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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Klimatisierung eines Gebäudes
mit einer Photovoltaikanlage und einer elektrisch angetriebenen
Wärmepumpe.
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Es
ist bekannt, auf Gebäuden Photovoltaikanlagen zu errichten
und die Klimatisierung des Gebäudes mit einer Wärmepumpe
durchzuführen. Auf diese Weise können insbesondere
Heizenergiekosten gespart werden.
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DE 299 12 994 U1 beschreibt
eine Einrichtung mit einer Zentrale mit Photovoltaik und Wärmepumpe,
wobei die in der Wärmepumpe erzeugte Wärme einer
Mehrzahl von Einfamilienhäusern zugeleitet wird. Die Wärmepumpen
werden durch die von der Photovoltaik gelieferte Elektroenergie
angetrieben.
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DE 100 48 035 A1 beschreibt
eine Einrichtung bestehend aus einem Solar-Hybridkollektor und einer
Wärmepumpe mit Steuerungseinrichtung. Die Steuerungseinrichtung
steuert über einen Algorithmus zum Energiemanagement die
Strom- und Wärmeflüsse so, dass im Jahresmittel
eine positive Energiekostenbilanz oder wenigstens ein Energiekostenminimum
im Gebäude erreicht wird, wobei die Einspeisevergütung
Berücksichtigung findet.
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DE 100 21 498 beschreibt
eine Kombination aus einer Photovoltaik mit Wärmepumpe
und einer Steuerungseinrichtung. Die Steuerungseinrichtung steuert
den Betrieb nach technischen Daten, beispielsweise Wetterdaten,
mit dem Ziel einer Optimierung der Energieeinsparung.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Vorrichtung
zur Klimatisierung eines Gebäudes mit einer Photovoltaikanlage
und einer elektrisch angetriebenen Wärmepumpe anzugeben,
die neben der Senkung der Energiekosten eine rasche Amortisation
der Investitionskosten ermöglicht.
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Erfindungsgemäß wird
diese Aufgabe mit dem Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst.
Es wird eine Vorrichtung zur Klimatisierung eines Gebäudes mit
einer Photovoltaikanlage und einer elektrisch angetriebenen Wärmepumpe
vorgeschlagen, wobei vorgesehen ist, dass das Verhältnis
der nominellen Leistungsaufnahme der Wärmepumpe zur nominellen
Leistungsabgabe der Photovoltaikanlage zwischen 1:1 und 1:3 ist.
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Es
wird ein Verfahren zur Steuerung einer Vorrichtung zur Klimatisierung
eines Gebäudes mit einer Photovoltaikanlage zur Erzeugung
elektrischer Energie und einer elektrisch angetriebenen Wärmepumpe
vorgeschlagen, wobei vorgesehen ist, dass der elektrische Ausgang
der Photovoltaikanlage mit einem Einspeisezähler verbunden
wird, wenn in einem gewählten Zeitraum die von der Photovoltaikanlage
in das öffentliche elektrische Netz eingespeiste kumulierte
Energiemenge kleiner als ein Energiemengen-Sollwert ist oder wenn
die Wärmepumpe nicht in Betrieb gesetzt ist, und dass der
elektrische Ausgang der Photovoltaikanlage mit dem elektrischen
Eingang der Wärmepumpe verbunden wird, wenn in einem gewählten
Zeitraum die von der Photovoltaikanlage in das öffentliche
elektrische Netz eingespeiste kumulierte Energiemenge größer
als der Energiemengen-Sollwert ist und wenn die Wärmepumpe
in Betrieb gesetzt ist.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich dadurch
aus, dass sie durch die vorgeschlagene Wahl des Verhältnisses
der nominellen Leistungsaufnahme der Wärmepumpe zur nominellen
Leistungsabgabe der Photovoltaikanlage die Ausbildung von Vorrichtungen
mit Photovoltaik und Wärmepumpe ermöglicht, die
zum einen kostengünstig bis gewinnbringend betrieben werden
können und deren Photovoltaik zum anderen auf Dächern
herkömmlicher Ein- und Zweifamilienhäuser untergebracht
werden kann. Die Photovoltaikanlage kann ein oder mehrere Solarzellenmodule
und einen oder mehrere Wechselrichter aufweisen, die den Solarstrom
in einen zur Einspeisung in das öffentliche Netz geeigneten
Wechselstrom transformieren. Unter der nominellen Leistungsaufnahme
der Wärmepumpe wird die Leistungsaufnahme der Wärmepumpe
verstanden, für die die Wärmepumpe ausgelegt ist,
um einen möglichst optimalen Betrieb zu ermöglichen
hinsichtlich Wirkungsgrad, Lebensdauer usw. Die Betriebs-Leistungsaufnahme
der Wärmepumpe soll der nominellen Leistungsaufnahme möglichst
gleichen, weil bei größeren Differenzen die Wärmepumpe
Schaden erleidet. Die nominelle Leistungsaufnahme der Wärmepumpe
kann beispielsweise auf dem Typenschild und/oder in dem Datenblatt
der Wärmepumpe angegeben sein.
