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Solaranlage für PH?

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  •  AlterSchwede
28.6. - 24.8.2013
33 Antworten 33
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Bin in der initialen Planungsphase für ein PH oder Niedrigstenergiehaus und habe folgende Fragen:

1) Macht eine vertikal in die Fassade integrierte Solaranlage Sinn um Brauch- & Heizwasser für eine Bodenheizung in Bad, WC, Küche & Wohnbereich zu liefern? Dies in Kombination mit einer Erdwärmeheizung. Zudem kann die südliche Dachfläche dann für eine 5kW Photovoltaik Anlage genutzt werden.
Etwas Info dazu gibt es hier:
http://www.energiesparhaus.at/energie/solaranlage/heizung.htm
2) Annahme meinerseits: Nachdem die Sonne im Winter tiefer steht sollte die Anlage im Winter besser funktioneren (als eine Anlage schräg am Dach montiert) und im Sommer wird durch die "falsche" Ausrichtung durch die höherstehende Sonne eine Überhitzung des Systems verhindert. Ist diese Annahme richtig?
3) Ich würde ca. 20m2 Kollektorfläche benötigen. Kosten-Nutzen einer solchen Variante?
4) Gibt es bekannte Probleme mit vertikaler Kollektorinstallation in der Fassade?
5) Dimensionierung des Solarspeichers mit integriertem Boiler (für Brauch- & Heizwasser für Bodenheizung)?
6) Wahrscheinlich ist die freie Südfassade aufgrund der großen Fensterflächen zu klein um alle Kollektoren integrieren zu können. Eine Idee wäre stattdessen auch Kollektoren in die südliche Garagenwand zu integrieren um auf die erforderliche Kollektorfläche zu kommen. Kommentare dazu?

Danke im Vorhinein für euren Input!

  •  atma
  •   Gold-Award
28.6.2013  (#1)
wir haben uns im ph für die wärmepumpe allein entschieden... der grund war, dass das haus so wenig heizung benötigt (warmwasser für 2 personen sind jetzt auch keine großen mengen), dass es keinen sinn macht, ein zweites system zu kombinieren... auch mit erdwärmekollektoren wären wir über 25 jahre teurer gekommen (rentiert hätt sichs nach 40 jahren), solar und pv erst recht nicht...
sicher gibts den umweltaspekt (ein bissl weniger strom, aber produziert müssen die teile auch werden) - dafür haben wir alles so vorbereitet, dass man pv jederzeit später aufs dach schrauben kann, sobald die systeme günstiger werden... derzeit macht das meiner meinung nach keinen sinn...


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  •  bts
  •   Bronze-Award
28.6.2013  (#2)
Die Annahme mit der tiefer stehenden Sonne ist schon richtig, aber rechnen tut sich das im PH nicht: Du brauchst einen Solarspeicher, Regler, Umwälzpumpe, Verrohrung... Und Kollektoren für die Fassade sind vermutlich nicht billig.

Heizung brauchst im PH ja sehr wenig, und Warmwasser erzeugt Dir die Wärmepumpe mit Faktor ~3, wobei der Strom auch von der PV kommt. Ich würde eher die PV vergrößern, denn den Strom kannst vielseitiger verwenden und notfalls noch immer einspeisen.




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  •  HOHO
28.6.2013  (#3)
Es kommt darauf an, wie man heizen möchte. In unserem PH haben wir die Möglichkeit mit einem WW WW [Warmwasser] Nachheizregister und/oder einer kleinen FUßbodenheizung zu heizen. WIr nehmen in der REgel die Fußbodenheizung damit die Luftfeuchtigkeit nicht so sehr runter geht. Das warme Wasser für die FBH FBH [Fußbodenheizung] erzeugen wir mit einem Hiezstab im Warmwasserspeicher der Solaranlage. (6 qm). Den Rest des Süddaches haben wir mit PV ausgelegt (7 kwp kwp [kWpeak, Spitzenleistung]). WIr haben jetz in ziemlich genau 4 Jahren 8.000 kwH Strom gebraucht (Netto). Ich denke, dass ist ganz gut (167 qm beheizte Wohnfläche).
FAZIT: Ich würde immer eine Solaranlage und PV Anlage montieren und dann die Heizenergie, die man braucht nur über Strom hinzufügen. Vorteil: Man braucht keine Heizungsanlage. Der Heizstab hat inkl. LEitungen und Steuerung etwas unter EUR 1.000 gekostet. Dafür bekommt man keine Heizung. NUr die WÄrmepumpe reicht nicht aus!!

