Durchströmung der Solarkollektoranlage
BAU-Forum: Heizung / Warmwasser

bei uns geht mit der halben Leistung knapp das doppelte durch  -  trotz recht langer Leitungen (13,9 m², 2 Kollektoren).

vergleichbare Anlage: 11 m² Flachkollektoren in 6 Feldern/2x3 parallel, bei "vollgas" schafft die 45 w Pumpe mehr als 8 l/min.. Wenn die Förderleistung so niedrig ist, wie sieht es den mit den Kollektortemperaturen aus? Primärpumpe? gibt es da einen Wärmetauscher zwischendrin? --- bf

kann ich nicht sicher sagen.
Um die 70 bis 80 Grad Celcius war es da oben. Die Anlage läuft aber erst seit Anfang Oktober  -  richtig heiße Sommertage hat sie noch nicht erlebt (außer im Stillstand).
Wärmetauscher  -  ja genau! Und dann einen 500 Liter Schichtenspeicher.
Ich weiß nicht wie meine Module hydraulisch verbunden sind.
Laut Auskunft eines anderen Installateurs sei eine Durchströmung von 50 Liter pro Stunde und m² Kollektorfläche üblich. Allerdings soll es auch "Low flow"-Kollektoren geben, die weit weniger benötigen. Ich werde demnächst genau herauskriegen, ob ich solche Kollektoren habe. (Als Physiker würde ich hier gerne einige Berechnungen machen, aber da fehlt mir noch einiges an praktischen Wissen über Solaranlagen).

welchen Durchmesser haben denn die Steigleitungen?
Aber eine 90 W Pumpe kehrt den Vorteil dann doch bald wieder um, wenn ich soviel Energie reinsetze, habe ich da noch Vorteile durch den niedrigeren Durchfluss?

Es sind nur 22 mm Leitungen, ca. 18 m zwischen Pumpe und Kollektor, ca. 7 Stück 90 Grad Bögen.
Die Pumpe hat drei Leistungsstufen. Ich wurde ja auch gern die niedrigeren benützen. 90 W finde ich auch zu viel.
Ist mir gerade eingefallen: Vielleicht ist der Wärmewechsler verdreckt. Der hat ja, so vermute ich, von Haus aus kleine Querschnitte.

dann scheint es keine Low-Flow-Anlage zu sein.
Der Wärmetauscher könnte natürlich auf der Sekundärseite verkalkt sein. Wie ist denn der Aufbau? Ich vermute mal so:
Kollektor-Wärmetauscher-Frischwasserspeicher. Oder ist ein Pufferspeicher mit eigener Warmwassererzeugung dabei?

Kollektor-Wärmetauscher-Puffer
Ich habe einen "Oskar" von Nau. Dies ist ein geschlossenes System. Das Trinkwasser wird über noch einen Wärmetauscher gewärmt.
Verkalkt hätte doch sowieso nicht sein können, oder? Die Anlage ist ja nur einige Monate im Betrieb.
Übrigens: Danke für schnelle Antworte!

Es wird wohl wirklich was an den Leitungen nicht i.O. sein. Der Kollektor ist ein "Industrieprodukt"? Dann wird es hieran auch nicht liegen. Und der Wärmetauscher hat normalerweise einen sehr geringen hydraulischen Widerstand (deutlich unter einem Kollektor). Der effektive Querschnitt ist deutlich größer als beim Rohr. Die paar Bögen sind auch nicht das Problem.
Nun wird es lustig

