Wirkungsgrad von Solaranlagen

Hallo,

für HV gibt es ja schon von mehreren Forumsmitgliedern die Berechnungen zum Wirkungsgrad machen. D.h. n Kg Holz ergibt welche Wärmeenergie im Pufferspeicher.

Bei den Solaranlagen habe ich so was noch nicht gesehen ( das heist nicht das es sowas nicht gibt, nur ich kenne das eben nicht). Darum mein Gedankengang:
Über einen Einstrahlsensor (neben den Kollektoren mit gleicher Ausrichtung, Neigung..) messe ich die zur Verfügung stehende Sonnenenergie und stelle die der gewonnenen Energie zum Pufferspeicher gegenüber. Daraus ergibt sich eine Kennzahl.
Hat jemand schon sowas mal gemacht. Denn doch nur so können System miteinander verglichen werden, oder. Denn was hilft mir immer nur die Angabe die Ausrichtung muss x sein und die Neigung y und in Freiburg scheint die Sonne am längsten..... Ich habs versucht, aber mein Haus lässt sich leider nicht drehen und schon gar nicht verschieben :-).

Meine Vorgehensweise um vergleichbare Werte zu bekommen:

kW/qm/Tag = Alle Minute wird ein Wert vom Sonneneinstrahlsensor gemessedn und gespeichert; dann zähle ich alle Werte an einem Tag zusammen und teile diese durch die Anzahl der Werte. Das Ergebns ist dann für diesen Tag ein durchschnittlicher Sonneneinstrahlungswert

kW-Speicher = Wärmemengenzähler Solarenergie zum Pufferspeicher

Kennzahl = kW-Speicher/(kW/qm/Tag)*100

Ich stelle mal meine Werte für Mai unten an. Hat jemand was Ähnliches?

Datum kW/qm/Tag kW-Speicher Kennzahl
01.05.2011 282 KW/m²Tag 19,03 kWh 6,75
02.05.2011 59 KW/m²Tag 1,07 kWh 1,81
03.05.2011 80 KW/m²Tag 1,12 kWh 1,40
04.05.2011 130 KW/m²Tag 4,50 kWh 3,46
05.05.2011 279 KW/m²Tag 21,67 kWh 7,77
06.05.2011 265 KW/m²Tag 22,70 kWh 8,57
07.05.2011 286 KW/m²Tag 27,84 kWh 9,73
08.05.2011 238 KW/m²Tag 22,09 kWh 9,28
09.05.2011 290 KW/m²Tag 27,12 kWh 9,35
10.05.2011 246 KW/m²Tag 22,37 kWh 9,09
11.05.2011 216 KW/m²Tag 16,09 kWh 7,45
12.05.2011 102 KW/m²Tag 5,69 kWh 5,58
13.05.2011 276 KW/m²Tag 26,09 kWh 9,45
14.05.2011 177 KW/m²Tag 12,45 kWh 7,03
15.05.2011 144 KW/m²Tag 1,47 kWh 1,02
16.05.2011 92 KW/m²Tag 1,05 kWh 1,14
17.05.2011 130 KW/m²Tag 5,27 kWh 4,05
18.05.2011 245 KW/m²Tag 20,61 kWh 8,41
19.05.2011 170 KW/m²Tag 14,07 kWh 8,28
20.05.2011 186 KW/m²Tag 15,31 kWh 8,23
21.05.2011 162 KW/m²Tag 11,67 kWh 7,20
22.05.2011 129 KW/m²Tag 8,57 kWh 6,64
23.05.2011 284 KW/m²Tag 22,52 kWh 7,93
24.05.2011 228 KW/m²Tag 15,26 kWh 6,69
25.05.2011 311 KW/m²Tag 23,43 kWh 7,53
26.05.2011 224 KW/m²Tag 15,01 kWh 6,70
27.05.2011 115 KW/m²Tag 3,18 kWh 2,77
28.05.2011 127 KW/m²Tag 7,00 kWh 5,51
29.05.2011 307 KW/m²Tag 25,62 kWh 8,35
30.05.2011 304 KW/m²Tag 28,60 kWh 9,41
31.05.2011 163 KW/m²Tag 9,66 kWh 5,93

Ich hoffe das man so Solaranlagen vergleichen kann.