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  •  2moose
  •   Gold-Award
28.6.2013  (#4)
@AlterSchwede - Der Ansatz mit Fassadenintegration ist gut - so passt das Ertragsprofil (keine extreme Spitze im Sommer dafür Mehrertrag im Winter gegenüber Dachanlage) besser zur Heizung. Aber ... da Du mit Strom heizt (über die WP WP [Wärmepumpe]) ist es wenig sinnvolle, Wärme zu produzieren => bau die PV bzw. einen Teil davon (die meisten Wechselrichter haben eh mind. 2 Trackereingänge) an die Fassade, den Rest aufs Dach. Wenn man das gleich zu Beginn mitplant, z.B. mit Black-Modulen, schaut das auch Klasse aus. Der Haken bei der Fassadenintegration ist neben dem Minderertrag im Sommer die Hinterlüftung ... der Wirkungsgrad der PV-Module nimmt mit steigender Temperatur ab. Wenn möglich, Hinterlüftung und/oder hitzeverträgliche Module nehmen, z.B. bei den Sanyo (mittlerweile Panasonic) HIT-Modulen gibts welche, die damit klarkommen. http://www.technosun.com/de/produkte/solarmodule-SANYO-HIT-240SE10.php
Der größte Vorteil der Fassadenintegration ist aber die Schneefreiheit und damit sicherer Winterertrag ... PV-Dachmodule sind im Winter oft wochenlang unter einer Schneedecke begraben und liefern null Strom. Weil sie sich - im Gegensatz zu den solarthermischen Modulen - auh dann nicht erwärmen, wenn eine Ecke frei wird, tauen sie von selber nicht ab. Wir merken das bei unserer 30° geneigten (würde ich heute anders machen) Anlage ... wenn die nicht zum Abkehren zugänglich wäre (über Stiege; am Flachdach vom Carport), käme im Winter da wenig bis nix runter.

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  •  AlterSchwede
29.6.2013  (#5)
@HOHO: -
Danke für deine Antwort! Habe ein paar Checkfragen um sicherzustellen dass ich dich richtig verstanden habe:
1. Heizstab im Warmwasserspeicher der Solaranlage:
Ist das ein elektrischer Heizstab der (hauptsächlich) vom Strom aus der PV versorgt wird?
2. Wie gross ist dein Warmwasserspeicher?
3. Hast du eine 6m2 (thermische) Solaranlage montiert?
4. 7kW installierte Photovoltaikleistung am Süddach installiert?
5. 8000kWh netto Stromverbrauch: Hast du 8000 kWh aus dem Netz zukaufen müssen?
6. Wieviele kWh hat die PV während der 4 Jahre geliefert?
7. Welche Neigung der PV hast du, gibt’s Probleme mit Schnee im Winter der die PV verschattet?
8. Was waren ca. deine Extrasystemkosten für PV und thermische Solaranlage (ohne Wärmepumpe)?
Danke!


