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Solares Heizen und Kühlen – Rathaus und Servicecenter Gleisdorf��

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Solares Heizen und Kühlen – Rathaus und Servicecenter Gleisdorf

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Rathaus - Altbau� Belegung 25 Personen� Nutzfläche 1.321 m2

� Nutzvolumen 4.599 m3

� Heizlast 94 kW� Heizenergiebedarf 109.000 kWh/a� Kühllast 38 kW� Kühlenergiebedarf 29.000 kWh/a� Lüftung Fensterlüftung

Service Center - Neubau� Belegung 25 Personen� Nutzfläche 1.212 m2

� Nutzvolumen 3.562 m3

� Heizlast 31 kW� Heizenergiebedarf 33.000 kWh/a� Kühllast 24 kW� Kühlenergiebedarf 42.000 kWh/a� Lüftung mechanisch


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304 m² Kollektorfeld Pufferspeicher4600 l

Kühlturm

ABSORPTIONKÄLTE-MASCHINE

1x WFC10; 35 kW

Kaltwasserspeicher8 °C; 1000 l

GebläsekonvektorenRathaus

40 kW Kälteleistung

35 kW8/12 °C 8/12 °C

Deckenkühlung/ -heizungService Center; 16/19°C,

21 kW Kälteleistung

25/30 °C, 100 kW

DESICCANT EVAPORATIVE COOLING6250 m³/h (35 kW Kälteleistung)

Zuluft, Service Center18 °C/ 11g/kg

Abluft26 °C, 11,5 g/kg

85 °C, 60 kW

80-95°C180 kW

65 kW/ 80°C

Fortluft Befeuchter

Nahwärme

Außenluft32 °C/ 12 g/kg


KomponentenKollektorfeld:SOLID, Ökotech Gluatmugl HT mit integrierter TeflonfolieDach: 136 m²brutto Neigung 22°Ausrichtung 32°West


KomponentenKollektorfeld:SOLID, Ökotech Gluatmugl HT mit integrierter TeflonfolieDach: 136 m²brutto Neigung 22°Ausrichtung 32°WestSolarbäume: 4 x 42 m²brutto Neigung 30°Ausrichtung 30°Ost


Monitoring - SolaranlageWirkungsgrad des 136 (126) m2 Kollektorkreises am 11.2.2009 um 13:20 Uhr

KollektorkreiswirkungsgradAussentemperatur 9°CEinstrahlung 690 W/m2

0,00,10,20,30,40,50,60,70,80,91,0

0 20 40 60 80

Kollektortemperatur

Wirk

ungs

grad

[%]

Streifen

Vollfläche

HT


KomponentenPufferspeicher: Pink 4600 l mit Solvis Schichtladelanze

Kaltwasserspeicher: 1000 l


KomponentenAbsorptionskältemaschine: Yazaki WFC SC1035 kW; COP = 0,7

Nasskühlturm: Baltimore FXT 27; 100 kW


KomponentenDEC - Lüftungsanlage: Troges Lüftungszentrale6250 m³/h; 35 kW; 80 % WRGKlingenburg Silika-Gel Sorptionsrad

Wasseraufbereitung:ca. 1,5 kWel, Enthärtung, Biozid,

Korrosionsschutz, Umkehrosmosefilter, UV-Desinfektion


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� HAHU

Exhaust air

Inlet air

E16

E18 E19

DEC – Desiccant and evaporative cooling

Outlet air

Supply air

V2

Q_sol

Collector field

E1

E2

Q1

(E3)

Q4DHW

(E5) V1E14

E7

(E4)

Q3aSH

(Q3b)

E6

Q6b

Q6aE11 E8

Q7

Ab/Adsorbtioncooling machine

(ACM)

Hot

sto

rage

Col

d st

orag

e

(E9)

E17

(Q10a)

Ceilingcoolingelements

Fan coils

E20Water treatment

Back up heat source(conventionally poweredor RES or waste heat…)

Cooling tower

Q… Heat flow

… Pump

E… Electricity consumption of pumpcompression chiller, fan, motor, …

Q2S

Q1S

Cooling


%��+

20%

14%12%

15%14%

15%

7%

3%

4%4%

6%

8%

15%18%21%

27%

14%

6%

4%

4%

4%

6%

12%19%

13%

12%15%

18%

25%

6%

5%

10%

5%

4%

4%

19%

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000In

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Out

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10/08 11/08 12/08 01/09 02/09 03/09 04/09 05/09 06/09 07/09 08/09 09/09 10/09 11/09 12/09 01/10 02/10 03/10 04/10 05/10 06/10 07/10 08/10 09/10 10/10 11/10 12/10 01/11 02/11 03/11 04/11 05/11 06/11 07/11 08/11 09/11

Q [k

Wh t

h]

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,21 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36

SF; �

[-]

Q1_Solar Q2_DH Q3_SH Q4_DHW Q6_Reg Q_Losses �_HWS SF

136m²gross 304m²gross

Heizung beider Gebäude: 227 228 230 MWh/athermische Kühlung (AKM + DEC) 95 46 100 MWh/aNachheizenergie: 293 221 270 MWh/aJahressolarerträge: 63 80 92 MWh/a


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0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

2.5 12 32.5

47.5

Ener

gy [M

Wh]

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

1.1

1.2

1.3

1.4

CO

P th.

