Hallo zusammen, Ich bin seit einigen Wochen stolzer Besitzer einer Solarkollektoranlage. Da ich den Rest meiner Heizungsanlage (Holzvergaserkessel) schon mit einer Wago-SPS automatisiert habe wollte ich auf die Solarsteuerung des Herstellers verzichten und die Pumpe auch über meine Wago steuern. Meine Pumpe wird per PWM in der Leistung geregelt. Dafür habe ich per RS232 ein µC-Board an die Wago angeschlossen was auch schon funktioniert. Aktueller Stand: Die Solarpumpe lässt sich von Hand per Wago-SPS steuern. Ziel: Automatisierte Steuerung der Solarpumpe. Ich hänge zur Zeit etwas an der Automatisierung der Steuerung... Hat jemand vielleicht schon eine Steuerung für eine Solaranlage programmiert? Hat jemand einen Programmablaufplan? Wie funktionieren die Steuerungen von den Herstellern? Schalten die fertigen Steuerungen die Pumpe immer wieder an und aus wenn doch nicht so viel Sonneneinstrahlung vorhanden ist? Ich würde mich über alle möglichen fertigen Programme (egal welche Programmiersprache), Programmablaufpläne, Links usw freuen, da ich nicht wirklich etwas über die Steuerung von Solaranlagen finden konnte. MFG Sascha
Eine prinzipielle Möglichkeit, die mir sinnvoll erscheint: Solange eine positive Differenz zwischen Vorlauf und Rücklauf besteht, die Pumpenleistung per PWM so anpassen, dass die Energiebilanz zwischen el. Pumpenleistung und übertragbarer Wärmeleistung maximal ist, bzw. noch positiv bleibt. Zur Erfassung der Wärmeleistung ist ein Durchflussmesser in Verbindung mit dem Delta_Temp. erforderlich. Unterhalb dieses Schwellwertes in der Enegiebilanz: Pumpe ganz abschalten. Nach einer angemessnen Zeitspanne (kann je nach Einstrahlung variabel automatisiert werden) prüfen, ob obige Bilanz wieder positiv ist (z.B. Kollektorwasser hat sich durch diffuse Einstrahlung wieder auf nutzbares Delta_Temp. erwärmt)... Falls ja, den Vorgang nach obigen Vorgaben erneut starten. Falss nein, Pumpe aus lassen und nach nächster Zeitspanne erneut checken...
So habe ich mir das auch gedacht... Aber folgende Situation: - Kollektoraustritt ist z.B. 100 °C warm weil die Pumpe aus war. - Die Pumpe wird eingeschaltet. - Nun ist das Wasser was in den Pufferspeicher geht noch kalt, weil das warme Wasser ja noch nicht von oben angekommen ist. Also ist das Wasser was zu diesem Zeitpunkt in die Pufferspeicher fließt ggf. sogar etwas kälter als das Wasser was aus den Pufferspeichern fließt. - Wenn die Sonneneinstrahlung ausreichend ist, ist das ja kein so großes Problem weil dann ja nach kurzer Zeit (bei mir ca. 3 Minuten) das warme Wasser von den Kollektoren kommt und meiner Speicher dann erwärmt (Somit habe ich nur kurz einen Energieverlust und danach gleich wieder Energiegewinn). Aber wenn nun die Sonnenstrahlung nicht ausreichen ist die Temperatur des Wassers im Kollektor auf z.B. 30°C herunter fällt - ich also keinen Temperaturgewinn mehr erzielen kann - schaltet sich die Pumpe aus und ich habe einen Energieverlust. Wenn sich dieses Szenario einige Male wiederholt heize ich mit meinem Pufferspeicher doch die Außenwelt... Hab ich da einen Gedankenfehler drinnen, oder wie wird so was bei guten Steuerungen geregelt?
Wieviele Temperatursensoren und an welcher Stelle gibt es?
Sascha schrieb: > - Nun ist das Wasser was in den Pufferspeicher geht noch kalt, weil das > warme Wasser ja noch nicht von oben angekommen ist. Es war aber vorher heiß, und die Wärme ist jetzt im Haus. Wo ist das Problem? Wenn die Rohrleitung aber außen verläuft, dann ist Deine Rohrdämmung schlecht! Sascha schrieb: > Wenn sich dieses Szenario einige Male wiederholt heize ich mit meinem > Pufferspeicher doch die Außenwelt... ...kann man sogar gezielt ausnutzen, um das Einfrieren zu verhindern oder Schnee zu entfernen. Die Wintersonne macht das dann meistens wieder wett, wenn die Schneeabschattung weg ist.
Ich wuerde die Pumpe periodisch mit kleiner Leistung laufen lassen, um die neue Temperatur zu ermitteln. Zb alle 10 miunten fuer 1minute mit minimalster Leistung, sodass noch etwas fliesst. Und/oder einen Sonnensensor zusaetzlich installieren, dass die Temperatur nicht das einzige Kristerium ist.
