PV-Eigenverbrauch mit der PV-Thermie Lösung – Dimensionierung des Heizstabes und der Wärmepumpe

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Für eine PV-Thermie Lösung ist es wichtig, dass sie Leistung des Heizstabes oder der Wärmepumpe, die Größe des Pufferspeichers und die Größe der PV-Anlage zueinander passen. Nachfolgend erkläre ich Dir einige Regeln, die Dir dabei helfen, dies abzuschätzen.
Das wichtigste Grundprinzip lautet: die PV-Thermie Lösung sollte an möglichst vielen Tagen im Jahr eine genügend lange Laufzeit haben, um die benötigte Menge an warmem Wasser zu erzeugen.

Zunächst ist es also wichtig zu wissen, wie viel Energie pro Tag benötigt wird. Um beispielsweise einen 250 Liter Pufferspeicher von 10°C auf 50°C zu erwärmen, werden 11,6 kWh Energie benötigt. Wie diese Zahl zustande kommt, lernst Du in Lektion 1.
Diese Energiemenge kann ein Heizstab mit einer Leistung von 2 kW in knapp 6 Stunden, und ein Heizstab mit 3 kW in knapp 4 Stunden bereitstellen. Eine Wärmepumpe arbeitet mit einem Effizienzfaktor von ca. 3. Sie nimmt folglich nur ca. 500 Watt elektrische Leistung auf und erzeugt daraus 1500 Watt Wärmeleistung. Sie benötigt daher etwa 7,5 Stunden um diese Wassermenge zu erwärmen.

Eine PV-Anlage arbeitet im Sommer ca. 10 Stunden pro Tag und im Frühling oder Herbst ca. 8 Stunden pro Tag. Wie viele Stunden es tatsächlich sind, hängt natürlich immer von der Lage und der Ausrichtung der PV-Anlage ab. Ist der Himmel bewölkt, liefert eine PV-Anlage noch etwa 25% ihrer maximalen Leistung. Bei einer 6 kW_peak Anlage wären dies dann 1500 Watt. Steht diese Energiemenge für etwa 7 Stunden zur Verfügung, dann reicht dies aus, um den vorhin als Beispiel verwendeten Pufferspeicher von 250 Liter zu erwärmen.

Die privergie Heizstäbe werden in 3 Stufen geschaltet. Der 2 kW Heizstab mit seinen Stufen 666 Watt, 1332 Watt und 2000 Watt wäre daher für unser Beispiel ideal, da er an einem bewölkten Tag zumindest auf Stufe 2 arbeiten würde und damit genügend Energie bereitstellen würde, um das benötigte Wasser zu erwärmen. Die privergie Wärmepumpen benötigen weniger als 500 W elektrische Leistung und arbeiten daher bei einer 6 kW_peak Anlage nahezu das komplette Jahr. PV Anlagen mit einer Größe kleiner als 3 KW_peak liefern ausreichend Energie von Frühjahr bis Herbst.

Daher unsere 3 Merkregeln:

Erstens, eine PV-Thermie Lösung mit Wärmepumpe kann für alle PV-Anlagen ab einer Größe von 2 kW_peak eingesetzt werden.

Zweitens, für eine Lösung mit Heizstab gilt: der Heizstab soll so klein wie möglich und nur so groß wie nötig sein.

Drittens, für PV-Anlagen mit einer Größe bis 6 kW_peak passt tendenziell der 2 kW Heizstab. Für Anlagen über 6kW_peak passt tendenziell der 3 kW Heizstab.

Die PV-Thermie Lösung von privergie gibt es als Varianten mit Heizstab oder mit Wärmepumpe. Dabei ist die Lösung mit Wärmepumpe ca. 3 mal effizienter als eine Lösung mit Heizstab. Lösungen mit Heizstab sind dafür in der Anschaffung deutlich günstiger. 
Jetzt kannst du abschätzen, welche Lösung besser für dich geeignet ist.

Hier geht es direkt weiter zu Lektion 3: Voraussetzungen für eine PV-Thermie Lösung 

Hier nochmal die Erklärung als Video zum Anschauen: