Zeitschrift EE

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2000-04: Solare Raumheizungsanlagen

Verwaltungs- und Industriebauten

Firmen wie Ford, General Motors, Federal Express oder Uniroyal nutzen bereits die kostenlose Sonnenenergie für die Beheizung ihrer Industriehallen durch die Energiesparfassade SOLARWALL. Das Prinzip ist sehr einfach und entspricht dem eines Solarluftsystems ohne transparenter Abdeckung.

Solar Wall - Heizen von Industrieanlagen

Von Robert Seidemann*

Der Wandaufbau entspricht der im Metallbau üblichen Konstruktion mit Tragkonstruktion, Trapezblechprofil innen, Wärmedämmung und einer diffusionsoffenen Folie. Anstelle des äußeren Trapezblechprofils wird das SOLARWALL Profil montiert. Abbildung 1 zeigt den Wandaufbau mit einer SOLARWALL Energiesparfassade. Der Unterschied zu den herkömmlichen Trapezblechprofilen liegt in der Perforation mit winzigen Löchern und der dunklen Beschichtung. Die Frischluft wird mittels Ventilator durch die winzigen Löcher angesaugt und strömt entlang des Trapezprofils zum Sammler (Vordachluftkammer). Von dort wird sie in die Halle geblasen. Die Erwärmung (Vorwärmung) der Frischluft erfolgt von zwei Seiten. Einerseits wird bei Solarstrahlung die Frischluft in den Kanälen durch den Energieeintrag der Sonne auf ein höheres Temperaturniveau angehoben, andererseits werden die Wärmeverluste der Wand durch die strömende Luft in den Kanälen rückgeführt. Die Funktionsweise ist in Abbildung 2 dargestellt. Die eingeblasene Luft liegt je nach Einstrahlung und Luftvolumen 5-30 K über Außentemperatur und wird in der Regel über eine einfache Differenztemperatursteuerung geregelt.

Abbildung 1: Wandaufbau einer Energiesparfassade nach dem SOLARWALL Prinzip

Abbildung 2: Funktionsweise des SOLARWALL-Systems. Die Frischluft wird in den Kanälen erwärmt und mittels Ventilator in die Halle geblasen.

Die SOLARWALL Fassade ist baugleich mit einer bauamtlich zugelassenen Trapez-Profiltafel 45/200. Das System ist sehr kostengünstig, sodass Pay-Back Zeiten von 2 bis 4 Jahren erzielbar sind. Die größte Anzahl dieser Solar-Luft-Kollektorfassaden wurde zunächst in Kanada und den USA gebaut. Hier entstand das nötige Know How zur Auslegung solcher Fassaden, um entsprechende Planungswerkzeuge zu entwickeln. Die ersten Bauvorhaben in Europa entstanden vor rund 10 Jahren, sodass es inzwischen in vielen EU Ländern Referenzbauten gibt. In Österreich ist das Produktionsgebäude der Fa. GREENoneTEC ein Beispiel für eine typische Anwendung dieser Technik. Die Südostfassade der Fertigungshalle wird über ca. 190 m² großes Luft-Kollektorfeld belüftet und beheizt. An 5 Stellen werden hinter der SOLARWALL mittels Axialventilatoren jeweils 2400 m³/h Zuluft angesaugt und über Rohrsysteme in die Halle befördert. Die gesamte Volumenstrom beträgt insgesamt 12.000 m³/h.

Abbildung 3: In der Südostfassade der Fertigungshalle der Fa. GREENoneTEC ist eine ca. 190 m² große SOLARWALL Kollektorfläche installiert.

In der Halle wird die Luft über Lüftungsrohre im Deckenbereich ausgeblasen. Dabei wird zusätzlich eine Vermischung mit der warmen Deckenluft erreicht, was insbesondere bei hohen Hallen zu weiteren Einsparungen führt. Die Steuerung der Solaranlage erfolgt temperaturabhängig über eine einfache Thermostatschaltung. Der Einstrahlwinkel der Sonne auf die Kollektorwand ist besonders während der Heizperiode, also in den Übergangszeiten und im Winter, optimal.
Die solare Vorerwärmung der Frischluft, eine Rückgewinnung von Wärmeverlusten aus der Wand sowie eine Reduzierung der Luftschichtung in der Halle sind die drei typischen Wirkungsweisen des SOLARWALL Solar-Luft-Kollektors. Bei der Anlage der Fa. GREENoneTEC ergibt sich ein durchschnittlicher Kollektorwirkungsgrad von 70%. Die Temperatursteigerungen gegenüber der Frischluft liegen zwischen 10 und 30 K.

 

*) Dipl.-Kfm. Robert Seidemann hat die Europavertretung für Solarwall in Göttingen [^]

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