Solare Prozess-Wärme in Oberösterreich · 2011. 11. 30. · Solar Process Heat Project - SO-PRO....

Solare Prozess-Wärme in Oberösterreich

Mag. Christiane Eggerstv. Geschäftsführerin

O.Ö. Energiesparverband

09.00 Begrüßung, EinleitungSo-Pro Projekt, Solarthermie in OÖ, ContractingMag. Christiane Egger, O.Ö. Energiesparverband

09.50 Planungsunterstützung solare Prozesswärme-AnlagenDI (FH) Stefan Heß, Fraunhofer Institut, D

10.40 Kaffeepause11.00 Planungsunterstützung solare Prozesswärme-Anlagen

DI (FH) Stefan Heß, Fraunhofer Institut, D

11.50 Mittagspause13.15 Planung von größeren thermischen Solaranlagen

DI Harald Dehner, ASiC

14.55 Kaffeepause

Präsentation Anlagen-Beispiele:15.10 Deutschland: DI (FH) Stefan Heß, Fraunhofer Institut, D 15.40 Österreich: Christoph Mossböck, Hoval 16.10 Weltweit: DI Josef Buchinger, SOLID16.40 Ende des Trainingsseminars

ProgrammTrainingsseminar „Solare Prozesswärme“

Ziele• Energieeffizienz• Erneuerbare Energieträger• Neue Technologien

Organisation• 1991 vom Land OÖ gegründet• www.energiesparverband.at

Dienstleistungen• Energieinformation u.

Bewusstseinsbildung• Energiesparendes Bauen• produktunabhängige

Energieberatung• Aus- u. Weiterbildung• Europäische Projekte• Energiekonzepte• Energie-Technologie-Programm• Energie-Contracting-Programm• Ökoenergie-Cluster

O.Ö. Energiesparverband

• Ökoenergie: - Sonnenenergie- Biomasse, Biogas- Windenergie, Kleinwasserkraft- Wärmepumpen, Geothermie

• Energie-Effizienz:- Niedrigenergie/Passivgebäude- Contracting- Energieberatung- Energieausweis- Produkte & Anlagen

• Information & Kommunikation

• Qualifizierung/Weiterbildung

• Kooperation

• Forschung und Entwicklung

• Export

• Marketing und PR

• www.oec.at

160 Partner-Unternehmen Schwerpunkte:

Umsatz: 1,8 Milliarden EuroMitarbeiterInnen: 7.300Exportquote: über 50 %

Ökoenergie-Cluster Oberösterreich

Vorführender

Präsentationsnotizen

Einen großen Anteil an der Marktentwicklung haben natürlich die Unternehmen im Bereich Ökoenergie. Der ESV versucht sie u.a. im Rahmen des Netzwerkes Ökoenergie-Cluster zu unterstützen. Im Ökoenergie-Cluster sind derzeit rund 150 Unternehmen vertreten, sie kommen aus allen Bereichen erneuerbarer Energie und Energieeffizienz, einen Schwerpunkt bilden natürlich die Biomasse-Unternehmen, rund 46% der vertretenen Unternehmen arbeiten in diesem Bereich. Die Branche ist insgesamt sehr stark exportorientiert und beschäftigt rund 4.000 Mitarbeiter/innen. Ökoenergie boomt auch, diese Unternehmen in Oberösterreich investierten derzeit mehr als 100 Mio. Euro in neue Betriebsgebäude und Produktionsanlagen, 500 neue Arbeitsplätze werden geschaffen.

1994 - 1999• 30 % erneuerbare Energie

(14 % Wasser, 14 % Biomasse, 2 % Solar u.a.)

• Energieverbrauch in neuen Wohngebäuden minus 30 %

• 15.000 Jobs

2000 - 2010• Verdopplung Biomasse & Solar• Steigerung der Energie-Effizienz

um 10 %

Energie-Zukunft 2030• Strom & Raumwärme zu 100 % aus Ökoenergie• Reduktion Wärmebedarf um 39 %• Minus 65% CO2 Emissionen

O.Ö. Energiekonzept

kumuliert

Solarthermie in Oberösterreich

EU 2010: 0,07 m²/EW Deutschland 2010: 0,16 m²/EWÖsterreich 2010: 0,54 m²/EWOberösterreich 2010: 0,82 m²/EW

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kumuliert

Solarthermie in Oberösterreich

Oberösterreich 2010: 0.82 m²/EW

Oberösterreich 2030: 2.20 m²/EW

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~ZIEL:

3 Million m² (2030)

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Solarthermie in OberösterreichDerzeit wichtigste Einsatzbereiche:• Wohnbereich, öffentliche Bereich, Hotellerie & Gastronomie

Gewerbe & Industrie:• vielfältige Einsatzmöglichkeiten (Brauchwasser,

teilsolare Raumheizung, Niedertemperatur-Prozesswärme

Solarforschung• Austria Solar Innovation Center (ASiC)• Energie-Technologie-Programm OÖ

Solarindustrie in OÖ• 10% aller in Europa verkauften Kollektoren in OÖ produziert (2007)• 129 Mio Euro Umsatz (2009) • 1.800 Jobs (2009)• 50 Mio Euro/Jahr in thermische Solar-Anlagen investiert

Solarthermie-Förderungen für Betriebe

• Investitionsförderung thermische SolaranlagenBundesumweltförderung:bis 100 m²: 100 Euro/m² (Standardkollektoren), max. 30% der umweltrelevanten Investitionskostenab 100 m²: max. 20% bzw. 40 % der umweltrelevanten Investitionskosten (unter bzw. über De-Minimis-Grenze)Landesumweltförderungbis 100 m²: 60% der Bundesförderung, max. 15% der umweltrelevantenInvestitionskostenab 100 m²: 60% bzw. 40 % der Bundesförderung, max. 15% der umweltrelevanten Investitionskosten über De-Minimis-Grenze

• Energie-Technologie-Programm (ETP)Forschung, Entwicklung, Demonstration (innovative Projekten, Verfahren, Methoden, Produkte - Energieeffizienz und erneuerbarer Energie

• Energie-Contracting-Programm (ECP)

Solare Prozess-Wärme

• bisher noch sehr wenige Anlagen in Europa und weltweit (einige hundert)

• theoretisch großes Potenzial: mehr als 30 % des industriellen Wärmebedarfs liegt bei unter 100°

• viele Barrieren (Wirtschaftlichkeit, Informationsdefizite, ungenutzte Abwärme)

