Erfahrgungswerte Orkli 1" 3-Wege Ventil max möglicher Volumenstrom bei großer Solarthermie

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  • Hallo!


    Ich habe eine Frage zu dem 3-Wege Ventil in 1" von Orkli. Dieses wird ja vorzugsweise wegen seiner Federrückstellung und der Ansteuerung mit nur einem Relais z.B. mit den Resol-Reglern verwendet.


    Alternativ gibt es noch das MUT und das graue ZRS 230 von ESBE. Beide hatte ich aber noch nicht in den Händen.


    Ich habe hier noch ein (altes) Orkli mit dem Keil der an einer Messingstange befestigt ist. Ganz dicht ist eine solche Konstruktion ja leider nie ... Wenn meine Solar-Thermie volle Lotte mit ca. 2x600l/h läuft neigt das Ventil (ich nutze es zur RL-Einschichtung meines Heizungs-RL) am letzten Speicher zu einer Mikrofehlzirkulation - heißt der Solar-RL holt sich nicht nur aus dem unteren Anschluss des letzten Speichers den RL sondern einen Teil über den HZ-RL da diese am gleichen Anschluss liegen. Daher kommt da künftig ein Rotodivert hinein.


    Mir geht es in diesem Beitrag aber primär um den Einsatz dieses Orkli 3-Wege-Ventils im Solar-VL und seiner maximalen "Belastbarkeit" mit solarem Volumenstrom:


    Die Datenblätter der Ventile Orkli und MUT liefern annähernd gleiche Werte.


    Mal angenommen ich möchte mit Solarthermie meinen Camping-Platz mit Warmwasser versorgen und auf dem Dach könnten 6 Kollektorfelder mit je 4 Röhrenkollektoren Platz finden. Demnach hätte ich zu Spitzenzeiten einen Volumenstrom von ca. 6x600 l/h also ungefähr 3600 l/h anliegen und der durch das Ventilchen muss.


    Welchem max. Volumenstrom vertragen diese Dinger problemlos ohne zum Flaschenhals zu werden, der mir letztlich den Volumenstrom im Solarkreis abwürgt und damit den möglichen Ertrag mangels ausreichendem Volumenstrom verringert.


    Habt ihr da praktische Erfahrungswerte mit diesem Ventil bei größeren Solarthermie-Anlagen?


    Ich habe zum Vergleich beim Solar-VL meines privaten Doppelhauses zwei ESBE VRG 141 mit den ARA 659 (0-10V) im Einsatz. Das funktioniert mit dem TA-Regler prima. 2x600 l/h sind da überhaupt kein Problem. Bei ESBE VRG könnte man auch einfach ein größeres Unterteil nehmen, z.B. in DN32 und die Sache wäre geregelt. Die bei mir im Einsatz befindlichen DN25 haben laut ESBE Datenblatt bei 1200 l/h und meiner (Solarthermie)-Leistung von i.d.R. 10-28 kw (Delta im Sommer von bis zu 20K bei 1200 L/h) ein kPa von nur ca. 2,5 (!) beim kvs 6,3 Modell und einen kPa von nur 1 (!) beim Kvs 10 Modell in DN25.


    Wie sieht es aber beim Orkli aus bei 3600 l/h aus, wenn 6 Kollektorfelder mit jeweils 4 Röhrenkollektoren vom Hallendach liefern würden und sich durch diesen Ventil "quetschen" müssen? Ich kann mir vorstellen dass der Druckverlust zunehmend zum Problem bzw. das Ventil zum Flaschenhals wird. Ab welchem Volumenstrom sollte man die jeweiligen Puffer-Stutzen die solar beladen werden sollen, lieber mit einem 1 1/2" T-Stück ausstatten, so dass zumindest je 2 Stück 3-Wege Ventile die jeweilige Speicherzone beladen?


    Empirie schlägt ja bekanntlich Theorie :)


    Freue mich über eure Erfahrungswerte!

  • Hallo,

    Die bei mir im Einsatz befindlichen DN25 haben laut ESBE Datenblatt bei 1200 l/h und meiner (Solarthermie)-Leistung von i.d.R. 10-28 kw (Delta im Sommer von bis zu 20K bei 1200 L/h) ein kPa von nur ca. 2,5 (!) beim kvs 6,3 Modell und einen kPa von nur 1 (!) beim Kvs 10 Modell in DN25.

    rein mathematisch passen deine Angaben nicht zusammen. Bei KVS "6,3" bzw. "10" und den angegebenen Druckdiff. sind das keine 1200 ltr./h sondern nur 1000 ltr./h Bei 1,2 m³/h und 25 mbar Verlust = KVS "7,5" und bei 10 mbar Verlust = KVS "12"

    Wie sieht es aber beim Orkli aus bei 3600 l/h aus, wenn 6 Kollektorfelder mit jeweils 4 Röhrenkollektoren vom Hallendach liefern würden und sich durch diesen Ventil "quetschen" müssen? Ich kann mir vorstellen dass der Druckverlust zunehmend zum Problem bzw. das Ventil zum Flaschenhals wird. Ab welchem Volumenstrom sollte man die jeweiligen Puffer-Stutzen die solar beladen werden sollen,

    Schaut man sich das Druckverlustdiagramm von Orkli an, dann würde sich beim 1" Ventil und einem Durchsatz von 3,6 m³/h ein Druckverlust von ungefähr 140 mbar einstellen was einem KVS Wert von "10" entspräche. Jetzt musst du den Druckverlust im gesamten System einschl. dem Druckverlust in den Armaturen und Kollis vor Ort bewerten/berechnen und mit den Leistungsdaten der Solarpumpe vergleichen.