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  •  AlterSchwede
29.6.2013  (#6)
@atma - Welche Art der Wärmepumpe habt ihr installiert? Du schreibst z.B. dass ihr keine Erdwärmekollektoren habt

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  •  AlterSchwede
29.6.2013  (#7)
@2moose - Danke für deine Antwort!
Klingt interessant mit PV auf Fassade und Dach!
Danke auch für deine Erfahrungen mit PV Dachmodulen bzgl. Schneefreiheit. Laut Bebauungsplan sind bei uns für ein versetztes Satteldach 16-25deg Dachneigung vorgeschrieben. Damit muss ich mir auch überlegen wie PV-Module gescheit integriert werden können bzgl. Schnee. Vielleicht muss ich dann doch das Carport mehr mit PV „zupflastern“.
Ein paar mehr Fragen:
1. Wieviele kW hast du installiert & wieviel m2 Dachfläche sind dafür „draufgegangen“
2. Was waren deine Systemkosten?
3. Erfahrungen mit Lieferanten, kannst du jemanden empfehlen
4. Lessons learned – was würdest du heute anders machen etc.

Danke!


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  •  atma
  •   Gold-Award
29.6.2013  (#8)
luft-wasser-wärmepumpe....

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  •  2moose
  •   Gold-Award
29.6.2013  (#9)
@AlterSchwede - 1) 3,5kWp, irgendwo zwischen 25 u. 30m2 Modulfläche. auf Flachdach 30 Grad aufgeständert und Reihenabstand so gewählt, dass sie sich Reihen bei 20 Grad Einfallswinkel im Winter nicht gegenseitig verschatten.
2) rd. 20.000 ... allerdings 2009 in einer Hochpreisphase gekauft.
3) Vertrauen geht vor Preis. Ist eine Investition für die nächsten 30-40 Jahre.
4) Ich würde heute - wie schon geschrieben - steiler aufständern ... und vielleicht auch höher, damit der Schnee besser abrutschen kann. Ich plan aber schon ne ganze Weile an einem zusätzlichen "Winterstring" ... eine Reihe Module an der Südfassade knapp unterm Pultdach.
Falls die Möglichkeit besteht, ist auch eine geteilte Ost-Westanlage einer reinen Südanlage vorzuziehen, weil der Ertrag über den Tag länger und gleichmässiger runterkommt. im Winter hilft aber wiederum nur steil und Süd. Oder ein kleiner Tracker als Ergänzung wenn die Kohle vorhanden ist ... der kann sich bei entsprechender Steuerung selber schneefrei halten.

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  •  Eisbaer
9.7.2013  (#10)
Heizungsfrage - Hallo,
hört sich jedenfalls nach einem interessanten Projekt an, wobei mir speziell in einem kleinen Haus(1 oder 2Wohnungen) der Aufwand SolT+WP auch als zu groß erscheint.
d.h. Ich würde entweder so wie von den anderen Vorgeschlagen entweder eine WP WP [Wärmepumpe] machen(+PV) oder SolT(+PV)
Bei SolT braucht man dann aber auf jedenfall ein "Rückfallsystem" und sei es nur ein (Wasserführender) Holzofen(oder ein Holzofen mit Abgaswärmetauscher in den Kamin eingebaut. z.b.: http://www.ebay.at/itm/Brennwert-Abgaswarmetauscher-ECODENS-10-30-kW-Edelstahl-/330441917370?pt=Systemkomponenten_Heizung&hash=item4cefdf83ba oder beidem)
Informationen über die Abhängigkeit Winkel/Ertrag findet man hier:
mv.fh-duesseldorf.de/d_pers/Adam_Mario/a_lehre/am_pflicht/cm_ee_ef_energie_v/eeetech_v_s_4_Solarangebot.pdf
Man sieht, dass 90° gegenüber 60° im Dez kaum gewinnt aber im Sep, März, Apr. schon deutlich verliert.
Aber wenns vom Platz her das einzig sinnvolle ist, kann mans natürlich trotzdem machen. :)
Und für PV wäre mir der Aufwand des aufständerns sowieso zu mühsam. -Ein großteil der Ertäge kommt ja ohnehin in der Schneefreien Zeit(mit recht steilem Einfallswinkel) und die Winkel zum Aufsändern kosten ja auch Geld.
Wenn du beides machen willst und von der Optik her mutig genug, würd ich die SolT Fassadenmodule 15- 25° Abwinkeln(~70° Neigung, zumindest die wo es vom Platz her irgend wie geht, 70 und 90° Module in Serie verrohren dürfte bei SolT kein Problem sein.) und die PV Module am Dach bündig mit dem Dach montieren.
lg
PS: Puffer sollten 50-100l/m^2 SolT groß sein, ein reiner WW WW [Warmwasser]-Boiler+reiner Schichtpuffer ist pro Liter billiger, aber Hygieneschichtspeicher sind von der Wasserqualität her besser, also kein abgestandenes Wasser aus dem (zu) großen WW WW [Warmwasser]-Boiler.
Ein 1000(bis 1500l) Kombispeicher oder ein 300WW-Boiler+1000l Heizungspuffer dürften für gut 20m^2 gut passen.

