SOLARCHECKer
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Bedienungsanleitung SOLARCHECKer SOLARCHECKer 700 500 300 200 10 7 5 4 3 10 0 7 5 4 20 1 1 Flachkollektor 20 30 40 50 60 Globalstrahlung: rot - Horizontalwert grün - Optimalwert rfaktor 5 1 5 l/l 5 100 70 50 1 0,7 0,5 2 10 70 rauch in l/d 3 2 Globalstrahlung 700 30 40 1000 1500 2000 kWh/m² a 50 60 70 80 90 95 Geschützt beim öster. Patentamt durch Musterschutz 1 Inhalt Vorwort 4 1. Der SOLARCHECKer Rechenschieber 2. Bevor Sie anfangen 2 7 8 3. Jahresarbeitszahl 3.1. Vorgaben 3.2. Berechnung der JAZH 3.3. Korrektur der JAZH 3.4. Berechnung und Korrektur der JAZWW 3.5. Kombinierte JAZ 3.6. Bivalenz-Arbeitsleistung 3.7. Schlussbemerkung zur JAZ - Berechnung nach VDI 4650 12 12 12 14 16 17 18 19 4. Kollektor- und Brunnenkennzahlen 4.1. Vorgaben 4.2. Sperrzeit - korrigierte Heizleistung 4.3. Entzugs- und Verdichterleistung 4.4. Kollektorfläche, Brunnenwassermenge 4.5. Verlegeabstand, Kreisanzahl 20 20 20 21 22 22 www.ba-bachler.com 24 Anhang A: Spezifische Bodenentzugsleistungen 25 Anhang B: Technische Grundlagen 26 Anhang C: Tabellen 29 Anhang D: Danksagung 31 SOLARCHECKer 3 Der SOLARCHECKer als mobiler Energieberater E s gibt Situationen im Berufsalltag, da ist sogar der Fachmann auf die Schnelle überfragt. Trotzdem möchte der Kunde oder Interessent eine rasche und kompetente Antwort bzw. Ersteinschätzung auf seine – eigentlich relativ komplexe - Frage. ÖÖ Ein Tool von Profis für Profis Im SOLARCHECKer - einem Rechenschieber zur einfachen Dimensionierung von thermischen Solaranlagen - stecken Wissen und Erfahrung von Energieprofis und des Herausgebers Herbert Bachler. ÖÖ Konsumenten fragen In Zeiten von Klimaschutz und steigenden Energiepreisen möchte jeder bescheid darüber wissen, ob punkto Energieverbrauch Handlungsbedarf besteht: Dann ist der Fachmann gefragt! ÖÖ Fachleute antworten G enau dafür wurde der entwickelt: Um rasch und praxisgemäß Auskunft geben zu können und zwar ohne für den Laptop und dessen Bedienung wertvolle Zeit zu verlieren und – noch wichtiger – womöglich das persönliche Kundengespräch unterbrechen zu müssen. Unser Service: Das handliche Tool wird noch durch maßgeschneiderte Online-Infos unter der Webseite www.ba-tools.com ergänzt!. Viel Erfolg und Freude mit Ihrem mobilen „Wärmepumpen-Profi“ wünscht Meist stellen sich die Fragen nicht im Büro wo dem Fachmann sämtliche Infrastruktur zur Verfügung steht, sondern in der „freien Wildbahn“. Der wurde genau dafür entwickelt: Ein Tool das in jede Sakkotasche passt und rasch erste ausreichende Ergebnisse für Kundenfragen liefert. ÖÖ Wie groß muß meine Solaranlage sein? Ihr Kunde möchte die Warmwasserbereitung bzw. auch die Raumwärmeversorgung durch umweltfreundliche Sonnenenergie unterstützen und so eine immer beliebter werdende Energieform nutzen: Gratulieren Sie Ihm und geben Sie Ihm erste Ratschläge betreffend Kollektor- bzw. Speichergröße: Der SOLARCHECKer unterstützt sie dabei! Herbert Bachler Geschäftsführer von BA-Bachler 2. Auflage, Januar 2011 - Alle Rechte reserviert 4 SOLARCHECKer 5 Gratulation! 1. Der SOLARCHECKer Mit dem SOLARCHECKer haben Sie ein hochwertiges Produkt aus der Reihe der CHECKer -TOOLs erworben. Die Seite 1 dient zur Berechnung von solarthermischer Unterstützung der Warmwasserbereitung: Rechenschieber Skala für die Berechnung des solaren Deckungsgrades, mit Hilfsskala zur Bestimmung des WW-Energiebedarfs. Die SOLARCHECKer Box: Auf der Box finden Sie Ihren personalisierten Pincode für den www.ba-bachler.com - VIP - Bereich. Skala für die Berechnung Flächenfaktors durch Einflüsse bei Aufstellung ( Neigung / Azimuth ). Skala für die Korrektur des solaren Deckungsgrades durch verschiedene Faktoren. SOLARCHECKer Flächenfaktor 5000 WW-Bedarf (50°C) l/d WW-Energiebedarf x1000 kWh/a -30 % -30% -80 % -10% -60% -20% Solarfläche m² Solare Deckung % O -10% SO 0° S SW 