Neue Solaranlage - Kollektortemperatur ca. 8-10°C niedriger als Kollektor Vorlauftemperatur

Hallo Meute,

habe ebenfalls ca. 10 qm Solarkollektoren und eine 800 l Hygienespeicher mit 2 WT. Allerdings mache ich die Solarsteuerung über eine externe Regelung, wodurch ich mehr einstellen kann, z. B. die Leistung der Solarpumpe.

Ich lade nur mehr über den unteren WT. Oben im Speicher ist es in der Regel stets warm (> 42°), wodurch der Kollektor erst auf relativ hohe Temperatur kommen muss, um dort mit dem oberen Register einzuladen, dadurch verschwendet man die Energie um das kühlere Wasser unten aufzuwärmen. Zudem erhält man die notwendigen höheren Solartemperaturen erst bei einem relativ hohen Sonnenstand. Wenn dann auf den unteren Speicherbereich umgeschaltet wird, ist der höchste Sonnenstand oft vorüber und man erhält nicht mehr die Maximaltemperatur. Meiner Erfahrung nach schichtet das Wasser wunderbar nach oben ein, wenn die Vorlauftemperatur höher ist als die Temperatur oben (Boilertemperatur). Das wärmste Wasser sammelt sich immer ganz oben. Auf dem Weg dahin verliert es auch nicht soviel Temperatur an das kühlere Wasser, das es durchströmt, dass die Temperatur signifikant abnähme. Zumindest sind das meine Beobachtungen aus der Praxis. Der obere WT bringt wohl nur dann einen Mehrwert, wenn das Wasser im gesamten Speicher ungefähr gleich warm ist und wenig Sonnenenergie zur Verfügung steht. Der Vorteil ist aber minimal und die Mehrausgabe nicht wert.

Zudem musste ich die Maximalleistung meiner Solarpumpe auf 70% drosseln, weil sonst die heiße Solarflüssigkeit besonders bei hohen Temperaturen seine Energie ob der Durchlaufgeschwindigkeit nicht mehr in ausreichendem Umfang an das Umgebungswasser im Speicher übertragen konnte. Möglicherweise hast du ein ähnliches Problem.

VG
lignum

Hallo,

Zitat von lignum

Zudem musste ich die Maximalleistung meiner Solarpumpe auf 70% drosseln, weil sonst die heiße Solarflüssigkeit besonders bei hohen Temperaturen seine Energie ob der Durchlaufgeschwindigkeit nicht mehr in ausreichendem Umfang an das Umgebungswasser im Speicher übertragen konnte

ist zwar off Topic, aber so wie du schreibst sind deine Wärmetauscher "entweder oder" angeschlossen? Besser wäre es gewesen, entweder unten (bei geringer Solarstrahlung) oder beide gleichzeitig in Reihe (bei hoher Solareinstrahlung) zu betreiben. So würdest du noch mehr rausholen, das Drosseln der Pumpe eben so.

Hallo,

anbei einen Ausdruck aus Winsol WW-Ladung mit ST-12,5 m2 Flachkollektoren, 500 Liter-WW-Speicher, Solar-WT-unten.
Ganzjahres-Solarheizung, von Mai bis September zusätzlich WW-Bereitung.

Der WW-Speicher schichtet sich von unten nach oben langsam durch.

Bei mir ist die Solar-VL-Temp. selten höher als die Kollektor-Temp. und wenn, dann nur für kurze Zeit um 1 - 2 Kelvin.

Die dunkelblaue Linie ist die Diff. zwischen SL-VL und SL-RL.

Sonnige Grüße

Karl

Zitat von MichaelW

Hallo,

ist zwar off Topic, aber so wie du schreibst sind deine Wärmetauscher "entweder oder" angeschlossen? Besser wäre es gewesen, entweder unten (bei geringer Solarstrahlung) oder beide gleichzeitig in Reihe (bei hoher Solareinstrahlung) zu betreiben. So würdest du noch mehr rausholen, das Drosseln der Pumpe eben so.

Stimmt, in Reihe wäre evtl. noch besser. Die Frage ist, wie hoch der Vorteil ausfällt. Durch das Drosseln der Pumpe kühlt das Wasser im unteren Bereich bereits deutlich ab, ob dann im wärmeren Bereich oben noch was abgegeben wird ???

Zitat von meute

z.B.
Anlage soll zuerst den Boilerbereich oben laden bis nur noch 45°C oder 50°C.
Dann umschalten und Pufferbereich unten laden bis 85°C.
Dadurch sollte sie relativ bald auf unten umschalten.