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  •  2moose
  •   Gold-Award
9.7.2013  (#11)

zitat..
Eisbaer schrieb: Man sieht, dass 90° gegenüber 60° im Dez kaum gewinnt aber im Sep, März, Apr. schon deutlich verliert.


Genau da sehe ich den Vorteil der Fassadenintegration => Man kann die Fläche (für mehr Winterertrag größer machen) und trotzdem geht die Anlage im Sommer (wo man das Wärmeangebot nur teilweise nutzen kann) ned ständig in Stagnation. Das schont das Material, vor allem den Wärmeträger.

Es geht (bei so kleinen Anlagen) ned drum, Spitzenerträge zu generieren, sondern den Ertrag möglichts an den Verbrauch anzupassen. Das hab ich bei unserer PV auch zu spät erkannt. Ein toller Sommertrag bringt wenig, wenn z.B. im Winter 3 Monate der Schnee auf der (zu) flachen Anlage liegt. Beim Flachdach ist ohnehin ein Unterbau nötig, da kann man den passenden Winkel ohne merhaufwand umsetzen.

Danke für den ausführlichen Beitrag!



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  •  Eisbaer
9.7.2013  (#12)
Ok, das ist dann halt eine Frage der maximalen Fläche. - 4-5kWh/tag von Nov-Jän hat man mit steilen Modulen dann ja auf jeden Fall, egal ob 60°, 90° oder irgend was dazwischen.
Wenn sichs also vom Budget und Platz ausgeht kann man dann um so mehr Kollis verbauen und geht im Jun-Aug. trotzdem nicht so leicht in Stagnation.
Aber auch da würd ich mich dann nach dem richten was sich "baulich gerade anbietet". Also z.b. 90° für alle Fassadenmodule und 65° für eventuell zusätzlich auf der Garage aufgeständerte Kollis.
Hat den Vorteil, dass man für die Fassadenmodule keine Winkel braucht, für die auf der Garage aber sowieso, egal ob die jetzt mit 45 oder 65° aufgeständert werden.
(Und alle in Serie mit einer Pumpe, es sei denn es kommt eine andere Hausseite dann auch noch dazu(Westseite), die würd ich dann schon mit einer 2. Pumpe ansteuern).
lg

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  •  Executer
28.7.2013  (#13)
Interessante Diskussion hier emoji möchte auch 3kwp + WP machen umd bin jetzt auf die Idee gekommen die Anlage zu splitten. zb 1kW auf die Dachfläche SO mit 25° und 2kW auf dem Flachdach der Garage SO mit 45° aufgeständert.
Würde auf alle Fälle immer WP WP [Wärmepumpe] mit PV kombinieren.

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  •  2moose
  •   Gold-Award
28.7.2013  (#14)
Ein String mit 1kW wird die Wechselrichterauswahl stark - einschränken bzw. Modulwechselrichter nötig machen. Ich glaub, zwischen 25 und 45° wirst Du nicht viel Ertragsunterschied feststellen.

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  •  luckyloser
28.7.2013  (#15)
am Anfang war ich genauso motivierteine Solaranlage zu machen. Alle Prospekt lesen sich auch sehr gut. Dann hab ich zum Rechnen angefangen. Dann kam die Ernuechterung. Mein ehrlicher Installateur hat es bestaetigt. Leider weit weg von einer sinnvollen Investition
(wohlgemerkt bei meinem PH). Es kommt natuerlich auf die Primaerheizung an. Aber du schreibst von Erdwaermeheizung.

