Solarthermie-2000 – Teilprogramm 2 - Solar - so heizt man heute
Solarthermie-2000 – Teilprogramm 2 - Solar - so heizt man heute
Solarthermie-2000 – Teilprogramm 2 - Solar - so heizt man heute
Erfolgreiche ePaper selbst erstellen
Machen Sie aus Ihren PDF Publikationen ein blätterbares Flipbook mit unserer einzigartigen Google optimierten e-Paper Software.
Am Beispiel einer <strong>Solar</strong>anlage mit 100 m 2 Kollektorfläche und Low-Flow-Betrieb wird die<br />
Problematik gezeigt:<br />
Die Pumpe für den Kollektorkreis <strong>so</strong>ll für einen Volumenstrom von 1,2 m 3 /h entsprechend<br />
einem spezifischen Durchsatz durch das Kollektorfeld von 12 l/(m 2 ∙h) und eine Temperaturfestigkeit<br />
bis 130 °C ausgelegt werden. Aus der Berechnung für den Druckverlust im Kollektorkreis<br />
ergibt sich ein Wert von 8 m für die notwendige Förderhöhe. Die von einem<br />
Pumpenhersteller zur Verfügung gestellte Auslegungs<strong>so</strong>ftware /29/ erstellte eine Liste der<br />
angeblich für diese Betriebsbedingungen geeigneten Pumpen. Die Überprüfung dieser Liste<br />
ergab jedoch sehr schnell, dass ein Teil der vorgeschlagenen Pumpen entweder für Temperaturen<br />
bis 130 °C nicht zugelassen ist oder den geforderten Betriebspunkt (Volumendurchsatz<br />
1,2 m³/h bei 8 m Förderhöhe) überhaupt nicht erreichen kann. Vorgeschlagene Inlinepumpen<br />
liegen im Preis um ein Mehrfaches über den Normalpumpen.<br />
Förderhöhe [m]<br />
12<br />
11<br />
10<br />
9<br />
8<br />
7<br />
6<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
b<br />
c<br />
0<br />
0 1 2 3 4 5 6 7 8<br />
Fördervolumen [m 3 /h]<br />
Abb. 6.12:<br />
a<br />
Pumpenkennl. 1,2,3 Netzkennl. gemessen Netzkennl. berechnet<br />
3<br />
Pumpenkennlinien <strong>so</strong>wie berechnete und reale Netzkennlinien<br />
mit berechnetem und gemessenem Betriebspunkt<br />
1<br />
2<br />
91<br />
Abb. 6.12 zeigt die<br />
Betriebscharakteristik<br />
der Pumpe, die<br />
von den vorgeschlagenen<br />
am ehesten<br />
den geforderten<br />
Werten entspricht.<br />
Da die Kollektorkreiskennlinie<br />
(Netzkennlinie) sehr<br />
steil verläuft, liegt<br />
ihr Schnittpunkt mit<br />
der Pumpenkennlinie<br />
weit links im<br />
Diagramm (Betriebspunkt<br />
a, Pumpenstufe<br />
2). Dies hat<br />
aber zur Folge, dass<br />
bei einem nur geringen<br />
Überschreiten<br />
des berechneten<br />
Druckverlustes im<br />
realen Betrieb eine (prozentual) große Abweichung vom geforderten Volumenstrom eintritt.<br />
Wird die berechnete Förderhöhe von 8 m im realen Betrieb um nur 0,5 m (ca. 6 %) überschritten,<br />
<strong>so</strong> läuft der Betriebspunkt auf der Pumpenkennlinie nach links zu erheblich geringeren<br />
Volumenströmen. In unserem Beispiel stellen sich mit 0,7 m 3 /h nur noch knapp 60 %<br />
des geforderten Volumenstromes ein (Betriebspunkt b). Die Leistungsfähigkeit der <strong>Solar</strong>anlage<br />
sinkt dann durch wachsende thermische Verluste (höhere Arbeitstemperatur des Kollektors)<br />
und verringerte Übertragungsleistung des Wärmetauschers (Verminderung der<br />
Strömungsgeschwindigkeit im Wärmetauscher, dadurch Verschlechterung des inneren<br />
Wärmeübergangs). Bei einer derart steilen Rohrnetzkennlinie kann das Problem durch Umschalten<br />
auf eine höhere Pumpenstufe mit mehr Leistung kaum gelöst werden. Ein Wechsel