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

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bricht der k∙A-Wert stärker ein, weil Δ nicht weiter zurückgeht. Bei einem etwas geringeren
Durchsatz als 0,5 m 3 /h scheint also die Strömung vom turbulenten zum laminaren Zustand
umgekippt zu sein, zumindest haben sich ab diesem Punkt die Tauschereigenschaften
erheblich verschlechtert. Wenn man annimmt, dass dieser Umschlagpunkt bei 0,5 m 3 /h liegt
(entspricht ca. dem Durchfluss eines voll geöffneten Wasserhahns), so kann man sicher
sagen, dass dieses Verhalten nicht kritisch ist, da die bei diesen geringen Zapfdurchflüssen
zu übertragende Energie nur einen geringen Anteil an der Gesamtübertragung ausmacht.
Bisher konnten wir allerdings nicht in Erfahrung bringen, ob ein derartiger Strömungsumschlag
überhaupt in dem Auslegungsprogramm berücksichtigt ist. Wir würden es sehr begrüßen,
wenn die Tauscherhersteller einen Mindestdurchsatz für ihre Wärmetauschertypen
angeben würden, unterhalb dem evtl. mit stark verschlechtertem Wärmeübertragungsvermögen
zu rechnen ist, und wenn die Auslegungsprogramme klare Warnhinweise gäben.
6.4 Pumpen
Bei der Auswahl der Pumpen sind die folgenden Punkte zu berücksichtigen:
- Die geplanten Werte für Volumenstrom und Förderhöhe müssen erreicht werden.
- Sie muss für das Fördermedium geeignet sein
(im Kollektorkreis für Wasser/Glykol-Gemische: 50 %/50 %).
- Sie muss ausreichend temperaturfest sein (z.B. ca. 130 °C im Kollektorkreis).
- Sie soll im vorgesehenen Betriebspunkt mit gutem Wirkungsgrad laufen.
- Sie soll dauerstandsfest bei relativ häufigen Schaltvorgängen sein.
- Sie soll preislich in einem akzeptablen Rahmen bleiben.
Beim Sichten der Pumpenkataloge stellt man schnell fest, dass nur wenige Pumpen alle
oben aufgeführten Kriterien gleichermaßen gut erfüllen. Besondere Probleme wirft hier die
Auslegung einer Pumpe für den Kollektorkreis auf, da hier (besonders bei Low-Flow-
Anlagen) einem geringen Volumenstrom eine große Förderhöhe gegenübersteht. Zudem ist
eine Temperaturfestigkeit von 130 °C und die Eignung für Glykolgemische gefordert. Die
weiteren Ausführungen beziehen sich wegen der besonderen Probleme deshalb nur auf die
Auslegung einer Pumpe im Kollektorkreis. An die anderen Pumpen in den Pufferspeicherlade-
und -entladekreisen werden keine besonderen Anforderungen gestellt; sie können wie
in der konventionellen Heizungstechnik ausgelegt werden.
In einigen von uns betreuten Anlagen konnte durch Messungen festgestellt werden, dass der
projektierte Volumendurchsatz durch das Kollektorfeld nicht erreicht wurde. Bei der Suche
nach den Ursachen zeigte sich, dass es Schwierigkeiten macht, den Druckverlust im Kollektorkreis
hinreichend genau zu berechnen. Zunächst muss natürlich der Druckverlust in den
Kollektoren gemäß Herstellerangabe berücksichtigt werden. Dazu kommen die Verluste in
der Verrohrung und im Wärmetauscher. Die Druckverlustberechnung für das gerade Rohr
ist einfach, wenn die Rohrabmessungen und das Medium (Glykolgemisch) bekannt sind,
doch schon bei der Anzahl der zu erwartenden Rohrbögen, Abzweigen und Einbauten
kommt es zu Unsicherheiten. Erst bei Kenntnis des wirklich auftretenden Gesamt-
Druckverlustes im Kreis kann die Pumpe ausgewählt werden.