Wie beschrieben, würde ich es mal nur über den unteren Wärmetauscher versuchen oder wie MichaelW schrieb in Reihe. Der obere Bereich heizt sich ohnhin zuerst auf. Wenn oben, dann würde ich die Umschalttemperatur auf jeden Fall niedriger als 40° setzen. Je nachdem welche Temperatur i. d. R. unten im Hygienespeicher herrschen. Ich hab da oft zwischen 15° und 40°, wenn die Sonne nicht helfen kann und alle Warmwasser brauchen.

Die Pumpenleistung habe ich durch Vergleich der Vor- und Rücklauftemperatur an heißen Tagen und relativ kühlem Puffer/Boilerwasser eingestellt. Kommt das Wasser trotz deutlich kühlerem Umgebungswasser im Hygienspeicher genauso warm raus wie rein, habe ich heruntergeregelt, so kam ich von 80% auf 70%, evtl. kann man sogar noch deutlich weiter runtergehen. Thermodynamische Systeme haben den besten Wirkungsgrad bei möglichst hohen Temperaturdifferenzen. Wenn das Wasser wieder heiß im Kollektor ankommt, was soll es dann an Sonnenenergie noch aufnehmen können?

Jede Anlage hat ein eigenes Optimum, das man am einfachsten durch Versuche rausfindet. Probieren geht über studieren.

SG
lignum

Zitat von meute

Bleibt aber die Frage, ob man sich dann nicht gleich das obere Solarregister und den Umschalter hätte sparen können.
Aber wenn man keine Erfahrung hat, verläßt man sich auf die Fachleute.

So ist es, das Geld hätten wir uns sparen können. Mein Heizungsbauer wollte ursprünglich auch nur unten ein Solarregister, aber mir erschien der Wechsel oben- unten von der Theorie her sinnvoll. Allerdings sind die Tage, an denen das Konzept evtl. einen geringen Vorteil bringen würde, nämlich Boiler oben kalt und wenig Sonne, in der Praxis vernachlässigbar.

Man muss sich ohnehin oft fragen, ob die zugegebener Maßen vorhandenen Vor- oder Nachteile einer Lösung tatsächlich auch merkbare Effekte haben und eine ggf. notwendige Mehrausgabe dafür den Preis wert ist. Nur noch ein Beispiel dazu: Für die Isolierung von Pufferspeichern werben die Hersteller oft mit tollen Zahlen für eine teure High-Tech-Dämmung, natürlich gegen Preisaufschlag. Die Isolierwirkung der Dämmung selbst ist sicher unter Laborbedingungen vom Material her höher, bringt aber in der Praxis so gut wie keinen Vorteil, weil z. B. ein Hygienespeicher wesentlich höhere Wärmeverluste durch die vielen Metallanschlussmöglichkeiten hat, die nicht von der tollen Dämmung umschlossen werden, sondern nur mit Plastikkappen abgedeckt sind. Auch hier ist der Mehrpreis letztlich unwirtschaftlich.

Sorry, ist jetzt ein bisschen off-topic, aber es ging im letzten Post um's unnötige Geldausgeben.

SG
lignum

Zitat von meute

Kollektortemperatur 82.50 °C
Kollektor Vorlauftemperatur 92.00 °C
Kollektor Rücklauftemperatur 56.00 °C
Ziel der Solarladung Solarregister unten

Wie lange bleibt die Kollektortemperatur so weit über der Vorlauftemperatur? Gleicht sich das nach 10 min an oder bleibt das den ganzen Nachmittag so?
Zeigen die Bimetallthermometer am Vorlauf an der Pumpe auch 90° oder nur die Digitalanzeige.
Wie verändern sich die Werte, wenn du die Pumpe in dieser Situation von 47% auf 100% laufen lässt?
Wie heiß wird die Kollektortemperatur maximal? Du kannst die Pumpe auch mal beim Temp-Maximum ausschalten und beobachten wie hoch die Kollektortemperatur steigt, allerdings natürlich nicht warten, bis die Anlage kocht.
Wenn ich so die Werte vergleiche, die du bisher gepostet hast, gleichen sich die Temperaturen an, wenn sie unter 70° liegen?
Kommt der Vorlauf direkt vom Kollektor in den Hygienespeicher, oder kann sich die Leitung danach noch erwärmen?

VG
lignum

Zitat von lignum

Wie lange bleibt die Kollektortemperatur so weit über der Vorlauftemperatur?

Hallo, sie ist ja niedriger, nicht höher.

Wo ist der Fühler positioniert? evtl nicht im letzten Kollektor? oder an der falschen Seite? Die Temperaturen sollten eigentlich identisch sein.

Zitat von MichaelW

Hallo, sie ist ja niedriger, nicht höher.
Wo ist der Fühler positioniert? evtl nicht im letzten Kollektor? oder an der falschen Seite? Die Temperaturen sollten eigentlich identisch sein.

Sorry, meinte natürlich niedriger.

Fühlerposition:
Er soll laut Techniker (Heizungsbauer) in Durchflußrichtung am Ende der Kollektoren sitzen.