Bei meiner Anlage wird die Pumpe eingeschaltet, wenn die (einstellbare) Temperaturdifferenz zwischen dem Kollektorausgang und der Temperatur im oberen Drittel des Pufferspeichers überschritten wird. Die Pumpenleistung wird über PWM (beginnend ab 30%) der Temperaturdifferenz im laufenden Betrieb angepasst. Je höher sie wird, umso mehr Leistung erhält die Pumpe (und umgekehrt). Funktioniert prima. Blackbird
@Julian Baugatz: Ich habe folgende Temperaturfühler verbaut: - Kollektorausgang - Vorlauf an der Pumpstation - Rücklauf an der Pumpstation - an 4 Stellen im Pufferspeicher Es soll noch ein Durchflussmesser hinzugefügt werden wegen der Wärmemengenmessung. @Route 66: Meine Rohre verlaufen außen. Die Isolierung ist meiner meinung nach sehr gut. Bleibt selbst bei hohen Temperaturen nahezu kalt. Aber auch wenn die Rohre im Haus verlaufen würden, wäre das zwar im Winter nicht so schlecht, aber im Sommer will doch sicherlich niemand noch mehr Wärme im Haus haben als sowieso schon drin ist... Mit der Pufferspeicherwärme den Schnee leicht abzutaunen habe ich mir auch schon für den Winter überlegt. @Jetzt Nicht: Das hatte ich mir auch überlegt, aber wie schon oben geschrieben, dann pumpe ich immer wieder ein kleines bisschen warmes wasser in Richtung Dach, welches dann nach einiger Zeit wieder abkühlt, weil ja die Isolierung nicht 100% isolieren tut. Und somit verschende ich meine schöne Energie aus dem Tank... (Bitte um Berichtigung wenn ich hier einen Gedankenfehler habe) Einen Sonnensensor würde ich auch gerne haben... Kenne mich in diesem Bereich der Sensoren nur leider nicht so gut aus... Was ich recherchiert habe ist dass diese Sensoren "Pyranometer" heißen - und sehr sehr teuer sind... Oder gibts da auch eine andere Möglichkeit z.B. mit einer Solarzelle zu messen wie stark die Sonneneinstrahlung ist? Wie schon geschrieben - ich kenne mich in diesem Bereich nicht wirklich aus...
Für eine grobe Schätzung reicht zu Messung der Sonnenstrahlung auch eine Fotodiode oder ein ähnlicher Sensor. So genau muss es in der Regel auch nicht sein, denn man hat ggf. auch noch Problem mit Teilweisem Schatten, Dreck Tau Reif auf dem Sensor. Da ist die Tempearatur am Kollektor schon gar nicht so schlecht. Der Lichtsensor reagiert nur etwas schneller, aber so viel kann man damit auch nicht gewinnen. Bei mir (und üblicherweise) geht die Regelung nach der Temperatur am Kollektor und der am Speicher, etwa da wo der Wärmetauscher sitztz. Wenn der Kollektor genügend heißer (z.B. 5 K) ist als der Puffer wird die Pumpe aktiviert und ggf. in der Leistung geregelt, damit die Differenz nicht zu klein wird. Das reicht für die normale Funktion schon fast aus. Daneben gibt es aber noch ein paar Sicherheitsfunktioenen: Der Puffer darf in der Regel nicht zu heiß werden. Irgendwo bei 70-95 C muss Schluss sein, dann darf die Pumpe nicht mehr laufen. Wenn der Kollektor mehr als etwa 140 C hat, darf die Pumpe auch nicht anlaufen (Gefahr von Dampfschlägen). Das Anfahren beim heißen Kollektor sollte auch dann vorsichtig erfolgen. Dazu kommen dann ggf. noch mehr oder weniger optionale Optimierungen, etwa die Frage wie schnell man die Pumpe laufen lässt, oder ggf, wo man die Wärme in den Puffer einspeist. Da hat man z.B. die Abwägung zwischen genügender Temperatur und maximaler momentan genutzter Leistung. Da geht dann die Verteilung der Temperaturen im Puffer ein. Für den Hochsommer kann es auch darum gehen zu verhindern das der Puffer schon mittags rand voll ist - da geht es ggf. darum den Puffer möglicht lang unter etwa 100 C zu halten, um die Alterung in der Flüssigkeit zu reduzieren.
Ich denke, das was Blackbird geschrieben hat, sowie das Abtauen im Winter, ist völlig ausreichend. Alles andere ist regeltechnisch oversized und bringt wahrscheinlich mehr Störungs-, Wartungs- und Instandhaltungskosten mit sich, als Nettogewinn. Ebenso die Pumpenleistung mit einzubeziehen, wie ich oben geschrieben hab. Diese paar zig Watt sind Peanuts, im Vergleich zur Leistung der eigentlichen Warmwassererzeugung.
Die Sicherheitsfunktionen, die @Lurchi beschrieben hat, sind auch noch drin in meiner Steuerung. Und "zugeschlagen" haben die auch schon - sind also auch noch nötig. So eine Solar-Steuerung ist ihr Geld schon wert, auch wenn sie 300,-€ kostet. Besser wäre es, für jedes System eine eigene Steuerung zu haben. Bei mir arbeiten ein Holzkamin (Grundofen mit Wasserführung) und der Sonnenkollektor mit je einer eigenen Steuerung in den Pufferspeicher. Der Gaskessel ebenso mit seiner unveränderten Heizungssteuerung (er wird nur von der Solarsteuerung "betrogen", die schaltet ihm den kalten Heizungsrücklauf über den Pufferspeicher, wenn dort die Temperatur höher ist). So kann jedes System alleine arbeiten (oder auch ausfallen) und Heizung und Warmwasser sind immer verfügbar. Handschaltung ist ebenfalls vorgesehen. Blackbird PS: Das "autonome Arbeiten der Einzelkomponenten/-Systeme" bevorzuge ich aus leidvoller Erfahrung von über 40 Jahren als Software- und Hardware-Entwickler. Eine Steuerung für alles - niemals!
