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Wie Sinnhaftigkeit von Solar berechnen?

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  •  Sektionschef
  •   Bronze-Award
22.1. - 8.2.2010
46 Antworten 46
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hallo zusammen
In Kürze werden wir uns entscheiden müssen, wie wir unser geplantes Haus heizen wollen.
In der engeren Wahl stehen ErdWP,LuftWP oder Gas.
Nun stellt sich für uns auch die Frage, ob Solar für das Warmwasser dazu sinnvoll wäre.
Nur, wie berechne ich, ob sich die Anschaffungskosten einer Solaranlage innerhalb einer bestimmten Zeit rechnen werden?
Unter "Richtwerte für den Warmwasserbedarf" auf dieser Webseite denke ich, daß wir beim Verbrauch so im Mittelfeld liegen sollten, also wahrscheinlich so ca. 50l pro Person in einem 4-Personen Haushalt=200l, vorausgesetzt diese Richtwerte stimmen in etwa.
Angaben, die mir noch fehlen:
-Wieviele m2 werde ich da ungefähr benötigen bzw. mit welchen Anschaffungskosten muss ich da ca. rechnen?
-Was ist heutzutage die durchschn. Lebensdauer der Solarzellen? Ich möchte gerne meine Heizung für die Dauer von ca. 20Jahren berechnen, halten Solarzellen solange?
-Wieviel Energie liefern mir die Solarzellen im Jahr, ich denke es ist im Sommer ja mehr und im Winter weniger(or gar nichts?)?
-Welche zusätzliche Anschaffungen benötige ich zur Heizung, um sie mit Solar zu kombinieren?
-Benötigt eine Solaranlage auch regelmäßige Wartung bzw. gibt es Richtwerte so wie bei der Gasheizung, wieviel ein jährliches Service(wenn überhaupt notwendig)kostet?
-Nimmt die Effizienz/Energiegewinnung der Solarzellen über die Jahre ab, was sollte man hier über 20Jahre einrechnen?

Generell denke ich, ich muss mir ausrechnen, wieviel an Heizkosten für Warmwasser ich mir durch die Solarenergie erspare, also um wieviel die eigentliche Heizung(WP oder Gas) durch das Solar weniger im Betrieb ist.
Diese Kostenersparnis sollte sich dann in einer Amortisationszeit(20jahre?) gegenüber den Anschaffungskosten rechnen, sonst sehe ich Solar als unwirtschaftlich.
Natürlich kann man das ja gar nicht genau berechnen, da man ja die Heizkosten in der Zukunft gar nicht wissen kann.
Wer von euch hat solche Berechnungen schon einmal durchgeführt und kann mir da behilflich sein?

mfg
Sektionschef

  •  kraweuschuasta
  •   Gold-Award
27.1.2010  (#21)
Simulation - Aja, wenn du dich ein bisschen spielen willst, empfehle ich Dir das program getsolar. www.getsolar.de
da kannst einbisschen herumprobieren. auch mit der testversion

lg, wolfgang

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  •  Gast Karl
  •   Gold-Award
29.1.2010  (#22)
@Sektionschef - Bei eurem geringen Warmwasserverbrauch würde ich WW WW [Warmwasser] mittels elektron. DLE und Wärmerückgewinnung machen. Wir benötigen bei 4 Personen damit Strom für ~70 Euro im Jahr (Invest an Material ~ 900,-).

