Referent Viessmann Akademie Schaltender Solarkollektor Vitosol

Schaltender Solarkollektor
Vitosol 200-FM
Konnektivität mit
Vitoconnect 100
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Referent
Martin Rauen
Viessmann Akademie
© Viessmann Werke
Ausblicke in die digitale
Zukunft
Vitosol 200-FM
1
Umlaufend
gebogener AluRahmen, mit
Sicke zur
Aufnahme der
Bleche für die
Dachintegration
2
Solar-Spezialglas
3
Absorber,
Beschichtung
ThermProtect
4
Mäanderförmiger
Kupferabsorber
5
Hochwirksame
Wärmedämmung
2
3
1
4
© Viessmann Werke
Produktaufbau Vitosol 200-FM Flachkollektor
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5
Ausgangssituation heutiger thermischer Solaranlagen
Warum ThermProtect ?
Solaranlagen mit herkömmlichen Kollektoren liefern
effizient und zuverlässig Wärme
Übersteigt zur Verfügung stehendes Solarangebot
den Wärmebedarf (Sommerbetrieb)
Anlagenstillstand / Verdampfung
Dampf wird in Richtung MAG gedrückt
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Der ideale Kollektor mit Eigenschaften
Hohe Kollektor-Leistungswerte (Ertrag)
Hoher Betriebssicherheit im
Anlagenstillstand
Hoher Betriebssicherheit bei
unterschiedlichem Nutzerverhalten
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Aufgrund Temperaturbelastung Solarkomponenten
Reduzierung der Lebensdauer
Was passiert in der schaltenden Schicht ?
ε (%)
Die Lösung ThermProtect
ThermoProtect
Selektive Beschichtung, ändert abhängig der Temperatur
die optischen Eigenschaften (Kristallstruktur)
Die Energieaufnahme (Absorption α) bleibt unverändert
(> 94%)
40
5
T (°C)
Die Energieabgabe (Emission ε) passt sich automatisch
an die Anlage an
ab
bis75°C
75°C
bis 75°C
Speicher
nicht beladen
ab 75°C
Speicher
Beladen
Emission
ε
6%
6% bis
über 40%
α
ε
ε
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Anlagenbetrieb
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Kollektortemperatur
Veränderung der Struktur der Beschichtung
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© Viessmann Werke
Eine der mittleren Schichten des Absorbers besteht aus Vanadiumdioxid (VO2)
Physikalische „Umschaltung“ des Vanadiumoxids
Temperaturabhängige Änderung der Kristallstruktur
Bei einer Temperatur von ca. 145°C ist die
aufgenommene Energie in etwa gleich der
abgegebenen Energie
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Bei beginnender Sonneneinstrahlung, wird
Wärme vom Absorber aufgenommen und an
das Solarmedium abgegeben
Bei zunehmender Erwärmung ändert sich
die Molekülstruktur und die aufgenommene
Wärme wird wieder abgegeben
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Molekülstruktur im kalten Zustand
Physikalische „Umschaltung“ des Vanadiumoxids
Temperaturabhängige Änderung der Kristallstruktur
schaltender Absorber, neu
schaltender Absorber, neu
selektive Schicht, heute
selektive Schicht, heute
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Kollektoren in Stagnation
Neue Beschichtung gibt Wärme ab, bisherige
Beschichtung nimmt weiter Wärme auf.