Wenn so ein System erst mal läuft, bringt Optimierung sehr viel: - die Stellen, an denen die Temperaturfühler am Pufferspeicher sitzen, wirkt sich auf das Regelverhalten z.T. sehr direkt aus. - Der Wärmeübergang der Temperaturfühler, die Art der Befestigung, ... Bei meinem Pufferspeicher saß ein Temperaturfühler genau an der Stelle am der Pufferspeicherwand, wo von gegenüber (ca. 140°) der Zufluß vom Holzkamin war. Der heiße Zufluß hätte nie den Temperaturfühler getroffen, aber das Zuflußrohr hatte eine Bogen, bevor es in den Pufferspeicher ging. Damit war die Abschalt-Temperatur für die Holzkamin-Pumpe zu schnell erreicht und Wärmeenergie ging verloren. Solche Feinheiten bekommt man mit einer Steuerung für alles zusammen nicht so schnell entdeckt. Blackbird
So ganz getrennt kann man die Dinge nicht gut regeln. Es ist da z.B. die Frage wann die alternative Wärmequelle aktiv werden muss, wenn die Sonne mal nicht ausreicht. Da macht es schon einen Unterschied ob der Kessel sowieso läuft, oder nur für das Warmwasser. So ganz unabhängig sind die Teile halt nicht. Zumindst braucht man ein Verbindung / Sensoren für die anderen Teile. Ein weiterer Punkt ist noch die Überwachung ob die Abschaltung in der Nacht noch funktioniert. Wenn da das Ventil nicht schließt, wird ggf. Nachts der Kollektor geheizt und es geht reltiv viel Wärme verloren. Um Feinheiten zu optimieren und ggf. Ausfälle zu erkennen hilft es wenn die Daten protokolliert werden. So kann man Fehler (in der Regelstrategie oder der Hardware) auch leichter nachvollziehen. Gerade so etwas wie Ventile die gelegentlich haken sind sonst schwer zu finden.
>> So ganz getrennt kann man ... >> Ein weiterer Punkt ist noch die Überwachung ob die Abschaltung ... Das ist richtig, dass das alles beachtet wird. Eine käufliche Solarsteuerung hat das und noch viel mehr bereits drin. Mit meinen Hard- und Softwarekenntnissen wäre es ein leichtes gewesen, mir meine Steuerung(en) selbst zu bauen. Aber nachdem ich den Funktionsumfang der käuflichen Steuerungen gesehen hatte und nach vielen Gesprächen und Recherchen die regelungstechnischen Probleme von kombinierten Solaranlagen gesehen hatte, bin ich vom Selbstbau abgekommen. Es lohnt nicht - die käuflichen Solarregler sind um Längen besser als ein Eigenbau eines stolzen Neubesitzers einer gerade fertig gestellten Solaranlage. Und jenseits aller Elektronik, Informatik, Regelungstechnik gibt es auch noch einige ganz profane thermodynamische, physikalische und technische Eigenheiten, die wir uns erst durch trial&error aneignen müssen (der eine mehr, der andere weniger). Zur Trennung der Steuerungen: So ein besserer "Solarregler" kann mehrere Solaranlagen, mehrere Pufferspeicher und andere externe Wärmequellen regeln. Die Einbindung von Heizkesseln per Rücklaufanhebung machen die Regler gleich mit. Die komplette Überwachung, Meldung, Wärmezählung und Protokollierung auch. Das Risiko für Schäden an der Anlage, das man bei einer selbstgebauten Steuerung hat, sollte man nicht unterschätzen.
Mein Vorschlag: Bei der Erstinbetriebnahme sollte ein stinknormaler käuflicher Solarregler rein. Damit läuft die Anlage und ist sicher, Auch wenn sie von Anfang an nicht die maximale Effizienz in jedem Betriebspunkt bringt. Aber jetzt hat man alle Zeit dieser Welt (und die Daten der Anlage im Betrieb) um sich eine eigene Steuerung (eine für alle Komponenten oder getrennt) zu machen und kann sie sogar problemlos mitlaufen lassen. Blackbird
Auch wenn man die Wärme gerade nicht haben will (Sommer, heiß) muss doch durch den Solarkollektor ein minimaler Umlauf bestehen, oder lässt man das System dann einfach "vor sich hin kochen"? Können da nicht gefährlich hohe Temperaturen entstehen? Wie wird man die Wärme los, außer den Kollektor abzudecken?
Je nach Kollektortyp muss "gekühlt" werden oder kann einfach sich selbst überlassen werden. Wenn das öfter vorkommt, ist der Pufferspeicher zu klein, seine Abschalttemperatur zu niedrig, der Temperaturfühler an der falschen Stelle oder die Temperaturschichtung gestört (zu schneller Zufluss beispielsweise). Das Abschalten sollte also nur in Ausnahmefällen vorkommen. Blackbird
Blackbird schrieb: > So kann jedes System alleine arbeiten (oder auch ausfallen) und Heizung > und Warmwasser sind immer verfügbar. Handschaltung ist ebenfalls > vorgesehen. Dem stimme ich 100% zu. Blackbird schrieb: > Es lohnt nicht - die käuflichen Solarregler sind um Längen besser als > ein Eigenbau eines stolzen Neubesitzers einer gerade fertig gestellten > Solaranlage. Ist zwar keine Raketentechnik, aber da ist schon einiges an Logik drin, und die müsste man erst mal selbst komplett erarbeiten. Und da denkt man garantiert nicht an alles was in den käuflichen schon berücksichtigt ist. Lurchi schrieb: > Für eine grobe Schätzung reicht zu Messung der Sonnenstrahlung auch eine > Fotodiode oder ein ähnlicher Sensor. Das ist Humbug. Eas reicht wenn im Kollektor eine höhere Temperatur als im Pufferspeicher ist. Genau dann scheint die Sonne und es lohnt diese Wärme abzuholen. Oder anders herum, wenn es dort kühler ist als im Puffer, dann würde ich mir den Pufferspeicher ja abkühlen. Ein langsam integrierender Regler kann da sogar eingesetzt werden um die Pumpleistung anzupassen.