• Chancen, sich als Region zu diesem Thema zu positionieren (Oberösterreich: "Solarland Nummer 1" und als "Industrie-Bundesland")

Solar Process Heat Project - SO-PRO

EU-Projekt "Solare Prozesswärme" www.solar-process-heat.eu

Zielsetzung• Marktbelebung für solare Prozess-Wärme (Niedertemperaturbereich)

in 6 europäischen Regionen(OÖ, NRW, Sachsen, Kastillien, Region Maribor, Südböhmen)

• Pilot-Projekte

Methode• Zusammenbringen von Know-How aus dem

industriellen und dem Solar-Bereich

• keine Beschränkung auf einen einzelnen Industriesektor

• O.Ö. Energiesparverband ist Projekt-Koordinator, Projektpartner:Gertec, Saena, Escan, Energap, ECCB, Fraunhofer ISE

SO-PRO Aktivitäten & Ergebnisse

- Energy Screenings in 90+ Unternehmen- 24 Roundtables, 6 regionale Fach-Konferenzen- 140+ Teilnehmer/innen an Trainingsseminaren- 100+ Presse-Artikel- 21 Publikationen in 5 Sprachen (u.a. Checklisten

und Design-Guides)- 4000+ Entscheidungsträger informiert- Messe-Stand auf der Hannover Messe- internationale Fachkonferenz im Rahmen der

World Sustainable Energy Days (200+ Teilnehmer/innen)- Pilotprojekte

Anwendungsbereiche

• Industrielle Prozesse, die Temperaturen (deutlich) unter 100° C benötigen und dies in den wärmeren Monaten

• Beispiele für derartige Prozesse: - Reinigen, Trocknen, Bäder, Bleichen, Färben, Oberflächenbehandlung, etc. - auch: Vorwärmung von Wasser, Beheizung von Produktionsgebäudenund solare Klimatisierung

• Branchen, in denen solare Prozess-Wärme-Anwendungen wahrscheinlicher sind: Nahrungs-, Genuß- und Futtermittelherstellung, Textilbetriebe, Metall, Maschinenbau, Baumaterialien

• Branchen, in denen solare Prozess-Wärme-Anwendungen unwahrscheinlicher sind (Temperatur-Niveaus, oft KWK-Abwärme): Papier und Zellstoffherstellung, chemische Industrie, Glasproduktion

K.O. und O.K. Kriterien

Erster Schritt: "K.O. Kriterien" - Gibt es einen Prozesswärmebedarf von unter 100°?- Stehen Flächen für eine thermische Solaranlage zur Verfügung?- Orientierung der Fläche nach Süden/SO/SW bzw. ein Flachdach?- Benötigen Sie während der Sommermonate fossile Energieträger für Prozesswärme?

Falls zumindest eine Frage mit "Nein" beantwortet wird, ist die wirtschaftliche Umsetzung solarer Prozesswärme wahrscheinlich nur schwer möglich

Zweiter Schritt: "O.K. Kriterien"- Wird von März bis September Prozesswärme benötigt? An mind. 5 Tagen/Woche?- Liegt das Temperaturniveau der Prozesswärme überwiegend unter 50°C (ausser für

Vorwärmung)?- Planen Sie in den nächsten Jahren einen Umbau/eine Betriebserweiterung?- Ist die Nutzung von Abwärme nicht/schwer möglich?- Ist eine Amortisationszeit für Investitionen von über 5 Jahren akzeptabel?- Gibt es im Unternehmen grundsätzliches Interesse an erneuerbarer Energie?

Je mehr "Ja"-Antworten, desto besser

SO-PRO – Checkliste

Selbsteinschätzungs-Checkliste für Industrie-Unternehmen

- für Produktionsbetriebe, die sich grundsätzlich für solare Prozesswärme interessieren

- erste Abschätzung, ob solare Prozesswärme sinnvoll

- O.K. / K.O. Kriterien

- in den Seminarunterlagen & unter www.solar-process-heat.eu

http://www.solar-process-heat.eu/





Vorbereitungsschritte solare Prozesswärme-AnlagenÖrtliche Gegebenheiten & Rahmenbedingungen• SO-PRO Checkliste ausfüllen• Begehung• Anfertigung einer Skizze des/der Gebäude(s) mit Grunddaten• Grobberechnung verfügbare Fläche für die Solaranlage (Dachfläche, Pufferspeicher)• Info über rechtliche Vorschriften einholen (Anzeigepflicht etc.)

Prozess-Charakteristik• Überblick über alle thermischen Prozesse

(Prozess-Schemata, Aufteilung des Gesamtwärmebedarfes auf einzelne Prozesse)• Sammlung verfügbarer Daten über den Wärmebedarf der relevanten Prozesse

(Temperaturniveaus, thermische Lastprofile)• Infos zum derzeitigen Heizsystem (Energieträger, Energiepreis, Alter etc.)

Künftige Entwicklung• sind Änderungen / Erweiterungen in den Produktionsprozessen geplant / angedacht?

Prozess-Charakteristik• Prozess-Optimierung zur Reduzierung des Wärmebedarfs überlegen (Abwärmenutzung)

Handbuch Planungsunterstützung

für die Einbindung solarthermischer Anlagen in ausgewählte industrielle Prozesse

- Lastprofile / Nomogramme / Systemkonzepte

- in den Tagungsunterlagen & unter www.solar-process-heat.eu






Unterstützung bei der Umsetzung

• Energieberatung & Planungsunterstützung durch denO.Ö. Energiesparverband

− technische & wirtschaftliche Aspekte

− Förderung

− ev. Simulation

• Veranstaltungen

• Publikationen

• mehr als 2300 Beratungen

Zielgruppe:• Alle Unternehmen mit Standort in OÖ

Beratungsumfang:• Grundberatung: max. 2 Beratertage• Detailberatung: in speziellen Fällen

Beratungsinhalte:• Energiekosten senken• innovative Technologien• Wirtschaftlichkeit• Energie-Förderungen

Beratungsanforderung an O.Ö. Energiesparverband

Energieberatung für Betriebe

Energie-Contracting

• Steigerung der Energie-Effizienz und der verstärkten Nutzung erneuerbarer Energieträger durch Investition durch einen "Contractor"

• Refinanzierung durch Energieeinsparung bzw. Energielieferung

• zwei Contracting-Arten:

Beim "Einspar-Contracting" führt der Contractor Energiespar-Maßnahmen durch (z.B. Wärmedämmung), die zu geringeren Energiekosten führen. Aus den erzielten Einsparungen werden die Investitionskosten des Contractors refinanziert.