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Kollektoren in Betrieb
Temperatur und Funktion sind identisch
ThermProtect
Temperaturentwicklung im Kollektor, Abstrahlung ThermProtect
ThermProtect
ε ∼ 6% (T<Tc)
Standard
ε ∼ 6%
ε ∼ 6%
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ε > 40% (T>Tc)
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Heißes Wasser
Temperaturentwicklung im Kollektor
200
°C
Kollektortemperatur
ThermProtect
Maximaltemperatur ca. 145°C
Wärmeabstrahlung ab 75 °C
Solare Einstrahlung / Speichertemperatur
Temperaturverlauf Selektive-Beschichtung (Standard)
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°C
Stillstand ab 110°C
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Temperaturverlauf ThermProtect-Beschichtung
Auswirkungen auf die komplette Anlage
ThermProtect
Kollektoren in Stagnation
Neue Beschichtung gibt viel Wärme ab
Bisherige Beschichtung gibt sehr wenig
Wärme ab
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Bisherige,
nicht abstrahlende Beschichtung
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Neue,
abstrahlende Beschichtung
Viessmann Investition für die Solarthermie € 2 mio
ThermProtect: Vakuum Beschichtungsstrasse für selektiv beschichteter Sorber
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© Viessmann Werke
ThermProtect: Vakuum Beschichtungsstrasse für selektiv beschichteter Sorber
Reduktion der Stagnationstemperatur
Einstrahlung 1`000W/m² um bis zu 45°C
Tstag. Standard ∼ 190°C
Messungen (Sommer 2015 – Faulquemont)
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Tstag. Thermochrom ∼ 145°C
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Start der Thermochrom Wirkung
Pistol effect: Verdampfung vermeiden
Einstrahlung 1`000W/m² um bis zu 45°C
2,0
1,8
1,6
1,2
∆P > 1,2 bar
1,0
0,6
0,4
Kein Verdampfung
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0,8
0,2
Zeit (s)
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Delta P (Bar)
1,4
ThermProtect in der Praxis
Temperatur-Spitzen im Jahresverlauf durch verändertes Nutzer Verhalten
Schutz durch Abschaltfunktion (max. 145°C)
Wohnungsbau
MFH-Wohnungen für Familien mit
Kindern.
Übertemperaturen während der
Ferienzeit sind normal und können
verkraftet werden.
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Kein Schutz (max. 175°C)
Die Kinder sind ausgezogen
Wohnungen werden neu an Stelle
von Familien durch einzelne, alleinstehende Personen bewohnt.
Neubauwohnungen werden nicht
gleichzeitig bezogen
(Leerwohnungen)
Sportstätten
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Betriebs- und Verbraucherverhalten
können sich jedoch verändern !
ThermProtect in der Praxis
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Normalverbrauch ausgelegt nach ENV, 20 Personen: 800 Liter/Tag 50° C
ThermProtect in der Praxis
Normalverbrauch ausgelegt nach ENV, 5 Personen: 300 Liter/Tag 50° C
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Deutliche Temp.-Spitzen ohne ThermProtect
ThermProtect in der Praxis
Normalverbrauch ausgelegt nach ENV, 5 Personen: 300 Liter/Tag 50° C
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© Viessmann Werke
Keine (125°C) Temp.-Spitzen mit ThermProtect
ThermProtect in der Praxis
Und wenn es doch mal dampft ? Der Sonnenschutz für Ihre Solaranlage
Im normalen Anlagenzustand (vorgegebener Anlagendruck) ist fast keine
Verdampfung des Wärmeträgermediums zu beobachten
Bei schaltenden Kollektoren liegt das produzierte Dampfvolumen um ein
Vielfaches niedriger als bei herkömmlichen Kollektoren
Der entstehende Dampf ist in den allermeisten Fällen so gering, dass er in
den Kollektoren verbleibt und nicht in Anlage gedrückt wird
5
Ausdehnungsvolumen Tyfocor LS in Liter
4
3
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2
1
0
0
5000
10000
15000
20000
P-TCr 4,4b
P-TCr 3,4b
P-Std 3,4b
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-1
ThermProtect in der Praxis
Der zuverlässige Schutz für thermische Solaranlagen
Verhindert die thermische Zersetzung
des Solarträgerfluids
Wie ein Sonnenschirm für den
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Thermprotect mit Vitosol 200-FM
Keine Druckschläge (pistol effect)
durch plötzliche Dampfbildung
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Kollektor, Stagnationstemp. max 143°
Internet-Konnektivität mit Vitotrol Plus App
Fernparametrierung bietet Sicherheit und einzigartiges Monitoringkonzept
Energiebilanz:
Gasverbrauch/Solarertrag
Vernetzung der Systeme:
Apple iOS
Google Android
Microsoft
Windows
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Betriebssysteme
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Energiecockpit im Vitodens 300-W
Die Digitalisierung wird unser Leben verändern
Wie wir einkaufen, wie wir Musik hören, wie regiert wird - die Digitalisierung verändert
unser Leben - auf gesellschaftlicher, wirtschaftlicher, politischer Ebene.
