Neues Berechnungsprogramm ermöglicht Vorhersagen für große Solarthermie-Anlagen

800.000 qm Solar-Kollektorbedarf bis 2020 prognostiziert
Große Solar-Kollektoranlagen zur Fernwärme- oder Prozesswärme-Unterstützung bieten viele Vorteile. Der Energieeffizienzverband für Wärme, Kälte und KWK (AGFW) prognostiziert einen Bedarf von 800.000 Quadratmeter Kollektorfläche in Wärmenetzen bis zum Jahr 2020.
Bei den Anlagen entscheiden Auslegung und Betriebsweise über die Höhe der Energiegewinne. Genaue Ertragsvorhersagen für einzelne Solar-Kollektoren sind mit dem Zertifizierungstool „ScenoCalc“ möglich. Doch es gab bisher kein Simulationstool, das den Gegebenheiten und Anforderungen von Wärmenetzen Rechnung trägt und sich an ScenoCalc orientiert.

Berechnungsprogramm für Großanlagen baut auf ScenoCalc auf
Für solarthermische Großanlagen liefert jedes der bestehenden Simulations-Programme andere Ergebnisse. „Das liegt vor allem daran, dass bisher kein einfach zu bedienendes Simulationsprogramm den Gegebenheiten und Anforderungen von Wärmenetzen vollständig Rechnung trägt“, erläutert Solites-Institutsleiter Dirk Mangold. Hier setzt das Forschungsprojekt „ScenoCalc Fernwärme“ (SCFW) an. Die Forscher entwickelten ein offenes, frei verfügbares Berechnungsprogramm in Excel, das auf ScenoCalc aufbaut. Es dient der Ertragsvorhersage und dem Vergleich unterschiedlicher Systeme für thermische Solaranlagen, die entweder in Fernwärmesysteme einspeisen oder für Prozesswärme genutzt werden.

Neues Programm mit bewährtem Algorithmus
Kollektor-Prüfinstitute nutzen das Excel-Programm ScenoCalc für Ertragsprognosen bei der Zertifizierung von Kollektoren. Im Vorhaben SCFW wurden die von ScenoCalc durchgeführten Berechnungen von einer Makro-Programmierung in Excel-Formeln übertragen und mit ergänzenden Funktionalitäten versehen.
Das Tool erweiterten die Wissenschaftler, um gesamte Solarthermie-Systeme berechnen zu können: Solarthermie-Anlagen in Wärmenetzen inklusive Rohrleitungen, optionalem Speicher, Wärmeübertrager und mit stündlich veränderbaren Lastbedingungen. „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“, sagt Mangold.

Für jede Komponente können die Hauptparameter definiert werden
Das zu betrachtende Solarthermie-System kann zentral oder dezentral in das Wärmenetz eingebunden sein. Zusätzlich lassen sich Kollektortyp, Rohrleitungen, Wärmeübertrager (Solarkreis und Netzkreis), Speicher und Netz auswählen. Für jede Komponente können die Hauptparameter definiert werden. Auch die Randbedingungen, wie Wetterdaten und die Wärmelast des Wärmenetzes, können aus Datenbanken bestimmt oder vom Benutzer selbst definiert werden. Die Ergebnisse stehen als stündliche Daten für ein ganzes Jahr zur Verfügung.
 
09.03.2017 | Quelle: BINE Informationsdienst | solarserver.de © EEM Energy & Environment Media GmbH