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Sonnenenergie-Technik GmbH

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Was die Dimensionierung betrifft...

Die Auslegung von Sonnenkollektoranlagen muss nicht zu einer einzig möglichen und richtigen Kollektorgröße und eindeutig bestimmbarem Speichervolumen führen. Vielmehr gibt es eine Bandbreite sinnvoller Dimensionierungen zwischen einer Minimalgröße, bei der ein sehr hoher Kollektorertrag erzielt wird, und einer Maximalgröße, die eine hohe solare Deckungsrate gewährleistet.

Auch die architektonisch ansprechende Platzierung des Kollektorfeldes hat in der Praxis immer einen wichtigen Einfluss auf die gewünschte Kollektorfläche.

Speicher

Für die Funktionsfähigkeit und Effizienz einer Sonnenkollektoranlage kommt es auf das Zusammenspiel aller Komponenten an. Der Warmwasserspeicher ist dabei das wichtigste Gegenstück zum Kollektor. CHRISTEVA empfiehlt die Verwendung von schlanken Edelstahl-Warmwasserspeichern, da der Werkstoff Edelstahl die Wärmeschichtung im Speicher besser erhält und hervorragende hygienische Eigenschaften bietet.

Brauchwasserbereitung

Legt man einen mittleren Warmwasserverbrauch von 50 Litern mit 45°C pro Person und Tag zugrunde, benötigt man für die Brauchwasserbereitung eine Kollektorfläche von1,5 m2 pro Person, die annähernd nach Süden mit 20 bis 45 Grad Neigung ausgerichtet sein sollte. So lässt sich von Mai bis September eine solare Deckungsrate von annähernd 100% erreichen. In den übrigen Monaten erreicht man mit dieser Auslegung eine Deckungsrate von ca. 45%. Im Jahresschnitt liegt die Deckungsrate bei 60 bis 70%.

Als Speichervolumen werden 80 bis 100 Liter pro Person benötigt, um den 1 - 3 fachen Tagesbedarf speichern zu können.

Für Mehrfamilienhäuser, bei denen eine Kollektorfläche von über 15 m² vorzusehen wäre, sollte die Solaranlage mit Low-Flow-Technik ausgerüstet werden.

Heizungsunterstützung:

Eine vollständige Beheizung eines Gebäudes in unseren Breiten ist aufgrund meteorologischer Gegebenheiten nur mit aufwendiger Speichertechnik möglich.

Für die Heizungsunterstützung in der Übergangszeit sowie für die Sommerheizung von Bädern oder Kellerräumen benötigt man ca. 1,5 m² Kollektorfläche pro 10 m² zu beheizender Wohnfläche je nach Art der Beheizung. Dabei sollte die zur Brauchwasserbereitung benötigte Kollektorfläche um rund 50%, maximal 100%, vergrößert werden, damit die Wärmeüberschüsse im Sommer nicht zu groß werden.

Schwimmbadbeheizung

Freibadbeheizung

Zur Beheizung eines Freibades eignen sich bei reiner Sommernutzung am besten direkt durchströmte EPDM-Solarabsorber ohne Glasabdeckung (z.B. CHRISTEVA Polytub). Falls dennoch ein Flachkollektor eingesetzt werden soll, bietet sich die Kombination mit der Raumheizung an, um Solarüberschüsse in sonnigen Winterwochen sinnvoll zu nutzen.

Hallenbadbeheizung

Ein Hallenbad stellt im Sommer wie im Winter einen großen Wärmeverbraucher dar. Gleichzeitig besitzt das Beckenwasser eine beträchtliche Speicherkapazität. Beides ermöglicht eine gute Auslastung auch großzügig dimensionierter Kollektorflächen. Die minimal erforderliche Kollektorfläche ist abhängig von der Größe der Beckenoberfläche und dem Vorhandensein einer Beckenabdeckung bzw. Raumluftentfeuchtung mit Wärmerückgewinnung. Ein besonders großer Energiespareffekt lässt sich erzielen, wenn man im Winter auf die Schwimmbadbeheizung verzichtet und überschüssige Sonnenwärme stattdessen in die Raumheizung leitet.


Auslegungstabelle:

Nutzungsart              Notwendige Kollektorfläche bzw. Bezugsgröße
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Warmwasserbereitung      1,5 m2 pro Person
Einfamilienhaus
Warmwasserbereitung      1,0 m2 pro Person
Mehrfamilienhaus
zusätzlich für           0,15 m2 pro m2 Wohnfläche
Heizungsunterstützung    (rund 80% mehr Fläche, als für
                         die Warmwasserbereitung benötigt wird) 
Hallenbad,               0,5 m2 pro m2  Beckenoberfläche  
ohne Abdeckung
Hallenbad,               0,35 m2 pro m2
mit Abdeckung            Beckenoberfläche
Freibad,                 1 m2 pro m2  Beckenoberfläche
ohne Abdeckung
Freibad,                 0,6 m2 pro m2  Beckenoberfläche
mit Abdeckung


Korrektur bei Richtungsabweichungen:

Eine Abweichung der Kollektorfläche von der Südausrichtung hat im Bereich von 45° kaum praktische Auswirkungen auf den Kollektorertrag.

Bei größeren Südabweichungen lässt sich die Minderleistung des Strahlungsangebotes durch eine Vergrößerung der Kollektorfläche in Grenzen ausgleichen. Je nach Abweichung wird die für ein Süddach nötige Kollektorfläche mit dem aus der nebenstehenden Tabelle ersichtlichen Azimut-Korrekturfaktor multipliziert.

Einfluss der Kollektorneigung

Eine Korrektur der Kollektorfläche ist zwischen einem Neigungswinkel von 25° bis 45° nicht erforderlich, da die Auswirkungen auf den solaren Ertrag minimal sind - gute Südausrichtung vorausgesetzt! Flacher geneigte Dächer bewirken einen höheren Sommerüberschuss, während steile (Süd-)Dächer hohe Wintererträge begünstigen.  Bei stärker abweichenden Dachneigungen oder steilen Ost- und Westdächern empfehlen wir eine Rücksprache mit unseren Fachberatern.

Auslegung der Solarkomponenten

Je nach Größe der Kollektorfläche müssen die Solarkreisverrohrung, die Umwälzpumpe, Druckausdehnungsgefäße, Wärmetauscher für den Solarspeicher etc. entsprechend dimensioniert sein. Das Ingenieurteam von CHRISTEVA hilft Ihnen gerne weiter, alle Komponenten der Solaranlage optimal aufeinander abzustimmen.