Beim "Anlagen-Contracting" plant, errichtet, finanziert und betreibt der Contractor Energieanlagen beim Contractingnehmer. Der Contractor liefert z.B. Strom und Wärme zu einem festgelegten Preis.

Wärmepreis

Wärmelieferung

Contractor = Investor

Planung Finanzierung Errichtung Betrieb Wartung Instandsetzung Pumpenstrom

Objekteigentümer

Anlagen-Contracting

Energieliefervertrag

Mietvertrag Dachfläche

Energie-Contracting-Programm (ECP)

• Förderprogramm Programm des Landes OÖ / Wirtschaftsressort

• Einspar- und Anlagen-Contracting (Energieeffizienz und erneuerbare Energieträger): Investition durch Dritten, Refinanzierung durch Energieeinsparung bzw. Energielieferung

• Förderabwicklung: O.Ö. Energiesparverband

• Förderung in Form eines Zuschusses zu den Investitionskosten: Fördersatz: Einspar-Contracting max. 20%; Anlagen-Contracting max. 13,5%, Mindest-Investition: 50.000 €

• de-minimis beachten!

Beispiel: Berechnung der ECP-Förderhöhe

(Solar-)Anlagen-Contracting

• Gesamtkosten: 70.000 €• grundsätzlich anerkanntes Investitionsvolumen: 70.000 €

• abzüglich Anzahlungen und Zuschüsse: 22.000 €(z.B. KPC & Landesförderungen)

• Bemessungsgrundlage/förderbare Investition: 48.000 €• Fördersatz bei Laufzeit 10 Jahre: 13,5 %

• Höhe der Einmalprämie: 6.480 €

Energie-Contracting-Programm –Ablauf

• Erstgespräch beim O.Ö. Energiesparverband

• Förderantrag an O.Ö. Energiesparverband

• Prüfung des Antrages durch den O.Ö. Energiesparverband

• Genehmigung des Antrages durch das Land OÖ/Wirtschaftsressort

• Umsetzung des Contracting-Projektes

• Vorlage der Abrechnung des Contracting-Projektes beim O.Ö. Energiesparverband

• Auszahlung der Fördersumme

Solar-Anlagen-Contracting

• bisher sehr wenige Projekte - selbst im "hochentwickelten"

Contracting-Markt Oberösterreich

• bei existierenden Projekte sind Solaranlage idR Teil eines

grösseren Einspar-Contracting-Projektes

• "reines" Solar-Anlagen-Contracting:

- Herausforderung Heizungseinbindung

- Herausforderung Wirtschaftlichkeit

- Kalkulation Solarertrag

- noch wenige praktische Erfahrungen

Gerberei Kölblinger, Nußdorf/Attersee• Gerben von Tierhäuten / Lederproduktion• solare Wärme für Nassprozesse der Gerberei• 77 m² Solaranlage• 40.000 l Pufferspeicher

Eisvogel, Molln• Fischzucht/-verarbeitung/-handel• solare Wärme für Waschanlage• 44 m² Solaranlage

Leitl Beton, Hörsching• Herstellung von Betonfertigdecken & Wänden• 315 m² Solaranlage• 3 x 12.000 l Pufferspeicher & 500 l Brauchwasserspeicher• Gesamtwärmebedarf von 530.000 kWh/a durch Solaranlage & Hackschnitzel-Heizanlage gedeckt

Anlagen-Beispiele

www.solar-process-heat.eu

© Fraunhofer ISE

Auslegung von Solaranlagen für ausgewählte industrielle Prozesse

Dipl.-Ing. (FH) Stefan Heß Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE Trainingsseminar „Solare Prozesswärme“ Linz, 22. September 2011 www.ise.fraunhofer.de

Vorführender


NT-Prozesswärme: Anwendungen unter 100 °C

© Fraunhofer ISE

Agenda

2

Hintergrund und Motivation

Der SO-PRO Planungsleitfaden

Aufbau und Anwendungsbereich

Wichtige Begriffe und Kennwerte

Integraler Planungsansatz

Beispiel: Auslegung einer Solaranlage für einen Waschprozess

Vorauslegung mit Daumenwerten

Nutzen detaillierter Auslegungs-Nomogramme

Vorstellung von drei weiteren Industrieprozessen mit Systemkonzepten

Übung: Teamarbeit und Diskussion der Lösungen

Zusammenfassung

© Fraunhofer ISE

Agenda

3











Zusammenfassung

© Fraunhofer ISE

Industrielle Prozesswärme: Bedarf und Potential

Bedarf pro Temperaturbereich (Deutschland) [1]

Industrielle Prozesswärme ist für mehr als 20 % des Endenergiebedarfs (in Deutschland, ähnlich für EU 25) verantwortlich.

Ein signifikanter Anteil von 33 % wird auf Temperaturniveaus unter150 °C benötigt.

Enormes Potential:

Deutschland: ca. 16 TWh(3,1 % des industriellen Wärmebedarfs) = 36 Mio. m2 (450 kWh / (m2*a)) [1]

EU 25: ca. 70 TWh= 155 Mio. m2 [1](gesamte installierte Kollektorfläche der EU27, 2009: ca. 46 Mio. m2 [2])

[1] C. Lauterbach et al. 2010: Potential of Solar Process Heat in Germany. Uni Kassel[2] W. Weiß et al., 2011: Solar Heat Worldwide Report 2009. AEE INTEC 4

© Fraunhofer ISE

Hemmnisse:

Finanzielle Einschränkungen (Payback < 5 Jahre)

Komplexe Systemintegration, hoher Planungsaufwand, Mangel an standardisierten Planungslösungen, “Missing Links” zwischen Prozessplanern, Energieberatern und Solarfirmen

Priorität von Energieeffizienzmaßnahmen

Realität und Hemmnisse

Im Jahr 2010 waren nur ca. 200 Anlagen für solare Prozesswärmeerzeugung ( ca. 42 MWth oder 60.000 m2) weltweit erfasst (incl. Hallenheizung) [3].

Aber solare Prozesswärme wächst stark, besonders in China, Indien und im Mittleren Osten [2].