50 40 30 20 Röhrenkollektor 10 20 W Neigung 30 40 50 10 60 7 5 4 2 Korrekturfaktor -60 NW N Beschattung, Flächenfaktor 100 70 50 1 0,7 0,5 Solare Deckung 5 % 2 10 20 30 40 50 1 1 60 Globalstrahlung 0,5 1 5 l / l 15 1 Flachkollektor Globalstrahlung: rot - Horizontalwert grün - Optimalwert Speicherfaktor 0,2 -10 % -50 -40 -30 3 10 70 Speicherfaktor = Speichervolumen in l / Warmwasserverbrauch in l/d -10% Azimut N NO 1000 700 500 300 200 20 10 7 5 4 3 100 70 -50% -40% -60% 0% 30° 2000 50 40 30 % -80 60° -20% % -40 -50% 90° 1000 700 20 30 40 1500 2000 kWh/m² a 50 60 70 80 90 95 Geschützt beim öster. Patentamt durch Musterschutz In der Box finden Sie das exklusive Lederetui . Darin enthalten sind der SOLARCHECKer Rechenschieber , ein kompakter Minenschreiber und der SOLARCHECKer Rechenblock , auf dem Sie Ihre Rechenergebnisse notieren und auf einfache Weise präsentieren können. Im Lederetui ist ein Sichtfenster , in dem Sie wichtige Daten immer aktuell sichtbar bereithalten können. Weiters finden Sie in der Box diese Beschreibung und einen Prospekt über die weiteren CHECKer -TOOLs. Die Seite 2 dient zur Berechnung von solarthermischer Kombianlagen : Skalen für die Berechnung des solaren Deckungsgrades. Skala für die Korrektur des solaren Deckungsgrades durch verschiedene Faktoren. SOLARCHECKer Gesamt-Energiebedarf x1000 kWh/a Solarfläche m² Flachkollektor - Solare Deckung % Röhrenkollektor - Solare Deckung % 100 70 50 40 30 20 10 7 5 4 3 2 1 50 40 30 20 10 7 5 4 3 2 1 20 25 5 10 5 15 10 15 20 0,7 0,5 30 25 30 2 35 35 40 45 2 Speicherfaktor = Speichervolumen in l / Gesamt-Energiebedarf in 1000 kWh/a Globalstrahlung: rot - Horizontalwert grün - Optimalwert -70 Beschattung & Flächenfaktor Korrekturfaktor -60 -40 -20 Solare Deckung % % 6,25 8 10 Speicherfaktor 12,5 25 100 200 l/MWh 15 20 25 30 700 Globalstrahlung 1000 1500 kWh/m² a 40 50 60 6 SOLARCHECKer 7 2. Bevor Sie anfangen Der SOLARCHECKer ist ein Rechenschieber. Hier einige Begriffserklärungen und Tipps zum Umgang mit dem SOLARCHECKer : Der SOLARCHECKer besteht aus 2 Teilen, dem außen liegenden, fixen Teil: Körper oder Stator und dem innen liegenden, beweglichen Teil: Zunge. Skalenbeschreibung Skaleneinheiten Skalen Körper Zunge SOLARCHECKer Gesamt-Energiebedarf x1000 kWh/a Solarfläche m² Flachkollektor - Solare Deckung % Röhrenkollektor - Solare Deckung % 50 40 30 20 100 70 10 7 50 40 30 5 10 5 5 4 20 15 10 3 10 20 15 20 2 1 7 5 4 25 30 25 30 3 0,7 0,5 2 1 2 35 35 40 2 45 Speicherfaktor = Speichervolumen in l / Gesamt-Energiebedarf in 1000 kWh/a Globalstrahlung: rot - Horizontalwert grün - Optimalwert Beschattung & Flächenfaktor Korrekturfaktor -70 -60 -40 -20 Solare Deckung % % 8 6,25 10 15 Speicherfaktor 12,5 25 100 200 l/MWh 20 25 30 700 Globalstrahlung 1000 1500 kWh/m² a 40 50 60 Die Skalen auf dem SOLARCHECKer können ähnlich abgelesen werden wie auf einem Maßband. Die Skalen sind allerdings nicht linear, sondern meist logarithmisch. Machen Sie sich als erstes mit dem Ablesen der Skalen vertraut. 8 9 40 30 20 10 0,9 6 7 5 4 0,8 3 2 0,7 0,5 3 0,2er 2 Teilung } 0,5er 7Teilung 5 4 1 } 10 Die Berechnung erfolgt in mehreren Schritten: 1. Berechnung der solaren Deckung 2. Berechnung des Flächenfaktors 3. Korrektur der solaren Deckung aufgrund von verschiedenen Einflussfaktoren 3.1. Vorgaben Einfamilienhaus Bewohner 4Personen Warmwasserverbrauch 50l p. Person u. Tag Warmwassertemperatur 50°C Kollektortyp Flachkollektor Kollektorfläche 6m² Ausrichtung Südost Neigung 10° Standort Salzburg hor. Globalstrahlung am Standort 1120kWh/m²a Die Berechnung der solarthermischer Unterstützung von Warmwasserbereitung erfolgt zur Gänze auf Seite 1 des SOLAR- CHECKer 3.2. Berechnung der solaren Deckung Benötigte Vorgaben: SOLARCHECK er Bewohner } } 2er 40 30 Teilung 20 0,6 3. Berechnung solarthermischer Unterstützung von Warmwasserbereitung 0,05er 1 Teilung Warmwasserverbrauch