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Unter
der nominellen Leistungsabgabe der Photovoltaikanlage wird die Leistungsabgabe
der Photovoltaikanlage verstanden, für die die Photovoltaikanlage
ausgelegt ist, um einen möglichst optimalen Betrieb zu
ermöglichen hinsichtlich Wirkungsgrad, Lebensdauer usw.
Die Photovoltaikanlage weist einen oder mehrere Wechselrichter auf,
um den Betrieb der Wärmepumpe und die Einspeisung von elektrischer
Energie in das öffentliche Netz zu ermöglichen.
Sofern es sich um mehr als einen Wechselrichter handelt, ist die
nominelle Leistungsabgabe der Photovoltaikanlage gleich der Summe
der nominellen Leistungsabgabe der Wechselrichter. Durch den Bezug
der Leistungsangabe der Photovoltaikanlage auf die Leistungsabgabe
der Wechselrichter ist der Wirkungsgrad der Wechselrichter berücksichtigt. Die
nominelle Leistungsabgabe der Photovoltaikanlage bzw. des Wechselrichters
kann auf dem Typenschild und/oder in dem Datenblatt der Photovoltaikanlage
bzw. des Wechselrichters angegeben sein. Die Betriebs-Leistungsabgabe
der Photovoltaikanlage soll der nominellen Leistungsabgabe der Photovoltaikanlage
möglichst gleichen, wobei klimatische Bedingungen, wie
zum Beispiel Sonnenscheindauer, Sonneneinstrahlungsintensität
und Umgebungstemperatur, zu berücksichtigen sind. Es ist
daher möglich, dass die nominelle Leistungsabgabe der Photovoltaikanlage
nur für eine angegebene Klimazone gilt, beispielsweise
für Mitteleuropa. Auf den tatsächlichen Spitzen-
oder Jahresertrag einer Photovoltaikanlage wirken sich auch örtliche
Beeinträchtigungen durch Rauch, Dunst oder Nebel oder durch
Verstaubungen oder Schmutzschichten auf den Solarzellen der Photovoltaikanlage
aus.
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Wie
weiter unten an Beispielrechnungen gezeigt ist, kann bereits mit
dem Leistungsverhältnis 1:1 eine Kostenreduzierung der
Gebäudeklimatisierung erreicht werden. Eine kostenneutrale
Lösung stellt sich bei einem Leistungsverhältnis
von etwa 1:2 ein, d. h. es wird durch den Betrieb der Vorrichtung
ein Ertrag erwirtschaftet, der zur Deckung der Investitionskosten
herangezogen werden kann, während bei einem Leistungsverhältnis
von 1:3 ein Überschuss erwirtschaftet wird.
