Projektbeschreibung

 

Sicherheitsventil, Ausdehnungsgefäß

Ihre Solaranlage ist mit einem Sicherheitsventil versehen, das auf 6 bar ausgelegt ist. Im Fall eines längeren Stillstandes der Kollektoren bei starker Sonneneinstrahlung kann der Anlagendruck auf über 5 bar ansteigen. Steigt der Druck noch weiter, beginnt dieses Sicherheitsventil Flüssigkeit abzulassen, um eine Überlastung der Komponenten der Solaranlage (Anlagen überkochen) zu verhindern.
Das dabei austretende Frostschutz-Wasser-Gemisch muss in einem untergestellten Behälter aufgefangen werden. (Diese Flüssigkeit kann anschließend wieder verwendet werden!)
Liegt der Druck in der Anlage im kalten Zustand (z. B. am nächsten Morgen) noch über 1 bar, ist die Anlage weiterhin funktionstüchtig; die Anlage sollte jedoch nachträglich wieder gefüllt werden.
Bei weniger als 1 bar Druck sollten Sie die Solar-Umwälzpumpe(n) an der Steuerung abschalten und die zuständige Fachfirma umgehend verständigen, damit die Solaranlage wieder gefüllt und betriebsbereit gemacht werden kann.
Bei wiederholtem Überkochen der Anlage ist ein größeres Ausdehnungsgefäß zu montieren.
Das Sicherheitsventil ist entsprechend der Größe der Anlage anzupassen! Ab einer statischen Hohe von 50 m und mehr reicht das 6 bar Sicherheitsventil nicht mehr aus!

Blitzschutz

Falls ein Blitzschutz vorhanden ist, muss dieser an den Kollektoren, den Eindeckrahmen und an die Tragekonstruktionen angeschlossen werden.
Die Solarleitung muss darüber hinaus mit den anderen Metallleitungen der Hausinstallation an der Potentialausgleichschiene angeschlossen werden.
Für den Kollektortemperaturfühler ist ebenfalls ein Überspannungsschutz vorzusehen.

Entnahmestelle

Vor dem Zapfhahn ist durch Installation eines Mischers (Kaltwasserzumischung) der Verbrühungsschutz zu gewährleisten.

Versicherung

Melden Sie Ihrer Feuerversicherung, dass bei Ihrem Haus eine Solaranlage installiert wurde. Erst wenn die Anlage darin aufgenommen ist, gilt für sie ein Versicherungsschutz z. B. Glasbruch oder Blitzschlag (besonders die elektronische Steuerung ist bei Blitzschlag gefährdet).

Meldepflicht , Anzeigepflicht

Solaranlagen sind, abhängig von den örtlichen Vorschriften, Melde- bzw. Genehmigungs-pflichtig. Für Fragen zu diesem Thema kontaktieren Sie bitte die für Ihren Wohnsitz zustanädige Behörde.

Speicher

Die maximale Speichertemperatur muss mit Hilfe der Regelung begrenzt werden, damit der Speicher bei starkem Kollektorertrag, vor allem im Sommer, nicht überkocht und sich die Anlage rechtzeitig abschaltet.
Um auf der Entnahmeseite Verbrühungen durch zu heißes Warmwasser zu vermeiden, ist gegebenenfalls ein Brauchwassermischer einzubauen.
Sollte in einem Speicher mit integrierter Magnesiumanode eine Fremdstromanode eingebaut
werden, ist die Magnesiumanode vorher komplett auszubauen, da sich die beiden Anoden sonst gegenseitig in ihrer Funktion beeinträchtigen.

Nachheizung

Erfolgt die Nachheizung mit einer elektrischen Heizpatrone, so darf diese nur von einem konzessionierten Elektriker angeschlossen werden.

Kollektoren

Hinsichtlich der Installation der Kollektoren ist – gemäß. nachfolgender Abbildung die Einstrahlungs-
abhängigkeit von Ausrichtung und Neigung zu beachten.

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Kollektoren NIE nach Norden installieren!

Rohrleitungen

Die Rohrleitungen bestehen aus Kupferrohr das hart verlötet oder mit einem speziellen Weichlot gelötet wird.

kupferrohre

Ebenso ist es möglich, z. B. fertig vorisolierte Edelstahlwellrohre einzusetzen. Diese eignen sich besonders für den nachträglichen Einbau in Sanierungsobjekten.