Warmwassertemperatur Kollektortyp Kollektorfläche 2 4Personen 50l p. Person u. Tag 50°C Flachkollektor 6m² Ergebnis: WW-Energiebedarf 3400kWh/a 10 15 20 25 30 35 Solare Deckung 54% Sie benötigen für die Berechnung die Globalstrahlungsdaten von ihrem Standort. Sie finden diese ortsgenau im VIP-Bereich Als erstes müssen Sie den WW-Energiebedarf bestimmen. Für unter 5 der Seite www.ba-bachler.com. 10 15 20 25 Dort 30 können 35 Sie die 40 Werte 45 eine genaue Bestimmung können Sie den ENERGYCHEfür Ihre Bedürfnisse entsprechend ausdrucken. er zu Hilfe nehmen. Allerdings reicht für die meisten Fällen CK Speicherfaktor = Speichervolumen in l / Gesamt-Energiebedarf inauch 1000 kWh/a die blaue Hilfsskala die für einen WW-Temperatur vom 50 °C Globalstrahlung: rot - Horizontalwert grün -ausgelegt Optimalwertist. 2 6,25 8 10 8 Speicherfaktor 12,5 25 100 200 l/MWh 15 20 25 30 700 Globalstrahlung Ergebnis: a 1000 1500 kWh/m² WW-Energiebedarf 3400kWh/a 40 50 60 SOLARCHECKer 9 3.3. Berechnung des Flächenfaktors -80 % -10% -60% % -80 -20% -40% 0% -10% -10% -10% -50% -30 % -20% -20% -30% -60% -50% -30 % -80 % -60% % -40 -50% -20% 0% -40% % -80 -60% % -40 WW-Energiebedarf abschätzen: Für eine grobe Abschätzung des WWBenötigte Vorgaben: SOLARCHECK er Energiebedarfs können Sie die blaue Ausrichtung Südost 5000 300 200 100 70 50 edarfSkala (50°C) heranziehen. l/d Unter dem2000 Wert 1000 700 500 Neigung 10° 200 aufx1000 derkWh/a blauen Skala50WW-Bedarf nergiebedarf 40 30 20 10 7 5 4 3 2 1 0,7 0,5 (50°C) können Sie direkt auf der Skala Ergebnis: 1 Flächenfaktor WW-Energiebedarf das Ergebnis able-5% olarfläche 100 70 50 40 30 Flächenfaktor 20 10 7 5 4 3 2 1 sen: 3,4m²x 1000 kWh/a 90° Röhrenkollektor Flachkollektor Flächenfaktor bezeichnet den Einflussfaktor der Aufstellung der Einstellen: Solarkollektoren im Bezug auf die auftreffende Globalstrahlung. e Deckung % die10Zunge 20 Ziehen Sie des Rechenschie10 20 30 40 50 60 30 40 50 60 70 1 60° bers bis sich der Wert 6 auf der Skala SOLARCHECK er Speicherfaktor = Speichervolumen in l / Warmwasserverbrauch in l/d Globalstrahlung: rot - Horizontalwert grün - Optimalwert Solarfläche unter dem Wert 3,4 auf der 5000 2000 1000 700 500 300 200 100 70 50 edarfSkala (50°C) WW-Energiebedarf l/d befindet. Beschattung, Flächenfaktor Globalstrahlung nergiebedarf x1000 kWh/a 50 40 30 20 10 7 5 4 3 2 1 Einstellen: 0,7 Speicherfaktor 0,5 (Ergibt natürlich dasselbe als würden Sie kturfaktor 30° -10% l / l des Rechenschie0,2 0,5 1 5 Ziehen Sie die Zunge 1000 700 1500 2000 kWh/m² a % -60 -50 -40 -30 -10 direkt unter 200 l/d einstellen) N NO O SO S SW W NW N 1 bers bis sich der Himmelsrichtung SO olarfläche m² 100 70 50 40 30 20 10 7 5 4 3 2 1 der Skala Azimut unter dem 5 10 Röhrenkollektor 15 20 30 40 50 60 70 auf 80 Flachkollektor 90 blauen 95 Deckung % -10% 0° roten Einstellstrich (Neigung) befindet. Azimut N NO O SO S SW W Geschützt beim öster. Patentamt durch Musterschutz SOLARCHECKer e Deckung Flächenfaktor % 10 20 30 40 50 60 10 WW-Bedarf20 30 5000 40 2000 50 1000 70060500 300 70 1 200 100 70 50 (50°C) l/d Neigung 90° WW-Energiebedarf kWh/a 50 40 30 20 10 7 5 4 3 2 1 0,7 0,5 -50% -30% 50 60 70 80 90 95 60 30 Globalstrahlung 1000 700 54% 40 1500 50 60 70 80 90 95 10 -30 % -10% -80 % -50% -60% -30 % -50% -10% -60% -40% -20% Geschützt beim öster. Patentamt durch Musterschutz 30 40 50 60 Korrekturfaktor -60 NW N Solare Deckung Beschattung, Flächenfaktor Speicherfaktor 0,2 -10 % -50 -40 -30 % 5 10 10 70 20 20 30 40 60 90° 50 1 Globalstrahlung: rot - Horizontalwert grün - Optimalwert 0,5 1 5 l / l 15 1 Globalstrahlung 700 30 40 1000 2000 kWh/m² a 1500 50 60 70 80 90 95 60° Geschützt beim öster. Patentamt durch Musterschutz Ablesen: Lesen Sie unter dem Wert 10° auf der 1 roten Skala Neigung das Ergebnis auf dem darunter liegendem Diagramm ab: -5% Azimut N NO 30° -10% 50 20 100 70 50 1 0,7 0,5 2 -20% 40 W 10 3 