Bereich 3: Regelung

9. November 2020
Jetzt Solarthermie Experten für finden
  • Geprüfte Solarthermie Betriebe vor Ort finden
  • Mit einer Anfrage bis zu 5 Angebote erhalten
  • Garantiert einfach, kostenlos und unverbindlich!

Allgemeine Merkmale

Zum Bereich 3 gehören die Regelung von Solaranlage und Nachheizung, die Ertrags- und Funktionskontrolle sowie das Anlagenmonitoring.

Aufbau

Für Solaranlage und Nachheizung werden getrennte Regler oder gemeinsame Systemregler eingesetzt.

Variationen

  • Im Kollektorkreis wird in der Regel eine Differenztemperaturregelung eingesetzt. Es sind aber auch andere Regelungsstrategien wie beispielweise eine Zieltemperaturregelung möglich. Manche Regler verfügen über viele Basis- und Sonderfunktionen bis hin zu eingebauten Funkmodems für das Anlagenmonitoring.
  • Kollektorkreissteuerung ohne Kollektorfühler:
    Einige Hersteller bieten eine kollektorfühlerlose Regelung des Kollektorkreises an. Dadurch können Montageaufwand und Fehleranfälligkeit reduziert werden. Beachten Sie die entsprechenden Herstellerunterlagen.
  • Falls vorhanden, kann die Einbindung in die Gebäudeleittechnik erfolgen.

Planung des Regelkonzeptes

Im Planungsprozess ist abzustimmen, welcher Regler weitere zu regelnde Bereiche wie Zirkulation, Legionellenschutzschaltung etc. übernimmt und welche Regelfunktionen benötigt oder gewünscht werden. Die Ausstattung der Regler muss entsprechend den Anforderungen (benötigte Anzahl an Ein- und Ausgängen, gewünschte Steuerungs- und Zusatzfunktionen) festgelegt werden. Die Überwachbarkeit der Anlage ist sicherzustellen (siehe Ausführungen zu Funktions- und Ertragskontrolle, Anlagenmonitoring, garantierte solare Erträge).

Knackpunkte

Die fehlende Kommunikation zwischen Solarregler und Nachheizregler ist häufig ein Knackpunkt und ein Optimierungsansatz. Viele Systemregler regeln zwar beide Systeme, nehmen aber keine Rücksicht auf Effizienz.

Beachten Sie:

Systemeffizienz bedeutet, der Solaranlage möglichst niedrige Rücklauftemperaturen bereitstellen zu können. Es gilt der Grundsatz: je niedriger die Rücklauftemperatur, desto höher die Anlageneffizienz.
Das Regelkonzept und die Verrohrung der Solaranlage sollten so ausgelegt sein, dass die Verbraucher (Warmwasser, Zirkulation, Heizkreise) entsprechend ihrer Rücklauftemperatur zeitgleich in die entsprechende Temperaturzone des Solarspeichers eingespeist werden können.

Ergänzungen für bestimmte Funktionsprinzipien

WW3

Variationen

Bezüglich der regelungstechnischen Einbindung von Trinkwasserstationen zur Erwärmung des Kaltwassers im Durchlaufprinzip (ohne Trinkwasserspeicher) bieten die Hersteller eine Fülle an Variationsmöglichkeiten und Optimierungsstrategien:

  • Einsatz mehrerer Trinkwasserstationen
    Trinkwasserstationen werden in großer Bandbreite mit Leistungsgrößen bis über einige 100 l/min angeboten. Bei Gebäuden mit 3–12 WE können auch die aus dem EFH-Bereich bekannten Stationen bis etwa 40 l/min eingesetzt und zwei bis vier Stationen entweder kaskadierend oder parallel verschaltet werden. Für die Regelung der drehzahlgeregelten Pumpe im Pufferkreis sind mehrere Verfahren üblich:
    • Echte Kaskadierung der Stationen durch:
      • Verkettung mehrerer eigenständiger TWS-Regler nach dem Master-Slave-Prinzip
      • Zentralregler mit schneller Temperatur- und Volumenstrommessung an allen Stationen inkl. zentralem Vorlauf
    • Parallelschaltung mehrerer eigenständiger Stationen und Anpassung über hydraulischen Abgleich

Hinweis: Beachten Sie die Herstellerunterlagen zum Einsatz mehrerer TWS!

