Vierleiternetz mit Nacherwärmung

7. Oktober 2020
Vierleiternetz mit Nacherwärmung außerhalb oder innerhalb des Solarpufferspeichers
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Das Kollektorfeld kann auf der Heizzentrale montiert sein, oder auf einem oder mehreren anderen Gebäuden der Nahwärmesiedlung. Die Solarwärme wird über die Kollektorkreispumpe P1 und die Speicherladepumpe P2 vom Kollektorfeld in einen mit Heizungswasser gefüllten Solarpufferspeicher transportiert.

Vierleiternetz (2 solar; 2 konventionell) mit Nacherwärmung außerhalb des Solarpufferspeichers

Vierleiternetz (2 solar; 2 konventionell) mit Nacherwärmung im oberen Teil des Solarpufferspeichers

Der konventionelle Wärmeerzeuger (Kessel o. ä.) sorgt dafür, dass bei zu geringer Erwärmung im Solarpuffer das Wasser auf die Soll-Vorlauftemperatur erwärmt wird. Er kann dem Solarpufferspeicher nachgeschaltet sein, oder den oberen Bereich des Pufferspeichers erwärmen.
Der nachgeschaltete Kessel kann durch einen Bypass umgangen werden (Ventil V3), wenn die Austrittstemperatur aus dem Solarpuffer höher liegt als die Soll-Netzvorlauftemperatur (Vermeidung von Wärmeverlusten durch unnötige Kesseldurchströmung).

Zur Vermeidung von unnötigen Speicherverlusten soll der Netzrücklauf nur dann durch den Pufferspeicher strömen, wenn die Temperatur im Speicher oben wärmer ist als im Netzrücklauf. Ist der Speicher oben kälter als im Netzrücklauf, strömt er am Solarspeicher vorbei (Ventil V1).

Die Rücklaufbeimischung (Ventil V2) verhindert, dass zu heißes Wasser aus dem Pufferspeicher (z. B. 90 °C) oder aus dem Kessel in den Netzvorlauf strömt.

Die zwei Leiter des konventionellen Netzes (2k) und die zwei Leiter des Solarnetzes (2s) sind voneinander getrennt. Erst am solaren Pufferspeicher erfolgt die hydraulische Verbindung.

Der Nutzungsgrad der Solaranlage ist umso höher (und die Netzverluste geringer), je niedriger die Netzrücklauftemperatur ist. Die Höhe der erforderlichen Netzvorlauftemperatur, der technische Aufbau und die Qualität des Temperaturabbaus der Vorlauftemperatur in den Wärmeübergabestationen sind daher entscheidend für die Effizienz des Solarsystems.

Vorteile gegenüber Dreileiternetzen

  • Die Strömungspfade im Vierleiternetz sind übersichtlich und leicht verständlich.
  • Die Netzvorlauftemperatur kann durch die Netzrücklaufbeimischung bei allen Betriebszuständen eindeutig geregelt werden. Es erfolgt keine Beeinflussung der Netzrücklauftemperatur durch die Solaranlage (im Dreileiternetz ist dies möglich).

Nachteile gegenüber Dreileiternetzen

  • Es entstehen zusätzliche Kosten durch den zweiten Solarleiter.
  • Der zweite Solarleiter verursacht zusätzliche Verluste.

Hinweise

  • Die Kollektorkreispumpe P1 geht in Betrieb, wenn entweder eine bestimmte Mindesteinstrahlung erreicht ist (strahlungsgeführte Regelung), oder die Temperatur in einem Kollektor um einen definierten Wert höher ist als die Temperatur im Solarpufferspeicher unten (Temperaturdifferenzregelung). Die Ladepumpe P2 schaltet ein, wenn die Temperatur im Kollektorkreis am Eintritt in den Wärmetauscher um einen definierten Wert höher ist als die Temperatur im Pufferspeicher unten.
  • Sind die Kollektorfelder auf mehrere Gebäude verteilt, empfiehlt sich für jedes Kollektorfeld eine eigene Regelung zur Beladung des Pufferspeichers selbst bei gleicher Orientierung und Neigung. Würde man alle Kollektor- und Ladepumpen nur über eine Regelung ansteuern, würde ein Ausfall dieser Regelung auch alle anderen Felder stilllegen. Bei Kollektorfeldern mit stark unterschiedlicher Orientierung und/oder Neigung ist eine Einzelregelung sowieso empfehlenswert.
  • Eine durchgehende Erwärmung des Solarpufferspeichers mit Durchströmung von oben nach unten erfolgt nur dann, wenn der Gesamtvolumenstrom der Ladepumpen P2 größer ist als der in den Puffer unten eintretende Netzvolumenstrom (Volumenreduzierung durch Rücklaufbeimischung beachten). Andernfalls würde der Gesamtvolumenstrom der Ladepumpen nahezu ohne Speicherwirkung nur durch den oberen Teil des Solarpufferspeichers strömen, und der Speicher wäre überflüssig. Dies wäre bei klein dimensionierten Solaranlagen der Fall, die in verhältnismäßig große Netze eingebunden werden.

