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

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derte Solltemperatur aufzuheizen. Besonders bei Kesseln mit schlechtem Wirkungsgrad
kann dies dazu führen, dass Energie (konventioneller Brennstoff) eingespart wird, da ein
häufiges Takten vermieden wird. Trotz geringer Einbußen beim Nutzungsgrad des Solarsystems
kann daher der solare Deckungsanteil eines Standard-Systems erreicht oder sogar
geringfügig übertroffen werden.
Der eigentliche Vorteil von Low-Flow-Systemen liegt auf der Kostenseite. Die Verrohrung
zwischen Solarspeicher und Kollektoren kann mit geringerem Querschnitt ausgeführt und
mehrere Kollektoren können in Reihe geschaltet werden. Der Kostenvorteil beim Materialeinsatz
durch kürzere und dünnere Rohrleitungen, kleinere Armaturen etc. wird nach unserer
Einschätzung häufig überbewertet. Stärker wirkt sich dagegen die Einsparung bei den
Lohnkosten durch die weniger aufwändige Wärmedämmung aufgrund der vereinfachten
Rohrleitungsführung aus.
Bei Low-Flow-Anlagen sind zusätzlich zu der bereits genannten besonders guten Speicherschichtung
noch wichtig: Gleichmäßige Durchströmung und Druckabfall im Kollektorfeld.
Wird ein einzelner Kollektor mit niedrigem Volumen durchströmt, so muss die hydraulische
Verschaltung der Wärmeträgerkanäle im Absorber dafür geeignet sein, da sonst nicht alle
Bereiche des Absorbers gleichmäßig durchströmt werden ("tote Ecken") /6/. Wird z.B. ein
5 m 2 großer Kollektor erst bei einem Volumenstrom von 225 l/h (45 l/(h·m 2 )) vollständig
durchströmt, so müssten bei einem Low-Flow-Betrieb von z.B. 15 l/(h·m 2 ) mindestens drei
dieser Kollektoren in Reihe geschaltet werden. Damit ergäbe sich eine Mindest-
Kollektorfläche von 15 m 2 . Die Frage nach der Eignung der Absorberbauform stellt sich
also vor allem bei Kleinanlagen, bei denen man – weil nur eine kleine Kollektorfläche benötigt
wird – nicht mehrere Kollektoren in Reihe schalten will. Bei Großanlagen besteht dieses
Problem nicht. Abb. 6.9 dient der Erläuterung dieser Strömungsverhältnisse.
Bei der Reihenschaltung der Kollektoren fällt zwar die Durchströmung je Quadratmeter
Kollektorfläche (bezogen auf den Strang oder das Gesamtfeld) sehr gering aus (Low-
Flow), jeder der in Reihe geschalteten Kollektoren wird jedoch mit der vollen
Durchströmung für die Gesamtreihe (den Strang) beaufschlagt. Um eine gleichmäßige
Durchströmung der Kollektoren mit Sicherheit zu gewährleisten, könnte man vordergründig
den Ansatz verfolgen, möglichst viele Kollektoren zu einem Strang in Reihe zu
schalten. Dies würde jedoch zu einem übermäßig hohen Druckverlust im Kollektorfeld
führen. Bei Großanlagen verfährt man deshalb so, dass man mehrere Stränge parallel an
die Sammelleitungen anschließt. Da der Druckverlust in den Strängen mit einigen hintereinandergeschalteten
Kollektoren recht groß ist, bestimmt er eindeutig den Gesamtdruckverlust
im Kollektorfeld. Die Einflüsse der Verteil- und Sammelleitungen sind daher
gering, eine materialaufwendige, arbeitsintensive und teure Verschaltung nach
Tichelmann ist in der Regel nicht notwendig. Die Rohrführung kann statt dessen auf kürzestem
Weg relativ material-, zeit- und damit kostensparend erfolgen. So lässt sich immer
eine bezüglich Durchströmung der Kollektoren und Druckverlust im Kollektorfeld
sinnvolle Kombination von parallel verschalteten Strängen mit je Strang einigen in Reihe
installierten Kollektoren finden. Oft sind zur Angleichung der Druckverluste in den zuund
abführenden Rohrleitungen lediglich Querschnittsanpassungen und noch nicht einmal
Strangregulierventile notwendig.