Q_Solar: jährlicher Wärmeertrag des Solarsystems

Q_{konv. WE}: jährlicher Wärmeertrag des konventionellen Wärmeerzeugers

Die höchsten Erträge sind bei südlicher Orientierung zu erwarten, wobei eine Abweichung von bis zu 40° nach Ost oder West nur einen geringen Einfluss auf den solaren Ertrag hat.

Im Falle der heizungsunterstützenden Einbindung von Solarenergie ist insbesondere der solare Ertrag im Winter von Bedeutung. Dafür sind Kollektoren mit einer Neigung von 45 bis 60° oder fassadenintegrierte Kollektoren am günstigsten, da so die tiefstehende Wintersonne bestmöglich genutzt werden kann und zudem die Verschattung durch gestauten Schnee minimiert oder verhindert wird.

Im Sinne einer Systemeffizienzsteigerung muss bereits in der Planung und dann in der Umsetzung darauf geachtet werden, dass es im Betrieb nicht zu ungleichmäßigen Strömungsprofilen kommt, da dies eine Ertragsminderung bewirken kann.

Neben der richtigen Dimensionierung der Kollektorfläche und des Speichervolumens sowie der Neigung und Ausrichtung ist daher auch die passende Auslegung der Pumpen und Rohre von Bedeutung. Grundsätzlich kann in diesem Zusammenhang zwischen „High Flow“- und „Low-Flow“-Systemen unterschieden werden. „High Flow“ bedeutet, dass das System mit einem hohen Volumenstrom (zwischen 30 und 80 Liter / Stunde und m² Kollektorfläche) betrieben wird, während „Low-Flow“-Systeme mit 5 bis 25 Liter/ Stunde und m² Kollektorfläche einen deutlich geringeren Durchfluss haben. (siehe auch Quaschnig, V., 2019)

Größere thermische Solarsysteme sollten nach dem Low-Flow-Prinzip betrieben werden. Kennzeichnend für eine Low-Flow-Kollektorverschaltung sind u.a. eine große thermische Länge sowie eine geringe Anzahl paralleler Stränge. In Kombination mit dem niedrigen Massenstrom resultiert daraus ein großer Temperaturhub innerhalb eines Kollektordurchlaufs bei gleichzeitig größtenteils turbulenter Strömung. (Salzburger Institut für Raumordnung & Wohnen 2006).

Vorteile von „Low-Flow“-Systemen sind, dass sie mit einer geringeren Pumpenleistung auskommen und dadurch weniger Strom verbrauchen und durch die kleineren Rohrdurchmesser, die Wärmeverluste geringer ausfallen. (Siehe Quaschnig, V.; 2019)

„Low-Flow“-Systeme in Verbindung mit Einspeichersystemen sowie eine Wärmeverteilung über Zwei-Leiter-Netze mit Wohnungsstationen haben sich als Standardhydraulik im Geschoßwohnbau etabliert. Der Vorteil ist, dass die Anforderungen an die Regelung der Gesamtanlage bei diesem Konzept äußerst gering sind. (Siehe Salzburger Institut für Raumordnung & Wohnen 2006)

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