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

Von den Gebäuden mit Kollektoren werden ein Solarvorlauf und ein -rücklauf zum Pufferspeicher
verlegt. Es werden also zusätzlich zu den beiden konventionellen Netzleitungen
weitere zwei Fernleitungen für den Transport der Solarwärme notwendig (Abb. 3.6).
Ob in diesen Leitungen Solar-Wärmeträgermedium (Wasser-Glykol-Gemisch) geführt wird,
das erst in der Heizzentrale über einen zentralen Wärmetauscher seine Energie an den Pufferspeicher
abgibt oder ob (wie in Abb. 3.6 gezeichnet) an jedem einzelnen Kollektorfeld
ein Wärmetauscher angeschlossen wird, der dann die Energie aus dem Kollektorkreislauf an
wasserführende Solar-Fernleitungen mit direktem Anschluss an den Solarpuffer abgibt,
hängt von den örtlichen Gegebenheiten ab. Liegen viele kleine Kollektorfelder vor, ist es
meist vom Aufwand her günstiger, einen zentralen Wärmetauscher am Solarpuffer in der
Heizzentrale zu installieren. Außerdem können bei diesem Konzept die Kollektorfeldsammelleitungen
außen an den Häusern heruntergeführt und im Erdreich (bzw. in Schächten)
außerhalb des Hauses mit den Solar-Fernleitungen verbunden werden. Allerdings steigt das
Volumen für den benötigten Solar-Wärmeträger bei dieser Variante erheblich an (großes
Volumen im Erdreich), und die Gefahr von Leckagen im Solarnetz wächst, da dieses Wasser/Glykol-Gemisch
erheblich kriechfähiger ist als reines Wasser. Ob man mit einer einzigen
zentralen Pumpe für das Solarnetz arbeitet oder mit jeweils einer Pumpe für jedes Kollektorfeld,
hängt davon ab, ob alle Felder gleichartig ausgerichtet und aus ähnlichen Komponenten
aufgebaut sind, ob sie also alle zur gleichen Zeit in etwa gleich effizient arbeiten.
Eventuell muss jedoch für einen Abgleich der Strömungen in den einzelnen Kollektorfeldern
gesorgt werden. Die Lösung nur mit zentralen Komponenten hat den Vorteil, dass alle
Steuerelemente der Solaranlage in der Heizzentrale vereint sind. Beispiele zu solchen Systemen
sind in /8,15,16/ beschrieben.
Der konventionelle Rücklauf wird nur dann durch den Solar-Pufferspeicher geführt, wenn
die Temperatur im oberen Bereich dieses Speichers höher ist als die Netzrücklauftemperatur.
Anderenfalls wird der Puffer über eine Bypass-Schaltung umgangen, um einen Eintrag
von konventioneller Energie zu vermeiden. Die konventionelle Nachheizung erfolgt bei
Bedarf über die Kessel. Der Bypass zur Umgehung der Kessel wird benutzt, wenn die Temperatur
im Solarpuffer gleich oder höher ist als die geforderte Netzvorlauftemperatur.
3.3.1.3 Solaranlagen mit Speicher und nur einem Solarvorlauf im 2-Leiter-Netz
Dieses Konzept (Abb. 3.7) ist für Netze vorgesehen, bei denen der Solarpufferspeicher in
bzw. in der Nähe der Heizzentrale installiert ist, die Kollektorfelder aber auf mehrere andere
Gebäude verteilt sind. Bei dieser Variante wird in den Unterstationen der Gebäude mit Kollektorfeld
ein zusätzlicher Solarwärmetauscher an den Gebäuderücklauf angeschlossen. Der
Vorlauf dieses Wärmetauschers wird direkt zum Pufferspeicher in der Heizzentrale geführt.
Da der Rücklauf des Solarwärmetauschers also überwiegend mit dem Temperaturniveau des
Gebäuderücklaufs beaufschlagt wird, muss in diesem Gebäude für eine besonders niedrige
Rücklauftemperatur gesorgt werden. Fließt im Gebäude selbst ein zu geringes (oder kein)
Rücklaufvolumen, kann die Pumpe des Solarwärmetauschers ihr Volumen auch über den
Netzrücklauf aus dem Pufferspeicher entnehmen (entgegen der normalen Strömungsrichtung
im Rücklauf). Bei dieser Systemintegration entfällt eine für alle Kollektorfelder gemeinsame
Solarrücklauf-Fernleitung. Die Solarwärmetauscher in den Unterstationen sind
nur über eine zusätzliche Netzleitung (Solarvorlauf) an den Pufferspeicher angeschlossen.
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