SOLARE WÄRMENETZE

Solare oder solar unterstützte Wärmenetze beschreiben ein Konzept zur Wärmeversorgung großer Mehrfamilienhäuser oder ganzer Wohnsiedlungen. Durch die Einbindung eines saisonalen Wärmespeichers kann das maximale Solarstrahlungsangebot im Sommer zur Deckung des hohen Wärmebedarfs im Winter genutzt werden.

KOMPONENTEN
Zu einer solchen solaren Nahwärmeanlage gehören z.B. großflächige Kollektorflächen, Kurzzeit-Wärmespeicher sowie die dazugehörigen technischen Komponenten, wie Leitungsnetze, Hausübergabestationen oder eine Heizzentrale mit Wärmeübertragern. Weitere Komponenten können Fernwärmeleitungen, Blockheizkraftwerke, Wärmepumpen etc. sein.


Folgende Zusammenhänge sind bei solaren Nahwärmenetzen zu beachten:

NIEDRIGE RÜCKLAUFTEMPERATUREN
Der Einsatz eines Wärmeverteilsystems auf niedrigem Temperaturniveau ist Voraussetzung für den sinnvollen Einsatz von Sonnenenergie. Bei konstanter Solarstrahlung sinkt der Wirkungsgrad eines Solarthermie-Kollektors mit zunehmender Temperatur, wie nachfolgende Grafik veranschaulicht. Je geringer die Rücklauftemperaturen sind, desto effizienter kann also die Solarenergie genutzt werden.


Wirkungsgrade verschiedener Kollektor-Typen

Eine Auslegung der Gebäudeheizsysteme auf 60 °C Vorlauftemperatur und 30 °C Rücklauftemperatur (60/30 °C) ist wünschenswert. Für einen hohen Solarertrag sind Auslegungen mit 50/30 °C günstig oder beim Einsatz von Fußbodenheizungen Auslegungen mit 40/25 °C.

WÄRMEPUMPE
Die hohe Sensitivität des Systems gegenüber erhöhten Rücklauftemperaturen, die auch bei Wärmespeichern einen geringeren Wirkungsgrad verursacht, kann mit Hilfe von integrierten Wärmepumpen verbessert werden. Selbst bei korrekt geplanten und ausgeführten Niedertemperatur-Wärmeverteilsystemen kann es durch Defekte oder Erweiterungen des Versorgungsgebiets temporär oder langfristig zu einer Erhöhung der Netzrücklauftemperaturen kommen. Wärmepumpen können die nutzbare Wärmekapazität der Wärmespeicher erhöhen, wodurch Speichersysteme betriebssicherer werden.
Weiterhin kann die nutzbare Temperaturdifferenz der saisonalen Wärmespeicher durch den Einsatz von Wärmepumpen verbessert werden, wodurch sich gegebenenfalls die Speichergröße reduzieren lässt und damit Investitionskosten eingespart werden können.

Schema einer Solarsiedlung


dm ad

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