Forum: Offtopic Solarkollektoren immer in Reihenschaltung?


von Michael K. (charles_b)


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Beim Studium diverser Systeme für die Erwärmung von Wasser mittels 
Solarthermie ist mir aufgefallen, dass die Verschaltung der einzelnen 
Kollektoren immer in Reihe erfolgt.

Die bedeutet aber doch, dass der erste Kollektor relativ kühl ist und 
sein halberwärmtes Wasser dann an den zweiten Kollektor durchreicht 
etc., so dass der letzte Kollektor die höchste Temperatur hat. Je mehr 
Kollektoren bei gleicher Durchflussgeschwindigkeit und 
Sonneneinstrahlung hintereinander kommen, desto wärmer ist das Wasser im 
letzten Kollektor - was dann aber auch wieder Abstrahlverluste mit sich 
bringt.

Warum schaltet man hier nicht auch parallel, so dass von allen 
Kollektoren in etwas die gleiche Temperatur kommt?

von Thilo M. (Gast)


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Michael K-punkt schrieb:
> Warum schaltet man hier nicht auch parallel, so dass von allen
> Kollektoren in etwas die gleiche Temperatur kommt?

Man unterscheidet zwischen "Slow-Flow" Systemen zur 
Brauchwassererwärmung und "High-Flow" Systemen zur 
Heizungsunterstützung.

Bei Slow-Flow ist, wie der Name sagt, der Durchfluss durch relativ dünne 
Rohre klein und der Weg in den Kollektoren möglichst lang 
(Reihenschaltung), um eine möglichst hohe Temperatur zu erzielen.

Bei High-Flow ist der Durchfluss höher und die Rohrquerschnitte größer. 
Die Kollektoren sind hier parallel geschaltet, um in möglichst kleiner 
Zeit eine möglichst große Wärmemenge auf niedrigerem Temperaturniveau 
"einzufahren". Für die Heizung werden nicht unbedingt 70°C benötigt, zur 
Unterstützung sind im Winter und der Übergangszeit auch 30..50°C 
sinnvoll.

Ich hoffe geholfen haben zu können. ;-)

von Michael K. (charles_b)


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Danke, das war sehr informativ!

von Purzel H. (hacky)


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Man sollte nicht zuviel Flaeche fuer Solarthermie reservieren, denn im 
Sommer bringt man die Waerme schlecht weg. Die Zirkulation muss man 
laufen lassen, sonst ueberhitzen die Materialien.

von Michael K. (charles_b)


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Multi Oschi schrieb:
> Man sollte nicht zuviel Flaeche fuer Solarthermie reservieren, denn im
> Sommer bringt man die Waerme schlecht weg. Die Zirkulation muss man
> laufen lassen, sonst ueberhitzen die Materialien.

Das hab ich auch schon gehört, es wird dann auch unwirtschaftlich.

Im Sommer will ich die Wärme nutzen, um damit im Keller die Wände 
aufzuwärmen. Die sind nämlich sonst recht kühl und ziehen an feuchten 
Tagen ne Menge Flüssigkeit in den Keller. Zudem ist es gerade in der 
Übergangszeit so, dass man im Keller heizen muss (Arbeitsraum) während 
draußen schon 20 Grad sind und man sonst keine Heizung braucht.

Wo schaffen die Solaranlagen ohne Kellerheizung eigentlich die 
überschüssige Wärme im Sommer hin? Selbst der größte 1000-l Tank ist 
doch irgendwann durchgewärmt.

von Thilo M. (Gast)


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Michael K-punkt schrieb:
> Wo schaffen die Solaranlagen ohne Kellerheizung eigentlich die
> überschüssige Wärme im Sommer hin? Selbst der größte 1000-l Tank ist
> doch irgendwann durchgewärmt.

Kenne ich. Mein Puffer (1000 Liter) ist im August/September regelmäßig 
bei 90°C. ;-)
Das Beste wäre eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe.
Da kannst du die Überschüsse unter die Erde fahren und im Winter wieder 
holen (erhöhter COP mindert Stromaufnahme).

