Technische Hobbies        

 

 

Solarkollektor:

 

Zusammenfassung 1993
Ausführlicher Bericht 1992:
   Einleitung
   Der Vakuum-Röhrenkollektor
   Geschlossene Systeme :

 

      Abgrenzung und Definitionen:
      Die von Klöckner
         empfohlenen Anlagen :
         1-Boiler-Anlage

         1-Boiler-Anlage mit
            Zusatzerwärmung
         2-Boiler-Anlage

      Dimensionierungsregeln
      Steuerung und Betrieb
      Vor und Nachteile

   Offenes S., Kollektorentleerung
   Offenes System mit zwei Boilern
   2-Boiler-Anlage des Verfassers
   Ausblick
   Anhang

 

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Eisenbahn Epoche 1

Eisenbahn Epoche 2

 

1-Boiler-Anlage mit Zusatzerwärmung

Normalerweise wird Warmwasser während des ganzen Jahres benötigt. Für sonnenarme Wochen ist eine Zusatzheizung erforderlich. Dafür werden verschiedene Möglichkeiten der Erweiterung der im vorigen Abschnitt gezeigten Anlage (Bild 1) empfohlen:

DURCHLAUFERHITZER:
In die vom Boiler zum Verbraucher führende Leitung wird ein Durchlauferhitzer eingefügt. Entweder ein zentraler, meist mit Gas betriebener. Oder dezentrale Elektrogeräte direkt bei den Zapfstellen. Strom ist teurer, aber durch die kurzen Leitungen hat man sofort warmes Wasser und reduziert so die Rohrverluste.

BOILER MIT ZWEI WÄRMETAUSCHERN:
Man verwendet meistens zylindrische, stehende Boiler mit einem Durchmesser, der kleiner als die halbe Höhe ist. Das ist zwar ungünstig bezüglich des Verhältnisses von Oberfläche zu Volumen, bewirkt aber eine Temperaturschichtung. Der Solarwärmetauscher wird unten beim Kaltwasserzufluss montiert, der Zusatzwärmetauscher oben beim Ausfluss.

SEPARATER WÄRMETAUSCHER;
Abhängig von den örtlichen Gegebenheiten kann eine Anlage nach Bild 2 günstiger sein. Der Solarwärmetauscher ist aus dem Boiler herausgenommen. Üblicherweise verwendet man Gegenstrom- Wärmetauscher, die trotz kleiner Abmessungen einen hohen Wirkungsgrad haben.

Vorteil: Die mit Frostschutzgemisch gefüllten Rohre können kürzer sein. Die vom weniger heißen Boilerwasser durchströmten Rohre sind entsprechend länger.

Nachteil: Es wird eine zweite Pumpe benötigt.

Der Wärmetauscher im Boiler wird mit Warmwasser von der Zentralheizung beschickt oder elektrisch geheizt ( Tauchsiederprinzip ).

2-Boiler-Anlage

Der Wirkungsgrad eines Solarkollektors ist stark von der Temperaturdifferenz zwischen umlaufender Flüssigkeit und Umgebung abhängig. Bei schwacher Sonneneinstrahlung kann mit vernünftigem Wirkungsgrad nur mäßig warmes Wasser weiter erwärmt werden. Deshalb installiert man statt eines großen besser zwei kleine Boiler unterschiedlicher Temperatur.

Bild 3 zeigt das Anschlussschema. Durch Vergleichen mit Bild 1 erkennt man die hinzugekommenen Komponenten.

Das Kaltwasser fließt in den Boiler B1, wo es vorgewärmt wird. Von der Oberseite von B1 führt eine Leitung zur Unterseite von Boiler B2, wo das Brauchwasser bei großer Sonneneinstrahlung weiter erhitzt wird.

In Bild 3 ist jedem Wärmetauscher eine Umwälzpumpe zugeordnet, die je nach Sonnenstärke abwechselnd eingeschaltet werden. Rückschlagventile mit großem Querschnitt verhindern, dass die Strömung durch den jeweils abgeschalteten Zweig kurzgeschlossen wird.

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Stand 30.10.06