Viele Grüße
Udo

hallo Udo,
der Ansatz ist gut, die Nachtstunden sind berücksichtigt!
Ich logge zwar nicht , aber ungefähr sieht das so aus:
15,1 m² FKs - "Eimerschaltung"
Zeit Strahlung Ertrag
07:00 50 W/m² 0,49981 KWh
08:00 100 W/m² 0,99962 KWh
09:00 250 W/m² 2,49905 KWh
10:00 500 W/m² 4,9981 KWh
11:00 800 W/m² 7,99696 KWh
12:00 800 W/m² 7,99696 KWh
13:00 800 W/m² 7,99696 KWh
14:00 800 W/m² 7,99696 KWh
15:00 500 W/m² 4,9981 KWh
16:00 250 W/m² 2,49905 KWh
17:00 100 W/m² 0,99962 KWh
18:00 50 W/m² 0,49981 KWh
19:00 0 W/m² 0 KWh
20:00 0 W/m² 0 KWh
21:00 0 W/m² 0 KWh
22:00 0 W/m² 0 KWh
23:00 0 W/m² 0 KWh
00:00 0 W/m² 0 KWh
01:00 0 W/m² 0 KWh
02:00 0 W/m² 0 KWh
03:00 0 W/m² 0 KWh
04:00 0 W/m² 0 KWh
05:00 0 W/m² 0 KWh
06:00 0 W/m² 0 KWh
Einstrahlung 208,33 KWh
Ertrag 50 KWh
Wirkungsgrad 24%

PV ist nebenbei bemerkt min. um den Faktor 2 schlechter

Edit: weil der Kollektorwirkungsgrad von der Temperaturdifferenz Kollektor - Umgebung abhängt, müßte diese auch noch erfasst werden.
Ich könnte z.B. eine 15 m³ Brauchwasserzisterne solar heizen, da gehts zur Not auch ohne Sonne.

Hallo,

HJH warum soll das nicht gehen? Da bin ich nicht deiner Meinung. Wozu brauche ich einen geeichten Senseor? Eichamt kostet Geld und bezahlen will ich nix Korrekturfaktoren brauch ich auch nicht. Ich will wissen was für ein Wirkungsgrad M E I N E Anlage hat, bei meiner Dachausrichtung und meinem Wohnort. Und ob meine Messungen auf +-5% stimmen oder nicht ist mir "Wurst".

Denn wie soll man sonst Einstellungen an der Solaranlage optimieren.

Man kann ja die Spreizung für die Einschaltung der Pumpe und das Ausschalten der Pumpe einstellen. Außerdem könnte ich bei mir noch den Ausschaltpunkt der Solarpumpe auf die Differenztemperatur vor und nach dem Wärmetauscher legen. Pumpendrehzahl regeln in welchen Grenzen....

Nur welche Einstellung ist sinnvoll? Was bringt eine Änderung der Parameter.
Das kann man ohne Messen nur schätzen und auf Gefühl machen, was wiederum sehr ungenau ist.

Außerdem schreibst du: Da bringt die richtige hydraulische und elektrische Verschaltung mehr.

Genau da stimme ich dir zu, nur was genau ist richtig, welche Einstellung passt? Das geht eben nur durch vernünftige vergleichbare Parameter.

Ich habe schon an den Einstellungen wie Spreizung usw. gespielt, aber ob der Ertrag besser oder schlechter geworden ist; hm sehr schwer zu sagen.

So nun weitere Fragen an die Forumsmitglieder:

Wie optimiert ihr eure Solaranlage? Wie messt ihr vergleichbar eure Solarerträge und was habt ihr für sinnvolle Einstellungen an eurer Solarregelung hinterlegt?

Viele Fragen und Grüße
Udo

Hallo,

jetzt nochmal auf den Punkt gebracht.

