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Thermische Solaranlage – Der Solarkreislauf

Die durch die Sonne gewonnene Wärme wird über den Solarkreislauf mit Hilfe von Solarflüssigkeit  in den Speicher befördert. Diese Solarflüssigkeit zirkuliert in einem geschlossenen Kreislauf. Um den Solarkreislauf näher zu erklären, gehen wir auf alle Komponenten des Solarkreislaufes ein, denn unter einem Solarkreislauf versteht man alle Komponenten der Anlage, von der Solarflüssigkeit, die Rohre, die Pumpen, die Steuerungselemente, bis hin zu den Sicherheitsvorkehrungen. All diese Komponenten bilden den Solarkreislauf.

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Verrohrung und Wärmeträger

In den angebrachten Kollektoren wird die Sonnenwärme gesammelt und mit Hilfe der Solarflüssigkeit weiter gegeben. Die Solarflüssigkeit besteht aus einem Gemisch aus Wasser und Glykol.

Das Glykol ist gerade im Winter sehr wichtig, da ansonsten das Wasser im Solarkreislauf gefrieren könnte. Jedoch sollte der Anteil von Glykol nicht zu hoch sein.

 

Die Verrohrungen, auch Solarrohre genannt, bestehen in den meisten Fällen der Solarthermieanlage aus Kupfer, manchmal auch Edelstahl. Die Kupferrohre sind in einer weichen und harten Form erhältlich.

Bei größeren thermischen Solaranlagen werden jedoch eher Solarrohre aus Stahl verbaut. Ein wichtiger Bestandteil der Verrohrungen ist die Isolierung.

Ein gutes Solarrohr zeichnet sich mit einer Dämmschicht aus, die teilweise so dick ist wie der eigentliche Rohrdurchmesser.

Komponenten des Solarkreises

Solarregler und Solarpumpe

Der Solarregler steuert gemäß den Voreinstellungen den gesamten Solarkreislauf und kontrolliert die Temperaturen des Vor- und Rücklaufs und des Systems. Außerdem sorgt der Regler dafür, dass alle Komponenten richtig funktionieren und aufeinander abgestimmt werden. Alle Werte wie Wärmeertrag und Betriebsstunden der Solarheizung lassen sich auf dem Solarregler ablesen.

Die Solarpumpe erfüllt die Funktion die Solarflüssigkeit von den Kollektoren zum Wärmespeicher und wieder zurück zu führen. Durch den Solarregler wird die Pumpe automatisch eingeschaltet sobald die Temperaturen in den Kollektoren höher sind als die Temperatur im Speicher und schaltet sich im entgegengesetzten Fall auch automatisch wieder ab. Als Typ einer Umwälzpumpe und mit Funktion mehrerer Leistungsstufen ist die Pumpe ideal für die Solarheizung geeignet.

Solarstation mit Solarpumpe und Solarregler

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Wärmetauscher

Schnittbild schematisch - Pufferspeicher mit Solarwärmetauscher

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Gehen Sie mit Ihrer Computermaus über die orangen Punkte,
um das Schema besser verstehen zu können.

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Die Schnittstelle zwischen Heizkreislauf und Solarkreislauf bildet der Wärmetauscher. Er überträgt die gewonnene Wärme letztlich an die Heizanlage. Das kältere Heizungswasser und die erwärmte Solarflüssigkeit werden zur gleichen Zeit in Kontakt mit einem Material gebracht der beide Kreisläufe getrennt hält, aber dennoch die Wärme gut leitet. Oft kommen zwei Varianten von Wärmetauscher kommen zum Einsatz, Aluminium und Kupfer. An beiden Seiten strömen die Flüssigkeiten in dem Plattenwärmetauschern vorbei, jedoch wird der Wärmetauscher durch Kalkablagerungen auf der übertragenen Oberfläche stark beeinträchtigt.

Installation und Sicherheitsvorkehrungen

Wenn ein Solarkreislauf unter zu hohem Druck steht und keine Sicherheitsvorkehrungen getroffen worden sind, kann dies zu Schäden an der Solarheizung führen. Um Schäden zu umgehen, werden Sicherheitsvorkehrungen, wie zum Beispiel Sicherheitsventile und Ausdehnungsgefäße verbaut. Außerdem werden Entlüfter eingesetzt, die für die Entfernung der Luft aus dem Solarkreislauf zuständig sind. Mit diesen Sicherheitsvorkehrungen wird die einwandfreie Funktion der Solarheizung sichergestellt.

Alle verschiedenen Komponenten der Sicherheitstechnik, die Solarpumpe und der Solarregler lassen sich in einer Solarstation bündeln. Somit sind alle Elemente leicht erreichbar und das vereinfacht zudem die Montage und Dämmung der verschiedenen Teile. Lediglich die Wartung und Reparatur der einzelnen Bauteile lässt sich durch diese Station nicht so einfach durchführen. Lassen Sie sich dazu am besten von Ihrem Solarthermie-Fachmann beraten.

Der Solarkreislauf und die Planung

Bei der Planung eines Solarkreislaufs sollten alle Komponenten des Solarkreislaufs an die Größe der thermischen Solaranlage angepasst werden. Die Wahl der Pumpe entscheidet sich nicht nur an der Wärme die transportiert werden soll, sondern auch an den Temperaturen und Druckverhältnissen. Auch richtet sich die Wahl der Pumpe nach Art, Größe und Leistung der Kollektoren und ob die Leistung mit Flach- oder Vakuum-Röhrenkollektoren mit entsprechend einer kleineren Fläche erzielt werden kann. Bei der erforderlichen Übertragungskapazität muss auch der Wärmetauscher angepasst werden. Alle Komponenten können nicht beliebig kombiniert werden und sollten zudem regelmäßig gewartet werden.

Um alle Daten und Komponenten richtig aufeinander abzustimmen, lassen Sie sich bestenfalls von Ihrem Fachmann beraten, denn nur eine richtig dimensionierte thermische Solaranlage bringt höchstmögliche Erträge.

Fachbetrieb finden - Bild mit Pellets unter dem Himmel

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