Meine Erfahrung... alle Tipps ignorieren. Datenlogger mitlaufen lassen und wundern. Mit der Schichtung im Speicher und dem Thermometer außerhalb des Kollektors bekommst du ganz andere Effekte, als in den Büchern beschrieben.
Ich hatte mal irgendwo von einen Projekt gelesen, da hat sich die Steuerung übers Netz noch Daten von Wettervorhersageseiten geholt. Danach würde dann entschieden ob es sich lohnt die Kollektoren abzutauen oder wie hoch die Speicher durch die zusätzliche Gasheizung geladen werden sollten. Das System hatte sehr große Speicher und es war angestrebt den Brenner möglichst nur maximal einmal am Tag laufen zu lassen.
Hallo zusammen, Zitat: Datenlogger mitlaufen lassen und wundern. trifft den Punkt! Habe Hzg.- und Solarsteuerung mit B&R X20 realisiert. (vorher mit 8051 in Assembler ;-) In der "Solarstation" sind zwei Umschaltventile (Brauchwasser, Hzg.Puffer) sowie drei weiter Temperaturfühler. Wenn der Kollektorfühler (Quelle) xGrad > ist als die jeweilige Senke schaltet die Pumpe ein. Erst wenn das wärmere Wasser wirklich "unten" angekommen ist wird das jeweilige Ventile geöffnet. Andernfalls entlädt man sich die Puffer (vor allem im Winter). Da sind da noch zwei Kollektorbatterien mit unterschiedlichen Neigungswinkeln, diese müssen über die Volumenströme auf gleiche Vorlauf-Temperaturen geregelt werden. In diesem Sommer habe ich noch eine "Notentladung" programmiert nach der Hzg.-Puffer (5000l) auf über 80°C war. Tja, der Klimawandel... Grüße Runout
So wirklich gut die die kommeriellen Regler auch nicht unbedingt. Schon so etwas wie 2 Senken kann die Regler schon fast überfordern - zumindest ist die Lösung nicht wirklich gut. Gerade in solchen Fällen hilft ein extra Strahlungssensor, denn die Abschätzung wie viel Strahlung da ist über die Temperature ist recht ungenau und auch langsam (vor allem wenn nicht auf genau die Kollektoren optimiert). Wenn die Steuerung dann im Stallstand propiert ob es ggf. doch für die höhere Temperatur reicht, ist da schon irgendwie krank. Gerade bei schnell wechselnder Bewölkung kann der schnelle Sensor helfen besser zu reagieren, etwa die Pumpe gar nicht erst einschalten, wenn die Sonne sowieso schon wieder weg ist oder nachlässt. Die Kollektoren müssen es schon vertragen, wenn die Pumpe auch mal Tage lang ausfällt. Die Kollektoren werden dabei heiß, aber es sollte nicht gleich ein Schaden entstehen, außer ggf. einer etwas reduzierten Lebensdauer die Flüssigkeit. Es ist schon viel gewonnen, wenn der Stillstand nicht schon zur Mittagszeit passiert - bei schrägerem Einfallwinkel erreichen die Kollektoren bei weitem nicht so hohe Temperaturen und leiden weniger. Vorsicht ist dagegen beim Einschalten der Pumpe bei schon heißem Kollektor geboten - da kann ein fehlerhafter Regler ggf. schon was kaputt machen. Auch ein zu heißer Puffer ist gefährlich - da ist ggf. sogar eine unabhängige Sicherung angesagt (z.B. Temperaturschalter auf 90°C).