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Anforderungen an die Rohrleitung:
> Temperaturbeständigkeit im Bereich von -2 °C bis 250°C
> Druckbeständigkeit bis 15 bar
> Frostschutzmitteltauglichkeit (pH-Wert > 7,5)

Isolation

Bei der Rohrisolierung ist darauf zu achten, dass diese die Rohrleitung entlang des gesamten Rohrverlaufes (auch entlang der Zirkulationsleitung – falls vorhanden) eng umschließt, und dicht abgeklebt ist. Zur Isolation der Leitungen verwenden Sie unbedingt hitzebeständige Materialien! Im Stillstandsfall können bei Flachkollektoren bis zu 200°C auftreten, bei Vakuum – Röhrenkollektoren sogar über 250°C. Für den Innenbereich empfehlen wir Steinwollisolierungen in entsprechender Wandstarke (z. B. ein Kupferrohr mit 18 mm Durchmesser (CU18) in Verbindung mit einer 20 mm starken Steinwollisolierung (SRI1820)).
Fur den Außenbereich sollte eine wasserunempfindliche und UV-beständige Kautschukisolierung eingesetzt werden, deren Wandstärke die des Innenbereichs übertrifft. Darüber hinaus muss die Isolierung hier vor Vögeln und anderen Tieren, z. B. Mardern geschützt werden, damit das Material nicht von ihnen zerstört wird.
Außerdem ist zu gewährleisten, dass die Rohrleitung mit der Isolation trittsicher verlegt ist.

Pumpe

Die Pumpe ist entsprechend der Größe des Kollektorfeldes, den Kollektordruckverlusten, den Druckverlusten in der Rohrleitung und den Druckverlusten weiterer im Solarkreis befindlicher Komponenten auszulegen und zu dimensionieren. Es müssen spezielle Solarpumpen eingesetzt werden (keine Heizungspumpen)!

Rücklaufgruppe, Pumpeneinheit

Die Rücklaufgruppe, wie in der Abbildung aufgezeigt, ist eine so genannte 2-Stranggruppe, das heißt Vor- und Rücklauf eines Solarkreises, werden an ihr angeschlossen. Die Pumpe und weitere wichtige Solarkomponenten sitzen dabei im Rücklauf, das heißt in der kälteren Leitung, die zum Kollektor führt. Dadurch ergibt sich für die einzelnen Komponenten eine geringere Temperaturbelastung.

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Abb: Rücklaufgruppe

Bei mehreren Solarkreisen pro Anlage werden so genannte Pumpeneinheiten eingebaut. Diese bestehen aus einer Solarpumpe mit Verschraubungen, sowie eine Rückschlagklappe. In Abbildung ist eine solche Pumpeneinheit dargestellt
Sollten mehrere Solarkreise installiert sein, sind für jeden eigene Absperr-Befüll- bzw. Entleereinrichtungen vorzusehen.
Im Kollektorvorlauf dürfen keine Absperrungen eingebaut werden!

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Abb: Pumpeneinheit

Entlüftungstopf, Entlüfterstrecke

Als optionale Möglichkeit kann ein Entlüftungstopf für die Handentlüftung installiert werden. Dies wird besonders bei größeren Anlagen ab einer Fläche von 60 m2 empfohlen.
Die Montage dafür erfolgt am höchstmöglichen Punkt der Anlage im Vorlauf, das heißt in der warmen Leitung, die vom Kollektor kommt, oder maximal 0,5 m unter dem höchsten Punkt der Anlage.

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Abb: Entlüftungstopf

 

Alternativ kann, auch eine Entlüfterstrecke im Vorlauf (vgl. Zweistrangpumpengruppe) eingesetzt werden.
Vorteil dieser Variante ist, dass man zum Entlüften nicht mehr an den höchsten Punkt der Anlage gehen muss, da es oft schwierig ist am höchsten Punkt einer Solaranlage einen Entlüftungstopf anzusetzen (z. B. aufgrund eines verbauten Dachbodens).

Abb: Entlüfterstrecke

Abb: Entlüfterstrecke

 

Volumenstrom

Der Volumenstrom einer Anlage ist gemäß der Tabelle einzustellen.

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In Abbildung ist ein Durchflussmengenmesser dargestellt, an dem man den Durchfluss in l/min ablesen kann.

