auch in den Übergangsmonaten, den Wärmebe-
darf vollständig.“ Das reduziere die Zahl der Kompressorstarts und der Betriebsstunden
mit niedrigem Wirkungsgrad.
Über das ganze Jahr erreiche
die kombinierte Anlage daher
hohe Jahresarbeitszahlen.
Die „HPSol“ besteht aus
vier Komponenten. Im Vordergrund steht die Sonnenwärme. Ein Solarkollektor (1) sorgt in Verbindung
mit dem Solarspeicher (2)
in den Sommermonaten für
warmes Trinkwasser. In den
Übergangsmonaten deckt die
Wärmepumpe (3) den Bedarf
für Wasser und Heizung aus
dem Erdreich. Wann immer
möglich, liefern die Kollektoren zusätzliche Wärme, so-
∂ Sole/Wasser-Wärmepumpe mit Solaranlage. Die einzelnen Komponenten
sind:
1
Kollektorfeld
2
Solarregler
3
Solarstation
4
Kombispeicher
5 + 6 Hydraulikbaugruppen
7
Sole/Wasser-Wärmepumpe „HPSol“ mit Pufferspeicher
8
Erdsonden.
dass die Effizienz des Systems
erhöht wird. Reicht diese direkte Sonneneinstrahlung
nicht aus, schaltet die „HPSol“ automatisch auf die Erdsonde/Erdkollektor (4), um die
im Erdreich gespeicherte Wärme zu nutzen.
„Der große Vorteil des Systems“, so Schüco an dieser
Stelle, „besteht darin, dass
überschüssige Sonnenwärme nicht mehr verloren gehen kann: Sie wird mittels
Erdsonde/Erdkollektor an das
Erdreich abgegeben, sodass
eine regenerative Erneuerung
stattfinden kann.“ Damit verhindere die „HPSol“, dass das
Erdreich nach 10 bis 15 Jahren
immer stärker abkühle und
die Effizienz des Systems kontinuierlich sinke.
Mit dem Gesamtsystem
sind vier Nutzungsarten möglich:
∑ Die Solarkollektoren liefern
die Energie direkt in den Solarspeicher.
∑ Die Kollektoren unterstützen die Wärmepumpe beim
Betrieb der Erdsonde/des
Erdkollektors.
∂ Dieses Haus mit sechs Kollektorfeldern setzt bereits auf die Erdwärme
und auf die „HPSol“ von Schüco.
Solartechnik
∑ Wird die solare Energie
nicht benötigt, wird sie
dazu eingesetzt, um das
Erdreich zu regenerieren.
∑ Die Wärmepumpe nutzt
die zuvor gespeicherte Solar­
energie.
Um die vom Sonnenlicht
produzierte Wärme im Erdreich zu speichern bzw. Wärme zu entnehmen, wird ein
Erdwärmetauscher benötigt.
Dies kann entweder in Form
eines Flachkollektors erfolgen, der in einer Tiefe von 1,20
bis 1,50 m im Erdreich verlegt
wird. Alternativ bietet sich
eine Erdwärmesonde an. Bis
zu drei Sonden – je nach Abhängigkeit der lokalen geologischen Verhältnisse und
der benötigten Leistung der
Wärmepumpe – werden bis
zu 100 m tief in die Erde verbracht.
Mit ihrer Solaranbindung
und der aktiven Solar-Erdreich-Kopplung erreicht die
„HPSol“ eine Jahresarbeitszahl von ca. 5,9. „In einzelnen Betriebszuständen mit
solarer Vorwärmung werden
sogar Leistungszahlen (COP)
von 7 erreicht“, ergänzt Schüco. Wird der von der Wärmepumpe benötigte Reststrom
zu 100 % durch Regenerative
Energien oder mittels einer eigenen, netzgekoppelten Photovoltaik-Anlage erzeugt, erwirtschaftet das Gebäude die
für die Heizung benötigte Ener­
gie quasi selbst – „ein echtes
Null-Energie-Haus also“, wie
∂
Schüco meint.
B i l d e r : Schüco International
KG, Bielefeld
@ I nternetinformationen:
www.schueco.com
∂ Mit dem Null-Energie-Paket – bestehend aus Kollektoren, PV-Modulen und
der Wärmepumpe „HPSol“ – erzeugt das Gebäude rechnerisch die benötigte
Energie selbst.
Heft 19 /2007 · IKZ-HaustechniK