,CO

P el.*

10-1

[-]

Solar_Sim Backup_Sim Bui_Dhw_Sim Generator_SimLosses_Sim Solar_Ms Backup_Ms Bui_Dhw_MsGenerator_Ms Losses_Ms COPth_Sim COPth_MsCOPel_Sim COPel_Ms COP_w_tm

Nov.09

Oct.09

Dec.09

Jan.10

Feb.10

Mar.10

Apr.10

May10

Jun.10

Jul.10

Aug.10

Sep.10

COP without thermal mass


/��


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0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49

Ener

gy [M

Wh]

-0,5

-0,4

-0,3

-0,2

-0,1

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

CO

P th

, CO

P el*1

0-1, E

nerg

ieei

nspa

rung

[-]

Solar BackupDemand GeneratorLosses COPthCOPel Energieeinsparung Nachheizung

Ref.

Opt. 1

a b a b a bc d a b c d e f

Opt. 2 Opt. 3 Opt. 4

Opt. 00


��

0255075

100125150175200225250275300325350375400425450475500

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49

Ener

gy [M

Wh]

-0,10-0,050,000,050,100,150,200,250,300,350,400,450,500,550,600,650,700,750,800,850,90

COP

th, C

OP e

l*10-1

, Ene

rgie

eins

paru

ng[-

]

Solar BackupDemand GeneratorLosses COPthCOPel Energieeinsparung Nachheizung

Ref.

Opt. 1

a b a b a bc d a b c d e f

Opt. 2 Opt. 3 Opt. 4

Opt. 00


Monitoring – AKM

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

18.08.09 00:00

18.08.09 02:00

18.08.09 04:00

18.08.09 06:00

18.08.09 08:00

18.08.09 10:00

18.08.09 12:00

18.08.09 14:00

18.08.09 16:00

18.08.09 18:00

18.08.09 20:00

18.08.09 22:00

19.08.09 00:00

Tem

pera

tur [

°C]

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

Leis

tung

[W]

T_AKM_AustreiberVL [°C] T_AKM_AustreiberRL [°C] T_AKM_KaltwasserVL [°C]T_AKM_KaltwasserRL [°C] T_Kühlturm_RL [°C] T_AKM_Kondensator_RL_bzw_T_Kühlturm_VL [°C]T_AKM_Kondensator_VL [°C] P_AKM_Austr [W] P_AKM_Kälte [W]


Monitoring – AKM

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

15.07.1000:00

15.07.1002:00

15.07.1004:00

15.07.1006:00

15.07.1008:00

15.07.1010:00

15.07.1012:00

15.07.1014:00

15.07.1016:00

15.07.1018:00

15.07.1020:00

15.07.1022:00

16.07.1000:00

Tem

pera

ture

[°C

]

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

Pow

er [W

]

T_AKM_AustreiberVL [°C] T_AKM_AustreiberRL [°C] T_AKM_KaltwasserVL [°C]

T_AKM_KaltwasserRL [°C] T_Kühlturm_RL [°C] T_AKM_Kondensator_VL_bzw_T_Kühlturm_VL [°C]

T_AKM_Kondensator_RL [°C] P_AKM_Kälte [W] P_AKM_Austr [W]


Monitoring – DEC AHU

Aussenluft = 32°C, 38% rHZuluft = 19°C, 78% rHAbluft = 27°C, 48% rHFortluft = 50°C, 20% rH

Screenshot DEC am 19 Juni 2009


Monitoring – Water Treatment

0102030405060708090

100

19.11.090:00

19.11.096:00

19.11.0912:00

19.11.0918:00

20.11.090:00

20.11.096:00

20.11.0912:00

20.11.0918:00

21.11.090:00

21.11.096:00

21.11.0912:00

21.11.0918:00

22.11.090:00

V_D

EC_B

efeu

chte

r [l/5

min

]

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

P_EL

_Was

sera

ufbe

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ng [W

]

V_DEC_Befeuchter [Liter] P_EL_Wasseraufber [W]

December 08 – February 09:58 m3 Water Consumption(+23m3 regeneration ofsoftener and osmose filter)

1690 kWhel Electricity Consumption

December 09 – February 10:0 m3 Water Consumption(+6m3 regeneration ofsoftener and osmose filter)

41 kWhel Electricity Consumption

Winter: Oct 08 – March 09: 3470 kWhel Electricity Consumption98m3 +46m3 Water consumtion


� Geringe Speicher-/Systemverluste sind essentiell=> Dämmqualität=> Puffervolumen klein/kompakt halten=> Nachheizvolumen minimieren/eliminieren=> Sommerbetrieb � Ganzjahresbetrieb

� Monats-COPel > 6,5 gemessen� Jahres-COPel > 5,5 gemessen� Primärenergieeinsparung > 55% bei 100% Solarer Kühlung� Fossiles Nachheizen nur in Ausnahmefällen =>

sonst: Kompressionskältemaschine als Back Up� Koordination der Regelungsaufgaben im Gesamtsystem� Inbetriebnahmephase mit Minimal-Monitoring� Monatliches Betriebsmonitoring

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