Die Kollektoren sind sehr träge, es braucht schon ca. 10s für ein Grad Temperaturerhöhung bei direkter Sonneneinstrahlung, bei Abdunkelung geht es noch langsamer. Außerdem fangen alle Kollektoren (Flach- und Vakuumröhren) auch das nicht sichtbare kurzwellige Infrarot ein, was bei bedeckten Himmel immer vorhanden ist und von uns als "schwül" oder "drückend" empfunden wird. Deshalb führt wechselnde Bewölkung, auch im Winter, nicht zum Kollaps des Solarsystems, wenn da kein Strahlungssensor vorhanden ist. Der müsste übrigens genau auf den Wellenlängenbereich der verwendeten Kollektoren abgestimmt sein, sonst gibt es noch mehr Ärger. Die Rohrlängen und die darin enthaltene Flüssigkeitsmenge müsste bei der Berechnung auch noch mit eingehen (zzgl. Wärmekapazität, Fließgeschwindigkeit, ...) >> So wirklich gut die die kommeriellen Regler auch nicht unbedingt. Schon >> so etwas wie 2 Senken kann die Regler schon fast überfordern - ... Doch, haben sie (z.B. TR603 von FK solar). Wer sich einen einfachen Regler für nur einen Speicher oder nur ein Kollektorfeld kauft und dann auf mehrere Speicher oder Felder umrüstet, sollte auch den passenden Regler dazu kaufen. Die kommerziellen Regler sind gut - das muss ich neidvoll anerkennen. An was für Feinheiten, Sonderfälle und Gefahren da gedacht wurde, daran hätte ich nie beim Eigenbau eines Reglers gedacht. Da hätten eher die elektronischen Aspekte eine Rolle gespielt. Damit möchte ich nicht den Eigenbau eines Solarregler (für eine thermische Solaranlage) irgendjemand ausreden - nur das ganze Wissen eignet sich man nicht eben mal mit ein paar Anfragen in einem Forum an. Da muss man schon mal mit mehreren Solarteuren und Handwerkern sprechen und vorher die Theorie gut draufhaben. Sonst hat man den Schaden einer "kaputtgeregelten" Solaranlage. Nur darum geht es mir hier. >> ... Vakuumröhrenkollektoren können über 200°C heiß im Leerlauf werden, ohne Schaden zu nehmen. Temperaturwechsel vertragen alle, dafür sind sie ja gemacht. Die Speicher sind üblicherweise senkrecht stehende Zylinder mit ca. 2m Höhe. Die Temperatur-"Schichtung" ist da nicht mehr zu vernachlässigen. Dort verlangt eine gute Solar-Steuerung einen Temperaturfühler ganz oben. Der Fühler für die Solarpumpe vom Kollektorfeld sitzt aber tiefer, dort wo der Abgang aus dem Puffer zum Solarfeld zurück ist. Und das ist ziemlich weit unten (im unteren Drittel). Also so einfach ist das Steuern eben doch nicht. Blackbird
Korrektur: >> Der Fühler für die Solarpumpe vom Kollektorfeld sitzt aber tiefer, >> dort wo der Abgang aus dem Puffer zum Solarfeld zurück ist. ... dort wo der Zugang in den Puffer vom Solarfeld ... Das Wasser im Pufferspeicher wird ja im Gegenstromverfahren erwärmt. Blackbird
Hi, ich habe meine Solarregelung auch selbst gemacht (inkl. extra Kühlkreislauf und Einbeziehung des Wetterberichts). Bevor ich das gemacht habe, habe ich 1 Jahr lang die Betriebsdaten der Simpel-Regelung des Herstellers (hier Junkers) mitgeloggt. Die hier geäußerten Bedenken hinsichtlich Komplexität der Regelung kann ich insofern nicht nachvollziehen. Folgendes reicht in der Praxis aus: 1. Wenn Kollektortemperatur+4°C > Speichertemperatur, dann Pumpe an 2. Wenn Kollektortemperatur+2°C < Speichertemperatur, dann Pumpe aus 3. Wenn Speichertemperatur > Max_A, dann Kühlkreislauf an 4. Wenn Speichertemperatur nachts > Max_B, dann Rückkühlen Ich habe die Hersteller-Regelung gegen eine eigene getauscht, weil ich jetzt die erforderliche Max-Temperatur anhand des Wetterberichts ermitteln kann und der Kühler mich vor Stagnation bewahrt. PWM-Pumpen sowie tiefgreifende Reglertheorie ist bei einer Solaranlage meiner Meinung nach nicht erforderlich.
Hallo, kleine Korrektur: 1. Wenn Kollektortemperatur+4°C > Speichertemperatur_Unten, dann Pumpe an 2. Wenn Kollektortemperatur+2°C < Speichertemperatur_Unten, dann Pumpe aus 3. Wenn Speichertemperatur_Oben > Max_A, dann Kühlkreislauf an 4. Wenn Speichertemperatur_Unten nachts > Max_B, dann Rückkühlen - also ein simpler Zweipunkt-Regler
Hallo Zusammen, Strahlungsfühler halte ich auch für übertrieben. Wenn der/die Kollektorfühler direkt oben am VL-Abgang montiert sind bekommen die über die Wärmeleitung der Anschlüsse rechtzeitig mit, wie warm das Medium ist. Im intermittierenden Betrieb bin ich ein Fan von zügigem Abziehen der Wärme mit maximaler Pumpenleistung. Bei irgendwelchen "Schleichmengen"-Gedöns kann die Anlage in die Stagnation geraten. Zitat: Die Kollektoren müssen es schon vertragen, wenn die Pumpe auch mal Tage lang ausfällt. Ich weis ja nicht... Ich habe ca. 2,0-2,4bar auf dem System und wenn der E-Versorger bei guter Sonne mal den Strom abdreht kocht die Anlage über. (passiert, Gott sei Dank, selten) Habt ihr eine Empfehlung, wie große der Druck in der Solaranlage sein sollte? Grüße Runout oops... Axel F. war schneller
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Hallo Blackbird, >Die Temperatur-"Schichtung" ist da nicht mehr zu vernachlässigen. >Dort verlangt eine gute Solar-Steuerung einen Temperaturfühler ganz >oben. Nein da irrst du. Die Schichtung im Speicher baut sich nicht aufgrund der Steuerung auf, sondern aufgrund der korrekten Auslegung von Kollektor, Wärmetauscher, Volumenfluss, aus. Daher bieten die Hersteller auch Pakete an, wo alles zusammenpasst. An einem sonnigen Sommertag bspw. könntest du morgens die Solarpumpe von Hand einschalten und die Schichtung im Puffer sowie die Differenztemperatur zw. Vor- und Rücklauf stellt sich dann von selbst ein, und zwar dadurch, dass die Komponenten zusammenpassen. Der Temperaturfühler oben ist nur zum Ermitteln der Abschalttemperatur. Das funktioniert ganz einfach: Wenn Fühler oben größer als bspw. 85°C, dann Pumpe ausschalten (Stagnation folgt). Die Steuerung sorgt nur für einen effektiven Anlauf und das Abschalten der Anlage - hat Axel treffend beschrieben. Gruss
@Blackbird >Die kommerziellen Regler sind gut >das ganze Wissen eignet sich man nicht eben mal mit ein paar Anfragen in einem Forum an. ...äh kommerzielle Regler (Viessmann, Junkers und wie sie alle heißen) sind ganz ganz simpel gestrickt, etwa so: a) Pumpensteuerung ist immer ein 2Punktregler b) Die Sicherheitssteuerung besteht aus der Überwachung einer Maximaltemperatur und dem Ausschalten der Pumpe c) Fehlerreaktion bei Sensorausfall ist nicht vorhanden, wie ich feststellen musste. Warum geht die Pumpe im Sommer bei Sensorausfall bspw. nicht default-mäßig an??? d) keine Gradientenüberwachung bzw. wenn, dann aber nur zur Fehleranzeige, aber auch hier wieder keine Fehlerreaktion bzgl. Pumpe. e) Einbeziehung weiterer Umweltdaten nicht möglich Mit technischem Sachverstand bekommt man das leicht deutlich besser hin.
