Verkürzung der Entleerungszeit

Bei Frost muss die Entleerung, auch die der nachlaufenden Tropfen schneller erfolgen als die Abkühlung unter den Gefrierpunkt. Mit guter Isolation ist das nicht schwierig zu erreichen. Man kann an kritischen Punkten durch Anbringen zusätzlicher Metallstreifen die Wärmekapazität erhöhen und so die Abkühlung verlangsamen. Beim Klöckner- Kollektor, der ja nicht für diese Anwendung konstruiert wurde, gibt es im Bereich des Ablaufs eine Kältebrücke, weil das Ablaufrohr vom Blechgehäuse nur durch einen dünnen Gummiring isoliert ist. Um kein Risiko einzugehen, wurde eine Entleerungszeit von deutlich unter einer Minute angestrebt.

Man sieht es dem Bild 1 nicht an, dass es beim Füllen und Entleeren Schwierigkeiten geben kann. Man stellt sich nämlich vor, dass der höchste Punkt des Kollektorrohres bei L wie ein offener Überlauf wirkt, von dem das Wasser zum Boiler hinunterrinnt. Das funktioniert aber nur unter der Bedingung, dass der Querschnitt von Rohr B sehr groß, und das Gefälle so gleichmäßig ist, dass überall nur ein Teil des Querschnitts gefüllt ist. Wegen der Wärmeverluste vermeidet man aber große Rohrdurchmesser.

Wenn Rohr B ganz gefüllt ist, entsteht an Punkt L ein Unterdruck ( Wassersäule über dem Speicher- Wasserspiegel abzüglich Rest des Pumpendrucks bei L ). Wäre hier ein offener Überlauf, würde im Betrieb dauernd Luft eingesaugt. Eine Luftzufuhr für das Entleeren kann also nicht von hier erfolgen.

Auch ohne besondere Vorkehrungen entleert sich ein Behälter, der nur unten eine Öffnung hat. Wie man von einer umgedrehten Flasche kennt, dauert es aber lange, bis sich Luft und Wasser aneinander vorbeigekämpft haben. Gesucht war eine Anordnung, bei der das Wasser direkt oder durch die stillstehende Pumpe zum Boiler zurückfließen kann, ohne mit der hineingesaugten Luft zu kollidieren. Eine Möglichkeit ist in Bild 2 (hier unten) dargestellt.

Die Aufgabe der Luftzufuhr übernimmt die zusätzliche dünne Leitung A2, die im Betrieb wie Leitung A Wasser zum Kollektor fördert. Sie zweigt vom Hinlaufrohr an einer Stelle ab, wo bei angeschalteter Pumpe immer Überdruck herrscht, und mündet an der höchsten Stelle in den Hauptkreislauf. Etwa 20cm oberhalb der Abzweigung ist die Leitung X zum Luftraum des Boilers angeschlossen. Sie ist in einer Schleife so weit nach oben gezogen, dass sich der Wasserspiegel unterhalb des Überlaufs einstellt. So wird verhindert, dass Wasser zum Boiler zurückgepumpt wird.

Nach dem Abschalten der Pumpe hängt der Unterdruck an einem Punkt von seiner Höhe über dem Boilerwasserspiegel ab. Zuerst sinkt also der Wasserspiegel in der Schleife X bis zum Anschlusspunkt, während alle anderen Rohre mangels zuströmender Luft unverändert gefüllt sind. Dann wird der Inhalt der dünnen Leitung A2 nach oben gesaugt, weil die Höhe der darin befindlichen Wassersäule geringer als die in den anderen Rohren ist. Nach wenigen Sekunden ist die Luft im Kollektor angekommen, so dass nun auch die anderen Rohre vollends leerlaufen können.