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In
einer vorteilhaften Ausbildung der Vorrichtung ist vorgesehen, dass
zwischen dem elektrischen Ausgang der Photovoltaikanlage und dem
Einspeisezähler ein erster Ein-Aus-Schalter angeordnet
ist, dass zwischen dem elektrischen Ausgang der Photovoltaikanlage
und dem elektrischen Eingang der Wärmepumpe ein zweiter
Ein-Aus-Schalter angeordnet ist, und dass zwischen dem elektrischen
Eingang der Wärmepumpe und einem Hausstromzähler
ein dritter Ein-Aus-Schalter angeordnet ist. Dieses Schaltungsprinzip
kann auch verwirklicht werden, indem beispielsweise Ein-Aus-Schalter
zu Umschaltern oder Wechselschaltern zusammengefasst werden. Die
vorgeschlagene Schalteranordnung dient dem Zweck, den Ausgang der
Photovoltaikanlage wahlweise mit dem Eingang des Einspeisezählers oder
mit dem elektrischen Eingang der Wärmepumpe zu verbinden
und weiter die Wärmepumpe wahlweise mit dem Ausgang der
Photovoltaikanlage oder dem Hausstromzähler zu verbinden.
Dabei umfasst der Begriff „Hausstromzähler” die Übergabestelle vom öffentlichen
Netz zum Endverbraucher. Aus wirtschaftlicher Sicht ist es wegen
der derzeitig positiven Differenz zwischen Einspeisevergütung
und Elektroenergiepreis vorteilhaft, den von der Photovoltaikanlage
erzeugten Solarstrom auch dann in das öffentliche Netz
einzuspeisen, wenn in einem gewählten Zeitraum der Energiemengen-Sollwert
bereits überschritten ist und der Solarstrom nicht zum
Betrieb der Wärmepumpe benötigt wird. Es kann
aber auch vorgesehen sein, den zum Betrieb der Wärmepumpe nicht
benötigten Solarstrom zum Betreiben anderer Verbraucher
zu nutzen oder ihn lokal zwischenzuspeichern, beispielsweise in
Form von Warmwasser, das durch Elektroheizer aufbereitet wurde.
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Es
kann vorgesehen sein, dass der erste Ein-Aus-Schalter und der zweite
Ein-Aus-Schalter und der dritte Ein-Aus-Schalter mit einer Steuerungseinheit
verbunden sind.
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Es
kann weiter vorgesehen sein, dass an der Steuerungseinheit der Energiemengen-Sollwert
einstellbar ist. Bei dem Energiemengen-Sollwert kann es sich beispielsweise
um einen täglichen, wöchentlichen, monatlichen,
quartalsweisen oder jährlichen Energiemengen-Sollwert handeln.
Der Energiemengen-Sollwert kann durch eine Kostenrechnung auf der
Basis eines Tilgungsplans und/oder nach steuerlichen Aspekten ermittelt
werden, mit dem Ziel, vorzugsweise die Energiekosten zur Gebäudeklimatisierung
zu minimieren.
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Es
kann auch vorgesehen sein, dass an der Steuerungseinheit ein Temperatur-Sollwert
und/oder ein Temperatur-Regime einstellbar ist. Es kann also vorgesehen
sein, dass die Inbetriebnahme der Wärmepumpe entsprechend
eines Temperatursollwerts und/oder eines Temperatur-Regimes, d.
h. eines zeitabhängigen Temperaturverlaufs, vorgenommen
wird. Dadurch können Synergieeffekte hergestellt werden. Das
Umschaltregime zur Einspeisung von Solarstrom in das öffentliche
Netz kann beispielsweise auch durch das Temperatur-Regime, d. h.
den zeitlichen Verlauf der Solltemperatur, beeinflusst werden, indem
beispielsweise die Wärmepumpe in der lichtarmen Jahreszeit
bevorzugt mit Solarstrom gespeist wird und in der lichtreichen Jahreszeit
bevorzugt Solarstrom in das öffentliche Netz eingespeist
wird.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausbildung ist vorgesehen, dass an
die Steuerungseinheit Sensoren anschließbar sind. Es kann
sich dabei beispielsweise um Verbrauchszähler, um Temperaturfühler oder
um Sensoren zur Ermittlung der Beleuchtungsstärke handeln.
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Weiter
kann vorgesehen sein, dass die Steuerungseinheit programmierbar
ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Soll-Energiemenge mit
einem Programmalgorithmus bestimmt wird. Die Steuerungseinheit kann
damit logische Entscheidungen treffen und in Abhängigkeit
von weiteren Parametern bestimmen, ob die Photovoltaikanlage den Solarstrom
in das öffentliche Netz einspeist oder in die Wärmepumpe.