Die Regelungen bieten zum Teil schon ein wenig mehr als nur einen einfachen 2-Punkt Regler. Ob es dadruch viel besser wird, sei aber mal dahingestellt. Den Regler den ich kenne hat zwar viele optionen usw. um auch verschiedene Anagen steuern zu können, nur so wirklich gut geht es halt nicht. Da ist die Versuchung schon da es besser zu machen. Für einen Einfachen Fall mit 1 Kollektorfeld und 1 Stelle zur Wärmeeinspeisung ist die Regelung aber noch recht einfach. Die einfache 2. Punktregelung wie oben beschrieben ist da schon nicht so falsch - kommerzielle Regeler reichen dafür in der Regel auch aus. Wirklich viel mehr bieten die aber oft auch nicht. So viel Freiheiten zur Optimierung hat man da auch nicht - einfach eine feste, nicht zu hohe Förderleistung für die Pumpe ist dabei gar nicht mal die schlechteste Strategie, besser als so mache Versuche die Pumpleistung zu regeln. Jedenfalls habe ich bei den kommerziellen Reglern noch keinen hinweiss auch ein bessere Strategie gefunden (Es ist aber schon fast 10 Jahre her, dass ich da mal nach gesucht habe).
Angehängte Dateien:
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pufferspeicher-wt1.gif
55 KB
Sascha schrieb: > - Nun ist das Wasser was in den Pufferspeicher geht noch kalt, weil das > warme Wasser ja noch nicht von oben angekommen ist. Also ist das > Wasser was zu diesem Zeitpunkt in die Pufferspeicher fließt ggf. > sogar etwas kälter als das Wasser was aus den Pufferspeichern fließt. Du kannst hierfür ein 3-Vege-Ventil anschließen und das kalte Wasser von oben auf den Auslass des Pufferspeichers (zum Kollektor also) schalten. Solange das Wasser kälter ist als das vom Puffer bleibt das Ding auf Bypass, danach wird umgeschaltet. So würde ich es lösen. Siehe Bild "Bypass".
Hallo, ich muss nochmal wegen dem Fall "Überleistung" nerven. In meinem Fall (500l BW-Puffer, 5qm Hzg-Puffer) muss irgendwo bei 60-65° die BW-Ladung beendet werden. Sonst fällt Kalk aus ohne Ende. Aber auch der Hzg.puffer wird irgendwann mal voll. Einfach abschalten geht nicht, nach paar Minuten kocht die Anlage über. Ich fahre dann die Strategie, die Kollektoren an der Temperaturobergrenze (ca. 120°C) zur fahren und bei ca. 10K Hysteres (110°C) wieder ausschalten. Damit verschlechtert sich (gewollt) der Wirkungsgrad und die Anlage wird trotzdem geschützt. Gibt es jemanden der seine Solaranlage (ca. 16qm) einfach so abschalten kann ? Grüße Runout
Hallo Thomas T. >Damit verschlechtert sich (gewollt) der Wirkungsgrad und die Anlage wird >trotzdem geschützt. Aus eigener Erfahrung: prinzipiell ja, aber praktisch hat das 2 Probleme: 1. im Sommer ist das nur ein Tropfen auf den heißen Stein - du verzögerst die Stagnation vllt. um 1h. 2. du zerstörst die Schichtung im Speicher. Die 110°C werden im Speicher extrem schnell absorbiert und steigen nach oben. D.h. oben wird es sehr heiß. Und dann hast du immernoch dein Kalkproblem. Da hilft nur, die Kollektoren zu beschatten oder in der Nacht vorher ausreichend runterzukühlen oder einen Heizkörper als Kühler vorzuschalten. Runterkühlen geht bei Vakuumröhren nicht, da musst du die Kühlervariante bauen. Aber grundsätzlich bist du auf dem vollkommen richtigen Weg: - Temperaturen über 60°C möglichst vermeiden - Überleistung abführen ...nur deine Lösung funktioniert nicht ;)
Hallo, jetzt habe ich auch eine Frage zum Kollektorkühlbetrieb: Macht es Sinn am Aussenbereich einen Luft/Wärmetauscher anzubringen um die Temperatur zu senken? Wenn ja, welchen Wärmetauscher würdet Ihr empfehlen? Wir planen einen Neubau mit Kollektoren.