HJH; ich habe nicht nach diesen Allgemeinantworten gefragt. Ich bin mir auch sicher das du die beste Solaranlage hast.

Was ich wissen will:

Wie optimierst du deinen Solar-Regler?? und zwar reproduzierbar, nicht nach Gefühl sondern nach vergleichbaren, wiederholbaren Meßwerten in deiner Anlage.

Also wie ich schon geschrieben habe: z.B.: Ein- Ausschalttemperatur(differenz) für die Pumpe usw.

Hat das schon mal jemand gemacht? wenn ja, hier würde ich gerne Erfahrungsaustausch betreiben.

Viele Grüße
Udo

Hallo,
habe ich machen lassen (und dann überprüft).
Vorher habe ich Daten besorgt,
z. B. hier: http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/ - Strahlungsdaten und Temperaturen
http://dwd.de/ - Wetterdaten
http://www.iwu.de/downloads/"Gradtagszahlen Deutschland.xls" vom IWU
und das Kollektordatenblatt
und mal ausgerechnet, was gehen könnte.

Dann zusammen mit dem Lieferanten der UVR eine Strategie entwickelt und die programmierte UVR selbst in Betrieb genommen (Sensoren kalibriert).
Ergebnis: funktionierte mit Einschränkungen, für WW habe ich bei längerer nur geringer Einstrahlung Optimierungsbedarf erkannt.
Eine neue Strategie entwickelt und selbst umgesetzt (programmiert). Auch wenn's einigen nicht passt - die Strategie ist im Sommer anders als im Winter (mit HV Betrieb).
Ergebnis: die Kollektortemperatur ist immer so niedrig wie möglich, im Sommer ist sie ab und zu so hoch wie nötig.

Hallo,

mein Projekt die besten Einstellwerte für den Solarregler zu finden ist intressanter als ich dachte.
Aber langsam bekomme ich vergleichbare Werte.

Gator,ja du hast recht, die Außentemperatur und vor allem die Speichertemperatur muss mit berücksichtigt werden um einen täglichen Vergleich meiner Anlage zu gewährleisten.
Klar - je größer die Außentemperatur und kleiner die Speichertemperturen, desto besser der Wirkungsgrad der Gesamtanlage.

Wie regelst du die Durchflußmenge deiner Solarpumpe?
Ich kann Sie bei meiner Regelung auf die Rücklauftempertur oder z.B. auf die Differenztemperatur Vor- Rücklauf Wärmetauscher regeln. Hast du damit Erfahrungen?

Was/Wie stellst du zwischen Sommer- und Winterbetrieb um?
Für deine Links nochmals herzlichen Dank

Udo

Hallo Udo,

Zitat

Wie regelst du die Durchflußmenge deiner Solarpumpe?
Ich kann Sie bei meiner Regelung auf die Rücklauftempertur oder z.B. auf die Differenztemperatur Vor- Rücklauf Wärmetauscher regeln. Hast du damit Erfahrungen?

Sowohl Primär- und Sekundärpumpe werden von einer UVR drehzahlgeregelt, normalerweise immer mit möglichst hoher Drehzahl.
Der Unterschied Sommer-Winterbetrieb ist einfach: im Sommer ist der Vorrang für WW stringenter, wenn es die Sonne zuläst, wird immer der WW Speicher und dann die WW Nachladereserve geladen, das reicht dann für mindestens eine Woche. Im Winter wird das nebensächlicher, weil irgendwann innerhalb von 3 Tagen sowieso der HV brennt. Die externe Wärmetauscherlösung war wegen der Leitungslänge Kollektor - Puffer (>40 m) für mich vorteilhafter.
Ich glaube in deinem Hydraulikplan einen Solarmischer und 2 Solarwärmetauscher sowie einen Hygienetauscher für WW im Speicher 1 erkannt zu haben.
Nach Möglichkeit also den Mischer voll auf (keine Beimischung) und durch den entsprechenden Solar WT den Speicher laden.
Wenn's im Speicher oben langsam gegen die WW Temp geht, durch Beimischung den Kollektor auf WW Temp +3°C anheben und den Speicher nur über den oberen Tauscher auf WW Temperatur bringen. Bei gutem Wetter immer über beide Tauscher laden.

