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Solarkollektor:

 

Zusammenfassung 1993
Ausführlicher Bericht 1992:
   Einleitung
   Der Vakuum-Röhrenkollektor
   Geschlossene Systeme
   Offenes S., Kollektorentleerung
   Offenes System mit zwei Boilern:

 

      Anlage mit zwei Pumpen:
      Pumpe mit Zweiwegeventil
      Steuerung und Betrieb:
         Inbetriebnahme des offenen
            Systems mit 2 Boilern
         Betrieb
         Steuerung

         Unterschiede zwischen 2-
            und 1- Pumpen-Lösung
         Realisierungsvorschläge
      Beurteilung

 

   2-Boiler-Anlage des Verfassers
   Ausblick
   Anhang

 

 

 

Unterschiede zwischen 2-Pumpen- und 1-Pumpen-Lösung

Geringfügige Unterschiede gibt es nur beim Abschalten der Anlagen. Während bei der 2-Pumpen-Anlage mit Drosselventil überhaupt kein Eingriff in die normale Ablaufsteuerung erforderlich ist, muss man bei einem Magnetventil im Bypass feststellen, ob beide Pumpen abgeschaltet sind. Dann wird auch der Magnet stromlos, und eine Feder öffnet das Ventil.

Bei der 1-Pumpen-Anlage ist die Steuerung nicht sicherheitsrelevant, weil der Kollektor entleert werden kann, unabhängig von der Stellung des Zweiwegeventils. Trotzdem empfielt sich ein Umschalten von B2-Zufluß auf B1- Zufluß, bevor die Pumpe abgeschaltet wird. Auf diese Weise können die noch auf hoher B2-Temperatur befindlichen Rohre wenigstens einen Teil ihrer Wärme an das B1-Wasser abgeben.

Hier ganz besonders lohnt es sich, nicht nach aktuellem Sonnenstand oder Bewölkung, sondern nach den Wassertemperaturen zu steuern.

Realisierungsvorschläge

Eine Microcomputersteuerung scheint für die Erledigung der in den vorigen Abschnitten erwähnten Steuer- und Regelungsaufgaben durchaus die angemessene Lösung zu sein. Dabei ist insbesondere an die Berechnung der Sonneneinstrahlung aus den Hin- und Rücklauftemperaturen zu denken. Man braucht z.B. die Temperaturdifferenz, die sich nach dem Umschalten auf den heißeren Boiler einstellen wird, um zu entscheiden, ob das Umschalten sinnvoll ist.

Nichtlineare Zusammenhänge und Erfahrungswerte lassen sich in Tabellen ablegen, die bei der Entscheidung vom Computer ausgewertet werden.

Aber auch mit einfacheren Mitteln lässt sich diese Anlage fast so gut betreiben. Die Steuerelektronik wächst parallel zur Komponenteninstallation. Man muss nur immer darauf achten, dass ein hinzugekommener Thermostat zum Beispiel nicht im entscheidenden Moment durch ein anderes Element überspielt wird. Auch bei der konventionellen Steuerung ist wie beim Computer ein schlüssiges Programm unverzichtbar.

Beurteilung

Das offene System mit zwei Boilern bringt von allen vorgestellten Varianten den größten Prozentsatz der eingestrahlten Sonnenenergie in die Speicher. Dabei ist die Lösung mit einer Pumpe mit vorgeschaltetem Zweiwegeventil besser.

Leider ist es wegen der zwei großen Wärmetauscher aus Edelstahl oder Kupferrohr auch die teuerste Variante. Für einen unbeaufsichtigten Dauerbetrieb muss man Zusatzinvestitionen tätigen: Kalkabscheider, Schmutzfilter und automatsche Schutzplane verursachen zusätzliche Kosten. Wenn man allerdings beim Kollektor auf die teuerste Technik setzt, ist es nur angemessen, in der übrigen Anlage nicht zu geizig zu sein.

Mit seiner Anlage hat der Verfasser einen nicht ganz so kostspieligen Kompromiss gesucht. Wie im folgenden Kapitel gezeigt, hat er einen Wärmetauscher gespart. Außerdem wurden einige Schönheitfehler beseitigt, die die Anlage nach Bild 6 noch aufzuweisen hat: Fließgeräusche und Staubeinsaugen beim Entleeren.

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Stand 30.10.06