Verkürzung der Füllzeit

Bei der einfachen Anordnung nach Bild 1 hängt die Füllzeit nur von der Pumpenleistung ab. Wenn der Höhenunterschied zwischen Ruhewasserspiegel und Kollektoroberkante unter 2m beträgt, reicht eine normale Umwälzpumpe. Sonst ist eine Füllpumpe in Reihe zur Umwälzpumpe zu installieren. Sie sollte einen großen Querschnitt aufweisen, um im Stand möglichst wenig Strömungswiderstand einzubringen.

Bei der auf optimale Entleerung ausgelegten Anlage nach Bild 2 kann das Wasser die herauszuschiebende Luft bei Befüllen im Kollektor überholen. Es bleibt also zunächst Luft im Kollektor, während Rohr B gefüllt wird. Wo Luft den Wasserstrom einengt, vergrößert sich die Strömungsgeschwindigkeit, und es entsteht ein Unterdruck. Wie bei einer Wasserstrahlpumpe wird die Luft weggesaugt, wenn nach dem Füllen die Pumpe nur noch die Strömungswiderstände überwinden muss.

Je größer die Strömungsgeschwindigkeit, desto schneller wird die letzte Luft herausgespült. Man reduziert also die Querschnitte von Rohr B und Kollektorrohr, soweit es der Strömungswiderstand zulässt, und gleicht sie einander an. Beim Zulauf, bei der Parallelschaltung von A und A2, kann man durch Vergrößern des Querschnitts den Strömungswiderstand ohne Nachteile reduzieren.

Die realisierte Anlage

Wegen der Anpassung an die gewählten Kollektoren unterscheidet sich die realisierte Anlage in einigen Details vom oben gezeigten Idealfall.

In Bild 3 (hier unten) sind die Kollektoren vereinfacht dargestellt. Die zwei horizontalen Wärmetauscherrohre haben Anschlussstutzen, die schräg nach oben weisen, und je einen dünnen Entleerungsstutzen auf der Unterseite. Deshalb ist im Gegensatz zu Bild 2 hier A2 das dickere Rohr, und das Entleeren durch das dünnere Rohr A dauert etwas länger. Rohr A fasst die Ablaufrohre beider Kollektoren zusammen. Im Betrieb fliesst durch alle diese Rohre Wasser zu den Kollektoren, so dass der rechts gezeichnete etwas stärker durchströmt wird als der linke. Das ist kein Nachteil, weil das Wasser ja beim rechten wärmer als beim linken ist.

Die Anlage des Verfassers hat zwei Boiler, 1000 L und 200 L, und ein Zweiwegeventil vor der Umwälzpumpe. Außerdem eine zweite, nicht gezeichnete Pumpe zur Vermeidung der Temperaturschichtung im 1000 L- Boiler und zum Vermischen der beiden Boilerinhalte. Auch bei der Installation der Speicheranschlüsse wurden infolge des Entleerungsprinzips und der Boilerumschaltung einige unübliche Lösungen erforderlich, deren Beschreibung den Rahmen dieses Berichtes sprengen würde. Mehr Details sind in der
Präsentation der realisierten Solaranlage zu finden.