Solare Heizungsunterstützung über Pufferspeicher

9. November 2020

Die Regelung (3) steuert die Kollektorkreispumpe und die Pufferspeicherladepumpe, so dass die vom Kollektorfeld (1) gelieferte Solarwärme über die Solarübertragungsstation (2) zum Pufferspeicher (5) geleitet wird. Über eine zweite Wärmeübergabestation (ebenfalls in 5) wird die im Puffer gespeicherte Solarwärme an den nachgeschalteten Trinkwasserspeicher ("Vorwärmspeicher", (6 unten)) übergeben. Auch eine Variante mit kombiniertem Vorwärm- und Bereitschaftsspeicher ist möglich. Die Nachheizung (4) erwärmt den Bereitschaftsspeicher (6 oben) bei Bedarf auf die gewünschte Solltemperatur.
Bei Warmwasserzapfung (Bereich 8) fließt kaltes Trinkwasser in den Vorwärmspeicher nach. Die Einbindung einer Zirkulation (9) kann entweder ausschließlich in den Bereitschaftsspeicher erfolgen, oder zusätzlich in den Vorwärmspeicher oder mit einem separaten dritten Wärmetauscher. Über die Legionellenschutzschaltung (10) wird das gesamte Trinkwasservolumen (6 unten/oben) einmal täglich auf Temperaturen >60 °C erwärmt. Die solare Heizungsunterstützung wird hier über eine Einbindung des Heizungsrücklaufes in den Pufferspeicher realisiert (Rücklaufanhebung). Beachten Sie auch die alternative Darstellung zur Einbindung der Heizkreise "Versorgung der Heizkreise aus dem Puffer".

Legende HU4

  • 0: Funktionsprinzip
  • 1: Kollektorfeld
  • 2: Kollektorkreis
  • 3: Regelung
  • 4: Nachheizung
  • 5: Pufferspeicher
    hier mit Entladestation Puffer/Warmwasser
  • 6: Trinkwasserspeicher
    hier mit Solarvorwärmspeicher
  • 7: Heizkreise
  • 8: Trinkwasserverbraucher
  • 9: Zirkulation
  • 10: Legionellenschutzschaltung

Systemintegration

Das vorliegende Funktionsprinzip kommt üblicherweise in Gebäuden mit deutlich mehr als zwölf Wohneinheiten (WE) zur Anwendung. Es ist ein bewährtes Großanlagen-Schema mit sehr guter Systemeffizienz und lässt sich auch in Richtung <12 WE skalieren.

Für die Integration in ein Warmwassersystem wird der Kaltwasserzulauf des Bereitschaftsspeichers aufgetrennt und in diesen solar vorgewärmtes Trinkwasser aus dem neuen Vorwärmspeicher (bzw. bei der Variante mit Direktdurchfluss direkt aus der Übergabestation) einspeist. Der zusätzliche Druckverlust für das WW-Netz ist beim Einsatz von Vorwärmspeichern gering, bei Direktdurchfluss jedoch unbedingt zu beachten.

Nachheizung

Die Nachheizung wird nicht berührt und verbleibt im vorhandenen Bereitschaftsspeicher.

Legionellenschutzschaltung

Für die Legionellendesinfektion ist mit geeigneten Maßnahmen (z. B. zusätzliche Legionellenpumpe) sicherzustellen, dass auch der untere Speicherbereich von der thermischen Desinfektion erreicht wird. Die Regelung der thermischen Desinfektion erfolgt durch den Heizungs- oder Solarregler oder einen kombinierten Solar-/Heizungsregler. Prüfen Sie, ob das Regelkonzept an die besonderen Anforderungen an Kessel und Solaranlage abgestimmt ist.

Zirkulation

Die Einbindung der Zirkulation muss sich durch den nachträglichen Einbau des Vorwärmspeichers nicht verändern, und kann im bestehenden Bereitschaftsspeicher verbleiben. Das System bietet jedoch verschiedene Möglichkeiten, einen Teil der Zirkulationsverluste solar zu decken.

Besonders zu beachten

Planung und Einsatzgrenzen

  • Dieses Funktionsprinzip hat sich in vielen großen Demonstrationsanlagen bewährt. Es wird von einigen Herstellern auch für Anlagen mit deutlich weniger als 50 m² Kollektorfläche angeboten. Es erfordert zumeist einen vergleichsweise höheren planerischen und installationstechnischen Aufwand. Für das Einsatzgebiet von 3–12 WE stehen vormontierte und dadurch u. U. kostengünstigere und einfacher zu installierende Funktionsprinzipien zur Verfügung. Beachten Sie die Ausführungen der VDI 6002.
  • Ist die Temperatur auf der Primärseite des Entladewärmetauschers zu hoch, besteht die Gefahr der Verkalkung auf der Trinkwasserseite. Aus diesem Grund wird die Puffer-Entlade-Vorlauftemperatur i. d. R. auf max. 65 °C begrenzt, damit nach Abzug der Grädigkeit des Plattenwärmetauschers (empfohlen: maximal 5 K) das Trinkwasser nicht über 60 °C erwärmt wird.
  • Da man die Zirkulation sehr einfach und effektiv in den Vorwärmspeicher einbinden kann, ist das System auch ohne Heizungsunterstützung für hohe solare Deckungsraten geeignet. Bei Fragen kontaktieren Sie bitte ein Kompetenzzentrum.

Montage, Installation und Wartung

  • Überprüfen Sie, ob die Speichereinbringung (Gewicht, Breite, Höhe) möglich und die Aufstellbarkeit (Fläche, Höhe, Kippmaß) gegeben ist.

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