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Solarthermie

Solare Trinkwassererwärmung im Studentendorf Vauban in Freiburg

Das unten dargestellte Prinzipschaltbild zeigt vereinfacht die Solaranlage mit den dazugehörigen Systemkomponenten. Das gesamte System ist in drei verschiedene Kreise unterteilt: den Kollekterkreislauf, den Pufferspeicherkreislauf und den Trinkwasserkreislauf.

Der Kollektorkreislauf beinhaltet das 142,8 m² große Kollektorfeld, welches aus vier parallel durchströmten Feldern mit jeweils drei in Reihe angeschlossenen Kollektoren besteht. Die Kollektoren sind auf der Lattung eines um 38° geneigten und um 5° nach West ausgerichteten Ziegeldaches befestigt.

Das Wasser-Glykol-Gemisch im Kollektorkreis wird durch die eingestrahlte Sonnenenergie erwärmt und mittels einer Umwälzpumpe (P1) zum Belade-Wärmetauscher (WT1) gefördert. Über den Beladekreis fördert die Beladepumpe (P2) die Energie an die vier Solar-Pufferspeicher mit je 1.500 Liter Inhalt.

Jeweils zwei Pufferspeicher sind zu einer Hochtemperatur- (Speicher 3 + 4) bzw. Niedertemperaturgruppe (Speicher 1 + 2) zusammengefasst.

Die Entladung der Pufferspeicher, d. h. die Abgabe der gespeicherten Energie an das Trinkwasser, erfolgt über einen zweiten externen Wärmetauscher (WT2). Bei Betrieb der Entladepumpe P3 werden die beiden Speichergruppen in Reihe durchströmt.

Bei einer Warmwasserentnahme strömt das Kaltwasser zunächst in einen Speicher (1.500 Liter) und wird dort über eine Wärmerückgewinnung von den Heizkesselabgasen vorgewärmt. Das vorgewärmte Trinkwasser fließt im Anschluss über den Entlade-Wärmetauscher, wo es bei Betrieb von P3 weiter erwärmt wird (System mit direkter Erwärmung). Seit Herbst 2004 ist die Heizzentrale an ein Nahwärmenetz der Badenova (Hackschnitzelheizkraftwerk) angeschlossen. Demzufolge entfällt die Wärmerückgewinnung der Heizkesselanlage und das Trinkwasser fließt direkt in den Entladewärmetauscher der Solaranlage.

Das so erwärmte Trinkwasser strömt in drei Nachheizspeicher mit je 1.500 Litern Inhalt, wo es bei Bedarf über den Wärmetauscher des Nahwärmenetzes auf die geforderte Warmwassertemperatur von 65°C aufgeheizt wird.

Ein Umbau Anfang 2010 wurde seitens des Betreibers gewünscht, mit dem Ziel, die Systemtechnik deutlich zu vereinfachen. Zukünftig wird ein kleineres und übersichtlicheres Messsystem eingesetzt werden, bei dem die Daten dann online für die Projektbeteiligten bereitgestellt werden. Dieses erfolgt dann unter Führung des Fraunhofer Instituts für Solare Energiesysteme in Freiburg.

 

 

Kennwerte der Solaranlage

Die folgende Tabelle zeigt die wichtigsten Kennwerte der Solaranlage in Freiburg Vauban.

Projektdaten
Fläche143 m²
KollektorenartFlachkollektoren
Pufferspeicher4 x 1.500 l
Projektkosten114.521,- € (801,- €/m²)
Wärmetauscher2 Plattenwärmetauscher
Trinkwasserspeicher3 x 1.500 l
Ausrichtung / NeigungSüd +5° / 38°
Minimale Nutzwärmekosten0,10 €/kWh
Maximaler solarer Ertrag:97.162 kWh/a (679 kWh/m²a)

 

Das folgende Pdf-Dokument gibt detailliert Aufschluss über alle Anlagenkennwerte der Solaranlage Freiburg Vauban. Dazu zählen die Kollektoren, die Verrohrung, der Wärmeträger im Kollektorkreis und die Wärmetauscher zwischen den Systemkreisen.

Messtechnik

Das folgende Messstellenschema zeigt die jeweiligen Mess- und Regelfühler des Systems. Die Regelfühler sind zwingend zur Funktion des gesamten Systems notwendig, die Messfühler dienen zur erweiterten Funktionskontrolle der Solaranlage.

Messstellenschema der Solaranlage Freiburg Vauban

DATAPOOL bietet Zugriff auf unsere Messdaten-Server

Über unsere Seite DATAPOOL haben Sie Zugriff auf ausgewählte Daten der Solaranlage. Nutzen Sie verschieden Darstellungen wie Liniengraphiken, Carpetplots oder Scatterplots. 

Das Studentendorf Vauban finden Sie auf der Seite Datapool im Bereich Solarthermie. 

Im Schema oben bzw. hier sind die einzelnen Messpunkte des Datapools verzeichnet. 

Außerdem finden Sie hier die Messstellenliste.

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