Source: Sotec Solar, Germany

[3] W. Weiß, 2010: Speech at Intersolar Conference Solar Process Heat. IEA Task 33/IV and research of AEE INTEC 5

© Fraunhofer ISE

Agenda

6











Zusammenfassung

© Fraunhofer ISE

[4] S. Heß et al. 2010: www.solar-process-heat.eu/guide

SO-PRO Planungsleitfaden [4]

Ziel: Bereitstellen der „Missing Links“ zwischen Prozessplanern, Energieberatern und Solarfirmen

Auslegungsprinzipien für vier ausgewählte Industrieprozesse:

Erwärmen von Wasser für Wasch- oder Reinigungszwecke

Erwärmen von Zusatzwasser für offene Dampfnetze

Heizen von Bädern / Behältern

Trocknung mit Heißluft

Integraler Planungsansatz mit aufeinanderfolgenden Schritten

7

Vorführender


System concept, exemplary load profile and design nomograms Open the guide and explain the structure

© Fraunhofer ISE

Wichtige Begriffe und Kennzahlen

Wärmebedarf: Thermische Last: Bedarf pro Tag/Woche/Jahr Lastprofil:

Variation des Wärmebedarfs Tages-, Wochen-, Monats- und Jahresverlauf

Verfügbares Temperaturniveau: Temperatur- niveau an der Einbindungsstelle (WÜT), (niedrige Temperaturen oft vorteilhaft)

Unterstützung offener oder geschlossener Prozesse: Ein Prozess ist offen, wenn das zu erwärmende Medium nicht zirkuliert wird.

Direkt oder indirekt beheizte Prozesse: Die Versorgung eines Prozesses über einen Wärmeübertrager ist indirekt. Sie ist direkt, wenn der Wärmeträger vom Prozess stofflich genutzt wird.

Integration der Solarwärme auf Prozess- oder Versorgungsebene: Auf Prozessebene wird direkt ein einzelner Prozess unterstützt, auf der Versorgungsebene wird das Heißwasser- oder Dampfnetz unterstützt.

8

Source: Fraunhofer ISE

Vorführender


System concept, exemplary load profile and design nomograms Open the guide and explain the structure

© Fraunhofer ISE

Integraler Planungsansatz Vor-Analyse: Gebäude und Rahmenbedingungen Checklisten, Telefonate (www.solar-process-heat.eu/checklist) Warum interessiert sich die Firma für Solarthermie?

Analyse der Prozess-Charakteristika und des Wärmenetzes Ortstermin mit einem Techniker der Firma, Skizze des Gebäudes Ermittlung der Temperaturniveaus und des Zustandes von Wärmenetz und

Wärmeerzeuger Offene / geschlossene Prozesse, Einbindung auf Prozess- oder

Versorgungsebene günstiger, direkte/indirekte Einbindung möglich? Prozess-Schemata, Lastprofile (Installation von Messtechnik)

Prozessoptimierung und Energieeffizienzmaßnahmen [5]

Prozesse Stand der Technik? Zukunftspläne? Wärmerückgewinnung prüfen (Pinch Analyse)

Diese Punkte immer vor Installation einer Solaranlage klären![5] C. Brunner et al. 2010: IEE-Project Einstein: www.iee-einstein.org 9

© Fraunhofer ISE

Agenda

10











Zusammenfassung

© Fraunhofer ISE

a) Bereitstellung von Warmwasser für Wasch- oderReinigungszwecke

Beispiel für ein Systemkonzept zur Bereitstellung von Warmwasser

11

© Fraunhofer ISE

Thermisches Lastprofil

Beispiel für das diskontinuierliche Lastprofil des Warmwasserbedarfs zur Reinigung einer Produktionsstraße eines mittelständischen Betriebs der Lebensmittelbranche

Zwei Schichten (5:30 Uhr bis 22 Uhr) Hoher Wärmebedarf zur manuellen Reinigung von 20 Uhr bis 22 Uhr Wochenenden frei, Betriebsferien für drei Wochen im Sommer und für zwei

Wochen um den Jahreswechsel 12

0

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60

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0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

Wär

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f [ %

]

Tageszeit

Arbeitstag

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ärm

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arf [

% ]

Wochentag

Arbeitswoche

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0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Wär

meb

edar

f [ %

]

Woche des Jahres

Jahr

© Fraunhofer ISE

Beispiel: thermisches Lastprofil und jährlicher Wärmebedarf

Bei einem gemessenen Bedarf von 10 m3 Warmwasser pro Arbeitstag kann der Wärmebedarf QArbeitstag vereinfacht berechnet werden:

Das Lastprofil zeigt, dass zwischen 05:30 Uhr und 20:00 Uhr der Warmwasserbedarf ca. 408 l / h beträgt. Innerhalb der letzten beiden Stunden steigt er auf 2040 l / h.

Wochenenden und Betriebsferien (235 Arbeitstage von 365) führen zu einem mittleren Tagesbedarf von 6,44 m3 pro Tag und einem jährlichen Energiebedarf dieses Prozesses von 122,8 MWhth / Jahr.

Welcher Teil dieses Jahresbedarfs kann sinnvoll mit einer Solaranlage gedeckt werden?

kWhkWhkJK

KkgkJkgTcmQ pArbeitstagArbeitstag 5.5223600/)4518.4000,10( =⋅⋅

⋅≈∆⋅⋅=

13

© Fraunhofer ISE

Vorauslegung (Daumenwerte für Mitteleuropa)

Kollektor-Aperturfläche AAp:

Methode a): Als Aperturfläche verfügbare Dachfläche mit einem erwarteten Solarertrag von 500 kWh / (Jahr*m2

Ap) multiplizieren

Methode b): Jährlicher thermischer Energiebedarf der zu unterstützenden Prozesse mit einem solaren Deckungsgrad von 40 % multiplizieren, dividiert durch 500 kWh / (Jahr*m2

Ap)

Speichervolumen VSto:

Als erster Richtwert können 50 lSto / m2Ap angenommen werden:

222 100500/)4.08.122(500/)4.0( ApApAp

JahrAp mmkWhMWh

mkWhQA ≈⋅=⋅=

32

22 55010050 m

mlm

mlAV

ApApApSto ≈⋅=⋅=

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© Fraunhofer ISE

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0 25 50 75 100 125 150 175 200

Syst

emer

trag

[kW

h / (

Jahr

* m

2 Ap)]

Dec

kung

sgra

d[%

]

Auslastung [Liter Warmwasser / (Tag * m2Ap)]

10 Liter Speichervol. / m²Ap30 Liter Speichervol. / m²Ap50 Liter Speichervol. / m²Ap70 Liter Speichervol. / m²Ap

Würzburg:Horizontale Globalstrahlung = 1090 kWh /

DeckungsgradSystemertrag

Auslegungs-Nomogramme:

Diskont. Lastprofil Folie 13, 15 °C auf 60 °C, Flachkoll., Schichtspeicher, Anstellwinkel 35 °