Interessante Kurven.
Woher kommt der plötzliche Temp-Anstieg im Vorlauf kurz vor 14:00 Uhr?

• Änderung der Sonneneinstrahlung? (Beschattung durch Kamin fällt weg/Wolke ...) ?
• Pumpe verlangsamt Durchflussgeschwindigkeit?
• Rücklauftemperatur höher?
• Temperatursensor fehlerhaft ab einer gewissen Temperatur?

Wenn die Analogthermometer die Sensortemp. bestätigen, sollte der Sensor korrekt funktionieren.
Die niedrigere Kollektortemp. könnte von einem defekten oder unsauber montierten Sensor stammen oder er ist nicht an der vom Heizungsbauer angegebenen Stelle eingebaut.
Was man daneben mal ansehen sollte, ist der Wärmeverlust im Puffer, der sinkt von abends bis morgen kontinuierlich um 25 Grad ab. Selbst nach 0:00 Uhr geht es bis morgens um ca. 10° runter. Mögliche Ursachen: Heißwasserverbrauch in der Nacht, schlechte Dämmung, Schichtung wird nicht gehalten.
Ferndiagnose ist echt schwierig. Grundsätzlich funktioniert die Anlage ja korrekt.
Sofern du nicht selbst sehen kannst, ob der Kollektorsensor richtig montiert ist, wird es nicht einfacher die Ursache zu finden. Ich würd nochmal schauen wie heiß der Kollektor max. wird, wenn man die Pumpe zwischen 13:00 und 14:00 Uhr abschaltet. Hast du noch Temp.-kurven für den Speicher oben und unten? Der Temp-Peak müsste im Kurvenverlauf auch im Speicher sichtbar werden.

Zitat von meute

Aktuell befindet sich eine selbstlernende TWW-Zirkulationspumpe in der Lernphase.
Die Pumpe läuft rund um die Uhr ca. alle 30 Minuten kurz an.
Nach der Lernphase solllte das nicht mehr sein.

Was es alles gibt ...

Zitat von meute

Welche Kurven wilst Du sehen?
Soll das alles in ein Chart?

wenn möglich oben, mitte, unten, Kollektor vom gleichen Tag wie im obigen Chart.

Wenn man die Charts anschaut, dann sieht man, dass ab ca. 78° die Vorlauftemperatur zu hoch angezeigt wird. Nachdem weder die Puffertemperatur noch der Kollektorrücklauf diesen Peak mitmachen, sondern immer parallel zur Kollektortemperatur verlaufen, vermute ich, dass der Fühler am Vorlauf eine Macke hat oder die Steuerung, was ich aber eher für unwahrscheinlich halte. Da müsste man nur mal Kollektorfühler und Vorlauffühler vertauscht anstecken, um das zu prüfen. Evtl. könntest du mal den Fühler vom Rücklauf am Vorlauf anbringen und die Temperaturanzeigen vergleichen. Die Analogthermometer sind hier wohl zu ungenau oder müssten nachjustiert werden, falls sie tatsächlich auch eine höhere Temp. als der Kollektorfühler anzeigen. Das Ganze ist aber nur ein Problem der korrekten Temp.-Anzeige eines Fühlers und hat keinen Einfluss auf die Funktion. Mit den vorliegenden Daten kann ich mir die Temp-Differenz sonst nicht erklären.

Solange die Temperatur im Puffer unten über Nacht auf 40° oder weniger fällt, wird auch die Maximaltemperatur oben nicht über 80° steigen. Zumindest ist es bei meiner Anlage, die von Kollektorfläche zu Puffermenge ähnlich ist, so.

Sonnige Grüße
lignum

Hallo meute,

die Wärme vom Dach wird durch Ein- und Ausschalten der Solarpumpe zum Puffer gebracht. Die Temperatur des Vorlauffühlers wird nicht für die Steuerung dieser Pumpe genutzt. Logisch, da sich die Vorlauftemperatur nicht mit der Sonneneinstrahlung ändert, sondern erst, wenn die Pumpe läuft. Die Pumpe hängt von der Kollektortemp. und den Fühlern am Puffer ab, die dafür verwendet werden. Ist eigentlich ein sehr simples System. Um etwas mehr Ertrag rauszuholen und Energie zu sparen, können die modernen Pumpen zusätzlich die Durchflussgeschwindigkeit verändern.

Deine Charts zeigen keine Fehlfunktionen und würden bei mir ähnlich aussehen bis auf den Peak beim Vorlauf. Die Puffertemperatuir steigt genau parallel zur Kollektortemperatur, was will man mehr? Wie lange die Puffertemperatur dann hält, hängt vom Warmwasserbrauch und evtl. Pufferdämmung ab, die ist aber i. d. R. heute recht gut.

Gute Sonnenernte wünscht
lignum