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  •  Sektionschef
  •   Bronze-Award
29.1.2010  (#23)
@GastKarl - Danke, aber haben wir wirklich "so wenig" Warmwasserverbrauch?
Ich meine, wir sind 4-Personen und werden sicher täglich duschen, die Kinder werden zusätzlich wahrscheinlich 1 x pro Woche ein Wannenbad nehmen.
Mir fehlt vollkommen das Gefühl, wieviel WW WW [Warmwasser] wir da brauchen werden, darum habe ich aus der Tabelle hier auf der Webseite halt den Mittelwert genommen mit der Annahme, der könnte zu uns am besten passen.
Nun schreibst du aber wir haben geringen Warmwasserverbrauch? Ist er wirklich so gering?
Ein Bekannter von mir hat einen 1000L WW WW [Warmwasser]-Bioler, hier wird mir ja zu 300L geraten. Was sind denn übliche Boilergrößen für Familien mit 2 Kindern, die halt (wahrscheinlich) nur 1x pro Woche ein Wannenbad nehmen?
Und, was mache ich, wenn später meine beiden Töchter(jetzt 4 und 1,5Jahre alt) mal meinen, sie müssen täglich ein Vollbad nehmen?
Kann ich meine WW WW [Warmwasser]-Anlage irgendwie so dimensionieren, daß ich zuerst weniger WW WW [Warmwasser] erzeuge(und damit günstigere Anschaffungskosten habe) und diese später bei Bedarf irgendwie "aufrüsten" könnte? Also vielleicht mit einem "Zusatzboiler" oder später den DLE mit einem Boiler erweitern etc...
Geht sowas überhaupt? Bin da kompletter Laie.


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  •  2moose
  •   Gold-Award
29.1.2010  (#24)
@Gast Karl - Mit 70 Euro kann man bei 18Cent/kWh täglich ca. 31 Liter Wasser von 10 auf 40°C erwärmen. Ohne Verluste! berechnet.
Sind pro Person 7,75 Liter Warmwasser täglich ... müsste sich pro Person im Schnitt alle 4 Tage eine Dusche ausgehen.
Bist Du sicher, dass die 70 Euro reichen?

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  •  Sektionschef
  •   Bronze-Award
29.1.2010  (#25)
noch eine Frage: - Also, unter Energie/Warmwasser findet man bei den "Richtwerten für Warmwasserbedarf":
Mit 1 Vollbad pro Woche:
50 Liter pro Person und Tag (oder etwa 2 kWh pro Person und Tag)
Wie schon erwähnt sind wir ja 4 Personen. Nur, wieso benötige ich dann eigentlich einen 4X50=200L Boiler?
Ich meine, den brauche ich doch nur, wenn ich im "worst case" 4 Badewannen genau hintereinander einlassen muß.
Sollte ich nicht mit einem zB. 100L Boiler auch auskommen, vielleicht mit der Einschränkung, daß zwischen 2 Duschvorgängen vielleicht 15 Minuten gewartet werden muß?
Ich meine, ist es wirklich notwendig, die Liter pro Person mit der Personenanzahl zu multiplizieren, der Boiler wird doch in kurzer Zeit wieder neues Warmwasser bereitstellen?
mfg
Sektionschef

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  •  2moose
  •   Gold-Award
29.1.2010  (#26)
Die Speichergröße muss so ausgelegt sein, dass eine - auftretende Verbrauchsspitze (z.B. Vollbad wenn vorhanden)abgedeckt werden kann - wenn der Wärmeerzeuger in der Lage ist, die Wanne ohne Bevorratung zu füllen (Durchlauferhitzer mit Gas oder Strom), gibts keinen Speicher. Wenn der Erzeuger entsprechend leistungsschwächer ist, muss der Speicher eine entsprechende Menge bevorraten bis der Erzeuger wieder nachgeladen hat. Extrembeispiele sind Wärmepumpen - z.B. in Kompaktgeräten - mit weniger als 3kW thermischer Leistung dauerts entsprechen lange eine wannentaugliche Wassermenge aufzuheizen ... bzw. kann es Sperrzeiten durch das EVU geben.
Wir bekommen keine Badewanne ... da sind bei 2 Personen die 200l Speicher im Kompaktgerät nicht wirklich ausgelastet.
Früher war - bedingt durch den großen Heizwärmebedarf schlecht gedämmter Häuser - der Wärmeerzeuger entsprechend groß (>20kW) und konne binnen kürzester Zeit für Nachschub sorgen. Heute werden die Häuser mit 6kW und weniger beheizt, demtentsprechend muss die Warmwasserbereitstellung angepasst werden. Der tägliche Durchschnittsverbrauch ist dabei wenig maßgeblich.