15

Kleine Systeme Große Systeme

Beispiel: Bedarf = 10,000 l / Tag

133 m2 100 m2 400 m2 200 m2 80 m2 66 m2


266 m2 200 m2 800 m2 400 m2 160 m2 132 m2

Vorführender


1) Simulationsergebnisse – Nur A_Koll und V_Sto wird variiert 2) Was kann Nomogramm, was nicht? Für Auslegung Last konstant denken, Skalierbarkeit erklären

© Fraunhofer ISE

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0 25 50 75 100 125 150 175 200

Syst

emer

trag

[kW

h / (

Jahr

* m

2 Ap)]

Dec

kung

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d[%

]





Auslegungsnomogramm

36

515

16



Vorführender


Simulationsergebnisse – Nur A_Koll und V_Sto wird variiert Für Auslegung Last konstant denken Large system links, small system rechts, Skalierbarkeit erklären

© Fraunhofer ISE

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0 25 50 75 100 125 150 175 200

Syst

emer

trag

[kW

h / (

Jahr

* m

2 Ap)]

Dec

kung

sgra

d[%

]







Auslegungsnomogramm

36

515

17

86 m2 64 m2 258 m2 129 m2 52 m2 43 m2


Vorführender


Large system links, small system rechts, Skalierbarkeit erklären

© Fraunhofer ISE

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0 25 50 75 100 125 150 175 200

Syst

emer

trag

[kW

h / (

Jahr

* m

2 Ap)]

Dec

kung

sgra

d[%

]







Beispiel: Bedarf = 6,440 l / Tag Variation: “Kleineres” System?

36

515

530

27

86 m2 64 m2

18

258 m2 129 m2 52 m2 43 m2

© Fraunhofer ISE

Ergebnisse für dieses grüne Design:

Berechnung der resultierenden Kollektor-Aperturfläche unter Nutzung der Auslastung von 75 l Warmwasser pro Tag und m2

Ap:

Die ermittelten solaren Systemerträge gelten für das Speichervolumen:

Berechnung der jährlichen Solarerträge dieses Systems über:

spezifischen Systemertrag:

solaren Deckungsgrad:

22 86)

*75(/)440,6( Ap

ApAp m

mTagWWl

TagWWlA ≈=

lmm

lV ApAp

Sto 300,486*50 22 ≈=

JahrMWhm

mJahrkWhE Ap

ApJahr 3.4486*

*515 2

2 ≈=

JahrMWh

JahrMWhEJahr 2.44%36*8.122 ≈=

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© Fraunhofer ISE

200

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0 25 50 75 100 125 150 175 200

Syst

emer

trag

[kW

h / (

Jahr

* m

2 Ap)]

Dec

kung

sgra

d[%

]


10 Liter Speichervol. / m²Ap 30 Liter Speichervol. / m²Ap

50 Liter Speichervol. / m²Ap 70 Liter Speichervol. / m²Ap

Madrid:Horizontale Globalstrahlung = 1615 kWh / (Jahr* m²)


Standort Madrid

53

1015

64 m2


20

86 m2 258 m2 129 m2 52 m2 43 m2

Vorführender


50 EUR Ertrag pro m2 Kollektorfläche !!! (mit 50 EUR / MWh) Invest für 500 Eur / m2 = 32000 EUR Jahresertrag = 1000 kWh x 64 m2 = 64 MWh * 50 EUR/MWh= 3200 EUR Amortisation ohne Anstieg Gaspreis und ohne Förderung = 10 a Mit Förderung 50% und bei Anstieg Gaspreis ne super Rendite über 20 a !!!

© Fraunhofer ISE

Agenda

21











Zusammenfassung

© Fraunhofer ISE

b) Vorwärmung von Kessel-Zusatzwasser

Hohe Solarerträge wegen des niedrigen Temperaturniveaus

Systemkonzept sehr ähnlich zu Warmwasserbereitung

Nur anwendbar auf (teilweise) offene Dampfnetze

Wärmerückgewinnung muss geprüft werden (Temperaturniveau!)

Beispiel für ein Systemkonzept zum Vorwärmen von Kessel-Zusatzwasser für ein teils offenes Dampfnetz

22

© Fraunhofer ISE


Beispiel für das Profil des Verbrauchs von Kessel-Zusatzwasser eines teilweise offenen Dampfnetzes einer kleinen Wäscherei.

Zwei Schichten (5:30 Uhr bis 22:00 Uhr), Wochenende, keine Ferien Die Füllstandskontrolle des Speisewasserbehälters öffnet den Zulauf jeweils

für ca. 30 min.

23

0

20

40

60

80

100

120

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

Wär

meb

edar

f [ %

]

Tageszeit

Arbeitstag

0

20

40

60

80

100

120

0 1 2 3 4 5 6 7

Wär

meb

edar

f [ %

]

Wochentag

Arbeitswoche

0

20

40

60

80

100

120

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Wär

meb

edar

f [ %

]

Woche des Jahres

Jahr

© Fraunhofer ISE

c) Heizen von Bädern und Behältern

Geschlossene Anbindung: Wirtschaftlichkeit hängt stark von Badtemperatur ab.

Wärmerückgewinnung von Bädern höherer Temperatur möglich?

Regelmäßiges Wiederbefüllen vorteilhaft

Teils kleinere Speichervolumina möglich (Bäder in Grenzen als Speicher)

Beispiel für ein Systemkonzept zum solaren Beheizen eines industriellen Bades. Der Bypass des Pufferspeichers wird über die Regelung geschaltet. Der elektrische Heizer wird nur für die Feinregelung der Bad-Temperatur verwendet.

