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Berechnungsprogramm für Solarthermieanlagen

Für große Solarthermie - Anlagen gibt es jetzt ein neues Berechnungs - Programm, das Vorhersagen des zu erwartenden Wärmeertrags möglich macht. Das ist immer dann wichtig, wenn Investoren Prognosen haben möchten. Insgesamt steigt nämlich die Nachfrage nach derartigen solarthermischen Großanlagen in Fernwärmenetzen.

 

Der Energieeffizienzverband für Wärme, Kälte und KWK (AGFW) prognostiziert bis zum Jahre 2020 einen Bedarf von insgesamt 800 000 m² Kollektorfläche in Wärmenetzen. Bei diesen Anlagen spielen sowohl die Auslegung als auch die Betriebsweise eine Rolle und sind mitentscheidend für die Höhe der Gewinne.

Mit dem bekannten Zertifizierungstool „ScenoCalc“ sind genaue Ertragsvorhersagen für einzelne Kollektoren möglich. Was es bisher nicht gab, ist ein Programm, das die Gegebenheiten und Anforderungen von Wärmenetzen einbezieht und trotzdem mit "ScenoCalc" kompatibel ist. Das oben erwähnte neue Berechnungstool baut nun auf "ScenoCalc" auf.

Neues Berechnungsprogramm

Es gibt mehrere bestehende Simulations-Programme für solarthermische Großanlagen, die aber unterm Strich alle andere Ergebnisse liefern. Solites - Institutsleiter Dirk Mangold erklärt: „Das liegt vor allem daran, dass bisher kein einfach zu bedienendes Simulationsprogramm den Gegebenheiten und Anforderungen von Wärmenetzen vollständig Rechnung trägt.“ Und an genau diesem Punkt greift das Forschungsprojekt „ScenoCalc Fernwärme“ (SCFW). Forscher entwickelten ein Berechnungsprogramm, das:

• offen und frei verfügbar ist
• auf "ScenoCalc" aufbaut
• der Ertragsvorhersage dient
• einen Vergleich unterschiedlicher Systeme für thermische Solaranlagen ermöglicht
• einen Vergleich anstellt, entweder in Fernwärmesysteme einzuspeisen oder Prozesswärme zu nutzen

Details des Programms

Das existierende Excel Programm "ScenoCalc" wird von Kollektor - Prüfinstituten genutzt, um Ertragsprognosen anzustellen, was wiederum wichtig ist für die Zertifizierung von Kollektoren. Im Forschungsprogramm SCFW werden genau diese Berechnungen von einer Makro-Programmierung in Excel-Formeln übertragen und sinnvoll ergänzt. Die Wissenschaftler haben das Tool erweitert, um nun gesamte Anlagen berechnen zu können inkl. folgender Details:

• Solarthermie-Anlagen in Wärmenetzen inklusive Rohrleitungen
• optionale Speicher
• Wärmeübertrager
• stündlich veränderbare Lastbedingungen


Mangold erklärt dazu: „Das SCFW-Tool hält sich in seiner Grundversion streng an die Algorithmen von 'ScenoCalc' bzw. der ISO 9806 und berücksichtigt in seiner Erweiterung ertragsrelevante Effekte des Gesamtsystems.“
 
Das Berechnungstool ermöglicht es außerdem,

• für jede Komponente die Hauptparameter neu zu definieren
• die zentrale oder dezentrale Einbindung des Solarthermie-Systems in das Wärmenetz
• die freie Auswahl von Kollektortyp, Rohrleitungen, Wärmeübertrager (Solarkreis und Netzkreis), Speicher und Netz
• die Definition von Randbedingungen, wie Wetterdaten und Wärmelast des Wärmenetzes
• die Ergebnisdarstellung als stündliche Daten für ein ganzes Jahr.