Der Programmalgorithmus kann auch vorgesehen sein, um die mit der
erfindungsgemäßen Vorrichtung mögliche
Kosteneinsparung zu optimieren.
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Es
kann vorgesehen sein, dass mit dem Programmalgorithmus die Soll-Energiemenge
in Echtzeit bestimmt wird.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausbildung ist vorgesehen, dass die
Steuerungseinheit mindestens eine Datenübertragungs-Schnittstelle
aufweist.
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Es
kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass der Programmalgorithmus
die Abfrage von Sensordaten und/oder digital bereitgestellter Informationen
vorsieht.
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Bei
der genannten Datenübertragungs-Schnittstelle kann es sich
um eine parallele oder um eine serielle Schnittstelle handeln, wie
sie von Computern bekannt ist. Es kann sich aber auch um eine TCP/IP-Schnittstelle
handeln, über welche die Steuerungseinheit beispielsweise
auf das Internet zugreifen kann.
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Auf
diese Weise können beispielsweise Wetterprognosen ausgewertet
werden und in die Steuerung der Photovoltaikanlage bzw. der Wärmepumpe einfließen.
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Weitere
vorteilhafte Ausbildungen sind auf die Einstellung und Bestimmung
des Wertes für den Energiemengen-Sollwert gerichtet.
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Es
kann vorgesehen sein, dass der Energiemengen-Sollwert als Festwert
vorgegeben wird. Dabei kann es sich beispielsweise um einen aus
dem jährlichen Energiemengen-Sollwert ermittelten mittleren
täglichen Energiemengen-Sollwert handeln.
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Es
kann weiter vorgesehen sein, dass der Energiemengen-Sollwert auf
Prognose und/oder Messwerte gestützt variabel vorgegeben
wird. Ein solcher Verfahrensschritt kann beispielsweise monatlich
vorgesehen sein, indem die monatlich eingespeiste Energiemenge kumuliert
wird, mit dem monatlichen Energiemengen-Sollwert verglichen wird, und
bei negativer Energiebilanz der tägliche Energiemengen-Sollwert
entsprechend erhöht wird. Bei dem mit der Prognose vorgegebenen
Energiemengen-Sollwert handelt es sich um einen Sollwert, der durch
Extrapolation einer Reihe von Messwerten ermittelbar ist, bei dem
durch Messwerte gestützten Sollwert um einen Sollwert,
der auf aktuellen und/oder zeitlich zurückliegenden Messwerten
beruht, beispielsweise um einen aktuellen Temperaturmesswert oder
um einen Jahresmittelwert der Temperatur oder dergleichen.
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Weiter
kann vorgesehen sein, dass die Photovoltaikanlage lediglich zur
Umwandlung von solarer Energie in elektrische Energie ausgelegt
ist. Im Gegensatz zu einer sogenannten Hybridanlage ist die vorgeschlagene
Photovoltaikanlage nur mit photovoltaischen Solarzellen ausgebildet
und nicht zusätzlich mit thermischen Solarzellen.
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In
einer vorteilhaften Ausbildung ist vorgesehen, dass die Photovoltaikanlage
mit Dünnschicht-Modulen ausgebildet ist. Durch die Verwendung
von Dünnschichtmodulen, ist es möglich, auch die
für das weiter oben beschriebene Leistungsverhältnis
Wärmepumpe/Photovoltaikanlage von 1:3 benötigten
leistungsstarken Solarzellen auf Dächern von herkömmlichen
Einfamilienhäusern zu montieren.
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Es
kann vorgesehen sein, dass die nominelle Leistungsaufnahme der Wärmepumpe
zwischen 2 kW und 170 kW ist, vorzugsweise zwischen 2 kW und 5 kW
ist. Es handelt sich dabei um die Aufnahme elektrischer Leistung.
