Solaranlagen

INHALT INHALT AST - Ihr Solarpartner Prinzip & Funktionsweise „Solarabsorber-Technologie“ .......................................................... 4 Transparenz Planung, Simulation Energie-Ertrag, ROI-Berechnung ............................................................ 5 Freibadanlagen Verlängerung der Badesaison ................................................................................................. 6 Sport-Hallenbad, Wellness & Spa Betriebskosten Reduktion ....................................................................................................... 8 Industrielle Anwendungen Bereitstellung Warmwasser ..................................................................................................... 10 Private Swimmingpools Die do-it-yourself Solaranlage ................................................................................................. 12 Nützliche Zusatzinformationen Dimensionierung, Regelungstechnik, Resümee ..................................................................... 14 Bausteine einer Solaranlage Absorberprofil, Steuerung ....................................................................................................... 15 Funktionsschemen einer Solaranlage Direkt durchströmt, mit Wärmetauscher, kombiniert mit Wärmepumpe ............................... 16 Anlagenbau Installationsvarianten ............................................................................................................... 18 3

AST - IHR SOLARPARTNER AST - IHR SOLARPARTNER Prinzip & Funktionsweise Solarabsorber-Technologie Sie machen sich Gedanken über den Klimawandel und wie Ihr ganz persönlicher Beitrag hinsichtlich einer CO2 Reduzierung in Ihrem direkten Arbeitsumfeld aussehen könnte? Sie beschäftigen sich bereits mit der Frage, mit welchen Mitteln oder technischen Lösungen Sie Ihren Betrieb effizienter, umweltfreundlicher und gleichzeitig profitabler ausrichten kön- nen. Wir beantworten diese Fragen und bieten Ihnen aus einer Hand die perfekte Langzeit- lösung dazu. AST konzipiert, produziert und installiert thermische Solaranlagen, die ganz individuell auf die örtlichen Gegebenheiten Ihres Unternehmens ausgerichtet sind. FUNKTIONSPRINZIP Das Grundprinzip der Funktionsweise einer Solaranla- ge im Schwimmbadbereich ist relativ einfach. Speziel- le Solarmatten werden auf Dachflächen montiert und nehmen die einfallende Sonnenbestrahlung auf. Entweder wird das Badewasser aus der Reinwasserlei- tung der Filteranlage entnommen und mithilfe der So- larumwälzpumpe durch die Solarmatte gepumpt, oder die Solarmatten werden in einen separaten Heizkreis- lauf eingebunden, wo die erzeugte Wärmeenergie mit- tels Wärmetauscher dem Badewasser zur Verfügung gestellt wird. Grad über der Temperatur des Beckenwassers liegt. Sie wird ausgeschaltet, wenn die Temperaturdifferenz zwischen Vor- und Rücklauf der Solaranlage (Vorlauf = Beckenwassertemperatur) 1 Grad beträgt. Die verhältnismäßig geringen Investitionskosten, so- wie die hohe Effizienz und Betriebssicherheit machen die AST Solaranlage sowohl technisch als auch wirt- schaftlich und ökologisch zum konkurrenzlosen Spit- zenreiter unter den Heizsystemen für diesen Zweck. Beispielgrafik für den möglichen Energieertrag AST Solarmatte 120/10 In den Röhrchen der Solarmatte nimmt das durch- strömende Wasser die einfallende Sonnenstrahlung in Form von Wärmeenergie auf und erwärmt sich um ca. 6 bis 8°C, bevor es über die Rücklaufverrohrung wieder in das Becken zurückgeführt, oder an den Wärmetau- scher abgegeben wird. Über eine elektronische Steuerung, die mittels Tempe- raturfühler im Beckenwasser und im Mattenfeld diesen Vorgang überwacht, wird die Anlage automatisch be- trieben. Eine präzise Regelung ist von großer Bedeu- tung für die Leistungsfähigkeit der Solaranlage. Die Umwälzpumpe wird eingeschaltet, wenn die Was- sertemperatur im Mattenfeld auf dem Dach etwa 4