Hallo Alex W.
>Macht es Sinn am Aussenbereich einen Luft/Wärmetauscher anzubringen
Wenn du nur Warmwasserbereitung hast - vielleicht
Wenn du zusätzlich Heizungsunterstützung hast - wahrscheinlich ja
Wenn du Heizungsunterstützung und Vakuumkollies hast - unbedingt
Und bevor jetzt jemand hier argumentiert, dass das Quatsch ist,
weil ja eine Solaranlage Stagnation abkönnen muss und damit auch
keine Probleme hat, wenn sie ordentlich aufgebaut ist:
Blödsinn.
Ja sie muss Stagnation abkönnen, aber mit Heizungsunterstützung
ist das im Sommer eher der Regelfall als der Ausnahmebetrieb und
macht nur Probleme.
Das sagt einem nur kein Installateur. Die freuen sich lieber
auf Reparaturaufträge.
Ich habe 5kW normale Heizkörper aussen montiert und leite das
Solarfluid per 3wege-Ventil bei Bedarf da durch. So kann ich
die Anlage immer unter 60° halten (keine Verkalkung), habe keine
überflüssige Wärme im Haus, habe keine Stagnation und kann im Notfall
sogar noch nachts rückkühlen.
Aber besser wäre es, die Kollies zu beschatten - mir ist das Ausmaß
der Stagnations-Problematik aber zu spät bewußt geworden, sodass das
nicht mehr möglich war und nur noch das Kühlen übrig blieb.
Wenn ich nochmal bauen würde, würde ich eine Wintergartenmarkise
drüberbauen oder die Kollies irgendwo hinbauen, wo man leicht dran
kommt.
Wie hoch man mit der Puffertemperatur gehen kann, hängt vom Wasser und der Art der Wärmetausche ab. Das kann ggf. auch weiter hoch gut gehen, insbesondere mit Frischwasserstation für das WW. Beim klassischen Boiler hat man zwar ggf. ab 60 C Kalk, sollte aber wegen der Legionellen und Co. trotzden hoch genug heizen. Bei hartem Wasser ist das also keine so gut Lösung. Wenn man sich mit der Temperatur so bechränkt braucht man auch mehr Puffer. Wenn der Puffer schon Vormittags fast voll ist, macht es durchaus Sinn den Kollektor so zu betreiben, dass man wenig erntet. Viel bringt das vor allem wenn die Sonne schräg auf den Kollektor scheint. Eine große Schichtung will man gar nicht bei randvollem Puffer. Es ist eher so, dass man die Schichtung ggf. verhindern muss, die sich einstellen könnte. Es macht auch schon einen großen Unterschied ob die Stagnation wegen vollem Puffer ab 2 Uhr oder 3 Uhr beginnt. Die maximale Temperatur ist dann deutlich niedriger. Ab einer gewissenn Uhrzeit könnte man auch darauf verzichten den Kollektor zu kühlen - die Stagnation ist dann nicht mehr so dramatisch weil keine so hohen Temperaturen mehr erreicht werden. Bei noch 70% der maximalen Leistung sind es dann halt keine 250°C mehr wie bei senkrechtem Einfall, sondern nur noch etwa 190 C. Das Reduziert die Alterung schon erheblich. Ggf. wird auch das vollständige Leerkochen gar nicht mehr erreicht. Für de Kühlung gibt es ggf. verschiedene Möglichkeiten: Nachts / morgens über den Kollektor. Die normale Zirkulationsleitung beim WWW auch nachts mal laufen lassen. Über die Speisung zurück in den Kessel. Heizkörper im Keller / Heizraum. Weniger Isolierung im unteren Teil des Puffers im Sommer (wenn der Puffer nicht voll ist, ist es dort sowieso eher kühl, man verliert also nicht so viel, wenn man es nicht will). Ein Abschattung im Sommer ist ggf. auch eine Option (z.B. für den Urlaub) - sofern man ran kommt. Das muss auch gar nicht so viel sein. Recht steil stehende Kollektoren gehen auch in die Richtung. Wichtig ist ja vor allem der Ertrag im April/Mai und September/Oktober, im Juni/Juli hat man in der Regel genug Ertrag. So ganz viel Wärmeverluste braucht man nicht um die frühe Stagnation bei FK zu verhindern. Es geht vor allem darum die Wärme die zwischen etwa 10 Uhr und 1 Uhr ankommt aufzunehmen. Eine schlecht geplante Anlage die 50 mal im Jahr schon Mittags in die Stagnation geht braucht dann halt ggf. jährlich neues Medium.
