Ertragsüberwachung in der Solarthermie

Question

Gibt es für solarthermische Anlagen so etwas wie einen Datenlogger für Photovoltaikanlagen?

Seit kurzem habe ich eine solarthermische Anlage in Betrieb. Zwar kann ich mit dieser Anlage keinen Gewinn erzielen, wie mit einer Photovoltaikanlage, trotzdem interessiert mich aber täglich, was die Anlage leistet und ob sie korrekt funktioniert. Um dies zu kontrollieren, muß ich aber jeweils zur Installation hingehen. Ich möchte dies aber gerne komfortabel auf meinem Computer im Wohzimmer überwachen können. Gibt es hierfür Geräte, die eine solche Überwachung unterstützen?

Answer 1

Zuerst mal: auch mit der Solarthermieanlage kann und soll man einen finanziellen Gewinn erzielen, und zwar aus dem vermiedenen Kauf anderer Energieträger (Heizöl, Erdgas, Holz, ...). Dieser Gewinn ist zwar naturgemäß immer kleiner als die zu zahlende Energierechnung ohne Solaranlage, dafür aber steuerfrei. Voraussetzung ist aber eine gut funktionierende Solaranlage. Bei einer Sonnenkollektoranlage lässt sich eine Fehlfunktion häufig daran erkennen, dass keine Wärme aus dem Kollektor abfließt. Einige Solarregelungen haben daher eine Überwachungsfunktion, die eine Fehlermeldung ausgibt, wenn der Kollektor über längere Zeit um 50 Grad wärmer ist als der daran angeschlossene Speicher. Es ist ein erster Schritt, diese Warnfunktion zu aktivieren. Wenn in den Solarkreis ein Volumenstrommessteil eingebaut ist, kann mit zwei Temperatursensoren (Vorlauf/Rücklauf) die genaue Leistung gemessen werden. Wenn innerhalb eines Jahres weniger als 300 kWh pro Quadratmeter Kollekorfläche durchlaufen, sollte man sich Gedanken über Effizienz der Anlage machen. Um eventuelle hydraulische Fehlschaltungen oder problematische Reglereinstellungen besser zu erkennen, ist es hilfreich, wenn die Temperaturverläufe von Kollektor und Speicher mitgeschrieben werden. Ein SD-Karten-Slot gehört bei vielen Solarreglern inzwischen zur Standardausstattung. Falls der vorhandene Solarregler dieses Feature nicht bietet, ist es normalerweise besser, den Regler zu tauschen, als zusätzliche Messtechnik mit eigenen Sensoren zu installieren. Alternativ kann es natürlich auch eine Fernanzeige im Wohnzimmer oder am Computer sein, die einen warnt - wenn der Solarteil im Speicher immer kalt bleibt; - wenn der Solarteil im Speicher schon heiß ist, bevor die Sonne aufgegangen ist; - wenn sich die Hitze im Kollektor staut. Genaueres lässt sich dazu sagen, wenn bekannt ist, welche Komplexität die hydraulische Schaltung der Solaranlage hat, und welches Regelungsgerät eingesetzt ist.

Answer 2

Die Solarthermie hängt beim Thema Anlagenüberwachung und Internetanbindung der Photovoltaik leider noch immer etwas hinterher. Dennoch haben viele Hersteller der Reglereinheiten inzwischen erste Lösungen parat. Das Unternehmen Resol hat zum Beispiel schon eine iPhone App mit der sie die Erträge ihrer Anlage überwachen können, vorausgesetzt ihr Regler ist mit der firmeneigen VBus-Datenschnittstelle und einem Datenlogger, über ein lokales Netzwerk mit dem Internet verbunden. Eine App für Android soll wohl bei Zeiten noch folgen. Auch bei der Firma Sorel Mikroelektronik gibt es einige Regler mit Ethernetanbindung für die Fernkontrolle. Eine erste App fürs Telefon gibt es auch, die aber wohl noch im Betastadium ist. Die beiden Regler zur Rechten unter dem Link unten bieten die Ethernetanbindung. Ansehnlich ist auch die Lösung der Firma Steca. Hier gibt es optional einen Router, der die Anlagendaten recht hübsch visualisiert darstellen kann. Auch hier sind die Daten per Internet abrufbar. Die beiden Unternehmen „emz Hanauer“ und „Technische Alternative Elektronische Steuerungsgerätegesellschaft m.b.H.“ bieten mit ihrer Fernüberwachung zudem die Möglichkeit die Heizung auch Fernzusteuern und zu verändern. Bei all diesen Anwendungen muss man aber beachten, sie messen was an Wärme vom Kollektor in den Tank geht, nicht was man am Ende auch wieder raus holt. Den natürlich ist kein Speicher perfekt und verliert mit der Zeit auch wieder Wärme. http://www.resol.de/index/vbustouch/ http://www.sorel.de/produkte/solar-regler/solar-regler/ http://www.stecasolar.com/index.php?Steca_TK_RW2_de http://www.emz-hanauer.com/de/emz-aktuell/ http://www.ta.co.at/

Answer 3

Wir haben einen Datenlogger entwickelt der genau für die Überwachung des gesamten Solarthermie-Systems von Anfang an gedacht war. Dabei können herstellerunabhängig viel mehr Daten erfasst werden als die verschiedenen Dashboards der Solarregler oder Kessel anzeigen. Temperaturen vom Solarkreis und Kessel, Betrieb von Solarpumpe und Brenner, Wärmemenge/Gasverbrauch/Stromverbrauch über Zähler mit S0-Ausgang, sogar die detaillierte Schichtung im Puffer wird erfasst. Das alles bleibt über viele Jahre im Gerät gespeichert (keine Cloud!) und wird in Diagrammen dargestellt.