ABSOLUTE TRANSPARENZ Um das Zeitfenster für die Amortisation Ihrer Investition und die zu erwartende CO2 Einsparung zu ermitteln, kann AST auf Wunsch den zu erwartenden individuel- len Energieertrag der Solaranlage berechnen. Mithilfe einer permanent aktualisierten Simulations- software, der sowohl geographische, wie auch klima- tische IST-Werte der vergangenen 10 Jahre zugrunde liegen, können wir den anzunehmenden Energieertrag in kWh auf Monatsbasis (siehe grafische Darstellungen unten) abbilden und daraus abgeleitet den Zeitpunkt der Amortisation ermitteln. Diese fundierten Eckdaten stellen einen sehr realitäts- nahen Blick in die Zukunft dar - sie geben Ihnen bei Ihrer Entscheidung aber auch die nötige Sicherheit, das Richtige zu tun. LEISTUNGSUMFANG Jede AST-Solar-Absorber-Anlage wird individuell und entsprechend der mit Ihnen gemeinsam definierten Ziele von AST Technikern geplant und projektiert. Auch die Installation wird von AST geplant und eine geeignete Montagelösung projektiert. Die Solar-Ab- sorberfläche wird der Dachfläche entsprechend ange- passt, wobei sich das Erscheinungsbild des Gebäudes kaum verändert. Die Amortisationszeit einer AST Solaranlage beträgt im Schnitt 4,5 Jahre. Abb. oben zeigt das, an die Gebäudestruktur (hier fünf mit- einander verbundene Solarmattenfelder - in Summe 838m²) angepasste Montageschema Die Solaranlagen werden hydraulisch und montage- optimiert geplant. Wir können die Anlage sowohl kom- plett mit Steuerung liefern, als auch in ein bereits be- stehendes System integrieren. Die gesamte, auf die Erdoberfläche auftreffende So- larenergie ist etwa 10.000 Mal größer, als der aktuelle Energiebedarf der Menschheit. Einen Teil davon ma- chen wir für Sie nutzbar! kWh 5

SONNENENERGIE EFFIZIENT & NACHHALTIG NÜTZEN In unseren Breitengraden scheint die Sonne mit einer Stärke von durchschnittlich 800 bis 1000W/m². Diese Sonnenenergie kann durch AST-Solarmatten unkompli- ziert zur kostengünstigen Beheizung Ihres Schwimm- bades genutzt werden. Die thermische Leistungsfähigkeit sowie der Wirkungs- grad ist enorm. Bis zu 87% der einfallenden Sonnen- energie werden an das, den Absorber durchströmende Wasser weitergegeben. Damit können Sie große Was- sermengen innerhalb kürzester Zeit kostengünstig so- lar erwärmen. 1m² Absorberfläche liefert in der Badesaison 250 bis 350kWh Wärmeenergie. Bei Freibädern fällt das Solar- energieangebot besonders günstig mit dem Nutzungs- zeitraum zusammen, da das Schwimmbecken gleich- sam als Wärmespeicher verwendet werden kann. Die UV-beständigen AST-Solarmatten sind aufgrund ihrer sehr engen Röhrchenführung eine der effizien- testen Absorber-Lösungen am gesamten Markt. So entspricht 1m² verlegter AST Solarmatte einer aktiven Sonnenauffangfläche von 1,523m². Eine AST Freibad Solaranlage kann:  250 bis 350 kWh Wärmeenergie / m² / Badesaison in das Energiemanagementsystem Ihrer Freibad- anlage einspeisen  die Wassertemperatur angenehmer machen und auch die Badesaison verlängern  zu einer erheblichen Einsparung an fossilen Brenn- stoffen beitragen und damit Ihre Betriebskosten optimieren  zur CO2 Reduzierung Ihrer Analge einen aktiven Beitrag leisten Praxisbeispiel (1L Heizöl ≈ 11,4 kWh): AST Solarmattenfläche: 1000 m² Badesaison: Energieertrag: Heizöl Ersparnis: bei EUR 0,63 / L: Vermeidung: Mai bis Sep. ca. 140 Tage ca. 300.000 kWh ca. 26.300 L ca. EUR 16.600 / Badesaison ca. 83,4 Tonnen CO2 7