24

© Fraunhofer ISE


Beispiel für den kontinuierlichen Wärmebedarf eines Galvanik-Bades in einer kleineren Firma

Der Elektrolyt muss zu jeder Zeit auf einer bestimmten Temperatur gehalten werden

Wärmebedarf deshalb auch nachts und am Wochenende Keine Arbeit am Wochenende, keine Betriebsferien

25

0

20

40

60

80

100

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0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

Wär

meb

edar

f [ %

]

Tageszeit

Arbeitstag

0

20

40

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0 1 2 3 4 5 6 7

Wär

meb

edar

f [ %

]

Wochentag

Arbeitswoche

0

20

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60

80

100

120

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Wär

meb

edar

f [ %

]

Woche des Jahres

Jahr

© Fraunhofer ISE

d) Konvektive Trocknung mit Heißluft

Kein Speicher nötig

Kontinuierlicher Wärmebedarf vorteilhaft

Wirkungsgrad von Luftkollektoren sinkt mit sinkendem Massenstrom

Systemkonzept eines offenen Trocknungsprozesses.Das offene Luftkollektorsystem wird seriell nachgeheizt (Solarlüfter links, konventioneller Lüfter rechts)

26

Vorführender


Explain system control

© Fraunhofer ISE

Agenda

27











Zusammenfassung

© Fraunhofer ISE

Teamarbeit: Konzeption und Auslegung einer Solaranlage zur Unterstützung eines Industrieprozesses Übungen auf den Folgeseiten: Übung 1: Solares Beheizen eines Galvanik-Bades

(geschlossene Anbindung, Variation von Standort, Kollektortyp und Badtemperatur)

Übung 2: Vorwärmung von Kessel-Zusatzwasser einer Wäscherei (Diskussion der direkten/indirekten Integration von Solarwärme)

Ablauf: Bitte bilden Sie Teams mit 2 oder 3 Personen 1 Taschenrechner pro Team wird empfohlen Bitte lösen Sie beide Übungen und diskutieren Sie die

Ergebnisse in Ihrem Team (zeichnen Sie Ihre Auslegungspunkte in die Nomogramme ein)

Zeit: 20 min Die Ergebnisse sind im Handout dokumentiert!

28

Vorführender


2-3 persons

© Fraunhofer ISE

Übung 1: Solares Beheizen eines Galvanikbades

29

Eine Galvanik-Firma in Würzburg benötigt 250 kWh / Tag thermische Energie (Jahresdurchschnitt, Wochenenden/Ferien sind schon mit einbezogen) zum Beheizen eines Bades. Dieses Bad muss ganzjährig auf einem Temperaturniveau von 45 °C gehalten werden.

Systemkonzept für Übung 1

© Fraunhofer ISE


1) Berechnen Sie den jährlichen Energiebedarf dieses Prozesses und schätzen Sie Aperturfläche und Speichervolumen einer Solaranlage ab, die diesen Bedarf zu 40 % deckt (vgl. Folie 14)

222 73

*500/)4.0250,91(500/)4.0( Ap

ApApJahrAp m

mJahrkWh

JahrkWh

mkWhQA =⋅=⋅=

32

22 65.3507350 m

mlm

mlAV


kWhTageTagkWhQJahr 250,91365250 =⋅=

30

© Fraunhofer ISE

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3 4 5Spezifischer Energiebedarf des Bades [kWh / (Tag * m2

Ap)]

Dec

kung

sgra

d [%

]

0

100

200

300

400

500

Syst

emer

trag

[kW

h / J

ahr *

m2 A

p )]

50 Liter Speichervol. / m²Ap, Flachkollektor70 Liter Speichervol. / m²Ap, Flachkollektor50 Liter Speichervol. / m²Ap, Vakuumröhrenkollektor70 Liter Speichervol. / m²Ap, Vakuumröhrenkollektor

Würzburg:Horizontale Globalstrahlung = 1090 kWh / (Jahr* m²)


2) Führen Sie eine genauere Auslegung basierend auf den Simulationsergebnissen des folgenden Nomogramms durch. Setzen Sie Vakuumröhren-Kollektoren und 50 l / m2 Speicher-volumen ein. Welcher Deckungsgrad sollte gewählt werden?

%40=solf

2

2

100

5.2

250

mmTag

kWhTagkWh

AAp

=

⋅

=

3

22

5

50100

mmlmVSto

=

⋅=Badtemp.: 45 °C

31


Vorführender


20 % higher gains with vacuum-tube Unterschied von 30 kwh / m2 rechtfertigt 70 l evttl. kaum

© Fraunhofer ISE

3) Wie schätzen Sie ein System mit einer Bad-Temperatur von 65 °C ein? Was ist der Hauptgrund für den niedrigen solaren Deckungsgrad? Vergleichen Sie das Systemkonzept auf Folie 24!

Grund: Verfügbares Temperaturniveau: 70 °C

%25=solf

2

2

100

5.2

250

mmTag

kWhTagkWh

AAp

=

⋅

=

3

22

5

50100

mmlmVSto

=

⋅=

32


0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3 4 5Spezifischer Energiebedarf des Bades [kWh / (Tag* m2

Ap)]

Dec

kung

sgra

d [%

]

0

100

200

300

400

500

Syst

emer

trag

[kW

h / J

ahr *

m2 A

p )]

30 Liter Speichervol. / m²Ap





Bad-Temp.: 65 °C, Vakuumröhren

Vorführender


20 % higher gains with vacuum-tube

© Fraunhofer ISE

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3 4 5Spezifischer thermischer Energiebedarf des Bades [kWh / (Tag * m2

Ap)]

Dec

kung

sgra

d [%

]

0

100

200

300

400

500

600

700

800

Syst

emer

trag

[kW

h / (

Jahr

*m2 A

p )]

50 liter storage vol. / m²Ap, flat-plate70 liter storage vol. / m²Ap, flat-plate50 liter storage vol. / m²Ap, evacuated-tube70 liter storage vol. / m²Ap, evacuated-tube

Madrid: Horizontale Globalstrahlung = 1615 kWh / (Jahr* m²)


4) Angenommen die Firma befände sich in Madrid. Wie würden Sie hier das System für 45 °C dimensionieren?

Gewählter Kollektortyp: Flachkollektor %56=solf

2

2

83

3

250

mmTag

kWhTagkWh

AAp

=

⋅

=

3

22

8.5

7083

mmlmVSto

=

⋅=Bad-Temp.: 45 °C

33


Vorführender


Only 10 % higher gains with ETC

© Fraunhofer ISE

Übung 2: Solare Vorwärmung von Kessel-Zusatzwasser

Eine Wäscherei in Würzburg (keine Ferien, Wochenenden frei) betreibt ein Dampfnetz mit verschiedenen indirekten Verbrauchern und einer großen Waschstraße, die den Dampf direkt nutzt. Deshalb benötigt das Netz im Durchschnitt 15 t Zusatzwasser pro Tag.

34Systemkonzept für Übung 2

Vorführender



© Fraunhofer ISE

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 25 50 75 100 125 150 175 200Auslastung [Liter Kesselzusatzwasser / (Tag * m2

Ap)]

Dec

kung

sgra

d [%

]

0

100

200

300

400

500

600

700

800

Syte

mer

trag

[kW

h / J

ahr *

m2 A

p )]

30 Liter Speichervol. / m²Ap50 Liter Speichervol. / m²Ap70 Liter Speichervol. / m²Ap



1) Ergänzen Sie die charakteristischen Werte für eine durchschnittlich dimensionierte Solaranlage für diesen Prozess %25=solf

2

2

200

75

15000

mmTag

lTag

l

AAp

=

⋅

=

3

22

10

50200

mmlmVSto

=

⋅=

35

Flachkollektoren


Vorführender



© Fraunhofer ISE

2) Wie unterscheiden sich der empfohlene solare Deckungsgrad und die solaren Systemerträge von Kessel-Zusatzwasser (Folie 35, Lastprofil Folie 23) und Reinigungswasser (Folie 16, Lastprofil Folie 12)?

a) Empfohlener Deckungsgrad: 25 % für Kessel-Zusatzwasser und 36 % für Reinigungswasser b) Solare Systemerträge: 570 kWh / m2 Kessel-Zusatzwasser und 515 kWh / m2 Reinigungswasser

36

4) Was sind die beiden Hauptgründe für die unterschiedlichen Erträge?

a) Das Lastprofil des Reinigungswassers zeigt Betriebsferien.

b) Hier können Temperaturen über 60 °C nicht genutzt werden.

3) Was ist der Hauptgrund für den unterschiedlichen Deckungsgrad?

Beim Reinigungswasser ist die Last bis 60 °C definiert, bis 90 °C beim Kessel-Zusatzwasser.


Vorführender



© Fraunhofer ISE

Ergebnisse für Übung 1: Solares Beheizen eines Galvanikbades

37

Eine Galvanik-Firma in Würzburg benötigt 250 kWh / Tag thermische Energie (Jahresdurchschnitt, Wochenenden/Ferien sind schon mit einbezogen) zum Beheizen eines Bades. Dieses Bad muss ganzjährig auf einem Temperaturniveau von 45 °C gehalten werden.

Systemkonzept für Übung 1

© Fraunhofer ISE

1) Berechnen Sie den jährlichen Energiebedarf dieses Prozesses und schätzen Sie Aperturfläche und Speichervolumen einer Solaranlage ab, die diesen Bedarf zu 40 % deckt (vgl. Folie 14)

222 73

*500/)4,0250,91(500/)4,0( Ap

ApApJahrAp m

mJahrkWh

JahrkWh

mkWhQA =⋅=⋅=

32

22 65,3507350 m

mlm

mlAV


kWhTageTagkWhQJahr 250,91365250 =⋅=

38

Ergebnisse für Übung 1: Solares Beheizen eines Galvanikbades

© Fraunhofer ISE

0

10

20

30

40

50

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100

0 1 2 3 4 5Spezifischer Energiebedarf des Bades [kWh / (Tag * m2

Ap)]

Dec

kung

sgra

d [%

]

0

100

200

300

400

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Syst

emer

trag

[kW

h / J

ahr *

m2 A

p )]

50 Liter Speichervol. / m²Ap, Flachkollektor70 Liter Speichervol. / m²Ap, Flachkollektor50 Liter Speichervol. / m²Ap, Vakuumröhrenkollektor70 Liter Speichervol. / m²Ap, Vakuumröhrenkollektor



2) Führen Sie eine genauere Auslegung basierend auf den Simulationsergebnissen des folgenden Nomogramms durch. Setzen Sie Vakuumröhren-Kollektoren und 50 l / m2 Speicher-volumen ein. Welcher Deckungsgrad sollte gewählt werden?

%40=solf

2

2

100

5,2

250

mmTag

kWhTagkWh

AAp

=

⋅

=

3

22

5

50100

mmlmVSto

=

⋅=Badtemp.: 45 °C

39

Ergebnisse für Übung 1: Galvanikbad

370

Vorführender



© Fraunhofer ISE

3) Wie schätzen Sie ein System mit einer Bad-Temperatur von 65 °C ein? Was ist der Hauptgrund für den niedrigen solaren Deckungsgrad? Vergleichen Sie das Systemkonzept auf Folie 24!

Grund: Verfügbares Temperaturniveau: 70 °C

%25=solf

2

2

100

5,2

250

mmTag

kWhTagkWh

AAp

=

⋅

=

3

22

7

70100

mmlmVSto

=

⋅=

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0

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0 1 2 3 4 5Spezifischer Energiebedarf des Bades [kWh / (Tag* m2

Ap)]

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kung

sgra

d [%

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0

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Syst

emer

trag

[kW

h / J

ahr *

m2 A

p )]






Bad-Temp.: 65 °C, Vakuumröhren


Vorführender


20 % higher gains with vacuum-tube

© Fraunhofer ISE

20

30

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0 1 2 3 4 5Spezifischer thermischer Energiebedarf des Bades [kWh / (Tag * m2

Ap)]

Dec

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d [%

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0

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Syst

emer

trag

[kW

h / (

Jahr

*m2 A

p )]

50 liter storage vol. / m²Ap, flat-plate70 liter storage vol. / m²Ap, flat-plate50 liter storage vol. / m²Ap, evacuated-tube70 liter storage vol. / m²Ap, evacuated-tube

Madrid: Horizontale Globalstrahlung = 1615 kWh / (Jahr* m²)


4) Angenommen die Firma befände sich in Madrid. Wie würden Sie hier das System für 45 °C dimensionieren?

Gewählter Kollektortyp: Flachkollektor %56=solf

2

2

83

3

250

mmTag

kWhTagkWh

AAp

=

⋅

=

3

22

8,5

7083

mmlmVSto

=

⋅=Bad-Temp.: 45 °C

41


Vorführender


Only 10 % higher gains with ETC

© Fraunhofer ISE

Ergebnisse für Übung 2: Solare Vorwärmung von Kessel-Zusatzwasser

Eine Wäscherei in Würzburg (keine Ferien, Wochenenden frei) betreibt ein Dampfnetz mit verschiedenen indirekten Verbrauchern und einer großen Waschstraße, die den Dampf direkt nutzt. Deshalb benötigt das Netz im Durchschnitt 15 t Zusatzwasser pro Tag.