0% 30 1 1 Flachkollektor Neigung % Speicherfaktor = Speichervolumen in l / Warmwasserverbrauch in l/d 2 1 Flächenfaktor Flachkollektor 5 4 % -40 -10% 2 Solare Deckung -10% 20 40 Geschützt beim öster. Patentamt durch Musterschutz 7 -10% 30 10 -50% -30 % 20 15 20 30 40 50 60 70 80 90 95 30° 100 70 50 0° Azimut N Musterschutz NO O SO S SW beim öster. Patentamt durch 2 1 0,7 Geschützt 0,5 50 40 30 20 Röhrenkollektor -20% 15 Globalstrahlung: rot - Horizontalwert grün - Optimalwert tung, Flächenfaktor Speicherfaktor Ergebnis: 0,2 -40 -30 -10 %Deckung 0,5 1 5 l / l Solare 15 2000 kWh/m² a 70 -80 % 10 100Ablesen: 70 50 40 30 20 10 7 5 4 3 Lesen Sie unter dem schwarzen EinRöhrenkollektor stellpfeil Flachkollektor das Ergebnis auf der solare Deckung ab: 54% 10 20 20 30 40 50 60 70 10 1500 SOLARCHECKer 5 10 1000 700 500 300 200 20 10 7 5 4 3 olumen in l / Warmwasserverbrauch in l/d 1000 700 1000 700 500 300 200 20 10 7 5 4 3 -60% 5 0,5 1 5 l / l 0,2 -10 % m² a 100 kWh/m² 2000 Solarfläche 1500 60° 2000 50 40 30 -40% % -10 % -50 -40 -30 1000 5000 WW-Bedarf (50°C) l/d WW-Energiebedarf x1000 kWh/a 90° -30% Solare Deckung -60 700 -40% N 0,5 Globalstrahlung 1 5 l/l 0,2 Speicherfaktor SOLARCHECKer Flächenfaktor Globalstrahlung -50% NW 1 60 -60% W 50 Globalstrahlung: rot - Horizontalwert grün - Optimalwert % -80 SW Beschattung, Flächenfaktor Flachkollektor 10 20 30 40 Speicherfaktor 0% Neigung Speicherfaktor = Speichervolumen in l / Warmwasserverbrauch in l/d -50Korrekturfaktor -40 -30 S 70 -20% SO 60 1 Globalstrahlung: rot - Horizontalwert grün - Optimalwert 2 1 % -40 -10% -10% O 50 -30% Deckung % 00 2000 50 40 30 Solare Deckung % 10 20 30 40 Beschattung, Flächenfaktor -60 0° 3 Röhrenkollektor -50% NO 0% kturfaktor W NWAzimut N N 30° -20% 60° -20% -60% % -80 % -40 -80 % x1000 Speicherfaktor = Speichervolumen Solarfläche m² in l / Warmwasserverbrauch 100 70 50 40 30 20 10 in 7 l/d 5 4 O 2000 kWh/m² a -10% SO 0° S SW Neigung Ergebnis: Flächenfaktor -5% SOLARCHECKer 11 W 3.4. Korrektur der solaren Deckung aufgrund von verschiedenen Einflussfaktoren 1. Zwischenergebnis: Korrigierte solare Deckung 51% -50% -30 % -80 % -10% -60% -50% -20% -20% -30% 0% -40% % -80 -60% % -40 Benötigte Vorgaben: Auf gleiche Weise können Sie auch im Falle einer Beschattung die Solare Deckung (aus 3.2.) 54% Berechnung anstellen. Zur Abschätzung der Beschattung kann SOLARCHEC Flächenfaktor (aus 3.3.) -5% sehr Ihnen der SOLARSPION Sonnenbahnindikator Flächenfaktor hor. Globalstrahlung am Standort 1120kWh/m²a 5000 2000 1000 700 500 300 200 100 70 50 WW-Bedarf (50°C) l/dnützlich sein. 90° WW-Energiebedarf x1000 kWh/a 50 40 30 20 10 7 5 4 3 2 1 0,7 0 Die Speichergröße soll bestimmt werden. 3.4.2. Die Globalstrahlung Solarfläche m² 100 70 50 40 30 20 10 7 5 4 3 2 1 Ergebnis: Die Korrektur erfolgt auf dieselbe Wiese wie unter 3.4.1.: Flachkollektor 60° 52% Röhrenkollektor Solare Deckung Einstellen: Speichergröße >400l Sie die Zunge des RechenschieSolare Deckung %Ziehen 10 20 30 40 5 10 20 30 40 50 60 70 bers Sie können nun verschiedene Einflüsse in die Deckung SOLARCHECK erbis sich der rote Einstellpfeil auf 30° solare der= Speichervolumen Skala Globalstrahlung über dem in l / Warmwasserverbrauch in l/d Globalstrahlung: rot - Horizontalwert grü Art 50Speicherfaktor 5000 Alle Berechnungen 2000 1000 funktionieren 700 500 300 auf 200die gleiche 100 70 l/deinbeziehen. Wert 51 auf der Skala solare Deckung und Weise und müssen hintereinander ausgeführt werden, wobei f x1000 kWh/a 50 40 30 20 10 7 5 4 3 2 1 0,7 0,5 befindet. Flächenfaktor Speicherfaktor Globalstrahlung die Eingangsgröße für die aktuelle Berechnung jeweils dasKorrekturfaktor ErgebnisBeschattung, -10% 0° l/l 0,2 0,5 1 5 der letzten Rechnung Nist. 1000 700 1500 200 1 % -60 -50 -40 -30 -10 Azimut NO O SO S SW W NW N m² 100 70 50 40 30 20 10 7 5 4 3 2 1 Flachkollektor Neigung 10 15 20 30 40 50 60 70 80 9 