Die folgende, vorlesungsbegleitende Ausarbeitung Projektierung einer Solarthermieanlage für ein Studentenwohnheim am Standort Osnabrück wurde im Rahmen des Moduls Projektierung technischer Systeme im fünften Semester am Institut für duale Studiengänge der Hochschule Osnabrück angefertigt. Ziel der Ausarbeitung ist die Projektierung einer solarthermischen Anlage zur Warmwasserunterstützung für ein Studentenwohnheim inklusive Angebotserstellung.
Mit Hilfe einer Grobauslegung und der Simulationssoftware "GetSolar" werden zwei verschiedene Kollektortypen ausgewählt, für die eine genauere Projektierung durchgeführt wird. Durch verschiedene Berechnungen werden alle benötigten Bauteile wie Speicher, Rohre und MAG jeweils für beide Varianten bestimmt. Nach einem abschließenden Kostenvergleich, der Investitionskosten, staatliche Förderungen und Einsparung fossiler Brennstoffe beinhaltet, wird dem Kunde empfohlen, 20 Kollektoren des Typs SKN 4.0s in einer 2x10 Parallelschaltung auf der Süddachfläche des Studentenwohnheims zu installieren.
Inhaltsverzeichnis
- Abstract
- Inhaltsverzeichnis
- Abbildungsverzeichnis
- Abkürzungsverzeichnis
- Symbolverzeichnis
- Tabellenverzeichnis
- Aufgabenstellung
- Ausführungsbedingungen
- Ausführungssystem
- Dachflächen
- Erforderliche Heizleistung der Kollektoranlage
- Informationen und vorläufige Berechnungen zu den Kollektoren
- Kollektorarten
- Grobaußlegung der Kollektoren
- Vorauswahl
- Feldgröße und -design
- Speicherauslegung
- Auslegung des Leitungssystems und der Pumpe
- Auslegung der Rohrlänge
- Auslegung der Rohrdimension
- Berechnung des Volumenstroms
- Bestimmung der Druckverluste
- Druckverlust des Kollektorfelds
- Druckverlust des Kollektorkreislaufs
- Druckverlust im Solarspeicher
- Gesamter Druckverlust
- Auswahl einer Solarstation
- Membran-Ausdehnungsgefäß
- SKN 4.0s
- SKR 12.1R CPC
- Anlagevolumen
- MAG bei einer Flachkollektoranlage
- Vordruck
- Fülldruck
- Enddruck
- MAG bei einer Vakuumröhrenkollektoranlage
- Stagnation
- Eigensicherheit der Solaranlage
- Solarflüssigkeit
- Kosten
- Energieeinsparung
- Investitionskosten
- Staatliche Förderung
- Amortisationsrechnung
- Kritische Reflexion
- Fazit
- Optimierung der Energieeffizienz im Studentenwohnheim
- Reduzierung der CO2-Emissionen durch Nutzung erneuerbarer Energien
- Kostenanalyse und Wirtschaftlichkeit der Solarthermieanlage
- Auswahl geeigneter Kollektoren und Komponenten
- Dimensionierung der Anlage und Berechnung der benötigten Bauteile
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die vorliegende Projektarbeit befasst sich mit der Projektierung einer Solarthermieanlage für ein Studentenwohnheim am Standort Osnabrück. Ziel ist es, eine Anlage zu konzipieren, die zur Warmwasserunterstützung im Wohnheim eingesetzt werden kann und dabei die Energieeffizienz steigert und die CO2-Emissionen reduziert. Die Arbeit umfasst die Auswahl geeigneter Kollektoren, die Dimensionierung der Anlage, die Berechnung der Kosten und eine abschliessende Amortisationsrechnung.
Zusammenfassung der Kapitel
Die Arbeit beginnt mit einer detaillierten Beschreibung der Aufgabenstellung und der Ausführungsbedingungen. Anschliessend werden die erforderlichen Heizleistungen der Kollektoranlage ermittelt und die Kollektorarten und -typen vorgestellt. Im weiteren Verlauf erfolgt die Grobauslegung und Vorauswahl der Kollektoren, sowie die Berechnung der Feldgröße und des Felddesigns. Die Dimensionierung des Speichers und des Leitungssystems, inklusive der Berechnung der Druckverluste, bildet einen weiteren Schwerpunkt. Abschliessend werden die Kosten der Anlage, die Energieeinsparungen und die Amortisationsrechnung betrachtet.
Schlüsselwörter
Solarthermie, Studentenwohnheim, Warmwasserunterstützung, Kollektor, Grobauslegung, Speicherauslegung, Leitungssystem, Druckverlust, Kostenanalyse, Amortisationsrechnung, Energieeffizienz, CO2-Emissionen.
- Arbeit zitieren
- Marvin Acuna Pihan (Autor:in), 2014, Projektierung einer Solarthermieanlage am Beispiel eines Studentenwohnheims, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/342770