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  •  Gast Karl
  •   Gold-Award
30.1.2010  (#27)
@Sektionschef - Dem "Gefühl" für den tatsächlichen WW WW [Warmwasser]-Bedarf kann man Realitätsnähe verschaffen, indem man einfach einmal stoppt, wielange jeder pro Tag duscht. Und wenn man dann noch misst (mit einem Kübel), wieviel Liter Wasser aus dem Duschkopf pro Minute fließen, sollte es zum Ergebnis nur mehr eine einfache Multiplikation sein....
Wenn ihr nur einen DLE habt, werden die Töchter im Teenageralter auch nicht täglich baden wollen, da es mit einem schwachen DLE (den ich empfehle) lange dauert, die Wanne vollrinnen zu lassen. Ist eine gute Erziehungsmaßnahme zum Energiesparen emoji

@2moose: geduscht wird bei uns mit 36°. 40° würden schon "Verbrennungen" hervorrufen (hast du schon einmal in einem 38° Thermalwasser gebadet?).
Auch ist der Kaltwasserzulauf (bedingt durch eine lange Leitung) großteils schon auf Raumtemperatur, sodass der DLE mit nur ~16K Aufheizung starten muß. Auch diese Leistung sinkt sofort ab, da wir über eine Wärmerückgewinnung ~60% wieder zurückholen. Somit kommen 4 Personen mit ~1kWh / Tag im Jahresschnitt aus. Nicht im Haus geduscht wird eigentlich nur, wenn wir auf Urlaub sind (> 4 Wochen...).

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  •  2moose
  •   Gold-Award
30.1.2010  (#28)
36°C sind am Körper angenehm ... bloss um ein Wärme- - empfinden von 36°C am Körper zu haben, müssen bei uns 40°C aus der Leitung kommen. Den Effekt verstärkt sich mim Abstand vom Körper zum Duschkopf. Ich gehör wohl zu den Warmduschern, die 38°C Thermalwasser bei entsprechender Anwendung finde ich absolut wohlig und bei einem Erkältungsbad hab ich 40°C und Eukalyptus in der Wanne.
Soviel zum subjektiven Empfinden, was die schöngerechneten 70 Euro für 4 Personen aber nicht realistischer werden lassen. 60% Rückgewinnung von was? Von den nicht mal 25°C, die übrig bleiben wenn das Duschwasser im Ablauf verschwindet? Zudem gehst Du von Kaltwasser mit Raumtemperatur aus ... hast Du 100m ungedämmtes Kaltwasserrohr im Haus verlegt, um die Wassermenge einer Dusche langsam auf Raumtemperatur bringen zu können? Nur die Rechnung mit dem 100l-Speicher mit Raumtemperatur war noch besser ... durch die Dämmung hindurch schafft er die vielleicht nach ner Woche. Die Rechnung wird nicht besser, wenn man Kostenanteile der Warmwasserbereitung auf die Heizung abwälzt (die für "warme" Kaltwasserleitungen sorgen soll).
Es ist niemanden geholfen, wenn er von solchen Zahlen träumt ... und doch nie erreicht.
Sorry, jetzt simma komplett weg vom Thema.


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  •  Vectra
30.1.2010  (#29)
2moose - Wenn eine Röhre z.B bei einem Heat-pipe Kollektor kaputt gegangen ist, brauchst du in der Regel nur die Glasröhre. Die Wärmeleitbleche und das Heat-pipe selbst kannst ja wieder verwenden. Es muß also oft nur die Glasröhre getauscht werden und das ist einfach.

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  •  2moose
  •   Gold-Award
30.1.2010  (#30)
Bei einer Heatpipe hat der Wärmeträger in der Röhre keinen Kontakt mit dem Solarkreislauf. Der Vitosol wird aber als "direkt durchströmt" bezeichnet und die Zeichnung schaut ned so aus, als könnte man das Glas abziehen. Letzteres ist allerdings nur eine Vermutung, ich kenn den Kollektor nicht persönlich.