Solare Röhrenkollektor Deckung %Ablesen: 5 3.4.1. Flächenfaktor, Beschattung Lesen Sie unter dem Wert 1120 auf der Geschützt beim öster. Patentamt durch M Skala Globalstrahlung das Ergebnis auf % 10 20 30 40 50 60 10 20 30 40 50 60 70 1 der Skala solare Deckung ab: 54% Einstellen: erfaktor = Speichervolumen in l / Warmwasserverbrauch in l/d Globalstrahlung: rot - Horizontalwert grün - Optimalwert Ziehen Sie die Zunge des Rechenschiebers bis sich der rote Einstellpfeil auf Beschattung, Flächenfaktor Speicherfaktor Globalstrahlung der Skala Beschattung, Flächenfaktor 2. Zwischenergebnis: -10% a l / l 0,2 0,5 1 5 1000 700 Deckung 1500 2000 kWh/m² -60 -50 -40 -30 -10 % Skala Korrigierte solare 54% NOüberO dem SO Wert S 54 SWaufWderNW N solare Deckung befindet. 5 10 15 20 30 40 50 60 70 80 90 95Wichtig: Normalerweise beziehen sich Globalstrahlungsdaten auf % eine horizontale Fläche. Wenn Sie mit solchen Werten arbeiten, Geschützt beim öster. Patentamt durch Musterschutz dann verwenden Sie den roten Einstellpfeil. Im VIP-Bereich unter SOLARCHECKer Flächenfaktor er www.ba-bachler.com finden Sie auch Globalstrahlungsdaten für 5000 2000 1000 700 500 300 SOLARCHECK 200 100 70 50 WW-Bedarf (50°C) l/d 90° WW-Energiebedarf kWh/a 50 40 30 20 10 7 5 4 3 2 1 0,7 0,5 optimal geneigte, südgerichtete Kollektoren. Sie können auch diese 5000 2000 1000 700 500 300 200 100 70 l/d 1 50 Solarfläche m² 100 70 50 40 30 20 10 7 5 4 3 2 1 f x1000 kWh/a 60° 50 40 30 20 10 7 5 4 3 Röhrenkollektor 2 1 0,7 Flachkollektor 0,5 Werte zur Berechnung heranziehen, allerdings müssen Sie zur Einstellung Solare Deckung % 10 20 30 40 50 60 10 20 30 40 50 60 70 1 dann den grünen Einstellpfeil verwenden. -10% -20% -30% -40% -50% -20% -60% -50% -30 % -80 % -10% % -80 -60% % -40 0% -10% -50% -30 % -40% -10% -60% -10% -20% -10% -50% -30 % -80 % -30% -60% -50% 0% NO Solare Deckung % O -10% -50% Neigung SO S 5 SW Globalstrahlung: rot - Horizontalwert grün - Optimalwert 100 70 Beschattung, Flächenfaktor W NW 10 N -60 15 20 -50 -40 -30 30 40 -10 % 50 40 30 Globalstrahlung 20 0,5 1 5 l / l 1000 700 1500 Röhrenkollektor Speicherfaktor 0,2 50 60 70 80 90 95 Geschützt beim öster. Patentamt durch Musterschutz 40 -20% 30 50 -30% 20 Korrekturfaktor N -20% -40% -60% % -80 -20% % -80 Speicherfaktor = Speichervolumen in l / Warmwasserverbrauch in l/d 0% 10 -60% 30° 0° Azimut % % -40 m² % -40 -80 % x1000 60 70 -10% erfaktor = Speichervolumen in l / Warmwasserverbrauch in l/d Ablesen: 10 20 30 40 50 10 2000 kWh/m² a 7 1 5 4 3 Roter Einstellpfeil 60 Grünen Einstellpfeil 2 1 Globalstrahlungsdaten Flachkollektor auf horizontaler Fläche auf optimal geneigter Fläche 1 Globalstrahlung: rot - Horizontalwert grün - Optimalwert Lesen Sie unter dem Wert -5% auf der Beschattung, Flächenfaktor Speicherfaktor Skala Beschattung, Flächenfaktor das -10% 0,2 0,5 1 5 l / l SkalaWsolare -60 -50 -40 -30 -10 % NOErgebnis O SOauf Sder SW NW Deckung N ab: 51% 5 10 15 20 30 40 50 60 70 80 90 95 % Globalstrahlung 700 1000 1500 2000 kWh/m² a Geschützt beim öster. Patentamt durch Musterschutz 12 SOLARCHECKer 13 SOLARCHECKer 4. Berechnung solarthermischer Unterstüt- % -80 % -40 -60% 5000 2000 1000 700 500 300 200 100 70 50 ) l/d3.4.3. Die Speichergröße zung von Kombianlagen rf x1000 kWh/a 50 40 30 20 10 7 5 4 3 2 1 0,7 0,5 Die Korrektur erfolgt auf wiederum wie unter 3.4.1.. Als NebenproDie Berechnung 1 erfolgt ähnlich wie unter 3. mehreren Schritten: dukt können Sie eine vernünftige Speichergröße abschätzen. m² 100 70 50 40 30 20 10 7 5 4 3 1. 