PVT-Anlage Dimensionierung
Bei der Dimensionierung und Auslegung von PVT-Anlagen gilt es den Wärmebedarf und die Energieerzeugung über das Jahr mit der Wärmepumpensteuerung im Jahresverlauf abzustimmen. Durch die Simulation verschiedener Planungsvarianten zu einem frühen Zeitpunkt im Projekt können kostenspielig Fehldimensionierungen vermieden und kritische Verläufe wie Vereisung oder zu hohe Temperature an der Quellseite der Wärmepumpe einer Erdsonden erkannt werden.
Wo werden PVT-Anlagen eingesetzt und was sind ihre Vorteile?
PVT-Kollektoren, oft auch als Hybridkollektoren bezeichnet, erzeugen gleichzeitig Warmwasser und Strom. Diese Kopplung eignet sich für eine Vielzahl von Anwendungen, wobei PVT-Anlagen eine Lösung für Wärmenetze, Gewerbe- und Industriegebäude sowie Ein- und Mehrfamilienhäuser bieten.
Planer und Ingenieure müssen bei der Planung von PVT-Anlagen feststellen, wie viele PVT-Kollektoren ausgelegt werden müssen, um den Wärmebedarf mit der Anlage decken zu können. Polysun berechnet die Wärme- und Stromerträge für jeden Zeitpunkt des Jahres präzise und ermöglicht die optimale Dimensionierung aller Komponenten einer PVT-Anlage wie Wärmepumpen oder Erdsonden. So können Sie sicher sein, dass Ihre Anlage effizient und nachhaltig betrieben wird.
Höhere Energieeffizienz
PVT-Kollektoren erzeugen gleichzeitig Wärme und Strom und liefern im Vergleich zu reinen PV-Anlagen einen höheren Stromertrag. Der thermische Teil der Anlage kühlt die Solarzellen an heissen Tagen, wodurch deren Effizienz steigt, während gleichzeitig Wärme erzeugt wird.
Vielseitigkeit
PVT-Kollektoren können die thermische Energie, die beim Betrieb der Kollektoren entsteht, nutzen oder Wärme an die Umgebungsluft abgeben. Dies ermöglicht passives Kühlen und in Verbindung mit einer Wärmepumpe effizientes Heizen sowie aktives Kühlen.
Kombination mit Geothermie/Eisspeicher
Die thermische Energie kann auch zur Regeneration eines saisonalen Eisspeichers oder einer Erdwärmesonde genutzt werden, wodurch der effiziente und nachhaltige Betrieb dieser Systeme gewährleistet wird.
Ästhetik und Integration
PVT-Kollektoren lassen sich optisch ansprechender in die Gebäudehülle integrieren als Aussengeräte von Luft-Wasser-Wärmepumpen.
Wie werden PVT-Kollektoren eingesetzt?
Die gleichzeitige Erzeugung von Strom und Warmwasser mit PVT-Kollektoren bietet sich für viele Anwendungen an. Für jede Anwendung muss die Anzahl PVT-Kollektoren bestimmt werden. Polysun unterstützt Sie bei der Dimensionierung mit einer umfangreichen Produktdatenbank von über 70 PVT-Kollektoren namhafter Hersteller. Anhand von Kennzahlen wie Nennleistung, Wirkungsgrad und Temperaturkoeffizienten können Wärme- und Stromerträge genau berechnet werden. So stellen Sie sicher, dass die Dimensionierung Ihrer PVT-Kollektoren optimal auf die Grösse Ihrer Wärmepumpe abgestimmt ist und kostspielige Fehldimensionierungen vermieden werden. Ob Einfamilienhaus oder Wärmnetz, mit Polysun lassen sich alle mögliche Arten PVT-Anlage abbilden:
- Wohngebäude: PVT-Kollektoren können als monovalent (einzige Wärmequelle für die Wärmepumpe) oder bivalent (in Kombination mit Geothermie) konfiguriert werden, um Raumheizung und Warmwasserbereitung zu ermöglichen.
- Mehrfamilienhäuser: PVT-basierte Systeme lassen sich skalieren, um den Energiebedarf von Mehrfamilienhäusern zu decken. In Kombination mit Geothermie können sie zudem effektiv zur Regeneration von Erdwärmesonden eingesetzt werden
- Industriegebäude & Gewerbebauten: PVT-Wärmepumpen bieten erhebliche Möglichkeiten zur Energieeinsparung und CO2-Reduktion in Industriegebäuden und können zur Erzeugung von Wärme für industrielle Prozesse eingesetzt werden.
- Wärmenetze: PVT-Kollektoren werden zunehmend in Wärmenetzen eingesetzt. In Kombination mit einer Wärmepumpe bieten sie eine innovative Lösung für Niedertemperatur-Wärmenetze in städtischen Gebieten.
Warum Kunden PVT-Anlagen mit Polysun optimieren?
Thermische und elektrische Ertragsberechnung
- Auswahl PVT-Kollektoren aus Produktdatenbank
- Validierte Strom- und Wärmeertragsmodelle
- Auslegung inkl. Wechselrichterauswahl
- Ertragsberechnung über das gesamte Jahr
Optimale Grösse der PVT-Anlage
- Ermittlung durch Vergleich verschiedener Anlagendimensionen
- Einbeziehung der Betriebstemperaturen über das ganze Jahr
- Berücksichtigung des dynamischen Verhaltens zwischen PVT-Kollektoren, Erdwärmesonde, Speicher oder Eisspeicher auf Komponentenebene.