    Gruß, Michael

    Pelletskessel Ecolyzer Nennleistung 16 KW (vorm. Atmos D15 + Brötje Ölkessel), 800 ltr. Pufferspeicher mit SLS-System von Solarbayer, 140 ltr. WW Speicher, 80 ltr. E-Speicher von Stiebel Eltron,
    Heizungsregelung KMS von OEG, LC zwecks visueller Verbrennungsüberwachung. Hydraulisch abgeglichene Heizungsanlage. Pumpe: Wilo stratos pico 25/1-4

  • Hallo Michael! Danke dass du dich dem Thema angenommen hast! :)


    Bezüglich des Orklis und der 6 Kollektorfelder würde der KVS Wert theoretisch dann ja ausreichen.


    Es sollen 6 Solarkreise in DN20 Spiralrohr mit je 60m Gesamtrohrleitung, einer 6m Pumpe bei 4 Röhrenkollektoren werden. Dass dürften im Maximum geschätzt 500 bis 600 l/h sein die bei voller Umwälzleistung erzielt werden können. Wahrscheinlich eher 500 l/h wegen des Spiralrohres. 600 l/h entsprechen bei DN20 einer Strömungsgeschwindigkeit von ~ 0,5m/s im High-Flow.


    Laut Datenblatt von Waterway hat das Spiralrohr bei ungefähr 0,5m/s ca. 1100 pascal/m Druckverlust was insgesamt 660 mbar Druckverlust entsprächen.


    4 Kollektoren haben bei der Strömungsgeschwindigkeit von 600l/h je ca. 50mbar, also insgesamt 200 mbar Druckverlust.


    (60m Kupferrohr im Vergleich haben dabei nur 96 mbar Druckverlust).


    Ich komme z.B. bei meinen je ca. 50m Gesamtrohrleitung in DN20RL (2/3) und DN25 VL (1/3 Wegstrecke) bei je 4 Kollektoren, 1 Volumenstromsensor (25 mbar) und je einer 4m Pumpe auf jeweils maximal ca. 450-600 l/h (je nach Delta T welches zusätzlich Einfluß auf die Strömungsgeschwindigkeit nimmt):

    Ich habe bezüglich meiner vorherigen Angaben gerade die Pumpenausgang auf 100% geschaltet: Ich komme auf 587 l/h bei einem Delta von 29 auf 32,4 (3,4 K). Also waren meine Werte oben etwas aufgerundet :)


    Bei der Zusammenführung der o.g. 6 Volumenströme in Spiralrohr mit voraussichtlich max. ca. 500 l/h lägen im Maximum wahrscheinlich "nur" ca. 3000 l/h vorm Ventil an, wenn der notwendige vorgelagerte Verteilerbalken theoretisch keinen nenenswerten zusätzlichen Widerstand bildet. Ansonsten sind die Parameter die gleichen. Auch hier kommt ein Volumenstromsensor von Grundfos mit identischen Druckverlust vor die Pumpe.


    Dann würde begrenzt durch den 1" Durchlass von ~ 25mm der gemeinsame Volumenstrom mit rund 2m/s durch das Ventil "schießen". Also mithin die 4-Fache Strömungsgeschwindigkeit wie zuvor - was ja erstmal auch egal wäre, zumal sich dahinter mit 1 1/2" die Geschschwindigkeit wieder auf moderate 0,9m/s reduziert. Das kann man also wohl so machen...


    Mich interessiert aber auch ob bei dieser Strömungsgeschwindigkeit die Mechanik und die Leckage in Richtung des nicht geschalteten Ausgangs dauerhaft regelstabil und dicht bleibt ... Ausgehend von dem angenommenen zulässigen KVS Wert von 10" wohl auch das. Der Anteil der Leckage wird sich dabei mit zunehmender Geschwindigkeit bauartbedingt wohl etwas erhöhen.


    "Verträgt" also das Orkli mit KVS Wert von ~ 10 m³/h theoretisch auf dem Prüfstand also 10000 l/h? Ein gutes Gefühl hätte ich ja nicht dabei ...oder ist das unbegründet?


    Beim Rotodivert in DN32 entsprechend 11 m³/h:


    Das kostet halt mehr - insbesondere wenn ich das Maximum an möglichen Speicherzonen die ich solar mit dem Resol beladen möchte ausnutzen möchte (Max. 5 Zonen sind schon 4 Ventile ...)

    Das große Rotodivert kann man dafür auch verwenden, hat aber nur einen minimal höheren KVS von 11 m³/h und einen etwas geringeren Druckverlust von augenscheinlich 100 mbar bei ca. 3600 l/h.


    (Stromlos kann sich das Rotodivert auch nicht zurückstellen, was das Ventil beim Einsatz einer Schwerkraftzirkulation zum Frostschutz ausscheiden läßt.)


    Gruß Stephan

  • Werde das Ganze mit 2-Wege an den jeweiligen Puffersanschlüssen im Solar-VL machen. Die haben bei gleicher Dimension einen höheren KVS-Wert.


    Alternativ die ESBE VRG Unterteile mit dem ARA 645 2.Punkt Stellmotor.

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