2 Berechnung 1 der solaren Deckung Röhrenkollektor Flachkollektor 2. Berechnung des Flächenfaktors Einstellen: 3. Korrektur der solaren Deckung aufgrund von verschiedenen Sie die Zunge des Rechenschie%Ziehen Einflussfaktoren 10 20 30 40 50 60 10 20 30 40 50 60 70 1 bers bis sich der rote Einstellpfeil (= Speicherfaktor 4) auf der Skala Speiherfaktor = Speichervolumen in l / Warmwasserverbrauch in l/d Globalstrahlung: rot - Horizontalwert grün - Optimalwert Die Berechnung der solarthermischer Unterstützung von Kombiancherfaktor über dem Wert 54 auf der lagen erfolgt außer der Berechnung des Flächenfaktors auf Seite 2 Beschattung, Flächenfaktor Speicherfaktor Globalstrahlung Skala solare Deckung befindet. des SOLARCHECKer l/l 0,2 0,5 1 5 1000 700 1500 2000 kWh/m² a % -60 -50 -40 -30 -10 W WAblesen: NW N 4.1. Vorgaben 5 nun unter der 10 Skala15Speicher20 30 40 50 60 70 80 90 95 %Sie können faktor sehen welchen Einfluss die SpeicherEinfamilienhaus größe auf die solare Deckung hat. Sie sehen, Geschützt beim öster. Patentamt durch Musterschutz RW-Energiebedarf 9500kWh/a dass Sich die solare Deckung bis zu einem Speicher WW-Energiebedarf 3400kWh/a faktor von 1 nur unwesentlich verändert, darunter dann Kollektortyp Röhrenkollektor aber stark abfällt. Größere Speicherfaktoren (>5) ändern Kollektorfläche 22m² nichts mehr am Ergebnis. Vernünftige Werte liegen im Ausrichtung Südost Bereich von 2 bis 4. Neigung 10° Wir wählen den Speicherfaktor 2, womit sich dann Standort Salzburg eine solare Deckung von ~ 52% ergibt. hor. Globalstrahlung am Standort 1120kWh/m²a -50% -20% -30% -10% Die eigentliche Speichergröße ergibt sich aus der Formel: Speichergröße (in l) = WW-Tagesverbrauch (in l) * Speicherfaktor 4.2. Berechnung der solaren Deckung In unserem Fall: Benötigte Vorgaben: RW-Energiebedarf WW-Energiebedarf Kollektortyp Kollektorfläche Speichergröße = 200 l/d * 2 = 400 l Ergebnis: Korrigierte solare Deckung Speichergröße 14 52% >400l 9500kWh/a 3400kWh/a Röhrenkollektor 22m² Ergebnis: Solare Deckung 34,5% RW-Energiebedarf und WW-Energiebedarf sind in unserem Beispiel vorgegeben. Sollten keine Werte dafür vorliegen, dann benötigen Sie für eine genaue Bestimmung den ENERGYCHECKer . SOLARCHECKer 15 Einstellen: Ziehen Sie die Zunge des Rechenschiebers bis sich der Wert 22 auf der Skala Gesamt-Energiebedarf Solarfläche unter x1000 demkWh/a Wert 12,9 (950050 40 30 20 kWh/a + 3400 kWh/a) auf der Skala Gesamt-Energiebedarf Solarfläche m² befindet. 100 70 50 40 30 kollektor - Solare Deckung Gesamt-Energiebedarf % x1000 kWh/a kollektor - Solare Deckung Solarfläche m² 50 40 30 % 100 70 20 10 50 40 30 7 20 5 4 10 7 10 7 4.4. Korrektur der solaren Deckung aufgrund von verschiedenen Einflussfaktoren SOLARCHECK er Benötigte Vorgaben: 5 4 3 Solare 2 Deckung 1 0,7(aus0,54.2.) 34,5% Flächenfaktor (aus 4.3.) -5% hor. Globalstrahlung am Standort 1120kWh/m²a 20 10 7 5 4 3 2 1 2 Die Speichergröße soll bestimmt werden. 5 10 15 20 25 30 35 Ergebnis: SOLARCHECKer Solare Deckung 38% 2 3 2 1 0,7 0,5 5 1 10 215 20 25 Speichergröße 30 35 40 45 >1300l SOLA 5 4 3 2 Speicherfaktor = Speichervolumen in l / Gesamt-Energiebedarf Gesamt-Energiebedarf x1000 kWh/a 50 40 30 20in 1000 kWh/a 10 7 5 4 3 2 1 Sie Globalstrahlung: können nunrotverschiedene Einflüsse in die solare Deckung - Horizontalwert grün - Optimalwert 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 einbeziehen. Alle Berechnungen funktionieren auf die gleiche Art Speicherfaktor Beschattung & Flächenfaktor Solarfläche und m² Weise und müssen Globalstrahlung hintereinander ausgeführt werden, 100 wobei 70 50 40 3 Korrekturfaktor Speicherfaktor Beschattung & Flächenfaktor Globalstrahlung a er 700 die aktuelle 1000 Berechnung 1500 kWh/m²jeweils l/MWh 700 SOLARCHECK 10006,251500 kWh/m² 12,5a 25 100 die 200Eingangsgröße -70Korrekturfaktor -40 -2012,5 25 100%200 l/MWh -70 -60-60 -40 -20 % 6,25 für das Ergebnis Solare Deckung 50 40 % 30 20 8 10 1015 207 25 30 5 40 450 60Flachkollektor 3 2 1 Deckung 0,7 0,5 der - Solare % letzten Rechnung5 ist. 10 15 20 25 30 Solare Deckung % 8 10 15 20 25 30 40 50 60 Flachkollektor - Solare Deckung % Röhrenkollektor - Solare Deckung % 5 10 15 20 25 30 35 Speicherfaktor = Speichervolumen in l / Gesamt-Energiebedarf in 1000 