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

Abb. 2.4:
Solarspeicher mit Ladelanze (linkes Bild) bzw. mit 2 Einspeisungen
und ΔT-Abfrage (rechtes Bild)
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Wichtig ist eine solche
Schichtbeladung,
wenn das Kollektorfeld
für "Low-Flow"
(vgl. Kap. 6.1.3) ausgelegt
ist. Gelingt es
hier nicht, eine ausgeprägte
Schichtung
im Speicher aufzubauen,
und kann der
untere Teil des Solarspeichers
(somit auch
der Kollektorzulauf)
daher nicht auf dem
niedrigst möglichen
Temperaturniveau gehalten werden, so sind zu hohe mittlere Temperaturen im Kollektorkreis
und Wirkungsgradverluste vorprogrammiert. Wichtig sind die Herstellerangaben zu
den Schichtladesystemen, da eine Beladelanze nicht für einen beliebig hohen Durchsatz
konzipiert ist. Für das Solvis-Schichtladesystem wird ein maximaler Durchfluss von 1 m 3 /h
je Beladelanze angegeben, damit nur die "richtige" Ladeklappe öffnet und nicht mehrere.
Bei zu hohem Volumenstrom ist es evtl. von der "Vorgeschichte" der Klappen abhängig
(welche war gerade vorher geöffnet), aus welchen das Medium zusätzlich ausströmt. Evtl.
geschieht dies aber auch rein zufallsbedingt, so dass auch durch die unterste Klappe warmes
Wasser in den Speicher einfließen kann und den Fußteil des Speichers aufheizt. Damit würde
die Schichtung im Speicher völlig zerstört. Derartiges Fehlverhalten konnte anhand zeitlich
hoch auflösender Daten zu den Puffertemperaturen in der Praxis beobachtet werden.
Werden Schichtladelanzen mit einem zu hohen Volumenstrom beaufschlagt, so führen
derartige Ladesysteme zu erheblich schlechteren Betriebsbedingungen für das Kollektorfeld,
als sie bei einer Einspeisung der Wärme oben in den Speicher ohne jede Schichtbeladung
gegeben wären. Ist der Durchfluss höher als für eine Lanze zulässig (max. 1 m 3 /h
je Lanze), müssen unbedingt mehrere Lanzen parallel im Speicher installiert werden. Die
Aufteilung des Volumenstroms auf parallel verschaltete Speicher ist zwar theoretisch
möglich, wir raten von dieser Lösung wegen der Ungleichmäßigkeit der Durchströmung
der einzelnen Speicher jedoch ab (Kap. 6.2.2). Auch der Rücklauf vom Entladetauscher
sollte mittels einer kürzeren Lanze (ggf. mehrere!) in den Puffer geführt werden, damit
eine evtl. in einigen Betriebspunkten erhöhte Rücklauftemperatur nicht in den unteren
Teil des Speichers gelangt.
2.3 Wärmetauscher
Wärmetauscher haben die Aufgabe, die Wärme von einem Transportmedium (Wärmeträger)
auf ein anderes zu übertragen. Sie werden immer dann notwendig, wenn in den zwei Kreisen
unterschiedliche (z.B. Luft und Wasser) oder unterschiedlich zusammengesetzte Medien
(Wasser/Glykol im Solarkreis und Trinkwasser) fließen, die nicht gemischt werden dürfen.