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Weiter
kann vorgesehen sein, dass die Wärmepumpe eine G-Zahl von
1:A aufweist, wobei A ≥ 2 ist. Die sogenannte G-Zahl gibt
an, in welchem Verhältnis die zum Betrieb der Wärmepumpe
aufgewendete elektrische Energie zur von der Wärmepumpe abgegebenen
thermischen Energie steht. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die
Wärmepumpe eine G-Zahl 1:A aufweist, wobei A ≥ 4
ist, beispielsweise eine G-Zahl von 1:4,5.
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Die
Wärmepumpe kann als Luft-/Wasser-Wärmepumpe ausgebildet
sein.
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Es
ist auch möglich, dass die Wärmepumpe als Sole-Wärmepumpe
oder als Wasser/Wasser-Wärmepumpe ausgebildet ist. Die
erfinderische Lösung ist allerdings auf die beispielhaft
genannten Wärmepumpenausführungen nicht beschränkt.
Weiter kann die Wärmepumpe auch so ausgebildet sein, dass
sie sowohl zu wärmen als auch zu kühlen vermag.
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Im
folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen
unter Zuhilfenahme der beiliegenden Zeichnungen beispielhaft verdeutlicht.
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Es
zeigen
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1 ein
Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Vorrichtung in schematischer Darstellung;
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2a bis 2c schematische
Schaltbilder zur Verdeutlichung der Wirkungsweise der erfindungsgemäßen
Vorrichtung.
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1 zeigt
ein Gebäude 1 mit einer auf einer Dachfläche
angeordneten Photovoltaikanlage 2, die über eine
elektrische Ableitung 2a mit einer Steuereinheit 3 verbunden
ist.
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Eine
Wärmepumpe 4 ist elektrisch mit der Steuerungseinheit 3 verbunden
und weiter über Warmwasserleitungen 5w mit Heizkörpern 5 verbunden,
die in den zu beheizenden Räumen des Gebäudes 1 angeordnet
sind. Die Wärmepumpe 4 kann über eine
Zuleitung mit einer Grundwasserschicht 6 verbunden sein,
sie kann aber auch andere Medien, wie Luft, als Energieträger
nutzen. Die Wärmepumpe 4 ist in dem in 1 dargestellten
Ausführungsbeispiel nur beispielhaft dargestellt. Neben
den Heizkörpern 5 kann beispielsweise auch ein
in 1 nicht dargestellter Heißwasserboiler
zur Warmwasserversorgung vorgesehen sein. Die genannten Komponenten
bilden eine Vorrichtung vorzugsweise zur Klimatisierung des Gebäudes 1.
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Die
Steuerungseinheit 3 ist mit einem Einspeisezähler 7 verbunden
sowie mit einem Hausstromzähler 8.
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In
den 2a bis 2c ist
nun das Zusammenwirken der vorgenannten Komponenten im einzelnen
beschrieben.
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2a zeigt
die Photovoltaikanlage 2, die aus Solarzellenmodulen aufgebaut
ist, die mit einem oder mehreren Wechselrichtern verbunden sind.
Am elektrischen Ausgang der Wechselrichter wird bei ausreichendem
Lichteinfall eine elektrische Wechselspannung von beispielsweise
240 V Spannung bei einer Frequenz von 50 Hz bereitgestellt. Der
durch den Ausgang der Wechselrichter gebildete Ausgang der Photovoltaikanlage 2 ist über
einen ersten elektrischen Schalter 3a mit dem Einspeisezähler 7 verbunden,
der an eine Phase oder mehrere Phasen des öffentlichen
elektrischen Netzes (240 V, 50 Hz) angeschlossen ist und die in
das öffentliche Netz eingespeiste Energiemenge erfasst.
Der Ausgang der Photovoltaikanlage 2 ist weiter über
einen elektrischen Schalter 3b mit dem elektrischen Eingang
der Wärmepumpe 4 verbunden. Der elektrische Eingang der
Wärmepumpe 4 ist weiter über einen elektrischen Schalter 3c mit
einem Hausstromzähler 8 verbunden, der an das öffentliche
elektrische Netz (240 V, 50 Hz) angeschlossen ist und die aus dem öffentlichen
Netz entnommene Energiemenge erfasst.
