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News vom 02.05.2014

Photothermie-System ermöglicht ganzjährige PV-Heizung

Die Firma EBITSCHenergietechnik GmbH hat auf Basis des bewährten Großspeichers 2Max ein Photothermie-System entwickelt, das PV-Strom äußerst effizient in Wärme umwandeln und langfristig speichern kann. Laut Angaben des Herstellers erlaubt das Photothermie-System von Ebitsch eine effizientere Beladung des Großspeichers, als dies mit Solarthermie-Kollektoren möglich wäre.

Dank eines intelligenten Wärmemanagements und eines hocheffizienten Photothermie-Converters lassen sich mit dem Ebitsch-Photothermiesystem Gebäude ganzjährig ausschließlich mit Solarstrom beheizen. Bild: EBITSCHenergietechnik GmbH
Dank eines intelligenten Wärmemanagements und eines hocheffizienten Photothermie-Converters lassen sich mit dem Ebitsch-Photothermiesystem Gebäude ganzjährig ausschließlich mit Solarstrom beheizen. Bild: EBITSCHenergietechnik GmbH

Da der überschüssige Strom noch anderweitig genutzt werden kann, erreicht das Photothermie-System eine wesentlich höhere Wertschöpfung pro qm-Dachfläche als Solarthermie. Einen zusätzlichen Komfortgewinn bietet die Kühlfunktion der Anlage. Die integrierte Frischwasserstation sorgt zudem immer für hygienisch einwandfreies Warmwasser.

Die Nutzung der Energie von PV-Modulen für die Heizung hat eine ganze Reihe von Vorteilen. Während Solarthermiekollektoren wegen der Stillstandszeiten im Hochsommer aufgrund fehlenden Bedarfs und im Winter mangels direkter Sonneneinstrahlung praktisch nur ein halbes Jahr effizient arbeiten, liefert die PV-Anlage permanent Strom - sogar im Winter bei diffuser Sonneneinstrahlung. In Verbindung mit dem Ebitsch Photothermie-Converter lässt sich bei solchen Wetterverhältnissen mehr Wärme erzeugen als mit Solarthermie-Kollektoren. Ist der Saisonspeicher beladen, kann der überschüssige Strom im Eigenverbrauch genutzt oder ins Netz eingespeist werden. Die überschüssige Wärme von Solarthermie-Kollektoren geht dagegen nicht nur ungenutzt verloren, sondern führt zudem noch zu stärkeren Materialbelastungen aufgrund von Dampfbildung und Überhitzung der Solarflüssigkeit (Stagnationsproblem). Während Solarkollektoren meist mit 5 bis 10 Jahren Garantie ausgeliefert werden, sind die langen Garantiezeiten von 25 Jahren für PV-Module ein weiteres Argument für das Ebitsch Photothermie-System.

Die effiziente Umwandlung des Solarstroms in Wärme gelingt durch die Kombination des Ebitsch-Photothermie-Converters mit dem 2Max-Saisonspeicher. Eine intelligente Steuerung übernimmt dabei das Temperaturmanagement im Großspeicher und optimiert die Stromnutzung für die Wärmeerzeugung.

Beim Ebitsch Photothermie-Converter handelt es sich im Prinzip um eine Wasser/Wasser-Wärmepumpe, die zwei Funktionen übernimmt. Zum einen nutzt das Gerät einen hocheffizienten Außen-Wärmetauscher, der die Wärme der Außenluft zu energetisch günstigen Zeiten in den Speicher einbringt. Auf der anderen Seite kann die Wärmepumpe die kühleren Schichten des 2Max-Großspeichers als Wärmequelle nutzen, um den thermisch getrennten Hochtemperaturbereich des Speichers zu erhitzen. Das passiert dann, wenn die Bedingungen im Außenbereich für den effizienten Betrieb der Wärmepumpe ungünstig sind.  Die Umschichtung der Wärme in den Hochtemperaturbereich des Speichers hat zudem den Vorteil, dass die Nutztemperatur des Speichers erhöht und gleichzeitig der kühlere Speicherbereich abgekühlt wird. So kann wieder Wärme auch mit niedrigeren Temperaturen eingeschichtet werden.

Den hohen Wirkungsgrad erreicht die Anlage durch ein intelligentes Steuerungs- und Ventilsystem, das den Wärmeverbrauch, die Stromleistung, die Wärme im Speicher und die Wärme aus dem Außen-Wärmetauscher optimal aufeinander abstimmt. Dank dieser Technik arbeitet die im Photothermie-Converter integrierte Wärmepumpe immer mit einem geringen Temperaturhub und erreicht so stets hohe Arbeitszahlen über 5.

Der Photothermie-Converter nutzt nur soviel Strom für den Betrieb der Wärmepumpe, wie die PV-Anlage zur Verfügung stellt. Da die integrierte Wärmepumpe vollmodulierend arbeitet, kann das Gerät unabhängig vom Stromnetz direkt mit dem Strom der PV-Anlage betrieben werden. Dies ist selbst bei kleinerer Leistung der PV-Anlage, z. B. an trüben Tagen, möglich, da die vollmodulierende Wärmepumpe bereits geringe Stromleistungen nutzen kann.

Das Herzstück des Photothermie-Systems von Ebitsch ist der 2Max Saisonspeicher aus glasfaserverstärktem Kunststoff, der, obwohl er waagrecht montiert wird, nach dem Schichtspeicherprinzip arbeitet. Dies gelingt durch eine clevere Unterteilung des Speichers in zwei thermisch getrennte Kammern und ein intelligentes, elektronisch gesteuertes Wärmemanagement. Mit einem Speichervolumen von bis zu 52,3 m³, ermöglicht es der Speicher die komplette Heizperiode mit Hilfe von Solarstrom zu überbrücken.

 

Dank der waagrechten Montage im Erdreich oder im Keller können jetzt auch Gebäude im Bestand solarisiert werden, an die man früher überhaupt nicht gedacht hätte. Der 2Max ist in Größen mit den Längen von 3,05 bis 13,05 Metern lieferbar, wobei Höhe und Breite mit 2,55 mal 2,55 Metern immer gleich bleiben. Die Speichervolumina erstrecken sich von 10 bis 52,3 m³.

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lukashen schrieb: Wie ist denn das Heizverhalten des kleinen Flachheizkörper auf 7 Uhr? Der wurde ja wohl schon getauscht und hat im Strang die geringste Vorlauftemperatur. Welche Raumtemperaturen werden erreicht,...
Mastermind1 schrieb: O.k. heißt, dass ich sollte die Heizzeiten ein wenig erweitern? Mein Gedanke war -auch wenn die Heisha wirklich leise ist- die WP nachts auszulassen... Macht es dann evtl. Sinn, die Dame nachts...
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