Hallo Stefan ...
1.) 22 mm Leitungsquerschnitt sind viel zu viel, bei uns funktioniert es mit 18 mm prima, 15 mm würden vielleicht auch langen. Denn: je größer der Durchschnitt, desto größer die Rohroberfläche, die ja gedämmt werden muss.
2.) 500 l Speicher ist erst mal ungewöhnlich wenig im Verhältnis zur Fläche. Wird mit dem Speicher eigentlich auch die Heizung unterstützt?
3.) 90 w/h Leistungsaufnahme der Pumpe ist definitiv zu viel. Unsere Leistung siehe oben. Wieviel Watt hat eigentlich die zweite Pumpe?
4.) Den Wärmetauscher schließe ich eigentlich auch aus, aber wenn die sechs Kollektorfelder in Reihe geschaltet wären (ungewöhnlich), ergibt ein höherer Widerstand, weil das Wasser durch 6 (?) dünne Steigrohre durch muss, und das gleich sechs mal. Bitte prüfen.
5.) Du hast einen Drchflusswert. Wie und wo wird der gemessen. Wir haben einen mechanischen Durchflussmesser mit Schauglas und Schwimmkörper. Und: der Durchflussmesser hat ein Kugelventil, mit dem der Durchfluss gedrosselt werden kann. Solltest Du kein Ventil finden, guck Dir sicherheitshalber mal die Rückseite an. Unser Durchflussmesser hat auf beiden Seiten eine Skala, aber nur auf einer Seite ist das Kugelventil zugänglich (der Schlitz für den Schraubendreher).
6.) 70-80 °C am Kollektor bei wenig Sonne und einem Aufstellwinkel von angenommenen 40 ° könnte auf zu wenig Durchflussmenge hinweisen. Frage: Wie schnell wird diese Temp erreicht (von Anfang an), Was tut sich im Speicher und vor allem, wie wird geregelt. Bei WT-Anlagen werden mW beide Kreise geregelt. Möglicherweise ist die Regelung nicht richtig programmiert (Minimaltemp zu hoch) und die Primärpumpe läuft drehzahlgesteuert solange nicht mit 90 Watt bis die Minimaltemperatur erreicht ist, was bei wenig Sonneneinstrahlung und abhängig von der Aufstellung schon schwierig sein kann ... Also Kernfrage: Was tut sich im Speicher?
7.) Das reicht für den Anfang, oder? Gruß bf

wieviel Durchfluss gibt es vom Wärmetauscher zum Speicher?

Hallo Daniel und Bernhard ...
Nach drei Wochen guckte mal die Sonne endlich wieder raus und ich konnte die Anlage im Betrieb beobachten. Zuerst zum "Arbeitsbeschaffungsprogramm":
1.) Richtig, die Hauptlänge ist 18 mm. 22 nur einige Rohrstücke bei der Pumpe.
2.) Dachte ich auch. Ursprünglich waren "nur" 10 m² Kollektorfläche geplant, aber nach Rücksprache meiner Heizungsbauer mit dem Chef der Fa. Nau, die den Oskar vertreibt, wurden 12 m² als besser angesehen. Dies ist zumindesst die Erklärung des Heizungsbauer gewesen, als er die 2 "extra" m² empfohlen hat. Anderseit geht ja auch Energie in den separaten, 200 Liter fassenden Warmwasserbehälter ein. Die Heizung wird unterstützt, ja.
3.) Die zweite Pumpe war auf der erste von drei Stufen eingestellt (ca. 20 W bei 230 V) aber war auf ca. 75-90 Volt heruntergeregelt. Die erste Pumpe ging übrigens auf voller Spannung, egal in welcher Stufe.
4.) Habe noch nicht geprüft.
5.) Den Durchflusswert (die Werte eigentlich) wird (werden) direkt vor den Pumpen gemessen. Mein Durchflussmesser ist ein einseitig verschlossenes, ca. 4 cm langes Plastikröhrchen, dessen offene Ende an einem durchgeflossene Grundkörper anschließt. Im Röhrchen liegt ein Kolben, der federbelastet in Richtung Grundkörper gehalten wird und an einer Skala des Röhrchens den Durchfluss anzeigt. Der Grundkörper hat eine Inbusschraube, womit diese Einrichtung wahrscheinlich kalibriert wird. Vermutlich stimmt die Kalibrierung gar nicht.
6. Bei der Angabe 70-80 °C könnte ich mich geirrt haben. Gestern war es eher um die 50-55 °C über eine längere Zeit. Zwischen 9 und 10 Uhr habe ich 38 °C Kollektortemperatur abgelesen. Die Primärpumpe lief dann noch nicht. Um 12:30 Uhr war es 56 °C am Kollektor. Qualitativ kann ich sagen, dass die Sonne schon was gebracht hat, weil die Durchschittstemperatur im Puffer gestiegen ist (sie wird separat oben und unten gemessen), obwohl der Pelletsofen auf kleinste Leistung (2 kW) eingestellt war. Laut Thermometer im Sekundärkreis wurde 25-gradiges Wasser auf etwa 50 Grad erhöht. Es ist nur die Frage der Quantität, weil der Durchflussmesser der Sekundärseite kein Ausschlag gab (!) ... Der letzte Satz wird auch deine Frage beantworten, Daniel.
Es würde mich freuen, wenn man hier aus schließen kann, dass "nur" die Durchflussmesser falsch eingestellt sind.
Vielen Dank für die Anregungen,
Stefan