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© Viessmann Werke
Ein Wirrwarr an Themen, Fachbegriffen und Auswirkungen
Die Digitalisierung löst Branchengrenzen auf ein Produkt wird Teil eines grösseren Systems
Produktsystem aus
gleichem Gewerk
… mit BedienIntelligentes schnittstellen
Produkt
Allgegenwärtige
Konnektivität
Smart
Heating
+ Bedienerkomfort
Energiemanagement
Digital
Business
Solutions
Smart
Home
UmweltDaten
+ Smarte Funktionen
+ Intelligente Interaktion von Sensoren,
Steuerung und Aktoren
+ Umfangreiches Sammeln von Daten
+ Systemübergreifende Analytik
+ Selbstlernende Algorithmen
Wandel der Geschäftsmodelle vom Hardwareverkauf hin zu Service-Dienstleistungen
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Energiemanagement
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Produkt
System von Systemen
Was verändert sich für „uns“ Viessmann und Marktpartner ?
Wir wollen mit unseren Partnern gemeinsame Lösungen finden!
„Hauptsache
unsere Heizung
funktioniert- die
Marke kenne ich
nicht.“
Produkt
(Paul,
41Jahre)
(Simone,
43 Jahre)
Vertrieb
(Frank,
39 Jahre)
Service
(Rolf,
62 Jahre)
“Beratung,
Auswahl, Montage
und Service- das
lief alles über
meinen
Heizungsbauer.“
„Die Verfügbarkeit
meines
Installateurs ist
extrem
eingeschränkt.“
(Thorsten
35 Jahre)
(Ingo, ZH
41 Jahre)
"Ich will eine
bestimmte
Temperatur zu
einer bestimmten
Zeit in einem
bestimmten
Raum,automatisch.“
“Ich informiere
mich online über
Produkte und
Dienstleistungen
und würde auch
online kaufen.“
„Unsere
Installateure
arbeiten
größtenteils
mit digitalen
Hilfsmitteln.“
Morgen
(Sabine,
33 Jahre)
(Kirsten
45 Jahre)
(Jörg, ZH
44 Jahre)
“Das perfekte
Raumklima
muss sich mir
und meiner
Stimmung
anpassen.“
„XXX kümmert
sich um alles:
Installation,
Service und
Finanzierung, Art
der Bezahlung.“
„Wir können
mittlerweile den
Ausfall von
Systemen und
Komponenten
vorhersagen.“
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Heute
Seite 23
Gestern
Unsere Antwort auf sich verändernde Märkte…
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© Viessmann Werke
Der digitale Service mit Vitoconnect, ViCare und Vitoguide
Wärme und das Gefühl von Sicherheit
Ampellogik zur Erfassung des Betriebsstatus auf einen Blick
Bei Rot erscheint der direkte Draht zum
hinterlegten Fachhandwerker
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Auf einen Blick sehen, ob alles im grünen
Bereich ist
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Gelb informiert über eine anstehende
Wartung, wenn die Funktion aktiviert ist
Fünf Jahre Garantie bei Aufschaltung der Anlage
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© Viessmann Werke
Vitoconnect und ViCare
Vitoguide Connect
Funktionsübersicht
Einfaches Anlegen und Registrieren von Anlagen mit
einem Klick
Übersicht über den Betriebszustand, Fehlerhistorie und
die aktuellen Parameter aller aufgeschalteten
Viessmann Heizungsanlagen
Anlagenübersicht in Listen und Kartendarstellung
Fernzugriff auf Betriebsprogramme, Sollwerte und
Zeitprogramme
Ermittlung und Bestellung von Ersatzteilen durch
Einbindung der ET-App
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Erfassen von allgemeinen Projektdaten und
Gebäudeparametern
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Anzeigen und Weiterleiten von Störmeldungen
Vitoguide Connect
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© Viessmann Werke
Das Dashboard – Der zentrale Einstieg
In der Schweiz verfügbar ab Frühjahr 2017
Branchenfremde Anbieter drängen sich zwischen Kunden und uns
Gefahr, dass Dritte (Branchenfremde) uns diktieren
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Branchenfremde
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Heiztechnikhersteller
Heizungsinstallateur
Vielen Dank
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© Viessmann Werke