42Systemkonzept für Übung 2

Vorführender



© Fraunhofer ISE

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 25 50 75 100 125 150 175 200Auslastung [Liter Kesselzusatzwasser / (Tag * m2

Ap)]

Dec

kung

sgra

d [%

]

0

100

200

300

400

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Syte

mer

trag

[kW

h / J

ahr *

m2 A

p )]

30 Liter Speichervol. / m²Ap50 Liter Speichervol. / m²Ap70 Liter Speichervol. / m²Ap



1) Ergänzen Sie die charakteristischen Werte für eine durchschnittlich dimensionierte Solaranlage für diesen Prozess %25=solf

2

2

200

75

15000

mmTag

lTag

l

AAp

=

⋅

=

3

22

10

50200

mmlmVSto

=

⋅=

43

Flachkollektoren

Ergebnisse für Übung 2: Solare Vorwärmung von Kessel-Zusatzwasser

Vorführender



© Fraunhofer ISE

2) Wie unterscheiden sich der empfohlene solare Deckungsgrad und die solaren Systemerträge von Kessel-Zusatzwasser (Folie 35, Lastprofil Folie 23) und Reinigungswasser (Folie 16, Lastprofil Folie 12)?

a) Empfohlener Deckungsgrad: 25 % für Kessel-Zusatzwasser und 36 % für Reinigungswasser b) Solare Systemerträge: 570 kWh / m2 Kessel-Zusatzwasser und 515 kWh / m2 Reinigungswasser

44

4) Was sind die beiden Hauptgründe für die unterschiedlichen Erträge?

a) Das Lastprofil des Reinigungswassers zeigt Betriebsferien.

b) Hier können Temperaturen über 60 °C nicht genutzt werden.

3) Was ist der Hauptgrund für den unterschiedlichen Deckungsgrad?

Beim Reinigungswasser ist die Last bis 60 °C definiert, beim Kessel-Zusatzwasser bis 90 °C .

Ergebnisse für Übung 2: Kessel-Zusatzwasser

Vorführender



© Fraunhofer ISE

Zusammenfassung

46

Offene Prozesse mit einem niedrigen verfügbaren Temperaturniveau sind oft gut geeignet (Erwärmen von Kaltwasser oder Umgebungsluft)

Die jährlichen solaren Erträge solcher Solaranlagen können bis zu doppelt so hoch sein wie im Wohnungssektor. Achtung: Immer erst Maßnahmen zur Wärmerückgewinnung prüfen!

Oft ist die Integration solarer Wärme in die Prozessebene effizienter als die Unterstützung eines Heißwasser- oder Dampfnetzes (niedrige Temperaturniveaus zu Einbindung möglich).

Halten Sie sich an den integralen Planungsansatz! Energieeffizienz-Maßnahmen (effizientere Regelung der Prozesse, Nutzen von Abwärme, etc.) sollte immer Vorrang haben bzw. vor dem Bau einer ST-Anlage untersucht werden.

Zuverlässige Kenntnis der Prozessparameter (Lastprofile, Temperaturen, Massenströme, etc.) ist Voraussetzung für die Dimensionierung und Planung eines zuverlässigen und wirtschaftlichen Solaranlage.

Das “optimale” Design wird oft nicht in erster Linie durch technische Parameter, sondern durch die Motivation des Industriebetriebes, dessen Zukunftspläne und die aktuellen Förderbedingungen definiert!

Harald Dehner Trainingsseminar „Solare Prozesswärme“ am 22.09.2011

Planung größerer solarthermischer Anlagen

Austria Solar Innovation Center

DI Harald Dehner ASIC – Austria Solar Innovation Center


Einführung / Überblick

2


3

Grundlegende Fragen

? ? ? ? ? ? ?

? ? betrieblicher Prozess

Gebäude

Standort

Kollektortyp

Kollektorfeldgröße

Ausrichtung / Neigung

Rohrleitungsführung

Pufferspeichervolumen

Nachheizung


4

Grundlegende Fragen

? ? ? ? ? ? ?

? ? betrieblicher Prozess

Gebäude

Standort

Kollektortyp

Kollektorfeldgröße

Ausrichtung / Neigung

Rohrleitungsführung

Pufferspeichervolumen

Nachheizung

RohrleitungsführungRohrleitungsführung

??Standort


Gebäude und Prozess

5

I Gebäude/verfügbare Flächen – rechtliche Gegebenheiten

II Charakteristik des industriellen Prozesses

Informationen über den Standort und den Verbraucher (Prozess) erforderlich

• Sammeln der verfügbaren Daten bzgl. der thermischen Verbraucher

• Prozessmedium sowie die Eintritts- und Austrittstemperaturen des bzw. jedes Prozesses müssen bekannt sein

• Identifizieren von Möglichkeiten zur Wärmerückgewinnung

• Wärmerückgewinnung kommt vor der Einbindung einer therm. Solaranlage

• Begutachtung aller örtlichen Rahmenbedingungen


6

Erwärmung von z.B. Wasser offenes System ohne Wärmerückgewinnung

Prozess: Erwärmung von Wasser


7

Standort / Jahresglobalstrahlungssumme


8

Standort / Jahresglobalstrahlungssumme


9

Standort / Einstrahlung / Globalstrahlungssumme


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Einstrahlung / Globalstrahlungssumme


Angepasste Neigung

Quelle: Austria Solar

11


1. 2

.

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.

1. 1

.

kWh

/ Mon

at

[Monat]

vorhandenen Sonnenenergie und Verbrauchsprofil

Prozess: Einstrahlung / Lastprofil

• Wärmebedarf zumindest von Anfang März bis Ende Oktober!

• zumindest an 5 Tagen pro Woche Wärmebedarf!

• Der tägliche Wärmebedarf in den Sommermonaten sollte möglichst höher oder gleich sein, als der tägliche Wärmebedarf in den restlichen Jahreszeiten!

• Entscheidend zur Dimensionierung ist der Wärmebedarf in den Sommermonaten!


Frage: Kollektortyp?


14

Frage: Kollektortyp?


Solarmarkt Österreich

installierte thermische Kollektorfläche im Jahr 2009

• verglaste Flachkollektoren 95,5% • unverglaste Flachkollektoren („Schwimmbadabsorber“) 2,3% • Vakuum-Röhrenkollektoren 2,1% • Luftkollektoren 0,1%


Systemertrag = Q Solar / m² [kWh/m²a ]

Frage: Kollektorfeldgröße? Systemertrag

Q Sonne [kWh/a]

Q Solar [kWh/a]


Q Solar [kWh/a]

Systemnutzungsgrad =

Q Sonne [kWh/a]

[%]

Planung / Begriffsdefinition / Systemnutzungsgrad


Solare Deckung = Q Solar

(Q Solar + Q Nachheizung) [%]

Frage: Kollektorfeldgröße? / solare Deckung

Solare Prozess-Wärme in Oberösterreich · 2011. 11. 30. · Solar Process Heat Project - SO-PRO....

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