Besonderheiten des Kreislaufs

Die Umwälzpumpe als Füllpumpe

Wie in Bild 4 (hier unten noch einmal) gezeigt, befinden sich der Kollektor und der Teil des Kreislaufes, der im Freien frostgefährdet ist, oberhalb des Ruhewasserspiegels. Die Pumpe muss stark genug sein, das Wasser bis über den höchsten Punkt der Anlage anzuheben. Am besten prüft man dies direkt mit einem provisorisch angeschlossenen Klarsichtschlauch.

Eine billige Heizungs- Umwälzpumpe schafft in der mittleren Leistungsstufe ca. 1,5 m und in der oberen 2 bis 2,5 m. Die untere Stufe ist nicht geeignet. Gemessen wird dabei ab Ruhewasserspiegel, nicht ab Pumpe.

Wenn der Kollektor auf dem Dach montiert ist, müssen Ruhewasserspiegel und Ausgleichsgefäß 1 bis 2 Meter darunter angeordnet sein, damit eine Pumpe ausreicht. Der Dachraum muss frostfrei sein, was manchmal diese billige Lösung unmöglich macht. Wenn der Wasserspiegel tiefer gelegt werden muss, ist eine starke Füllpumpe in Reihe mit der Umwälzpumpe vorzusehen. Zum Umwälzen braucht sie zuviel Strom. Sie sollte im Stand keinen großen Durchflußwiderstand haben.

Weitere Aufgaben der Pumpe

Im Gegensatz zum immer gefüllten Umlauf, bei dem ein Pumpenausfall nur zu einem allmählichen Erhitzen des Kollektors führt, hat die hier vorgestellte Anlage den Nachteil, dass sie bei Stromausfall oder einer anderen Störung sofort leerläuft. Die Vakuumröhren können dann bei voller Sonne innerhalb weniger Minuten auf sehr hohe Temperaturen kommen. Die Wahl der Pumpe muss also auch unter dem Gesichtspunkt des Schutzes des Kollektors getroffen werden.

Bei größeren Boilern wird der Effekt der Temperaturschichtung deutlich. Teils ist dies erwünscht (bei Zusatzheizung), im Sinne der Speicherkapazität aber unerwünscht. Der ganze Behälter soll von der Sonne optimal aufgeheizt werden, nicht nur die obere Hälfte. Man versucht daher, durch passende Anordnung von Zu- und Ablauf eine Vermischung zu erreichen. Dazu muss die Pumpe unter Umständen eine stärkere Strömung erzeugen, als es zum Transport der Kollektorwärme erforderlich wäre.

Entlüftung

Das offene System mit Kollektorentleerung braucht eigentlich keine Entlüftung, weil es über das offene Ausgleichsgefäß entlüften kann. Wenn die Pumpe nach dem Einschalten das Hinlaufrohr und dann den Kollektor füllt, schiebt das Wasser die Luft bei fehlendem Entlüfter durch das Rücklaufrohr zum Boiler, wo sie nach oben zum Ausgleichsgefäß hinausgluckert.

Wichtiger ist ein automatischer Entlüfter hier zum Belüften, damit nach Abschalten der Pumpe das Wasser schnell herauslaufen kann. Von diesem Konzept wurde aber schon nach wenigen Versuchen Abstand genommen. Die damit zusammenhängenden Probleme werden später im Einzelnen erläutert. In Bild 4 wurde die Entlüftung also nur eingezeichnet, um daran zu erinnern, dass man sich beim Füllen und Entleeren um die Luft kümmern muss.

Ausgleichsgefäß

Das Ausgleichsgefäß sollte als Teil des Boilers aufgefasst werden, selbst wenn es nicht wie in Bild 4 am Boiler, sondern am Rücklaufrohr angeschlossen ist. Am Hinlaufrohr darf es nicht angeschlossen werden, weil es dort der Pumpe beim Füllen keinen Nachschub liefern könnte.

Es sollte ebenso gut wie der Boiler isoliert sein. Denn warmes Wasser steigt nach oben, selbst wenn das Verbindungsrohr dünn ist. Auch sehr langsame Vorgänge wirken sich hier aus. Die Oberfläche sollte möglichst klein sein, die Form also möglichst einer Kugel nahekommen. Auf einem offenen Gefäß sollten Styroporkugeln schwimmen. Besser ist ein geschlossenes, allseitig isoliertes Gefäß mit einem längeren Schlauch zum Druckausgleich.

So gut man es auch machen kann: Noch besser ist es, wenn man auf das Ausgleichsgefäß verzichten kann, weil der Boiler diese Aufgabe übernimmt. Das geht aber nur, wenn der Kollektor nicht zu hoch liegt.