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Die
Schalter 3a bis 3c sind in die Steuerungseinheit 3 integriert
bzw. werden von der Steuerungseinheit 3 angesteuert. Die
Steuerungseinheit 3 verfügt über eine
in den 3a bis 3c nicht
dargestellte Eingabevorrichtung zur Eingabe eines Energiemengen-Sollwertes.
Der Energiemengen-Sollwert kann in Abhängigkeit von einem
Tilgungsplan der getätigten Investition der Photovoltaikanlage,
der Wärmepumpe usw. und unter Berücksichtigung steuerlicher
Aspekte so gewählt sein, dass die Energiekosten für
die Gebäudeklimatisierung minimiert werden, wie weiter
unten an Beispielrechnungen gezeigt.
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2a zeigt
den Schaltzustand der Schalter 3a bis 3c für
den Fall, dass die in das öffentliche Netz eingespeiste
kumulative Energiemenge kleiner als der Energiemengen-Sollwert ist.
In diesem Fall ist der Schalter 3a geschlossen, und die
von der Photovoltaikanlage 2 erzeugte Energie wird in das öffentliche Netz
eingespeist. Die Wärmepumpe 4 wird deshalb mit
elektrischer Energie aus dem öffentlichen Netz gespeist,
sofern ein Bedarf an Heizungsenergie oder an Warmwasser besteht.
Der Schalter 3c wird also in Abhängigkeit von
dem Wärmebedarf betätigt.
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2b zeigt
nun den Schaltzustand der Schalter 3a bis 3c für
den Fall, dass die in das öffentliche Netz eingespeiste
kumulative Energiemenge gleich oder größer dem
Energiemengen-Sollwert ist und ein Bedarf an Heizungsenergie oder
an Warmwasser besteht. In diesem Fall ist der Schalter 3a geöffnet,
und die von der Photovoltaikanlage 2 erzeugte Energie wird
in die Wärmepumpe eingespeist. Für die Versorgung
der Wärmepumpe entstehen nun keine Energiekosten.
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2c zeigt
nun Schaltzustand der Schalter 3a bis 3c für
den Fall, dass kein Bedarf an Heizungsenergie oder an Warmwasser
besteht. In diesem Fall ist der Schalter 3a geschlossen,
und die von der Photovoltaikanlage 2 erzeugte Energie wird
in das öffentliche Netz eingespeist.
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Die
Steuerungseinheit 3 kann auch so programmiert sein, dass
die aktuelle Entscheidung über die Verwendung des Solarstromes
nicht aus der bereitgestellten kumulativen Energiemenge der Photovoltaikanlage
abgeleitet wird, sondern eine Entscheidungsstrategie gewählt
wird, welche Verbrauchsgewohnheiten, jahreszeitliche Sonnenscheindauer,
jahreszeitlichen Wärmenergiebedarf und dergleichen berücksichtigt,
so dass ein komplexes Entscheidungskriterium bereitgestellt wird,
das im Jahresmittel das oben genannte Kriterium erfüllt,
wonach die Wärmepumpe 4 erst dann mit Solarstrom
betrieben wird, wenn der Energiemengen-Sollwert erreicht oder überschritten
ist. Die Entscheidungsstrategie kann in einem Programmalgorithmus
abgelegt sein, mit Hilfe dessen die Steuerungseinheit einen beispielsweise
tagesaktuellen Energiemengen-Sollwert bestimmen kann.
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Im
weiteren wird anhand von Auslegungsbeispielen gezeigt, welchen Einfluss
das Verhältnis zwischen dem nominellen Energiebedarf der
Wärmepumpe 4 zu der nominellen Leistungsabgabe
der Photovoltaikanlage 2 auf die Ertragslage der Photovoltaikanlage 2 hat.
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In
den folgenden Beispielen wird davon ausgegangen, dass die Wärmepumpe 4 einen
Energiebedarf von 3 kW hat. Es wird weiter angenommen, dass die
nutzbare Sonnenscheindauer pro Jahr 900 h beträgt und dass
die Wärmepumpe 4 pro Jahr 6875 kWh elektrische
Energie verbraucht. Der Energiepreis betrage 0,13 EUR/kWh, die Einspeisungsvergütung
0,518 EUR/kWh.
