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

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Untersuchungen an den großen Kollektorfeldern der Universität Magdeburg haben gezeigt,
dass bei vollständig geöffneten Strangregulierventilen die Abweichungen in der
Durchströmung der Kollektorfelder gering waren; die Durchströmung war fast gleichmäßig
/27/.
Zu beachten ist, dass die Energiekapazität des Speichers bei Low-Flow-Systemen gegenüber
Anlagen mit Standard-Durchströmung etwas reduziert wird, weil beim Low-Flow-
System eine stärkere Temperaturschichtung im Solarspeicher auftritt. Wird beim Low-
Flow-System ein Temperaturniveau von ca. 90 °C oben in den Solarspeicher eingespeist, so
wird das System bei einer erlaubten Maximaltemperatur im Speicher von ebenfalls 90 °C
abschalten. Diese 90 °C bei der Einspeisetemperatur werden allerdings bei guter Sonneneinstrahlung
schon bei einer Temperatur im unteren Speicherbereich von etwa 60 °C erreicht.
Damit ergibt sich in erster Näherung eine mittlere Speichertemperatur von ungefähr 75 °C.
Beim System mit Standard-Durchströmung werden 90 °C Einspeisetemperatur jedoch erst
bei etwa 80 °C unterer Speichertemperatur erreicht. Damit beträgt die mittlere Speichertemperatur
etwa 85 °C bei Vollladung. Der nutzbare Energieinhalt des Speichers wird bestimmt
durch sein Volumen und die Differenz dieser mittleren Speichertemperatur zur niedrigsten
vom Verbraucher verwertbaren Speichertemperatur, die bei der Trinkwassererwärmung
etwa 20 °C beträgt. Die nutzbare Temperaturdifferenz liegt beim Low-Flow-System also bei
etwa 55 K, beim Standard-System bei ca. 65 K. Bei gleichem Speichervolumen ist die Speicherkapazität
eines Standard-Systems also theoretisch fast 20 % größer als die einer Low-
Flow-Anlage. In der Praxis mit variablen Betriebsbedingungen dürfte dieser Wert jedoch
auf ca. 10 % sinken.
Bezüglich der Speicherkapazität bzw. der Regelmäßigkeit des Energieverbrauchs unterliegt
das Low-Flow-System einigen Beschränkungen. Wie bereits oben ausgeführt wurde,
erfordert das Low-Flow-System möglichst niedrige Kollektoreinlauftemperaturen. Diese
sind jedoch nur gewährleistet, wenn der Speicher, aus dem der Kollektoreinlauf (bzw.
der Ladewärmetauscher) gespeist wird, möglichst gut abgekühlt werden kann. Dies ist in
der Regel nur dann gegeben, wenn das Speichervolumen in Relation zum Verbrauch
nicht zu groß gewählt wird und wenn der Verbrauch an den meisten Tagen in etwa
gleichmäßig ist. Ein Kurzzeitspeicher mit einem Volumen von etwa 60 bis 80 % des Tagesverbrauchs
(je nach Zapfprofil), der zu Beginn eines Tages normalerweise gut abgekühlt
ist, erfüllt diese Bedingungen. Gebäude mit verbrauchslosen Tagen (z.B. an Wochenenden)
oder längeren sehr verbrauchsschwachen Zeiträumen sind für Low-Flow-
Systeme weniger geeignet, da eine regelmäßige Speicherabkühlung nicht gesichert ist.
6.1.4 Anwendung der Dampfkesselverordnung auf thermische Solaranlagen
Solaranlagen unterliegen unter bestimmten Umständen den Vorgaben aus der Dampfkesselverordnung
(DampfKV) /N12/. Um hier einen Überblick zu geben, werden zuerst die für die
Solaranlagen anzuwendenden Paragraphen aus der DampfKV zitiert, dann wird ein Papier
des Deutschen Dampfkesselausschusses DDA vom April 1999 zur Einordnung der Solaranlagen
in die DampfKV wörtlich wiedergegeben und dann die für die Praxis sich daraus
ergebenen Konsequenzen aufgeführt. Es muss darauf hingewiesen werden, dass die Einordnung
der Solaranlagen zwar im Frühjahr 1999 durch den DDA neu formuliert wurde, die