Zugriff über einen Webbrowser also von PC oder Laptop oder auch Handy aus der Ferne. Alarme bei Über-/Unterschreitung beliebiger Messwerte.

Ziel ist es Solarthermie-Anlagen konkurrenzfähig zu machen gegenüber den günstigen aber klimaschädlichen fossilen Energieträgern. Ob nun der Betreiber selbst seine eigene Anlage überwacht, oder Handwerker als Dienstleistung per Fernüberwachung die Anlagen in Betrieb halten - beides ist möglich. Hauptsache Fehler im Zusammenspiel aller Geräte im System werden schnell erkannt und erlauben so eine zügige Reparatur. Wer übrigens die KfW-40 Plus Förderung abgreifen möchte braucht auch ein Online-Monitoring.

Unten die Live-Daten einer Solarthemie + Photovoltaik Anlage:

Und hier die Historie eines Schichtenspeichers bei erster Beladung mit 4 Tagen Sonne:

Um auf den Vorredner Bezug zu nehmen:

Die Ladeleistung die in den Puffer hinein kommt wird gemessen und auch die Entladeleistung inklusive Speicherverluste die am Ende wieder aus dem Puffer in den Heizkreis / Warmwasser kommt wird gemessen. Und das alles ohne Einbau eines Wärmemengenzählers also ohne Rohrschnitt!

Siehe Überwachung von Anlagen

Konkrete Anwendung Solarthermie auf unserer Support.Seite 

Answer 4

Überwachungen für solarthermische Anlagen sind aus heutiger Sicht ein alter Hut. Es hängt immer vom verwendeten Regler ab, ob Daten aufgezeichnet, auf den Rechner übertragen oder auch visualisiert werden können.

Aus meiner Sicht als Erbauer von Solaranlagen ist eine Anlagenüberwachung in der ersten Zeit sehr wichtig. Nicht etwa weil die Solaranlage evt. nicht funktionieren könnte, vielemehr muß das Zusammenspiel aller Komponenten beobachtet werden. Jedes Haus tickt anders. Nur so kann auch ein vernünftiges Feintuning vorgenommen werden.

Für den Endkunden, also des Betreiber ist eine Überwachnung der Anlage nur dann interessant, wenn er die Messwerte auch interpretieren kann. Wird eine Vorlauftemperatur von 98°C angezeigt, freut sich der unkundige Betrachter darüber, wie toll doch die Solaranlage arbeitet. Der Fachmann hingegen interpretiert diesen Wert als falschen Volumensstrom oder Speicher voll. Nur die Freude über eine hohe Zahl muß nicht unbedingt etwas Gutes sein.

Meiner Erfahrung nach sind Anlagenvisualisierungen für den ambitionierten Betreiber immer interessant. Fehler können schnell erkannt werden, eine Statistik von Erträgen ist anlegbar. 

Wir selber verbauen Regler von Resol und visualisieren die Meßwerte über vbus.net, siehe auch Live-Daten unter https://www.dpi-solar.de/solarthermie/thermische-solarfassade-ef.html

Comments

Ja, das Expertenwissen um z.B. die Linien in den Diagrammen zu deuten ist wichtig und zwingend nötig um sinnvolle Maßnahmen loszutreten. Das ist vergleichbar mit einem Oszilloskop für Elektroniker oder Wärmebildkamera für Energieberater. Aber genau für solche Fachleute ist ein Datenlogger ja gedacht, Profis die gut ausgebildet sind oder Betreiber die sich selbst tief eingearbeitet haben und unbedingt wollen das ihre Anlage läuft.

Answer 5

Die Visualisierung der Verbrauchs- und Einspeisedaten ist auf jedenfalls Fall empfehlenswert. 

Zum einem kann man im ersten Schritt (also vor der Installation) der Anlalge sehen wo es noch Einsparungspotenzial gibt. So kann man den eigenen Energieverbrauch senken, optimieren Und schauen welche Anlagengröße man letztendlich benötigt.

Oft werden die Anlagen mit dem bestehenden Verbrauch geplant, obwohl man den Verbrauch durch Optimierungen der Verbraucher senken kann.

Aber auch bei bestehenden Anlagen macht es Sinn mit Monitorring die Effizienz der Anlage zu prüfen. Sollten da Fehler auftreten, bekommt man so rechtzeitig eine Benachrichtigung und man kann dadurch schneller handeln.

Außerdem ist es auch interessant zu wissen wie viel vom Solar Ertrag man selbst nutzen kann.

Ein System das man für bestehende Anlagen oder vor der Installation einer Anlage verwenden kann, ist das Monitorring System von Smart-Cost