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Beispiel 1
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Das
Verhältnis des nominellen Energiebedarfs der Wärmepumpe 4 zu
der nominellen Leistungsabgabe der Photovoltaikanlage 2 ist
1:1, d. h. die Photovoltaikanlage hat eine Ausgangsleistung von
3 kW.
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Der
jährliche Ertrag der Photovoltaikanlage 2 beträgt 3 kW × 900 h = 2700 kWh
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Wenn
nun die Photovoltaikanlage 2 ausschließlich zum
Betrieb der Wärmepumpe 4 genutzt wird, müssen
nur noch (6875 – 2700) kWh = 4175 kWhan
elektrischer Energie bezogen werden, d. h. die Einsparung beträgt 0,13 × 2700 EUR = 351,- EUR
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Beispiel 2
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Das
Verhältnis des nominellen Energiebedarfs der Wärmepumpe 4 zu
der nominellen Leistungsabgabe der Photovoltaikanlage 2 ist
1:2, d. h. die Photovoltaikanlage hat eine Ausgangsleistung von
6 kW.
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Der
jährliche Ertrag der Photovoltaikanlage 2 beträgt
nun 6 kW × 900 h = 5400 kWh
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Unter
der Annahme, dass 65% des Solarstromaufkommens für den
Betrieb der Wärmepumpe genutzt werden, müssen
nur noch (6875 – 0,65 × 5400)
kWh = 3365 kWhan elektrischer Energie bezogen werden, d. h.
die Einsparung beträgt 0,13 × 3510
EUR = 456,30 EUR
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Aus
dem Verkauf des restlichen Solarstroms kann ein Erlös von (0,518 × 1890) EUR = 979,02 EURerzielt
werden.
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Abzüglich
der für den Betrieb der Wärmepumpe anfallenden
Energiekosten verbleibt ein Überschuss von 979,02
EUR – 0,13 EUR/kWh × 3365 kWh = 541,57 EUR
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Der
jährliche Erlösüberschuss in Höhe
von 541,57 EUR kann zur Deckung der Finanzierungskosten der Photovoltaikanlage
herangezogen werden.
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Beispiel 3
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Das
Verhältnis des nominellen Energiebedarfs der Wärmepumpe 4 zu
der nominellen Leistungsabgabe der Photovoltaikanlage 2 ist
1:3, d. h. die Photovoltaikanlage hat eine Ausgangsleistung von
9 kW.
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Der
jährliche Ertrag der Photovoltaikanlage 2 beträgt
nun 9 kW × 900 h = 8100 kWh
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Unter
der Annahme, dass 65% des Solarstromaufkommens für den
Betrieb der Wärmepumpe genutzt werden, müssen
nur noch (6875 – 0,65 × 8100)
kWh = 1610 kWhan elektrischer Energie bezogen werden, d. h.
die Einsparung beträgt 0,13 × 5265
EUR = 684,45 EURAus dem Verkauf des restlichen Solarstroms
kann ein Erlös von 0,518 × 2835
EUR = 1468,53 EURerzielt werden.
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Abzüglich
der für den Betrieb der Wärmepumpe anfallenden
Energiekosten verbleibt ein Überschuss von 1468,53
EUR – 0,13 EUR/kWh × 1610 kWh = 1259,23 EUR
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Der
jährliche Erlösüberschuss in Höhe
von 1259,23 EUR kann zur Deckung der Finanzierungskosten der Photovoltaikanlage
herangezogen werden, bzw. es verbleibt im Vergleich mit Beispiel
2 ein Überschuss/Gewinn vor Steuern von 717,66 EUR.
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- 1
- Gebäude
- 2
- Photovoltaikanlage
- 2a
- elektrische
Ableitung
- 3
- Steuerungseinheit
- 4
- Wärmepumpe
- 5
- Heizkörper
- 5w
- Warmwasserleitung
- 6
- Grundwasserschicht
- 7
- Einspeisezähler
- 8
- Hausstromzähler
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 29912994
U1 [0003]
- - DE 10048035 A1 [0004]
- - DE 10021498 [0005]