Hallo nochmals,

ich bin jetzt mit meiner Optimierung doch schon etwas weiter gekommen.

Und ja es wird einen nur WW-Betreib und einen Heizungsunterstützungsbetrieb geben.

hier mal 4 Zahlen zum Nachdenken:

26kW Solareintrag/Tag dafür habe ich 0.5 kWh Strom verbraucht. Anlage noch nicht optimiert.

0,5kW Solareintrag/Tag dafür habe ich 1 kWh Strom verbraucht. Anlage optimiert, um auch den letzten Sonnenstrahl einzufangen. Vor der Optimierung hatte ich nie so geringe Wärmemengen erzielt.

Im Stromverbrauch inbegriffen ist der HV mit Steuerung (hier war beide Male der HV aus, nur die HV Steuerung läuft) und die Solarsteuerung. Einen Grundverbrauch von etwas 0,2 kWh für 2 Tage brauchen die beiden Steuerungen.

D.h. für mich, um nicht unnötig im Sommer Strom für die Solarpumpe zu verbrauchen, werde ich dort mit den Standarteinstellungen meines Solarreglers weiter fahren und das delta T zum Einschalten der Pumpe zwischen Speicher und Kollektor ehr etwas größer nehmen um nur die "großen Sonnenstrahlen" einzufangen.
Dann hole ich zwar nicht das komplett Machbare aus meiner Solaranlage raus, aber für WW im Sommer immer noch mehr als genügend und mehr als wir an WW verbrauchen. Wenn man hier von ca. 150 Tagen ausgeht und man pro Tag ein halbes kWh Strom sparen kann, ist das ja nicht schlecht. Auch wenn es derzeit "nur" 20 Euro p. a. sind. Der Strompreis wird steigen. Und bei PWT mit 2 Pumpen wirds noch mehr!

In der Übergangszeit fahre ich dann die Pumpe geregelt auf die Vor- Rücklauftemperatur und schalte auch die Wärmetauscher einzeln oder in Reihe, um möglichst viel Energie zu ernten. Dadurch erspare ich mir Laufzeit vom HV, dann rentiert es sich wieder.

Vieleicht intressierts ja wem....

Gruß
Udo

meine meinung:

wie erwin schreibt, die strategie ist wichtiger und die ist im sommer anderes als im winter.

aber wann ist nun eigentlich richtig sommer und richtig winter?

welche strategie ist in der übergangszeit sinvoll?
bei der planung (3 pufferspeicher reihe) unserer anlage bin ich mir auch noch nicht ganz sicher, was nun besser ist.

ich hab mir das mal von martin ausgeliehen, ist also nicht mein plan, wird bei uns aber ähnlich.
[Blockierte Grafik: http://www.holzvergaser-forum.de/media/kunena/attachments/6436/Schema_I.png]

wenn der erste puffer halbleer ist, nur diesen laden

sonst den letzten durch den pwt in den ersten pumpen

gruss mattes

Hallo Erwin,

was soll das?

Ich wollte in diesem Thema vorhandene Solaranlagen durch den Wirkungsgrad je qm Kollektorfläche vergleichbar machen. Warum wird das von dir und auch HJH ignoriert.
Ihr wollt immer Strategien erklären, macht das doch wenn ihr wollt in einem neuen / anderen Thema im Forum, ist doch nicht verboten. Dort könnt ihr dan philosophieren, auch ohne gemessene Werte. Und ich denke auch, wie schon gesagt, eure Ansätze sind nicht schlecht.
Aber hier wollte ich "Butter bei die Fische" und wollte das man ausgewertete, belastbare, reprotuzierbare Zahlen hat.
Dann kann man Solarstrategien wirklich vergleichen.

Das ist doch ein Witz

Also ich kann nicht lachen. Ich bin jetzt in der Lage meine Regelung so einzustellen, dass ich auch den letzten Sonnenstrah einfange. Natülich kann ich jetzt durch meine kontinutierliche Messung sagen wie lange das auch sinnvoll ist. Kannst du das auch? Ohne das du vermutest, sondern das du auch Zahlen mit lieferst.