EINBINDUNG EINER ÖKOLOGISCH SINNVOLLEN ENERGIERESSOURCE IN DAS GESAMTKONZEPT Hallenbäder sind auf einen Ganzjahresbetrieb ausge- richtet und haben somit einen erheblichen Warmwas- serbedarf. Um eine konstante Wassertemperatur zu gewährleisten, empfehlen wir unseren Kunden daher, die Solarabsorber-Anlage mit einer Wärmepumpe zu kombinieren. Dadurch entsteht ein ausgereiftes Solar- system, das bis zu einer Außentemperatur von +5°C in der Lage ist, auf kostengünstigem Weg Warmwasser bereit zu stellen. Besonders für Sport-Hallenbäder- und SPA-Betriebe bietet die AST-Solaranlage ein enormes Einsparpoten- zial, da hier ganzjährig große Mengen an Warmwasser benötigt werden. Durch die optimierte Geometrie der AST 120/10 Solar- matte, verfügt die Anlage über einen sehr hohen Durch- fluss, wodurch große Mengen an Wasser mit Hilfe der Sonne erwärmt und bereitgestellt werden können. Be- und Entlüfter AST Solar- absorber Absperrklappe Absperrklappe Rückschlagklappe Umwälzpumpe Absperrklappe mit Stellantrieb Wärmepumpe Umwälzpumpe Wärmetauscher © Alpentherme Ehrenberg Die in den Bäder- und/oder Wellnessbetrieben integ- rierten Energiemanagementsysteme achten in ihrer Regelungs- und Steuertechnik rund um die Uhr darauf, die gerade eben benötigte Energie, von der zu diesem Zeitpunkt wirtschaftlich sinnvollsten Ressource zu be- ziehen. Aus diesem Grund integrieren Planungsbüros und Ar- chitekten als intelligente Ergänzung zu den klassichen Energielieferanten wie Gas , PV und BHKW in zuneh- mendem Maße auch die kostengünstigen Solarabsor- beranlagen und das sowohl bei Neubau-, wie auch Sa- nierungsprojekten. Absperrklappe mit Stellantrieb Absperrklappen Umwälz- pumpe Absperrklappe mit Stellantrieb Anbindung Filterleitung Filter Schwimmbecken AST Solaranlage mit Wärmetauscher & Wäremepumpe Eine AST-Solar-Absorber-Anlage kann sowohl mit, als auch ohne Wärmepumpe in den Heizkreislauf einge- bunden werden. Um die Wassertemperatur konstant halten zu können, dient die Wärmepumpe als zu- sätzliche Heizquelle. Sie ist umweltfreundlicher und verbraucht weniger Energie als herkömmliche fossile Heizquellen (z.B. Gas). 9

SENKUNG DER PRODUKTIONSKOSTEN DURCH ÖKOLOGISCHE WARMWASSERERZEUGUNG Gerade in der Industrie gibt es eine Vielzahl an Pro- zessen, bei denen große Mengen an heißem Wasser benötigt werden. Solche Einsatzgebiete sind zum Bei- spiel: Brauereien, Molkereien, Lederindustrie, Papier- industrie, Großwäschereien, Altenheime, Krankenhäu- ser und viele mehr. Der Energieaufwand für die Bereitstellung des Warm- wassers ist meist sehr hoch und stellt oftmals den größten Teil der Produktions- bzw. Betriebskosten dar. Das AST-Solarsystem bietet Ihnen hierbei enormes Einsparpotenzial. Mit einer AST-Solar-Absorber-Anlage können große Mengen an Wasser mittels Solarenergie vorgewärmt werden. Die restliche Differenz bis zur erforderlichen Zieltemperatur wird anschließend mittels herkömmli- cher Heizsysteme überwunden. Auch in Lederfabriken werden große Mengen an hei- ßem Wasser benötigt. Bei der Einspeisung von Grund- wasser ist es erforderlich, das Wasser von ca. +8°C auf +90°C zu erhitzen. Mit der AST-Solar-Absorber-Anlage wird das Grund- wasser durch die Kraft der Sonne auf bis zu +50°C vorgewärmt. Für das weitere Aufheizen werden im An- schluss herkömmliche Heizmethoden angewandt. Durch die Installation des AST-Systems konnte bei ei- ner Lederfabrik in Uruguay eine Einsparung von 3000 Liter Heizöl pro Tag erreicht werden. Das ermöglicht eine Einsparung von ca. EUR 450.000 p.a. bzw. eine Vermeidung von 1.500 Tonnen CO2. 11