  • Regelung einer optimierten Einschichtung des TWS-Rücklaufes in den Puffer
    Werden das Trinkwasser und der Zirkulationsrücklauf über denselben Wärmetauscher erwärmt, können bei laufender Zirkulation (Rücklauf: 55 °C) je nach Zapfmenge Rücklauftemperaturen zum Pufferspeicher von mehr als 40 °C auftreten. Diese sollten auch in eine höhere Speicherebene eingeschichtet werden können, beispielsweise über Schichtlanzen im Pufferspeicher oder über ein geregeltes 3-Wege-Umschaltventil im zentralen Rücklauf der Trinkwasserstationen. Damit Kaltwasser und Zirkulationsrücklauf nicht vermischt werden, können manche Regler die Zirkulationspumpe abschalten, wenn gezapft wird.
    Optimal ist die Einbindung der Zirkulation über eine separate, speziell auf die Zirkulation zugeschnitte TWS, wodurch die Rückläufe der Trinkwassererwärmung und Zirkulation separat in getrennte Speicherbereiche eingeschichtet werden.

Hinweis: Alle Möglichkeiten zur Reduzierung von Zirkulationsverlusten sind anzuwenden (siehe Bereich 9).

Auslegung und Detailplanung

Die Regelung der Trinkwasserstation erfolgt üblicherweise mit einem eigenständigen TWS-Regler, da hier speziell abgestimmte, schnell reagierende Komponenten zur Temperaturmessung, Volumenstrommessung und Ansteuerung der drehzahlgeregelten Pumpe eingesetzt werden müssen.

WW4

Variationen

Da die solare Beladung des Pufferspeichers unabhängig von der Wärmeübergabe an das Trinkwasser ist, können statt eines auch zwei eigenständige Differenztemperaturregler eingesetzt werden. In der Regel sind bei diesem Funktionsprinzip weitere Regelfunktionen notwendig, beispielsweise ein geregeltes 3-Wege-Ventil am Pufferspeicher-Entladewärmetauscher zur Maximaltemperaturbegrenzung (Verkalkungsschutz).

Knackpunkte

Regelungstechnisch muss sichergestellt werden, dass

  1. Bei der Beladung des Vorwärmspeichers keine Wärme zurück zum Entladewärmetauscher "verschleppt" wird, und
  2. das Vorwärmspeichervolumen voll ausgenutzt wird.

Lösungsansätze

  • Die Wärmeübergabe Pufferspeicher–Vorwärmspeicher sollte differenztemperaturgesteuert sein bei relativ kleiner Spreizung von ca. 3–5 K.
  • Der Fühler im Vorwärmspeicher sollte nicht ganz oben, sondern z. B. auf ca. 4/5 der Speicherhöhe sitzen. Das sorgt für die notwendige Hysterese beim Wiedereinschalten.
  • Ein zusätzlicher Abschaltfühler (Speicher unten, bestenfalls Speicherrücklauf) verhindert, dass warmes Wasser zurück zum Entladewärmetauscher gelangt und damit die Speicherschichtung im Puffer durchmischt.

WW5

Bei WW5 gehören zum Bereich 3 die Regelung der Solaranlage, der Nachheizung, des WW-Verteilnetzes sowie die Regelung der dezentralen Trinkwasserstationen.

Aufbau

Die Regelung der dezentralen Trinkwasserstationen und des Wärmeverteilnetzes erfolgen in der Regel über eigenständige, dezentrale TWS-Regler.

Erfahrungen & Fragen zum Thema Solarthermie

Ölheizkessel durch Gasbrennwerttherme mit 4m² Solar und Warmwasserspeicher ersetzen: Wie viel Förderung ist möglich?

