24 Stunden Sonne Simulator

In diesem von uns entwickelten Online-Tool können Sie neben der PV-Leistung und der Bat­terie­kapazität auch die Personen­anzahl im Haus und den Heiz­wärme­bedarf an­passen. Sie kön­nen Ihre Wunsch­konfiguration frei aus­wählen.

Der Online-Rechner für die solarelektrische Wärmeversorgung

Vom Elektro­auto bis zum Heiz­stab kön­nen Sie den Rechner zu jedem Schritt auf dem Weg zu einem rundherum regenerativ be­triebenen Gebäude­energie­system nutzen. Ins­besondere die solar­elektrische Wärme­versorgung ist hier sehr ausführlich abgebildet, da Sie die Mög­lichkeit haben, sowohl eine Wärme­pumpe als auch einen Heiz­stab ein­zu­setzen. Mit­hilfe der über 70 000 simu­lierten Konfi­gurationen be­rechnen wir den solaren Deckungs­anteil Ihrer Photo­voltaik­anlage mit oder ohne Batterie­speicher. Und das sogar genau auf­ge­schlüsselt für den Strom­bedarf der Haus­halts­geräte, der Wärme­pumpe und des Elektro­autos. Die Ergebnisse können Sie in Form von Ring­diagrammen mit einem Blick erfas­sen. Da­rüber hinaus sind die Ergebnisse in den jeweiligen Detail­analysen noch einmal leicht ver­ständlich zusammen­gefasst.

Berücksichtigung des Heizwärme- und Trinkwarmwasserbedarfs

Zur Simulation des Betriebs­verhaltens der unter­suchten System­konstellationen haben wir minütlich auf­ge­löste Eingangs­daten­sätze verwendet. Die Simulations­rechnungen bauen auf Mess­werten des meteoro­logischen Observa­toriums Linden­berg (Branden­burg) des Deutschen Wetter­dienstes (DWD) aus dem Jahr 2004 auf. Die elek­trischen und thermischen Last­profile wur­den der Richt­linie VDI 4655 ent­nommen, die unter anderem Referenz­last­profile von Wohn­gebäuden für Strom, Heizung und Trink­warm­wasser enthält. Die Leistungs­aufnahme des Elektro­autos stammt aus einem Haus­halt mit einer Wand­lade­station (Wallbox).

Komplexe thermische Modellierung der Wärmepumpe

Eine besondere Heraus­forderung bei der Entwicklung des Simulations­modells war die Model­lierung der solar­elektri­schen Wärme­versorgung. Das ent­wickelte Simulations­modell der be­trach­teten Luft-Wasser-Wärme­pumpe basiert auf Labor-Mess­daten einer realen Wärme­pumpe. Das thermische System­konzept besteht unter anderem aus einem Heizungs­puffer­speicher mit einem Volumen von 800 l sowie einem se­paraten Trink­warm­was­ser­speicher. Die im Simulations­modell ab­ge­bildete Wärme­pumpe kann den Trink­warm­was­ser­speicher oder Puffer­speicher beladen, wobei die Be­ladung des Trink­warm­was­ser­speichers Vor­rang hat. Der Heiz­stab ist im Trink­warm­was­ser­speicher platziert und dient somit aus­schließ­lich der Trink­wasser­er­wärmung.

Im soge­nannten wärme­geführten Betriebs­modus der Wärme­pumpe ermit­telt die Simu­lation die ak­tuel­le ther­mische Leistungs­abgabe und die Leistungs­kennzahl der Wärme­pumpe in Abhän­gigkeit von der Außen­temperatur und der Tem­pe­ratur des Wärme­speichers. Im solar­geführten Betriebs­modus hängt die elek­trische Leistungs­aufnahme der Wärme­pumpe von der über­schüs­sigen PV-Leis­tung ab. Die minimale Leistungs­aufnahme der Wärme­pumpe beträgt in diesem Betriebs­modus 30 % der elek­trischen Nenn­leistung.