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Brauchwarmwasser

Brauchwarmwasser

Eine der Anwendungen der Solarthermie ist die Gewinnung von sanitärem Warmwasser (TWW). Solarkollektoren fangen die Energie der Sonnenstrahlung ein, um die Temperatur einer Flüssigkeit zu erhöhen.

Brauchwarmwasser (TWW) ist Wasser für den menschlichen Gebrauch (trinkbar), das erhitzt wurde. Es wird für sanitäre Zwecke (Badezimmer, Duschen, etc.) und für andere Reinigungszwecke (Abwasch, Waschmaschine, Geschirrspüler, Bodenreinigung) verwendet. In Bezug auf Energie ist das TWW eine wichtige Komponente, die berücksichtigt werden muss, da es zwischen 25 und 40% des Energieverbrauchs von Wohnungen ausmacht.

In der Regel besteht es aus: dem Warmwasserbereiter, der Umwälzpumpe, den Rohren, den Durchflussmessern, den Ventilen zur Verteilung des heißen Wassers an die Verbraucher oder den Verbrauchsstellen.

Zwei Arten von Einrichtungen können unterschieden werden:

  • Heißes Wasser, offener Kreislauf: wenn das Wasser aus dem gleichen Heizkreis für Warmwasser verwendet wird.
  • Heißwasser geschlossener Kreislauf: im Falle, dass heißes Wasser dank einer Pumpe in einem unabhängigen Kreislauf zirkuliert, so wird während seiner Reise durch den Kreislauf ein Wärmetauscher oder ein Warmwasserspeicher zwischengeschaltet übertragen Sie die im Hauptwasserkreislauf erzeugte Wärme.

Verwendung von Solarthermie zur Gewinnung von Warmwasser

Eine der möglichen Arten, warmes Brauchwasser zu erhalten, ist die Nutzung der Sonne mittels einer solarthermischen Anlage, die für diesen Zweck vorbereitet ist. Die Sonnenkollektoren sind dafür verantwortlich, Sonnenstrahlung einzufangen und diese Energie an eine Flüssigkeit zu übertragen. Die Flüssigkeit erhöht ihre innere Energie und ihre Temperatur. Diese Flüssigkeit zirkuliert durch einen thermischen Austausch, der es ermöglicht, thermische Energie auf das Wasser zu übertragen, das wir erhitzen möchten. Das heiße Wasser kann transportiert werden, daher kann es die Energie transportieren. Das erwärmte Wasser kann in einem gut wärmeisolierten Behälter gespeichert oder durch einen Heizkreislauf zirkuliert werden, um ein Haus zu beheizen.

Gewinnung von Warmwasser ist eine der am weitesten verbreiteten Anwendungen der Solarthermie. Diese Anwendung wird auch "Handwasser" genannt.

Aspekte der Solarenergie, die in einer solaren Warmwasseranlage zu berücksichtigen sind

Die Sonnenstrahlung, die an einem Ort empfangen wird, wird durch den Winkel bestimmt, den die Sonnenstrahlen in Bezug auf den Boden bilden. Im Sommer steht die Sonne mehr senkrecht zum Boden als im Winter, daher erhalten wir im Sommer mehr Sonnenstrahlung.

Sonneneinstrahlungswinkel je nach Jahreszeit Sonneneinstrahlungswinkel je nach Jahreszeit

 

Die benötigte Energie Warmwasser auf eine vorbestimmte Temperatur zu erwärmen ist unter anderem bestimmt durch die Wassertemperatur vor dem Erhitzen. Daher ist im Winter das Wasser, das aus dem Netzwerk kommt, im Allgemeinen kälter, es wird mehr Wärmeenergie benötigt als im Sommer.

Solarthermie-Anlage zur Erzeugung von Sanitärwarmwasser Die solaren Warmwassersysteme benötigen einen Wasserspeicher, so dass das erwärmte Wasser in einem gut isolierten Tank gespeichert wird, wenn es genutzt werden soll. Dies ist im Wesentlichen auf zwei Gründe zurückzuführen: einerseits auf die unterschiedliche Sonneneinstrahlung während der verschiedenen Stunden des Tages, ganz zu schweigen von der Null - Sonnenstrahlung, die während der Nacht empfangen wird, und andererseits, weil wir die Sonnenstrahlung nicht nutzen Heißes Wasser ständig, das heißt, den größten Teil des Tages brauchen wir kein Wasser, aber wenn wir duschen wollten, mussten wir in sehr kurzer Zeit viel Wasser erhitzen.

Wirtschaftlich können Sie nicht vorgeben, eine solarthermische Anlage zu dimensionieren, um das ganze sanitäre Heißwasser zu erhalten, das wir während des Jahres brauchen. In diesem Fall müssten wir viel überdimensionieren, um im Winter eine große Menge an Wärmeenergie zu erhalten. Diese Energie links über uns im Sommer, Wasser wodurch der Vorratsbehälter Dampf siedenden erzeugen zu treffen und diesen Dampfdruck bis Tank platzt.

Eine Lösung wäre, heißes Wasser zu geben und kaltes Wasser hinzuzufügen, aber dies wäre weder ökonomisch noch ökologisch sinnvoll.

Es gibt viele Vorschriften in verschiedenen Ländern, in denen es erforderlich ist, dass solarthermische Anlagen zur Gewinnung von Brauchwasser im Sommer für einen angemessenen Verbrauch dimensioniert werden und ein Nachheizsystem aufweisen, wenn das System die Temperatur nicht erreichen kann des gewünschten Wassers.

Solarwarmwasserinstallationen

Solarthermie-Anlage zur Erzeugung von Sanitärwarmwasser

Es gibt zwei Arten von Warmwasserinstallationen (oder Heizungen):

  • Open-Circuit-Sanitär-Warmwasser-Installationen. Das Trinkwasser fließt direkt durch die Sonnenkollektoren. Dieses System reduziert die Kosten und ist (energetisch gesehen) effizienter, weist jedoch Probleme in Bereichen mit Temperaturen unter dem Gefrierpunkt von Wasser auf, sowie in Bereichen mit einer hohen Konzentration von Salzen, die die Leitungen der Platten verstopfen.
  • Closed-Circuit-Sanitär-Warmwasser-Installationen. Zwei Systeme werden unterschieden: Thermosiphon-Strömung und erzwungene Strömung.

Solarthermie-Paneele haben eine sehr geringe Umweltbelastung.

Eigenschaften von Wasser Das wichtigste Element dieser Art von solarthermischen Anlagen ist Wasser. Aufgrund der Eigenschaften des Betriebs und der Nutzung dieser Systeme muss sichergestellt werden, dass das Wasser innerhalb bestimmter Grenzen und Temperaturbereiche liegt.

 

Solarthermie-Anlage zur Erzeugung von Sanitärwarmwasser

Das Brauchwarmwasser unterliegt verschiedenen thermischen Beschränkungen, welche die Verteilungs- und Verbrauchstemperaturen regeln und die Komplexität der Projektion der Warmwasseranlage erhöhen. Die Mindesttemperatur der Anlage ist begrenzt, um das Auftreten von Legionellen zu vermeiden.

 

Zusammenfassend sollte die Verringerung der Temperatur auf weniger als 50 ° C im Hahn und 55 ° C im Tank unter normalen Betriebsbedingungen vermieden werden. Die Anlage als Ganzes sollte Temperaturen von 70 ° C widerstehen können.

 

Auf der anderen Seite sollte vermieden werden, Wasser mit Temperaturen über 40 ° C mit der Haut in Kontakt zu bringen, um mögliche Verbrennungen zu vermeiden. Dies kann erreicht werden, indem das Warmwasser der Warmwasseranlage mit herkömmlichem kaltem Wasser gemischt wird.

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Geändert am: 15. Oktober 2018