kWh/a Globalstrahlung: rot - Horizontalwert grün - Optimalwert Wh/a 100 70 50 40 30 20 10 7 Ablesen: 5 dem roten Einstellpfeil 10 15 20 Lesen Sie unter das Ergebnis auf der roten Skala Röhrenkollektor - Solare Deckung 5 10 15 20 ab: 34,5% Flächenfaktor Ergebnis: Deckung -40 Solare -20 % 8 6,25 10 5 4 3 2 1 Röhrenkollektor - Solare Deckung 4.4.1. Flächenfaktor, Beschattung 2 % 5 10 15 20 25 30 Gesamt-Energiebedarf 40 50 60 x1000 kWh/a Gesamt-Energiebedarf x1000 kWh/a Solarfläche m² Solarfläche m² Flachkollektor - Solare Deckung % 4.3. Berechnung des Flächenfaktors Flachkollektor - Solare Deckung Röhrenkollektor - Solare Deckung % Benötigte Vorgaben: Ausrichtung Neigung Ergebnis: Flächenfaktor % 50 4050 403030 Südost Röhrenkollektor - Solare Deckung 10° % 5 5 20 25 30 7 SOLARCHECK 10 7 1 0,7 50,5 4 3er 3 2 5 4 15 10 20 15 25 20 50 40 30 20 30 25 30 10 35 2 5 4 3 10 40 8 10 5 15 Beschattung & Flächenfaktor -60 -40 -20 15 20 25 30 6,25 2 1 50 40 45 20Speicherfaktor 25 % 1 2 100 70 35 35 7 Speicherfaktor = Speichervolumen in l / Gesamt-Energiebedarf in 1000 kWh/a Globalstrahlung: rot - Horizontalwert grün - Optimalwert -70 % 20 10 10 5 Solare Deckung 20 100 70 Korrekturfaktor 12,5 25 30 Globalstrahl 1000 100 200 l/MWh 700 25 35 40 50 60 10 15 20 30 Speicherfaktor = Speichervolumen in l / G Globalstrahlung: ro -5% Korrekturfaktor Sie können den Flächenfaktor auf gleiche Weise wie unter 3.3. auf Seite 1 des SOLARCHECKer bestimmen. Beachten Solare Deckung Sie allerdings dazu die Schlussbemerkung für die Berechnung solarthermischer Unterstützung von Kombianlagen. 16 15 Speicherfaktor = Speichervolumen in l / G Einstellen: 25 30 35 Globalstrahlung: rot Ziehen Sie die Zunge des Rechenschiebers bis sich der rote Einstellpfeil auf 2 Beschattung & Flächenfaktor der Skala Beschattung, Flächenfaktor 25 30 35 Korrekturfaktor 40 45 -70 -60 -40 -20 % überindem Wert 34,5 auf der Skala solaSpeicherfaktor = Speichervolumen in l / Gesamt-Energiebedarf 1000 kWh/a re Deckung befindet. Globalstrahlung: rot -Deckung Horizontalwert % grün - Optimalwert Solare 8 10 15 20 25 30 40 50 60 Speicherfaktor Globalstrahlung SOLA 700 1000 1500 kWh/m² a 12,5 25 100 34,5% 200 l/MWh Ablesen: Beschattung & Flächenfaktor Lesen Sie unter dem Wert-70 -5% auf -60 der -40 -20 Skala Beschattung, Flächenfaktor das Ergebnis auf der Skala 8solare % 10 Deckung 15 20 25 30 ab: 32,5% SOLARCHECKer % 40 50 60 17 1. Zwischenergebnis: x1000 50 Deckung 40 30 20 kWh/a Korrigierte solare e50 40 m² 30 Die 4.4.2. 20 Globalstrahlung 10 7 5 4 g ng r g e g 10 7 5 4 32,5% 3 SOLARCHECK er Die eigentliche Speichergröße ergibt sich aus der Formel: 2 1 0,7 0,5 Speichergröße (in l) = Gesamt Energiebedarf (in MWh) * Speicherfaktor In unserem Fall: 3 2 2 l Speichergröße = 12,9 l/d * 100 = 1290 1 Die Korrektur erfolgt auf dieselbe Wiese wie unter 4.4.1.: % 5 10 15 20 25 30 35 Ergebnis: Korrigierte solare Deckung Speichergröße 2 40 45 38% Einstellen: >1300l Ziehen Sie die Zunge des Rechenschie% 5 10 15 20 25 30 35 bers bis sich der rote Einstellpfeil auf Speicherfaktor = Speichervolumen in l / Gesamt-Energiebedarf in 1000 kWh/a der Skala Globalstrahlung über dem 4.5. Schlussbemerkung zur Berechnung solarthermiGlobalstrahlung: rot - Horizontalwert grün - Optimalwert Wert 32,5 auf der Skala solare Descher Unterstützung von Kombianlagen ckung befindet. Speicherfaktor Globalstrahlung Bei der Berechnung solarthermischer Unterstützung von Kom700 1000 1500 kWh/m² abianlagen spielen viele Faktoren eine Rolle, die das Ergebnis der 100 200 l/MWh 6,25 12,5 25 Ablesen: % 8 10 15 Lesen Sie unter dem Wert 1120 auf der Skala Globalstrahlung das Ergebnis auf der Skala solare Deckung ab: 35% 2. Zwischenergebnis: Korrigierte solare Deckung 20 25 30 35% Auch hier gilt äquivalent zu 3.4.2.: Globalstrahlungsdaten 40 50 60 Berechnung verfälschen würden. Alle Faktoren in die Berechnung am SOLARCHECKer