60° an der kalten Seite....25° im Winter...
Wie kommst du auf diese Zahlen, nur so dahergeredet oder gemessen??

Auf der Zunge zergehen lass ich mir lieber ein gutes Essen als solche Ignoranz

inzwischen viel Spaß beim verstellen.
Ich bin seit über 20 Jahren Leittechniking. in einem Kraftwerk, glaub mir eine gewisse Grundahnung ist da. (Nicht alle anderen sind blöd)
Und ja die Welt ist eine Scheibe, wenn man aus dem eigenen Heizraum raus geht fällt man runter. (Ich habs zwar noch nicht nachgemessen, könnte aber sein

Eine Solaranlage nur für WW ist rausgeschmissenes Geld.
Auch so ein Schmarrn. Ich habe jetzt mal nachgesehen. Meine 10qm Flachkollektoren haben mich im Jahr 2001 mit alenn dazugehörigen Bauteilen 5600,. DM gekostet. Bis letztes Jahr habe ich nur WW bereitet. Dann durch den HV einbau jetzt auch Heizungsunterstütung. d.h. 9 Jahre WW für einen 7 Personenhaushalt im Sommer gratis und keine Kesslelaufzeiten. Das hat sich gerechnet.

Hallo Matthes,
ja natürlich, wenn du neu baust überlege dir gut die Hydraulik.
Ist allerdings in diesem Forum auch schwer. Wenn man von Reihenschaltung abweicht, schreit Spacy Peter sofort los.....nicht überschaubar zu teuer, zu schlecht....

Auch wegen Solar habe ich nur den den ersten Puffer in Reihe zum HV und die beiden zusätzlichen Puffer (sind in Tichelmann, parallel, verrohrt) werden automatisch über ein Dreiwegeventil geladen bzw. mit einer Umladepumpe in den ersten Kessel oder den RL zum HV zurückentladen. Das ist auch ansatzweise die Überlegung von HJH
Somit kann ich in der Übergangszeit auch mit dem HV nur den ersten Puffer erwärmen und die beiden anderen Puffer versorgt die Solaranlage solang wie geht.

Viele Grüße
Udo

Hallo Matthes,

nicht über den Plattenwärmetauscher zurückpumpen.
Ich würde in jeden Pufferspeicher, je nach Größe, 1 oder 2 Anzapunfen machen und dort dann gezielt die Energie (Wärme) mittels Ventile zuführen.
Das kann mittlerweile jede gescheite Solarsteuerung. So teilst du die Puffer in 3-6 virtuelle Puffer auf.
Das wäre zum Beispiel auch ein Grund für die Parallelschaltung von Puffern. Über eine Ladelogik genau in die richtige Höhe der Puffer einspeisen da schichtet sich dann die gewonnene Energie besser.
Viele Grüße
Udo

Hallo Bernhard,

Glückwunsch zu deiner Solaranlage. Ist ja ein "mächtiger" Einsatz gewesen.
Und wenn du zufrieden bist, umso besser.

Hast du eine schöne Bank im Wohnraum um den Puffer gebaut? Für die Katze oder für ein Mittagsschläfchen bestimmt ideal. Oder du macht Kacheln rum, dann hast du den ersten solarbetriebenen Kachelofen

Spass beseite.
Zu deinem Wirckungsgrad. Das ist natürlich eine Momentanaufnahme. Ich kummuliere den Leistungswert der Sonneneinstrahlung pro Tag. Da die Sonne Nachts nicht schein, ist das natürlich ein Durchschnittswert p.Tag. Damit sehen meine Ergebnisse natürlich anders aus.

Aber egal wie man misst, Hauptsache man kann seine Anlage damit optimieren. Und auch ich bin mit meiner sehr kleinen Anlage gut Zufrieden....

Viele Grüße ins Nachbarland
Udo

ps. War der Tank noch mit Sekt gefüllt??