Bereich 7: Heizkreise

9. November 2020
TechnikSolarthermie AufbauHeizkreise

Allgemeine Merkmale

Zum Bereich "Heizkreise" gehören die Wärmeübergabe an die Räume (Radiatoren, Fußbodenheizung, etc.) sowie alle Heizkreisarmaturen bzw. Baugruppen und die Wärmeverteilung (Rohrleitungen, Pumpen, Ventile, Einbauten wie Strangregulierventile, Hydraulische Weichen, etc.). Der Heizwärmebedarf des Gebäudes ist ebenfalls Teil des Bereiches "Heizkreise".

Hinweis:
Die Wärmeverteilung und Übergabe ist entsprechend den anerkannten Regeln der Technik vorzunehmen. An dieser Stelle werden vornehmlich nur die für die Auslegung der Solaranlage wichtigen Größen beschrieben. Die Anwendung und Beachtung dieser Ausführungen entbindet den Bauausführenden deshalb nicht von der Notwendigkeit einer fachgerechten gebäudetechnischen Planung.

Aufbau

Eine Solaranlage lässt sich mit allen Arten der Wärmeübergabe an den Raum kombinieren.

  • Flächenheizung wie Fußbodenheizung, Wand- oder Deckenheizung (niedriges Temperaturniveau)
  • Gebläsekonvektoren o. ä. (mittleres Temperaturniveau)
  • Radiatoren (hohes Temperaturniveau)

Niedrige Heizkreistemperaturen optimieren die Einsatzmöglichkeiten der solaren Heizungsunterstützung. Daher ist bei jeder Modernisierungsmaßnahme auch die Möglichkeit zu prüfen, das benötigte Temperaturniveau der bestehenden Heizkreise zu senken. Der hydraulische Abgleich des Heizungssystems ist Pflicht.Variationen

Anbindung der Heizkreise an den Pufferspeicher bzw. der Nachheizung.

Rücklaufanhebung Heizkreise

Ist die Temperatur im Pufferspeicher höher als die Rücklauftemperatur des Heizkreises, so wird dieser nicht direkt zum Kessel zurückgeführt sondern über ein Umschaltventil durch den Speicher geleitet. Die in den Speicher eingebrachte Solarwärme führt zu einer Temperaturerhöhung des Heizkreisrücklaufs. So muss der Kessel weniger konventionelle Energie aufwenden, um wieder die gewünschte Vorlauftemperatur für den Heizkreis bereitzustellen.

Sind mehrere getrennte Heizkreise mit unterschiedlichen Rücklauftemperaturen vorhanden, wird der Heizkreis mit dem niedrigsten Temperaturniveau solar unterstützt.

Direktanbindung der Heizkreise aus dem Puffer ("Puffergeführte Heizung")

Vor- und Rücklaufleitung des Heizkreises werden an den Pufferspeicher angeschlossen. Der Kessel heizt den oberen Pufferbereich auf die benötigte Solltemperatur. Solarwärme kann somit an den Heizkreis abgegeben werden, sobald der Solarvorlauf heißer ist als der Heizungsrücklauf. Im besten Fall erreicht der Solarvorlauf das Niveau des Heizkreisvorlaufs, so dass die Nachheizung ausgeschaltet bleiben kann.

Diese Form der Einbindung wird beispielsweise bei Holzheizungen gewählt, die ein großes Puffervolumen benötigen. Die Höhe der Speicheranschlüsse für den Heizkreis wird je nach Temperatur des Heizkreises (Fußboden oder Flächenheizung), dem optional für die Trinkwassererwärmung notwendigen Bereitschaftsvolumen sowie der Art des Wärmeerzeugers im Planungsprozess festgelegt.

Auslegung und Detailplanung

In der Regel kommen witterungsgeführte Heizkreise zum Einsatz. Diese können je nach Hersteller von einem Solarregler, dem Kessel-/Nachheizregler oder einem Systemregler angesteuert werden. Prüfen Sie, ob der eingesetzte Regler (falls benötigt) beispielsweise für die Ansteuerung mehrerer Heizkreise geeignet ist oder ob gegebenenfalls Zusatzmodule und/oder Reglererweiterungen notwendig werden. Viele Hersteller bieten für die solare Erweiterung ebenfalls Steckkarten in ihren Nachheizregelungen an.

Der Heizwärmebedarf des Gebäudes ist abhängig vom Gebäudedämmstandard und den Nutzergewohnheiten. Die Berechnung der Norm-Heizlast erfolgt gemäß DIN EN 12831. Optional liegt ein Energieausweis vor.

Für größere Gebäude sind überschlägige Ermittlungsverfahren der Heizlast ungeeignet. Auf keinen Fall ist die Heizleistung des bestehenden Kessels ungeprüft zu übernehmen, da dieser häufig überdimensioniert ist.

Energieberater können Hilfestellung geben bei der Berechnung der Energieaufwandszahlen ep gemäß Energieeinsparverordnung (EnEV) sowie – falls erforderlich – bei der Ausstellung eines Energieausweises.

Die Vorgaben des EEWärmeG sind zu beachten. Für Neubauten gilt:

  • Mindestens 15 % Wärmebedarfsdeckung aus Solaranlage
  • Alternativ: mindestens 50 % erneuerbare Wärmebedarfsdeckung (z. B. Pellet, Wärmepumpe, etc.) oder mind. 30 % durch Biogas in KWK-Anlagen
  • Bei Nutzung Solarwärme kann die Vorgabe auch pauschal erfüllt werden: Ab drei Wohneinheiten: Mindestens 0,03 m² Kollektorfläche pro m² Gebäudenutzfläche gemäß EnEV.

Kombilösungen sind möglich.

Knackpunkte

Tauglichkeiten des Wärmeerzeugers und der Heizkreise bei hohen Temperaturen prüfen

  • Einige Heizgeräte reagieren auf einen solar angehobenen Rücklauf größer als 60 °C mit dem Auslösen des Sicherheitstemperaturbegrenzers (STB).
  • Niedertemperaturheizsysteme wie Fußbodenheizungen sind mit geeigneten Maßnahmen vor Übertemperaturen zu schützen. Beachten Sie die Herstellerangaben.

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