Ich wohne in Mildstedt und habe vor meine komplette Heizungsanlage zu erneuern. Ich habe zur Zeit einen alten Ölheizkessel, möchte mir aber demnächst eine neue Gasbrennwerttherme mit 4m² Solar und 300L Warmwasserspeicher einbauen zu lassen. Nun zu meiner Frage. Wie viel Förderung kann ich bei meinem Vorhaben bekommen?

Bester Heizsystem Hersteller

Ich freue mich auf zahlreiche Erfahrungen hinsichtlich meiner Frage: Welcher Heizsytem-Hersteller ist der Beste?

Erweiterung von Gaszentralheizung

Welche Gaszentralheizung lässt sich später um einen Röhrenkollektor zur Heizungs- und Warmwasserunterstützung erweitern?

Vakuumröhren undicht - Kosten?

Wir haben im Jahre 2008 Vakuumröhrenkollektoren SolarPlus mit Durchfluss und Heat-Pipe-Prinzip der Firma BRÖTJE auf uns Dach bauen lassen. Die Röhren (eine der Röhren ?) sind undicht, so dass die ganze Flüssigkeit ausgelaufen ist. Wir hätten gerne einen Kostenvoranschlag für die auf uns zukommenden Kosten.

Förderung einer PV-Anlage ab 2017

Wir haben eine Photovoltaikanlage gekauft, die Ende Oktober installiert und in Betrieb genommen werden soll. Für dieses Jahr gibt es keine Förderung mehr. Ist es möglich, die Förderung im Januar 2017 zu beantragen und über wen muss ich sie beantragen?

Nachträgliche Förderung von Solarthermie und Pelletheizung möglich?

Ich habe im Juli 2014 meinen Bauantrag eingereicht. Im Juni 2015 wurde dann eine Solarthermie auf dem Garagendach montiert. Erstbezug war im Dezember 2015. Heizung ist an ein Nahwärmenetz(Pelletheizung) angeschlossen.Besitze einen 1000L Pufferspeicher und meine Solarthermie unterstützt Warmwasser und Heizungswasser. Besteht die Möglichkeit einen Antrag auf Förderung zu stellen?

Speichervolumen nach DIN 4708 bei internen und externen Warmwasserspeichern

Ich möchte gerne in Erfahrung bringen, ob man das ermittelte Speichervolumen (DIN 4708) gleichermaßen für interne Speicher (Kombitherme) und externe Warmwasserspeicher wertet. Also, ob man zwischen internen und externen Speichern differenzieren sollte. Sind interne Speicher evtl. effizienter und ermöglichen bei geringerem Volumen eine größere Zapfleistung?

Wiederinbetriebnahme einer alten Röhrenkollektoranlage

Ich bin dabei eine Röhrenkollektoranlage mit 30 Röhren wieder in Betrieb zu nehmen. Dabei musste ich leider feststellen, dass sie auch bei permanenter Sonneneinstrahlung und großer Hitze fast keine Leistung mehr bringt. Eine Röhre ist defekt - kann es daran liegen?

Neudeckung des Dachs durch Solarmodule entgehen

Einfamilienhaus, Satteldach,Gesamtfläche ca.180m², 90m² Südseite,90m² Ostseite: Eine Neudeckung ist erforderlich. Kann auf diese verzichtet werden, in dem die ganze Fläche mit Solarmodulen "Bedacht" wird? Welcher Unterbau wäre erforderlich? Macht es Sinn auch die Ostseite mit Modulen zu versehen? Grobe Preisschätzung?

Vorausschauende Steuerung für Warmwasser mit thermischer Solaranlage?

Warmwasser mit thermischer Solaranlage und einer "vorausschauenden" Steuerung ? Um nicht den WW-Speicher unnütz mit der Gastherme aufzuheizen, gibt es eine Steuerung die vorausschauend arbeitet. Wo kann ich diese Funktion nachlesen oder nachrüsten?
Eigene Frage stellen
?
Experten beantworten kostenlos Ihre Fragen rund ums Thema Solarthermie