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Die Unterlagen von Klöckner enthalten eine ausführliche Planungsanleitung. Hier soll nur eine Übersicht gegeben werden. Auf einige Besonderheiten des Vakuumröhren- Kollektors bei der Berechnung soll hingewiesen werden. Auf mehreren Seiten der Planungsunterlage von Klöckner und in vielen Bildern und Tabellen wird gezeigt, wie groß die zu verschiedenen Tages- und Jahreszeiten an einem bestimmten Ort Deutschlands vorkommende Solarleistung ist. Beim Vergleich mehrerer Büchern und Hefte fiel auf, dass sich besonders die Karten mit der Darstellung der bevorzugten oder benachteiligten Regionen stark unterscheiden. Die Statistiken sind wohl nur über wenige Jahre erstellt worden. Allerdings muss man auch darauf achten, ob die durchschnittliche Sonnenscheindauer oder die Jahres- Einstrahlungsmenge gezeigt wird. Ausführlich wird im Klöckner-Katalog auch auf den Anteil der diffusen Strahlung am Jahresdurchschnitt eingegangen. Wenn ein Kollektor auf einem nicht nach Süden geneigten Dach montiert wird, ergibt sich ein Verlust. Er ist beim Röhrenkollektor geringer als bei Flachkollektoren, weil jedes einzelne Rohr nach Süden gedreht eingeschraubt werden kann. Die Planungshilfen des Klöckner-Katalogs berücksichtigen nicht nur Privatwohnungen, sondern auch Gaststätten, Hotels, Industriebetriebe und Hallenbäder. Dabei wird von den heute üblichen hohen Komfortansprüchen ausgegangen. Der Umweltbewußte ist hier und da etwas genügsamer. Ein Planungsbeispiel führt für einen 4-Personen-Haushalt mit einem Bedarf von 50 Liter ( bei 50 grdC. ) pro Person zu einer Kollektorfläche von 3,3 Quadratmetern. Vorgeschlagen wird eine Reihenschaltung von zwei Kollektoren zu je 2 Quadratmetern. Die Anlage hat also 40 Vakuumröhren. Die Wirtschaftlichkeitsberechnung hat folgende Schritte: Weil Klöckner komplette Pumpen- und Ventilbaugruppen anbietet, beschränken sich die Auslegungshinweise auf die zu verwendenden Rohrdurchmesser: Kollektoren bis 30 Vakuumröhren: Rohre 15 x 1 ( Kupfer ) bzw. 1/2 Zoll Kollektoren bis 60 Vakuumröhren: Rohre 18 x 1 ( Kupfer ) bzw. 3/4 Zoll |
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Weil dieses Kapitel in den meisten Büchern zu kurz kommt,
ist diese Berechnung in den Klöckner-Unterlagen wertvoll. Wasser dehnt
sich gegenüber Zimmertemperatur um soviel aus:
50 grdC.: 1,17%; 70 grdC.: 2.24%; 90 grdC.: 3,55%
1 m Rohr der Größe 18 x 1 enthält ca. 0,2 Liter.
Beispiel: Solaranlage mit 20 Liter Inhalt, 12m statische Höhe.
Berechnung des Ausgleichsgefäßes:
Ausdehnungsvolumen 90 grdC.: 20 l x 0,0355 = 0,71 l
Wasservorlage : 5% von 20 l = 0,2 l
Vordruck = Verdampfungsdruck + stat.Wasserdruck =
= 0,5 + 1,2 = 1,7 bar
Enddruck - Vordruck 2,5 - 1,7
Druckfaktor = ------------------- = --------- = 0,23
Enddruck + 1 2,5 + 1
Nennvolumen des Ausdehnungsgefäßes Vn :
Ausdehnungsvolumen + Wasservorlage 0,71 + 0,2
Vn = ------------------------------------ = ------------ = 3,96 l
Druckfaktor 0,23
Gewählt wird ein Ausdehnungsgefäß mit 8 l Inhalt.
Anmerkung: Das Ausdehnungsgefäß fängt nur die normale
Wärmeausdehnung auf. Wenn z.B. durch einen Ausfall der Pumpe das Wasser zu
kochen beginnt, muss die Anlage durch ein Überdruckventil abblasen
können. Der Abblasedruck für Wasser ist üblicherweise 6 bar,
für Wasserglykolgemisch 3 bar.
Noch ein Hinweis zum Thema Sicherheit: Glycol ist giftig! Wärmetauscher
müssen lecksicher sein.
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Stand 30.10.06