MONTAGEFERTIGE AST SOLARABSORBER EINHEITEN WOHLBEHAGEN IM EIGENEN POOL Dieses AST Produkt ist ein Selbstbau-Absorber für die Beheizung Ihres privaten Swimming Pools. Diese montagefertigen Solarmatten werden vom Schwimmbadwasser direkt durchströmt und erwär- men somit das Wasser in Ihrem Pool. Die hier eingesetzten Solarmatten sind identisch mit jenen, die wir bei Freibad-, Hallenbad- und Industrie- anlagen installieren. Sie sind UV-beständig und im gefüllten Zustand frostsicher. Auch diese Solarmatten erbringen pro Badesaison einen Energieertrag von 250 bis 350 kWh pro m² in- stallierter Absorberfläche. Damit werden bei einer installierten Solarmattenfläche von 70% der Becken- fläche, Wassertemperaturen von ca. 23 bis 25°C er- reicht. Sie sparen dabei ca. 50-60 L Heizöl pro m² Solarmattenfläche. Sie können, je nach handwerklichem Geschick die Montage selbst vornehmen oder von einem ortsansäs- sigen Installateur ausführen lassen. Um o.a. Wassertemperaturen zu erreichen, empfehlen wir eine gegen Südwesten ausgerichtete Dachfläche (Dachneigung idealerweise ca. 10°). Die vorgefertigten Montageeinheiten können nahezu auf jeder beliebigen Dacheindeckung (Haus-, Garagendach) waagrecht, schräg oder quer verlegt werden. Die optimale Dimensionierung Ihrer Solaranlage hängt primär von der Beckengröße Ihres Pools ab. Zudem haben Sie die Möglichkeit unsere montagefertigen Bausätze mit, oder ohne Steuerung der Temperatur- differenzregelung zu beziehen. Die Anlage wird am Dach installiert und benötigt so gut wie keine Installationsflächen für zusätzliche Ge- rätschaften im Wohn- oder Gartenbereich. Die Ins- tallationskosten sind relativ überschaubar, da keine weitere Energieversorgung (Öl, Gas, Strom etc.) er- forderlich ist. 13

AST SOLARENERGIE AST SOLARENERGIE NÜTZLICHE ZUSATZINFORMATIONEN DIMENSIONIERUNG Unsere Erfahrung hat gezeigt, dass die Solarmattenflä- che zwischen 50 und 80% der Wasseroberfläche betra- gen soll. In vielen Fällen wird die Absorberfläche durch die Größe der vorhandenen Dachflächen begrenzt. Ist diese weniger als 50% der Beckenfläche, so wird man auf eine Nachheizung nicht verzichten können. Liegt die Dachfläche im oben angeführten Bereich der Be- ckenfläche, so kann auf eine zusätzliche Heizung ver- zichtet werden. Grundsätzlich hängt die Dimensionierung jedoch vom sogenannten Kleinklima im Bereich des Beckens ab. Auch die Bereitschaft des Benutzers, variierende bzw. gleitende Beckenwassertemperaturen zu tolerieren, ist ein Faktor für die Dimensionierung. Um die Beckenwassertemperatur konstant halten zu können, kann die Solaranlage optional mit einer Wär- mepumpe ausgestattet werden. Dadurch nützen Sie den Solarertrag maximal aus. Auch bei schlechter Witterung kann die Wärmepumpe die Erwärmung auf- recht erhalten. Wenn gewünscht, können Sie von AST Ihre Solaranlage aus einer Hand mit integrierter Wär- mepumpe konstruiert und installiert bekommen. REGELUNG & HYDRAULIK Die Absorbermatten müssen gleichmäßig durchströmt werden. Bei der Aufteilung des Strömungsweges in viele parallel laufende Kanäle sucht sich das Wasser den Weg mit dem geringsten Widerstand. AST achtet bei der Konstruktion seiner Anlagen auf gleiche Wider- stände. Das wird möglich, wenn alle Wege gleich lang sind (sog. Tichelmann Verrohung) und die Druckverlus- te in den Verteilerrohren nicht stark ins Gewicht fallen. Bei hydraulisch gut ausgelegten Solaranlagen sollte der Verbrauch an elektrischer Energie für die Pumpen nicht mehr als 1 bis 2% der gewonnenen Solarenergie betragen. Der Durchfluß in den Absorberflächen wird so aus- gelegt, dass weder eine überhöhte Temperatur (und somit Wirkungsgrad verliert) noch überhöhter Pum- penenergieaufwand auftritt. Bei der Konstruktion der Anlage achten wir darauf, dass die Solarmatten auf großen Flächen verlegt werden. RESÜMEE Für bisher unbeheizte Freibäder ist die Installation einer Solaranlage nicht nur die umweltfreundlichste, sondern auch die wirtschaftlichste Lösung. Eine Solaranlage für ein Freibad mit 1000 m² Wasserfläche kostet weniger als die Installation eines Heizkessels und der notwendi- gen Betriebseinrichtungen (Betriebsgebäude, Gasan- schluss bzw. Öl oder Gastank, Schornstein). Laufende Betriebskosten (außer für Pumpenenergie) und Um- weltbelastungen fallen bei der Solaranlage keine an. Bei bereits beheizten Freibädern ist eine Wirtschaft- lichkeit allein aus der eingesparten Heizwärme gege- ben. Da die Temperaturen im Hallenbad in der Regel höher liegen als im Freibad und in der Halle ein ganz- jähriger Betrieb angeboten wird, wird die Solaranlage in Verbindung mit einer Wärmepumpe und einer kon- ventionellen Heizung als effiziente und umweltfreund- liche Heizquelle optimal ausgenützt. Auf den nachstehenden Seiten stellen wir Ihnen die einzelnen Bausteine, Funktionsschemen, Dimensio- nierungs- und Energieertragsberechnungen wie auch Beispiele des Anlagenbaus vor. Sehr gerne stehen wir Ihnen für Beratungsgespräche zur Verfügung - der Weg zu Ihrer AST Solaranlage ist sicher! AST arbeitet entsprechend den Vorgaben nach ISO 9001 und ISO 14001 mit dem An- spruch auf höchste Nachhaltigkeit, Quali- tät und Verfügbarkeit.

