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.
Bei der Planung von PVT-Anlagen müssen Planer und Ingenieure herausfinden, wie viele PVT-Kollektoren erforderlich sind, 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. In Kombination mit einer Wärmepumpe ermöglicht dies eine effiziente Beheizung, Warmwasserbereitung und aktive Kühlung.
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.
Wie werden PVT-Kollektoren eingesetzt?
Die gleichzeitige Erzeugung von Strom und Warmwasser mit PVT-Kollektoren bietet sich für eine Vielzahl von Anwendungen an. Für jede Anwendung ist die Anzahl der PVT-Kollektoren zu bestimmen. Polysun unterstützt Sie bei der Dimensionierung mit einer umfangreichen Produktdatenbank von über 70 PVT-Kollektoren namhafter Hersteller. Die Berechnung des Wärme- und Stromertrags erfolgt präzise anhand von Kennzahlen wie Nennleistung, Wirkungsgrad und Temperaturkoeffizienten. Es ist von essentieller Wichtigkeit, dass die Dimensionierung der PVT-Kollektoren präzise auf die Größe der Wärmepumpe abgestimmt wird, um kostspielige Fehldimensionierungen zu vermeiden. Polysun ist ein geeignetes Software-Tool, um alle Arten von PVT-Anlagen zu konfigurieren, unabhängig davon, ob es sich um ein Einfamilienhaus oder ein Wärmnetz handelt.
- 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 zur Regeneration von Erdwärmesonden genutzt werden, wodurch Laufmeter der Sonden gespart werden.
- Industriegebäude & Gewerbebauten: PVT-Wärmepumpen bieten Möglichkeiten zur Energieeinsparung und CO₂-Reduktion in Industriegebäuden. Sie können zur Erzeugung von Wärme für industrielle Prozesse genutzt werden.
- Wärmenetze: PVT-Kollektoren werden zunehmend in Wärmenetzen verwendet. In Kombination mit einer Wärmepumpe stellen sie eine moderne Lösung für Niedertemperatur-Wärmenetze in städtischen Gebieten dar.
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
Berücksichtigung von Lastspitzen in Heizlast
- Überprüfung der Auslegung auf Heizlastspitzen, sodass auch bei extrem kalten Aussentemperaturen eine Beheizung und Warmwassererzeugung gewährleistet ist.
- Auswahl geeigneter Wärmepumpen unter Berücksichtigung der Austrittstemperaturen aus PVT-Kollektoren.
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, welches als einzige 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 Regeneration des Erdreichs mittels PVT-Kollektoren lassen sich Sondenlängen einsparen. Möchten Sie erfahren, wann Regeneration notwendig und wirtschaftlich ist? Dann lesen Sie unseren 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
Kann ich mit Polysun die optimale Grösse der PVT-Anlage finden?
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.
Was ist der Unterschied zwischen PV, PVT-Anlagen, Photothermie und Hybridkollektoren?
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.
Für welche Anwendungen eignen sich PVT-Anlagen?
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.
Wie funktioniert eine PVT-Wärmepumpe?
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.
Kann eine PVT-Wärmepumpe auch zur Kühlung eingesetzt werden?
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.
Ist mit Polysun die Simulation und Optimierung des Eigenverbrauchs von Strom aus den PVT-Kollektoren mit einer Wärmepumpe möglich?
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.