Hallo Lurchi, >Wenn der Puffer schon Vormittags fast voll ist, macht es durchaus Sinn >den Kollektor so zu betreiben, dass man wenig erntet. äh... hast du dir irgendwann mal die Mühe gemacht und Datenblätter von Kollektoren gelesen und mal nachgerechnet, wie wenig sich das auf die Erwärmung des Speichers auswirkt??? >Es macht auch schon einen großen Unterschied ob die Stagnation wegen >vollem Puffer ab 2 Uhr oder 3 Uhr beginnt. Das ist nicht richtig. Das Schädliche ist der Übergang in die Dampfphase. Besonders schädlich ist das, wenn der Übergang lange dauert, weil die Anlage bspw. falsch konstruiert ist. Die Dauer der Dampfphase ist eher unwichtig. >Eine schlecht geplante Anlage die 50 >mal im Jahr schon Mittags in die Stagnation geht Du suggerierst hier, dass die Ursachen für häufige Stagnation in einer schlechten Planung liegen. Um es nochmal deutlich zu sagen: Solaranlagen mit Heizungsunterstützung können noch so gut geplant sein. Sie werden ohne zusätzliche Maßnahmen im Hochsommer sehr häufig stagnieren. Das ist ein systemimmanentes Problem, kein Planungsproblem. >Weniger Isolierung im unteren Teil des Puffers im Sommer Auf keinen Fall. Dann hat man die Wärme ja in der (gut isolierten) Bude Irgendwie scheint mir, du hast die verschiedenen Facetten der Problematik nicht so ganz durchschaut...
Eine wichtige Funktion ist, einmal pro Tag (bis einmal pro Woche) alle Pumpen, die nicht gelaufen sind, für eine Minute einschalten, damit sie nicht festsetzen. Kennt jemand die Steuerungen von Hanazeder (Österreich), HLC10, HLC20?
Die Scenarien bezüglich "Stagnation" kann ich nicht nachvollziehen. Habe ich auch noch nie gehabt, obwohl ich eine Anlage mit Heizungsunterstützung und mit Vakuumröhrenkollektoren habe. Und eine käufliche Steuerung. Ohne "Heizkörper im Garten". Sicherlich hätte ich die Anlage auch so auslegen können, dass zuviel Wärme kommt und die Kollektoren abgeschaltet und dann bei Notwendigkeit geschützt werden müssen. Aber vielleicht ist das ja der Unterschied zwischen "Alles selber machen" und "Erfahrungen/Wissen anderer nutzen". @Mike, Wie die Schichtung im Speicher zustande kommt, weiss ich. @Holzhammer, Meine Ausführungen bezogen sich auf den TR603 und ähnliche. Meine Auffassung ist: Eine Heizungs-, Solar- und Klimaanlage muss narrensicher, selbstregelnd und selbstschützend sein. Das ist (für mich) ein wichtiges Ziel bei der Planung, Berechnung und Auslegung der Anlage (gewesen). Wer andere Prämissen hat, soll sie auch nennen, wenn er seine Auslegung angibt. Blackbird
Die ganze Diskussion ist sehr interessant, danke dafür. Dabei ergibt sich bei mir ein kleines Gedankenspiel... Hintergrund: Ein kleiner Schrebergarten, wo bisher Warmwasser aus einem kleinen 5l-Boiler kommt und die Elektrik keinen Durchlauferhitzer verkraftet. Aber man möchte vielleicht doch mal lauwarm duschen können. Effizienz ist relativ egal, aber es darf keine Katastrophen geben, wenn man mal ein paar Tage/Wochen nicht da ist (also ohne Strom/Pumpe). Muss auch nicht frostfest sein. Die Überlegung wäre, einen alten Heizkörper auf die Wiese zu legen und ein Fass etwas höher daneben zu montieren, und mit Wasser zu füllen. Warmes Wasser steigt hoch, kaltes Wasser sinkt in den Heizkörper und wird von der Sonne erwärmt. Das Fass wäre dann (wegen Legionellen und so) ein Durchlauferhitzer. Was macht man am einfachsten, wenn da im Sommer die Sonne draufknallt? Einfach ein kleines Loch ins Fass und leerkochen lassen? Wie lange würde es dauern, so ein Fass von Brunnentemperatur (im Frühling/Herbst bei schönem Wetter) einigermaßen warm (20+ Grad) zu bekommen?
Wir sind in diesem Thread vom Thema abgekommen, kapern wollen wir ihn nicht. >> Ich hänge zur Zeit etwas an der Automatisierung der Steuerung... >> Hat jemand vielleicht schon eine Steuerung für eine Solaranlage >> programmiert? Hat jemand einen Programmablaufplan? Wie funktionieren >> die >> Steuerungen von den Herstellern? Schalten die fertigen Steuerungen die >> Pumpe immer wieder an und aus wenn doch nicht so viel >> Sonneneinstrahlung >> vorhanden ist? Ein fertiges SPS-Programm wird wohl nicht so universell sein, dass es passt. Aus den Bedienungsanleitungen der (besseren) kommerziellen Solarregler kann man sich seine passende Konfiguration raussuchen. Die Parameter für die Regelung und Sicherung werden dort gut erklärt. Das kann als Grundlage für die eigenen Programmierung genutzt werden. Darauf aufbauend kann man es nur besser machen. Blackbird
Saschas Fragen sind doch größtenteils beantwortet. Und die TR603 gehört für mich auch zu diesen Simpel-Lösungen. Die dort integrierte Möglichkeit, die Pumpe drehzahlgeregelt laufen zu lassen, ist bei normalen Solaranlegen sinnlos und die Rückkühlfunktion ist ebenfalls relativ sinnlos ohne Kenntnis darüber, wie sich das Wetter entwickelt. Also ich bleibe dabei, dass man eine Solarsteuerung auf dem Niveau der kommerziellen Produkte ohne weiteres an einem Nachmittag selbst programmieren kann. Grüsse
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