Umfangreiche Produktdatenbank mit PVT-Kollektoren
- Mehr als 70 PVT-Kollektoren von allen namhaften Herstellern
- Alle relevante Kennzahlen, wie Nennleistung, Wirkungsgrad, Temperaturkoeffizienten und maximalen Durchsatz inbegriffen
Kühlung mit einer PVT-Anlage
- Integration von passiver Kühlung sowie aktiver Kühlung mittels einer Wärmepumpe.
- Berücksichtigung von Lastspitzen in Heiz- und Kühlperioden
Vielseitige Steuerungsmöglichkeiten und präzise Systemanalyse
- Präzise Regelung mit einer Vielzahl von Steuerungsmöglichkeiten.
- Analyse zu jedem Zeitpunkt des Jahres für alle Komponenten wie PVT-Kollektoren, Erdwärmesonde und Eisspeicher.
Erdsonden und Eisspeicher Regeneration
- Bestimmung der optimalen Sondenlänge und -anzahl sowie Dimensionierung des saisonalen Eisspeichers
- Berücksichtigung geologischer Gegebenheiten
- Auslegung für langfristige Effizienz über Jahrzehnte
PVT-Wärmepumpe: So erreichen Sie Planungssicherheit
Die PVT-Wärmepumpe kombiniert PVT-Kollektoren und eine Wärmepumpe und nutzt dabei sowohl Sonnenenergie als auch Umgebungswärme, um Strom und Wärme zu erzeugen. Es gibt zwei Hauptkonfigurationen dieser Systeme:
Monovalente PVT-Wärmepumpe:
In dieser Konfiguration ist eine Wärmepumpe direkt an ein PVT-Kollektorfeld angeschlossen, das als alleinige Wärmequelle dient. Für einen zuverlässigen und effizienten Betrieb ist die korrekte Dimensionierung der PVT-Anlage entscheidend. Sie muss auf die Leistung der Wärmepumpe und den Wärmebedarf abgestimmt sein, um auch bei extremen Kälteperioden eine stabile Wärmeversorgung sicherzustellen.
Eine fehlerhafte Auslegung, insbesondere eine Unterdimensionierung, kann zu Folgeproblemen führen: Die Austrittstemperaturen der PVT-Kollektoren können so stark abfallen, dass die Wärmepumpe ihre Effizienz verliert oder sogar ausfällt. Eine detaillierte Vorplanung durch professionelle Simulation ist daher unverzichtbar.
Bivalente PVT-Wärmepumpe:
Die Kombination von PVT-Kollektoren mit Erdsonden und Sole-Wasser-Wärmepumpen ist besonders interessant, denn durch die saisonale Regeneration des Erdreichs mittels PVT-Kollektoren können Sondenlängen eingespart werden. Möchten Sie wissen, welche Risikofaktoren bei diesem System zu beachten sind und wie Sie Sondenlängen einsparen können? Dann lesen Sie diesen Artikel zu diesem Thema.
Die optimale Konfiguration für Ihr Projekt finden Sie durch den Vergleich verschiedener PVT-Anlagen. Profitieren Sie von unserer umfangreichen Datenbank mit über 2.000 Wärmepumpen und 70 PVT-Kollektoren namhafter Hersteller.
FAQ
Ja, mit Polysun können Sie alle Komponenten Ihrer Anlage wie Speicher, Wärmepumpe und Verbraucher wie die Heizung abbilden und daraus die optimale Grösse der PVT-Anlage bestimmen, sodass die Erzeugung ideal zu Ihrem Wärmebedarf passt.
Eine PV-Anlage erzeugt Strom durch Solarzellen. PVT , Photothermie und Hybridkollektoren sind verschiedene Begriffe für die gleiche Technologie, die Photovoltaik und Solarthermie in einem Modul vereint, um sowohl Strom als auch Wärme zu produzieren. Mit Polysun lassen sich verschiedene Varianten von PV- und PVT-Systemen vergleichen, um die optimale Lösung für jedes Projekt zu finden.
Wärmenetze, Gewerbe- und Industriegebäude sowie Mehrfamilien- und Einfamilienhäuser: PVT-Kollektoren, vor allem in Kombination mit einer Wärmepumpe, bieten eine Lösung für eine Vielzahl von Anwendungsfällen.
PVT-Kollektoren dienen als Energiequelle für Wärmepumpen. Die erzeugte Wärme sowie die Umgebungswärme, wird benutzt um eine Wärmeträgerflüssigkeit zu erwärmen. Diese erwärmte Flüssigkeit wird direkt an eine Sole-Wasser-Wärmepumpe geleitet, die das Temperaturniveau weiter erhöht.
Ja, PVT-Kollektoren dienen nicht nur als Energiequelle für Wärmepumpen im Heizbetrieb, sondern können auch zur Kühlung eingesetzt werden. In diesem Fall geben die PVT-Kollektoren Wärme an die Umgebung ab und senken so die Temperatur des Wärmeträgers.
Die gekühlte Wärmeträgerflüssigkeit wird direkt an eine Sole-Wasser-Wärmepumpe geleitet. Diese kann die Kälte erzeugen und gezielt zur Kühlung nutzen.
Ja, Polysun kann den Eigenverbrauch von PVT-Kollekoren durch Wärmepumpe simulieren und optimieren. Es berechnet, wie viel Solarstrom die Wärmepumpe direkt nutzen kann, und hilft, den Verbrauch so anzupassen, dass möglichst wenig Strom aus dem Netz benötigt wird.