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  •  Sektionschef
  •   Bronze-Award
30.1.2010  (#31)
@Gast Karl und 2moose und alle anderenDanke nochmals!
Das mit dem Zeit stoppen und Messen mit dem Kübel ist ein guter Tipp, werde ich machen.
Frage: Wenn wir entweder mit WP WP [Wärmepumpe] oder mit Gasbrennwert mit niedriger Vorlauftemperatur und FBH FBH [Fußbodenheizung] heizen werden, wie lange ca. wird es dauern, bis ein Speicher wieder WW WW [Warmwasser] für eine Badewanne erzeugen kann? Nehme mal an das wird auch von der Größe des Speichers abhängen.
Ich möchte mir nämlich ein Bild machen, on ich nicht Geld sparen kann, indem ich einen viel kleineren Speicher nehme mit dem Nachteil, daß halt nicht sofort wieder für den nächsten WW WW [Warmwasser] zur Verfügung steht.
mfg
Sektionschef

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  •  Gast Karl
  •   Gold-Award
30.1.2010  (#32)
@2moose - Was du nicht kennst, glaubst du anscheinend nicht....
Für unsere Wärmerückgewinnung gibt es Prüfzeugnisse unabhängiger Institute, und ich habe es auch schon selber nachgemessen.
Man braucht ja nur 3 Minuten duschen und den Stromverbrauch des DLEs messen....

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  •  2moose
  •   Gold-Award
30.1.2010  (#33)
Ich glaube all den vielen unabhängigen Instituten, die bei Laborbedingungen messen und prüfen. Aber was hilft mir aller Glaube, wenn die WRG in den ersten drei Minuten einen bescheidenen Wirkungsgrad hat ... und nach 3 Minuten Wasser die Duscherei auch schon wieder vorbei ist - dann, wenn die Laborbedingungen gerade erreicht werden. Dann sind nämlich längst die 25 Liter Warmwasser durch, die im Schnitt pro Person und Tag verbraucht werden. Bei entsprechender Logistik könnte man natürlich die weiteren 3 Personen im Haushalt vorm Bad warten lassen, damit die Brause ohne Unterbrechung weitergereicht werden kann. Labormäßig, um auf den errechneten Wirkungsgrad zu kommen.
Die WRG finde ich übrigens sehr lobenswert, könnte ich mir auch vorstellen ... und ich würde vermutlich auch viel schneller Duschen, wenn ich wüsste, das beim Aufdrehen der Dusche ein Gerät loslegt, das die 20-fache Stromaufnahme unserer Kleinstwärmepumpe hat. Das ist natürlich rein subjektiv.

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  •  baldbauherr
  •   Silber-Award
31.1.2010  (#34)
ähnliches problem - wir hatten die gleiche entscheidung.
haben jetzt gas und ww über solar genommen.
wir haben 7,5m² und 400l speicher, das ganze von sonnenkraft.
das set ist schon nicht billig, aber was viele vergessen ist, das ja da der boiler schon dabei ist, das heisst wenn ich das solar nicht mache muss ich trotzdem einen boiler kaufen (rund 1000euro)

noch dazu haben wir jetzt auch ein zirkulationsleitung geplant, weil wärmeverlust tragbar ist wenn die wärme von der sonne kommt.

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  •  gdfde
  •   Silber-Award
31.1.2010  (#35)
@sektionschef - Wir haben einen 300l Boiler in Kombination mit Gasbrennwertgerät und Solar (die jetzt im Winter aber nichts dazu beiträgt).
Ich hab eine Boilertemperatur von 42 Grad eingestellt, wenn die auf unter 38 Grad fällt, wird nachgeheizt.
Aufgeheizt wird nur abends (zwischen 17 und 23 Uhr), reicht dann noch locker für mich aus, um in der Früh zu duschen und hat im Sommer den Vorteil, dass die Solaranlage unter Tags effektiv arbeiten kann (die auf 60 oder 65 Grad aufwärmt).

Der Boiler ist innerhalb von 10 Minuten nachgeheizt, selbst wenn der Boiler auf 20 Grad abgekühlt ist, brauchts vielleicht 15 oder 20 Minuten.

Aja, die Vorlauftemperatur für die FBH FBH [Fußbodenheizung] hat nichts mit dem Warmwasser zu tun.
Wir haben VL VL [Vorlauf] Temp. von 30 oder 35 Grad (je nach Aussentemp.), bei der Boilerbeheizung wird mit ca. 65 Grad gefahren.

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  •  Gast Karl
  •   Gold-Award
31.1.2010  (#36)
@2moose - Welches Prüfinstitut kennst du, das erst nach 3 Minuten zu messen beginnt? Im Prüfbericht der mir vorliegt, wird sehr wohl von Anfang bis zum Ende des Duschvorgangs gemessen.

