Solarthermie-2000 – Teilprogramm 2 - Solar - so heizt man heute

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Wenn dennoch Regelfühler an ungünstigen Stellen außerhalb des Kollektors eingebaut
werden, dann vor allem deshalb, weil im Kollektor keine Möglichkeit vorgesehen ist, die
Temperatur abzugreifen, man aber trotzdem die Kollektorkreispumpe mit ∆T-Reglern steuern
will. Bei nicht optimalen Bedingungen für die Einbauposition des Kollektorfühlers ist
das Regelprinzip mit Strahlungsschwellwert vorzuziehen.
Sind Teilkollektorfelder unterschiedlich orientiert, so kann es notwendig werden, separate
Regelungen und Pumpen oder Ventile für die Teilkollektorfelder zu installieren.
Die Speicherladepumpe (P2) soll erst dann zuschalten, wenn die Temperatur des Wärmeträgers
am Eintritt in den Solarwärmetauscher (T2) um einen frei einstellbaren Wert höher ist
als T3. Hat der Speicher seine maximal zulässige Temperatur erreicht (gemessen im
Speicher oben, T4), müssen die Beladepumpe (P2) und die Kollektorkreispumpe (P1) abschalten.
Würde nur P2 abschalten, die Kollektorkreispumpe (P1) aber weiterlaufen, würde
sich der gesamte Kollektorkreis wegen fehlender Energieabgabe bei weiterhin vorhandener
Einstrahlung auf eine sehr hohe Temperatur aufheizen (z.B. über 130 °C, je nach Systemdruck
etc.). Bei dieser Temperatur könnten Kollektorkreiskomponenten (z.B. die Kollektorkreispumpe)
geschädigt werden und auf der Sekundärseite des WT besteht Siedegefahr.
Die Beladepumpe (P2) darf nur dann einschalten, wenn die Kollektorkreispumpe (P1) läuft.
Befindet sich der Regelfühler T2 z.B. in einem warmen Heizungskeller, so kann sich der
Fühler trotz guter Rohrdämmung bei Stillstand der Kollektorkreispumpe so stark erwärmen,
dass die Einschalt-Differenz zum Fühler T3 im Solarspeicher überschritten wird. Dann läuft
P2 an, ohne dass Wärme übertragen wird. Eine unnötige Störung der Temperaturschichtung
im Solarpuffer wäre die Folge. Wenn P1 ausgeschaltet ist, muss P2 daher verriegelt sein.
Mit der Ansteuerung der Beladepumpe (P2) über Temperaturdifferenzregelung haben wir
gute Erfahrungen gemacht. Komplizierter aufgebaute Regelungen sind im Beladekreis in
aller Regel nicht notwendig, es sei denn, man will unterschiedliche Verbraucher auf unterschiedlichem
Temperaturniveau versorgen.
Ein Bypass mit 3-Wege-Umschaltventil im Solarkreis, mit dem die Primärseite des
Wärmetauschers umgangen wird (nicht in Abb. 6.13 eingezeichnet), kann dann notwendig
sein, wenn der Wärmeträger in der Rohrleitung zwischen Kollektorfeldaustritt und Wärmetauschereintritt
kälter als 0 °C werden kann (z.B. bei langen außen verlegten Leitungen).
Durch den Bypass wird die Gefahr unterbunden, dass beim erstmaligen Anlaufen der Kollektorkreispumpe
an einem kalten Wintertag der sehr kalte Wärmeträger (Inhalt der außenliegenden
Leitungen) die mit Wasser gefüllte Sekundärseite des Tauschers "schockgefriert".
Bei nur kurzen außenliegenden Teilen der Kollektorkreisverrohrung (in Relation zu den
Leitungen im Gebäudeinneren) ist dies weniger kritisch, da sich die Temperatur des sehr
kalten Wärmeträgers mit geringem Volumen auf dem Weg durch die innenliegenden Rohrleitungen
in der Regel ausreichend vorerwärmt.
Bei Wärmetauschern, die im Solarspeicher integriert sind, ist das "Schockgefrieren" nicht zu
befürchten. Dennoch ist auch hier bei langen Wegen zwischen Kollektor und Speicher ein
derartiger Bypass zu empfehlen, damit der Wärmeträger wirklich erst dann durch den Wärmetauscher
fließt, wenn die warme "Front" aus dem Kollektor den Speicher erreicht. Integrierte
Wärmetauscher werden bei großen Solaranlagen allerdings nur selten eingesetzt.