AST SOLARENERGIE AST SOLARENERGIE DIE BAUSTEINE EINER AST SOLARANLAGE Technische Details AST 120/10 Solar- absorbermatte Absorbtionsfläche Material Absorberbreite Absorberlänge Absorbergewicht Durchflussmenge pro m² Betriebsdruck Druckverlust Temperaturbeständigkeit Energiegewinn / Tag Energiegewinn / Badesaison Wirkungsgrad 4,83kg/m² 8,13kg/m² ca. 3,3ltr/m² 1,523 m²/m² EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk) 120mm (bestehend aus 10 Röhrchen) mit einem Durchmesser von ca. 9,6mm) variabel bis zu 60m leer gefüllt Füllinhalt 80 - 100 L/Std. 0,5 bis 2,5 bar 0,2 - 0,3mWs (bei 20m Länge) -50°C bis +150°C (auch bei Frost begehbar) bis zu 6kWh/m² Absorberfläche 250kWh bis 350kWh/m² Absorberfläche 0,87 AST Steuerung Die AST Solarsteuerung wird ganz individuell pro- garmmiert. Dadurch stellen wir sicher, dass der Be- trieb Ihrer Solaranlage in automatisierter Art und Wei- se den maximalen Energieertrag generiert. AST Anlagenbau Das auf den Dachflächen montierte Soarabsorberfeld wird an Sammelrohre angeschlossen und über eine Vor- bzw. Rücklaufverrohrung an den Wasserkreislauf angeschlossen. 15

AST SOLARENERGIE AST SOLARENERGIE FUNKTIONSSCHEMEN / DIMENSIONIERUNG Solaranlage mit Wärmetauscher und Wärmepumpe temperaturstabil durch Zu- schaltung der Wärmepumpe bei schlechter Witterung Dimensionierung AST Solaranlage (Freibad) Beckengröße 100 m² 500 m² 900 m² 1.250 m² 1.800 m² 2.500 m² Solarabsorberfläche Energieertrag/Badesaison Einsparung Heizöl CO2 Reduktion 75 m² 375 m² 675 m² 950 m² 1.350 m² 1.800 m² 22.500 kWh 112.500 kWh 202.500 kWh 285.000 kWh 405.000 kWh 540.000 kWh 2.850 L 14.250 L 25.650 L 36.100 L 51.300 L 68.400 L 8.400 kg 42.000 kg 75.650 kg 106.500 kg 151.300 kg 201.800 kg Heizleistung AST Solaranlage mit Wärmepumpe (Frei- & Hallenbad) Beckengröße 100 m² 500 m² 900 m² 1.250 m² 1.800 m² 2.500 m² Heizleistung Wärmepumpe Freibad (25°C) Hallenbd (30°C) erforderl. Solarfläche Freibad Hallenbad Elektrische Anschlussleistung Freibad Hallenbad 30 kW 150 kW 270 kW 375 kW 540 kW 750 kW 20 kW 100 kW 180 kW 250 kW 500 kW 500 kW 60 m² 300 m² 540 m² 750 m² 1.500 m² 1.500 m² 40 m² 200 m² 360 m² 500 m² 1.000 m² 1.000 m² 7 kW 35 kW 63 kW 88 kW 162 kW 162 kW 5 kW 24 kW 42 kW 59 kW 117 kW 117 kW 17