Auch deinen "Unglauben" zur Zulauftemperatur des Kaltwassers zum DLE könntest du leicht korrigiern, indem du ein paar physikalische Formeln anwendest. Wir haben nicht 100m Wasserrohr, sondern ~15m. Wenn du die spezifische Wärmekapazit von Kupfer hernimmst (385 J/(kg · K) kannst ja gerne ausrechnen, wieviel Watt allein durch ein 21° warmes Rohr an das Kaltwasser abgegeben werden können.
Auch könntest gerne einmal vorbeikommen, und selber nachmessen, falls du meinen eigenen Messungen mißtraust.

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  •  Sektionschef
  •   Bronze-Award
31.1.2010  (#37)
Danke, gdfde - Ich frage daher in die Runde:
Ist es nicht besser(weil preisgünstiger) man nimmt einen kleineren Boiler und nimmt in Kauf, daß man u.U. ca. 10-15min warten muß, bis es wieder WW WW [Warmwasser] gibt?
mfg
Sektionschef

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  •  Electronics
  •   Gold-Award
1.2.2010  (#38)
@gdfde: Respekt ... um 300L Wasser von 20°C auf 42°C zu erwärmen, braucht man rund 7,7 kWh. Um das in 15 Min. über die Bühne zu bringen, benötigt man ein Heizgerät mit einer Leistung von >30 kW. Irgendwie macht mich das nachdenklich ...
Gruß

Gerhard

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  •  2moose
  •   Gold-Award
1.2.2010  (#39)
@Gast Karl - Auch wenns jetzt langsam kindisch wird ... ich versuchs nochmal. Dabei treffe ich folgende Annahmen: Deine 15m Kupferrohr haben 18mm Außendurchmesser und liegen ohne Dämmung in einem gut thermisch leitenden (um den Wärmeeintrag des Raumes sicherzustellen) Wand- oder Bodenaufbau. Dann sind das 800cm³ Kuper mit einem Gesamtgewicht von rd. 7,1kg. Aufgrund der fast 11-fachen spezifischen Wärmekapazizät von Wasser (4180J/kgK) entspricht die Kupfermenge einem gigantischen Warmwasserspeicher von exakt 0,658 Liter (kein Schreibfehler, spielt sich alles hinter dem Komma ab). Unter Laborbedingungen. Soviel zum Wärmeeintrag in die Kaltwasserleitung. Nicht zu vergessen natürlich die 3 Liter Wasser IN der Leitung.
Noch zum Prüfinstitut: Die beginnen nicht erst bei 3 Minuten zu messen, sondern der Wirkungsgrad der Wärmerückgewinnung kommt erst nach dieser Zeit in einem annehmbaren Bereich, weil das Grauwasser auf dem Weg dorthin erst eine Menge Rohr, Luft und Umgebung erwärmen muss. Welchen Wirkungsgrad werden die Hersteller wohl angeben? Den nach einer Minute, nach zwei Minuten oder gar noch später? Nach ein paar Minuten ist der Zauber aber schon wieder vorbei und der Wirkungsgrad nutzlos ... weil alles wieder langsam abkühlt. Daher der Tipp mit der Nummernausgabe vorm Badezimmer.


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  •  Gast Karl
  •   Gold-Award
2.2.2010  (#40)
@2moose - Wie lange dauert es also, bis bei unserem 22er Rohr das Wasser auf die von dir angegebenen 10° abgekühlt ist (bei 6,5 Lt/Min)?

Interessant auch, dass du besser als das Prüfinstitut weißt, wie die Zahlen zu verstehen sind.
Der publizierte Wirkungsgrad ist jedenfalls die Gesammtersparnis bei Verwendung der Wärmerückgewinnung. Du kannst z.B. gerne einmal dort nachfragen: www.kiwa.nl

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  •  2moose
  •   Gold-Award
2.2.2010  (#41)
Zur Berechnung der Zeit kann kann Dir ein bekanntes - Niederländisches Qualitätssicherungsunternehmen ans Herz legen. Link siehe oben. Du hast gewonnen!

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