Bitte rechne mal nach: EKZ mal WNF, JAZ der WP WP [Wärmepumpe] = geschaetzte Heizkosten pro Jahr. Dann von deinem Angebot (oder realistische Zahlen).
Wenn du uns diese Zahlen verraets, wissen wir wo du stehst.
Ich will dich keinesfalls davon abhalten, aber du sollst wissen was Sache ist. Zahlen vom Prospekt darf man nicht blind vertrauen.

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  •  Executer
29.7.2013  (#16)
Hab mich gerade mit dem Tool zur PV-Abschätzung etwas gespielt
http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/apps4/pvest.php

1kWh als Referenz, mein Wohnstandort in OÖ, Ausrichtung 29° SW (entspricht Südseite bei mir), 14% Systemverlust, Crystalline Silicon
Durchschnittl. täglich produzierte Energie in kWh

17° Neigung
Dez 0,85
Jän 0,96
Feb 1,67
Mär 2,62

25° Neigung
Dez 0,92 (+8,2%)
Jän 1,03 (+7,3%)
Feb 1,77 (+6,0%)
Mär 2,71 (+3,4%)

60° Neigung
Dez 1,05 (+23,5%)
Jän 1,15 (+19,8%)
Feb 1,91 (+14,4%)
Mär 2,68 (+2,2%)

90° Neigung
Dez 0,94 (+10,6%)
Jän 1,03 (+7,3%)
Feb 1,64 (-1,8%)
Mär 2,14 (-18,3%)

Für den Winter ist zw. 17° und 25° ein kleiner Unterschied, wenn eigens Aufständern dann gleich auf 60° (hab jetzt nicht 45° genommen da 60° idealer zum Sonnenstand laut dem Tool). Fassadenintegriert enttäuscht meiner Meinung nach.
Für eine umfassende Analyse muss man natürlich das ganze Jahr betrachten und auch bauliche Beschattungen berücksichtigen.

@2moose: Ob man bei so kleinen Leistungen wirklich eigene Strings bildet (bilden kann je nach WR WR [Wechselrichter]) ist ohnehin fraglich...der Verlust zwar da aber je nach Situation doch überschaubar.

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  •  walterv
29.7.2013  (#17)
Bin auch an einer Fassadenintegration interessiert. Hat das hier schon jemand umgesetzt und hat Erfahrungen mit Erträgen? Wenn man Executors Berechnungen glauben kann, ist wohl eine 60° Aufständerung die beste Lösung? Gibt es Nachteile?

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  •  2moose
  •   Gold-Award
29.7.2013  (#18)
Jo ... 60 Grad schaun halbwegs hässlich aus, sind extrem - windanfällig und vergrößern den nötigen Abstand bei mehrreihiger Anordnung auf nem Flachdach erheblich. Dafür rutscht der Schnee gut ab :)

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  •  walterv
29.7.2013  (#19)
Flachdach fällt bei uns aus, wir planen ein Walmdach. Die Aufständerung wäre auf diesem Dach kein Problem, auch optisch nicht. Unser Nebengebäude würde sich auch perfekt anbieten. Es spricht derzeit alles für 60°, any further thoughts?

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  •  Executer
29.7.2013  (#20)
Seht euch aber auch noch den Verlauf über das ganze Jahr, die Zahlen oben representieren nur die Wintermonate ;) bin leider noch nicht dazugekommen...

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  •  walterv
29.7.2013  (#21)
Danke für den Hinweis, aber die Sommermonate sind für uns absolut nebensächlich. Wir planen auch ein kleines Windrad, um unser zukünftiges Elektroauto und Elektromotorrad über Nacht mit Strom versorgen zu können. Die Stromüberschüsse im Sommer benötigt niemand, produzieren nur Probleme im Stromnetz und setzen die Lebensdauer der Module herab.

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