einzubauen ist nicht möglich, bzw. macht die Berechnung am Rechenschieber zu aufwändig. Aus diesem Grund hier noch ein paar Bemerkungen: Der Berechnung liegt Zugrunde, dass das Verhältnis von RW-Energiebedarf zu WW-Energiebedarf etwa 3:1 bis 4:1 ist. (In unserem Rechenbeispiel 9500:3400 ~ 3:1). Weicht das Verhältnis stark ab, dann ändern sich auch die solaren Deckungen deutlich. Ist das Verhältnis kleiner (z.B.: 1:1 - Passivhaus), dann werden die solaren Deckungen größer, ist das Verhältnis größer (z.B.: 8:1 - Altbau), dann werden die solaren Deckungen entsprechend kleiner. SOLARCHECK erBerechnungen aufgefallen, dass die optimale Roter Einstellpfeil Weiters ist bei den auf horizontaler Fläche Neigung der Solarkollektoren sich nur geringfügig gegenüber 50 40 30 20 10 7 5 4 3 2 1 0,7 0,5 Grünen Einstellpfeil auf optimal geneigter Fläche reinen Warmwasser - Solaranlagen ändert. Auch das hängt wieder sehr stark vom Verhältnis von WW-Energiebedarf zu RW-Energiem² 100 70 50 40 30 20 10 7 5 4 3 2 1 Ist das Verhältnis im Bereich 2 1:1 - 4:1 ergibt sich eine 4.4.3. Die Speichergröße bedarf ab. Änderung von maximal +10°, erst darüber hinaus (Altbau) macht Die unter 3.4.1.. Als Nebenpro% Korrektur erfolgt auf wiederum wie sich 10 15 20 25 30 35 dann eine Änderung von maximal +20° bemerkbar. dukt können Sie eine5 vernünftige Speichergröße abschätzen. x1000 kWh/a Wichtig ist auch zu beachten, dass die Berechnungen nur in Einstellen: klimatisch ähnlichen Bereichen anwendbar sind. 2Der SOLng Ziehen % Sie die Zunge des Rechenschie5 10 15 20 25 30 35 40 45 er ist konzipiert für Österreich, Deutschland, ARCHECK bers bis sich der rote Einstellpfeil Speicherfaktor = Speichervolumen in l / Gesamt-Energiebedarf kWh/a Schweiz undin 1000 entsprechende mitteleuropäische Länder im (= Speicherfaktor 60) auf der Skala Globalstrahlung: rot - Horizontalwert grün - Optimalwert selben Breitengradbereich, nicht jedoch z.B. für Italien. Speicherfaktor über dem Wert 54 auf Speicherfaktor Flächenfaktor Globalstrahlung der Skala&solare Deckung befindet. r Beschattung 700 1000 1500 kWh/m² a 100 200 l/MWh 70 -60 -40 -20 % 6,25 12,5 25 RW/WW solare KollektorHaustyp Verhältnis Deckung neigung g Ablesen: % 8 10 15 20 25 30 40 50 60 Sie können nun unter der Skala SpeicherPassivhaus < 3:1 > Rechnung = WW faktor wie unter 3.4.3. sehen welchen Einfluss Energiesparhaus 3:1-4:1 = Rechnung = WW (+5°) die Speichergröße auf die solare Deckung hat. Altbau > 4:1 < Rechnung = WW +15° Vernünftige Werte liegen im Bereich von 50 bis 100. Wir wählen den Speicherfaktor 100, womit sich dann eine solare Deckung von ~ 38% ergibt. 18 SOLARCHECKer 19 www.ba-bachler.com Mit dem Erwerb des SOLARCHECKer erhalten Sie einen Gutschein für den exklusiven Zugang zum www.ba-bachler. com - VIP - Bereich. Unter anderem erhalten Sie dort: Anhang A Technische Grundlagen: Alle Berechnungen am SOLARCHECKer tionen genähert, die mit dem Simulationsprogramm sind Simula- T-Sol / Valentin Software bzw. der Studie der TU-Graz, Institut für Wärmetechnik. Klimadaten Heizgradtage, Gradtagszahlen, Globalstrahlungsdaten Publikation: Sonnenenergienutzung (307.036 2 VO) vorgenommen wurden. Anhang B: Danksagung Herzlichen Dank für die unterstützende Mitarbeit am Projekt ergeht an: SOLARCHECKer Energieträgerpreise ortsgenau für alle gängigen Energieträger Thomas Langs BA-Bachler Idee, Technische Realisierung & Umsetzung, Layout DI Wolfram Steiner Geschäftsführer von Steiner Haustechnik Technische Realisierung Ing. Rudolf Zappe Geschäftsführer von ec-plus Technische Realisierung Sie können alle gewünschten Werte ausdrucken und im Lederetui hinter dem Klarsichtfenster immer lesebereit halten. 20 SOLARCHECKer 21 SC2-V1.10.DE-BESCH 22 SOLARCHECKer 23 A-8962 Gröbming E-Mail: [email protected] Telefon: +43 (0)3685 23189-0 Fax: +43 (0)3685 23189-4 www.ba-bachler.com 2. Auflage, Januar 2011 - Alle Rechte reserviert