Natürlich müssen die Kollektoren für 30° Sonnenstand aufgeständert 
werden. Das bringt mehr Leistung in den Übergangszeiten Herbst/Frühjahr 
und vermindert die Leistung im Hochsommer.
Ansonsten kann bei Flachkollektoren nachts rückgekühlt werden (kostet 
etwas Strom), geht bei Röhrenkollektoren nicht. Dann ist eine Wärmesenke 
wie ein Heizkörper zur Leistunsvernichtung nötig.

von Michael K. (charles_b)


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Thilo M. schrieb:
> Michael K-punkt schrieb:
>> Wo schaffen die Solaranlagen ohne Kellerheizung eigentlich die
>> überschüssige Wärme im Sommer hin? Selbst der größte 1000-l Tank ist
>> doch irgendwann durchgewärmt.
>
> Kenne ich. Mein Puffer (1000 Liter) ist im August/September regelmäßig
> bei 90°C. ;-)
> Das Beste wäre eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe.
> Da kannst du die Überschüsse unter die Erde fahren und im Winter wieder
> holen (erhöhter COP mindert Stromaufnahme).
>
> Natürlich müssen die Kollektoren für 30° Sonnenstand aufgeständert
> werden. Das bringt mehr Leistung in den Übergangszeiten Herbst/Frühjahr
> und vermindert die Leistung im Hochsommer.
> Ansonsten kann bei Flachkollektoren nachts rückgekühlt werden (kostet
> etwas Strom), geht bei Röhrenkollektoren nicht. Dann ist eine Wärmesenke
> wie ein Heizkörper zur Leistunsvernichtung nötig.

Prima, unser Dach hat 30° und an Röhrenkollektoren habe ich auch 
gedacht. Die Sache mit der Nicht-Kühlbarkeit muss ich mir natürlich 
überlegen. Aber ich will ja wie gesagt die Kellerwände erwärmen, d.h. ne 
Art Fußbodenheizung an die Wand machen und das Heizungsrohr im 
Kellerboden gibt es ja auch noch.

Ob ich damit so ne Art Geo-Heizung mache und die Energie im Erdreich 
speichere und der Keller dann deutlich länger warm ist.... chic wäre es.

Ein Loch in den Kellerboden wollte ich jetzt nicht bohren, wärde man für 
so eine Wärmepumpengeschichte auch mit einem Loch außerhalb des Hauses 
auskommen?

von Thilo M. (Gast)


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Michael K-punkt schrieb:
> Prima, unser Dach hat 30°

Denke daran, die SONNE muss bei 30° stehen (Elevation). ;-)
Also die Kollektoren auf 60° stellen (Dach = 30° + 30°).

Eine Anlage mit Kellerheizung haben wir schon gebaut, funktioniert 
prima.
Sollte ohne Probleme machbar sein.

von Willi P. (willi_p)


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In den meisten Fällen ist eine Kollektorneigung zur Ebene  = Breitengrad 
anzustreben. Es kommt halt drauf an was du machen willst und wie groß 
die Anlage dimensioniert ist. Bei Heizungsunterstützung brauchst du mehr 
Fläche und vergrößerst evtl. den Winkel (zenit der Sonne niedriger)

Wenn im Sommer Wärme nicht abgenommen werden kann (lässt sich meistens 
gar nicht verhindern) schaltet sich die Anlage aus (Stichwort: 
Stagnation). D.h. das verbliebene Wasser in den Kollektoren verdampft 
und drückt Teile des restlichen Wassers in den Ausgleichsbehälter. 
Materialschäden sind bei korrekter Auslegung eigentlich nicht zu 
erwarten.

Gut ist es natürlich schon, wenn du im Sommer jederzeit die Wärme 
abnehmen kannst. Wurde ja schon einiges vorgeschlagen. Ein Pool ist auch 
was feines ;)

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