das mit der Sonne, wenn man dem Wetterbericht glauben darf ...
Hallo Stefan
Ferndiagnosen sind extrem schwierig: Wenn der Kollektor über längere Zeit 50 ° hatte, würde ich erstmal sagen: Das passt. Die Sonne ist momentan am Schwächstenm, Mitte Januar wird es schon wieder deutlich besser.
Ich vergleiche mal: ca. 50 °C hatten wir am Kollektor auch und die Leistung reichte aus, um ca700 l Wasser von 26 auf mindestens 33 ° aufzuheizen (Nachmittags wird schon wieder entnommen, daher nur 33 °). Ich denke mal laut: die 12 m² sollten ausreichen, um ohne Unterstützung und ohne Entnahme den 500 l Speicher auf 40 ° aufzuheizen. Ich unterstelle hier mal, dass der WW Speicher nicht bedient wird, weil das Temp. -Niveau sowieso höher liegt.
Was mir nicht gefällt, sind die 4 l Durchfluss mit 90 Watt Leistung. (ist sowieso jenseits von Gut und Böse, die Pumpe unserer gesamten Fußbodenheizung braucht gerade mal die Hälfte.)
Der Durchflussmesser scheint ein anderes Modell als meiner zu sein. Ich bin nicht der Ansicht, dass ein Durchflussmesser kalibriert werden muss (da kommt es auf einen halben l mehr oder weniger nicht ). Die Inbusschraube könne eine Drossel sein. Am Besten mal die Einstellung merken und bei laufender Pumpe und hoher Kollektortemperatur daran drehen und die Anzeige beobachten.
Anderer Ansatz: Vielleicht kommen wir weiter wenn du mal die Temperaturen bei Sonnenschein Mittags um 13 Uhr misst. Und zwar die Temperaturen Vorlauf und Rücklauf jeweils von Primärseite und Sekundärseite, gemessen direkt am Wärmetauscher ... vielleicht fällt Daniel noch was ein ...
Gruß Bernhard

Wahrscheinlich ist der Wert falsch, da die Solarsteuerungen i.A. mit Phasenanschnittsteuerung arbeiten. Da kann man dann nur True-RMS-Messgeräte verwenden.
Aber offensichtlich hat die Solarsteuerung die Leistung schon reduziert, wenn dann noch die geringste Stufe der Pumpe gewählt wurde, dreht sich die Pumpe evtl. gar nicht mehr (oder rührt nur noch im eigenen Saft). Wenn die Steuerung eine Drehzahlreduzierung hat, braucht man die Leistung der Pumpe vermutlich nicht zu reduzieren. Also höchste Stufe einstellen.
Der Pelletsofen heizt auch dazu? Dann kann man den Wärmeertrag der Solaranlage ja überhaupt nicht messen. Wieso ist eigentlich kein Wärmemengenzähler dabei? Meines Wissens muss der doch vorhanden sein, um Förderung zu bekommen.
Das Messen der Temperaturen ist recht schwierig, dazu braucht man Anlegefühler (oder z.B. PT1000 vorsichtig! mit einer Schlauchschelle anziehen).

Hallo,
bei nächster Gelegenheit werde ich den Ofenbetrieb und die Entnahme bei Sonnenschein einstellen. Wenn ich im Puffer einen ausreichenden Temperaturanstieg feststellen kann, dann sind weitere Messungen vielleicht überflüssig?
Ich denke, jemand (ich nicht) hat an den Imbussschrauben herumgedreht, ohne zu wissen was er tut. Mitarbeiter der Heizungsfirma haben sich auch sonst unglaublich unüberlegt verhalten. Vergleichshalber werde ich bei (einer anderen) Gelegenheit mit der Primärpumpe in Stufe II (46 W) schauen, ob ich annähernd die gleiche Temperaturanstieg im Puffer als bei 90 W Pumpenleistung herauskriege.
Gut, Daniel, ich habe wahrscheinlich kein True-RMS-Messgerät (mein Multimeter hat nur um die 100 DM gekostet. Ich wollte damals einen Fluke für 800 Mark kaufen, und der Verkäufer (!) hat mir davon abgeraten). Ich werde die höchste Pumpenstufe einstellen.
Die Solarsteuerung hat zwar einen Impulseingang/Zähler, aber der Chef der Heizungsfirma hat bestätigt, dass dieser nicht benutz wird (kein Impulsgeber). Dennoch meinte er, die Anlage entspricht die Förderungsrichtlinien (eben wegen der beschriebenen Durchflussmesser). Diese Behauptung habe ich noch nicht kontrolliert ob sie stimmt.