Erfahrungen & Fragen zum Thema Solarthermie

Bestücken eines Flach- und Satteldaches

Das zu bestückende Dach hat eine Länge von 12m. Über eine Länge von 10m verfügt es über eine durchgehende Dachgaube als Flachdach mit einer Breite von ca. 4m. Daran schließt sich das Satteldach an mit einer Höhe von ca. 2,5m bis zum First. Der Winkel dürfte 45° betragen. Frage 1: Kann man sowohl den Flachdachteil als auch das Satteldach bestücken? Wieviel Elemente werden hier ungefähr Platz finden? Frage 2: Gibt es eine technische Möglichkeit, ca. 30 lfm Balkonbrüstungen, Höhe ca 90cm, ebenfalls zu bestücken?
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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?
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Wasser im Winter ablassen

Austauschflüssigkeit soll das reines Wasser sein. Kann ich im Wochenendhaus im Winter das Wasser ablassen wenn ich keine Wärmeleistung brauche?
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Solaranlage von 2006 gegen neue Anlage austauschen: Förderung möglich?

Ich habe bereits eine Solarthermie Anlage (18 qm) seit 2006 installiert. Letzten Winter ist die Anlage auf dem Dach komplett aufgefroren. Ich hatte Ende 2006 bereits eine Förderung erhalten. Jetzt haben wir uns entschlossen die komplette Anlage zu demontieren und eine komplette neue Anlage (wieder 18 qm) zu installieren. Kann ich hierfür erneut eine Förderung bekommen/beantragen? Was muss ich hierfür tun?
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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.
Antwort eines Haus&Co Experten

PVT-Kollektoren für Einfamilienhäuser und Ferienhäuser gesucht

Ich suche im Auftrag von einigen Bauherren nach PVT-Kollektoren zur Strom und Warmwassererzeugung für Einfamilienhäuser, in der Stadt und als Ferienhäuser am Strand. Standort für die Anlagen ist Lima in Peru. Welche Daten brauchen Sie von mir, um einen Kostenvoranschlag zu erstellen? Freundliche Grüße!
Antwort eines Haus&Co Experten

Gibt es erweiterbare Heizkessel?

Gibt es eine Heizungsanlage die man anfänglich mittels Solarthermie nur zur Warmwasserunterstützung nutzen kann, aber in beispielsweise 2 Jahren durch Kesselerweiterung und Aufstockung der Kollektorfläche in die Heizungsunterstützung mit einbinden kann? Und wenn ja, sind die Wirkungsweisen dann ähnlich hoch wie bei spezielleren Einzelgeräten, oder muss da dann Abstriche machen?
Antwort eines Haus&Co Experten

Bester Heizsystem Hersteller

Ich freue mich auf zahlreiche Erfahrungen hinsichtlich meiner Frage: Welcher Heizsytem-Hersteller ist der Beste?
Antwort eines Haus&Co Experten

Heizung mit Solarunterstützung - Produktwahl

Würde gern meine Heizung mit Solar unterstützen - bereits installiert ist ein SPK 15 und ein 1000 Liter Hygienespeicher. Mein Dach hat zwar eine Neigung von 45 Grad aber ist Ost- West ausgerichtet. Will jetzt auch keinen Mist kaufen, aber bezahlbar und möglich bafa unterstützt sollte ist schon sein.
Antwort eines Haus&Co Experten

Solarthermieanlage erhitzt Speicher nur ungenügend - Temperatur zu niedrig

Trotz des anhaltend guten Wetters bin ich mit meiner Solarthermie Anlage nicht wirklich zufrieden. Bis vor ein paar Wochen hat alles tadellos funktioniert. Dann wurde eine neue Wasserenthärtungsanlage eingebaut und der Wasserfilter erneuert. Nach ein paar Tagen ist mir dann aber aufgefallen, dass die Temperaturen im Wasserspeicher nicht mehr so hoch waren wie üblich. Statt 65 Grad Celsius waren es nur um die 40 Grad Celsius. Ich habe die Solarflüssigkeit gewechselt, gespült, mehrmals entlüftet: das Problem ist aber geblieben. Die Flüssigkeit kommt mit gut 75 Grad Celsius in den Wärmetauscher und geht mit 25 Grad wieder hoch. Die Temperatur auf den 8qm Flachkollektoren ist gut 95 Grad Celsius. Druck ist bei 4,5 bar. Die Temperatur im mittleren Bereich des 400l Warmwasserspeichers bleibt aber bei den gut 40 Grad Celsius (oben kaum wärmer). Die Grundfos 25 60 Solarpumpe läuft (und einer ersten Prüfung nach auch ohne Fehler). Haben Sie eine Idee woran es liegen kann?
Antwort eines Haus&Co Experten

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