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Ravensburg 25. Juli

 

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Die Solaranlage im Hochsommer:

Stagnationsbetrieb und Pressfittinge im Solarkreis

 

Immer wieder tauchen für Kunden die Fragen auf, ob es nicht für eine Solarthermie-Anlage schädlich ist, wenn im Sommer wenig Wärme gebraucht wird, aber die Sonneneinstahlung dauerhaft hoch ist. Verwandt damit ist die Frage, ob man die heute vielfach eingesetzten Pressfittinge auch im Solarkreis verwenden sollte oder nicht.

 

Dazu hier einige grundsätzliche Aussagen, die unabhängig vom Hersteller der Solaranlage in die Betrachtung gehören.

 

Frage : was passiert, wenn eine Solarthermieanlage im Hochsommer dauerhaft mehr Energie bekommt, als die Bewohner verbrauchen?

 

Antwort : Das tritt bei praktisch allen Anlagen auf, spätestens wenn die Bewohner im Urlaub sind und die Sonne intensiv scheint. Der Regler der Solaranlage erkennt, dass eine hinterlegte Maximaltemperatur im Speicher erreicht ist und stellt die Solarpumpe ab. Wenn die Pumpe nicht mehr läuft, beginnt die Sonneneinstrahlung das Solarfluid zu verdampfen und das entstehende Übervolumen in das Membranausdehnungsgefäß zu drücken. Bei ca. 160°C sind Einstrahlung und Abstrahlung der stagnierenden (Flach-)Kollektoren im Gleichgewicht, bis am Abend oder bei Wolken die Einstrahlung wieder sinkt. Das ist ein normaler Betriebszustand, für den die Bauteile ausgelegt sind.

Moderne Regler haben eine Auswahl an Optionen, um das Abschalten der Solarpumpe geschickt herauszuzögern und Stagnationszeiten zu vermindern. Ganz vermeiden kann man den Zustand nicht und das ist nicht schädlich.

 

Frage : Sind Anlagen mit Röhrenkollektoren empfindlicher gegen Überhitzung als Flachkollektoren?

 

Antwort : Typische Stagnationstemperaturen der Flachkollektoren liegen bei 160°C, bei Röhrenkollektoren sind dies auch einmal über 230°C. Die Kollektoren sind dafür konstruiert. Es muss jedoch auch das angeschlossene Rohrsystem des Solarkreises hohe Temperaturen aushalten und die thermische Degradation des Frostschutzes muss erwähnt werden.

Für das Rohrsystem des Solarkreises empfehlt sich Hartlöten oder metallisch dichtende Klemmverschraubungen. Für Flachkollektoren hat auch das Weichlöten nach jahrzehntelanger Erfahrung* keine Nachteile.

Pressverbindungen mit elastomeren Dichtungen würde ich nicht empfehlen. Zumindest sollte man sich die Garantiebedingungen einmal vorlegen lassen und diese konsequent durchdenken. Warum sollte man ein System einbauen, das nach 20 oder 40 Jahren undicht werden kann, wenn es auch preiswerte und dauerhaft dichte Systeme gibt.

 

Edelstahl-Wellrohrschläuche sollte man nur für kurze, komplizierte Rohrabschnitte, z. B. Dachdurchführungen einsetzen. Nachteil der Wellrohre sind: Sie weisen einen hohen Strömungswiderstand auf und haben zugleich ein großes Flüssigkeitsvolumen. In horizontalen Abschnitten sammeln sich in den Wellen gerne kleine Luftblasen, die das Entlüften der Anlage erschweren - eine smarte Anlage ist das nicht

Thermische Degradation des Frostschutzes. Jedes Frostschutzmittel auf Propylenglykol-Basis erleidet auf Dauer eine langsame thermische Schädigung. Die Moleküle cracken bei hohen Temperaturen. Egal, ob man mit Zugabe von Stabilisatoren dies verzögert: das Solarfluid sollte regelmäßig (z. B. Einmal pro Jahr) geprüft werden auf tatsächlich verbleibende Frostsicherheit und auf den pH-Wert. Solarfluid kann durchaus 8-10 Jahre halten, bis es gewechselt werden muss. Ohne Überprüfung riskiert man jedoch z. B. einen teuren Frostschaden der Kollektoren.

 

Frage : Gibt es nicht auch Anlagentypen, die ohne Frostschutzmittel auskommen?

 

Antwort : Man kann auch Solarkreise mit reinem Wasser betreiben, wie bei drain-back Systemen oder mittels gezielter Kollektorheizung im Winter.

Mit reinem Wasser als Solarflüssigkeit spart man sich Überprüfung und Wechsel. Dafür muss aber die Frostsicherheit über das System gesichert werden. Wo eine drain-back-Anlage realisierbar ist, lässt man das Wasser von selbst in den Keller zurück fließen, wenn die Solarpumpe nicht läuft und die Kollektoren und die Rohrleitungen fallen trocken.

Bei Kollektorheizung wird bei Frostgefahr der Kollektor aus dem warmen Speicher gewärmt. Die verlorene Wärme macht mengenmäßig wenig aus, das System funktioniert jedoch bei längerem Stromausfall nicht.

 

Frage : Kann man die Überwärme im Sommer nicht sinnvoll nutzen?

 

Dafür sollten Sie selbst überlegen, welche Einsatzmöglichkeiten es in Ihrem Haus gibt. In manchen Häusern mit dumpfer, feuchter Kelleratmosphäre kann man z.B. mit solar gewärmter Luft oder mit Rohrheizungen in Nischen Feuchte entfernen und die Raumatmosphäre verbessern.

 

 

 

 

* Quelle: H. Ladner , F Späte: SOLARANLAGEN; ökobuch 2003 Seite 214

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Dipl.-Ing. Bernd Klane  
Dipl.-Geoökol. Ursula Klane
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