Abb: Durchflussmengenmesser

Abb: Durchflussmengenmesser

Ausdehnungsgefäß, Frostschutz

Das Ausdehnungsgefäß, wie in der Abbildung zu sehen, dient zur Aufnahme des durch die Erwärmung im Kollektor erzeugten gedehnten Frostschutz-Wasser-Gemisches. Ebenso kompensiert es das Zusammenziehen der Solarflussigkeit bei Temperaturabnahme. Im Stagnationsfall nimmt es außerdem das gebildete Dampfvolumen solange auf, bis seine Kapazität erreicht ist und das Sicherheitsventil als letzte Instanz öffnet.
Das Ausdehnungsgefäß und das Überdruck-Sicherheitsventil (6 bar) müssen im Keller eingebaut werden. Der Auslass des Überdruckventils muss in einem Auffangbehälter (Kanister) münden, damit das dann austretende Wasser-Frostschutz-Gemisch aufgefangen wird.
Der relativ hohe Druck in der Solaranlage erhöht den Siedepunkt des Frostschutz-Wasser-
Gemisches. Der Anlagendruck mit 3,5 bar sollte etwa 1 bar höher sein als der eingestellte Vordruck des Ausdehnungsgefäßes mit 2,5 bar!

 

Abb: Ausdehnungsgefäß

Abb: Ausdehnungsgefäß

 

Mit Hilfe der nachfolgend aufgeführten Tabellen kann das Ausdehnungsgefäß sowie der Frostschutz dimensioniert werden.

Zusammenhang Druck-Siedetemperatur

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Zusammenhang Kollektorfläche-Volumen Ausdehnungsgefäß

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Zusammenhang Konzentrationsgehalt-Frostschutz-Dichte

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Zusammenhang Kollektorfläche-Frostschutzkonzentrat

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In Solarkreisen dürfen keine verzinkten Materialien eingesetzt werden, da dadurch nicht nur der Frostschutz leidet, sondern sich auch schwerwiegende Korrosionsprobleme ergeben.
Das Frostschutzkonzentrat (FSK) gewährleistet eine Frostsicherheit bis -21°C bei 40%igem Frostschutzanteil.
Zusätzlich zum Frostschutzkonzentrat (FSK) wird auch fertig abgemischtes Wasser-Frostschutzgemisch angeboten (FSV).
Dieses bietet eine Frostsicherheit bis -28°C und ist außerdem hochtemperaturbeständig. Dadurch eignet es sich besonders zum Einsatz in südeuropäischen Ländern. Bei Vakuumröhrenkollektoren ist es unerlässlich.

 

Wärmetauscher

Es gibt interne und externe Wärmetauscher, die dazu dienen, die Wärme in Zweikreis-Systemen zu übertragen. Zu den internen Wärmetauschern zählen Glatt- und Rippenrohr-Wärmetauscher. Ein Glatt- und Rippenrohr-Wärmetauscher sind in der Abbildung dargestellt.
Beim Einbau in einen Brauchwasserspeicher ist unbedingt eine elektrische Trennung zwischen Flanschplatte und Rippenrohrtauscher einzubauen!

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Abb: Rippenrohrwärmetauscher und Glattrohrwärmetauscher

Unter die externen Wärmetauscher fallen Plattenwärmetauscher, wie z. B. in Abbildung dargestellt.

Abb: Plattenwärmetauscher

Abb: Plattenwärmetauscher

Glattrohrwärmetauscher (intern)
sind werkseitig fest eingebaut bzw. eingeschweißt und haben eine – im Vergleich zu Rippenrohrwärmetauschern – größere Wärmeübertragungsleistung bei jedoch viel längerer Rohrlänge. Bei Verkalkung nimmt die Leistung ab. Bei Glattrohrwärmetauschern besteht hinsichtlich der Dimensionierung ein Faktor 6 zwischen Wärmetauscheroberfläche und Kollektorfäche:
1 m2 Glattrohrwärmetauscherfläche entspricht maximal 6 m2 Kollektorfläche.
Rippenrohrwärmetauscher (intern)
können vor Ort mit Dichtungen und Flanschen in den Speicher eingebaut werden. Leistungsabfall bei Verkalkung.
„Beim Einbau in einen Brauchwasserspeicher ist unbedingt eine elektrische Trennung zwischen Flanschplatte und Rippenrohrtauscher einzubauen!“
Bei Rippenrohrwärmetauschern entspricht 1 m2 Rippenrohrwärmetauscherfläche 4 m2 Kollektorfläche.

 Plattenwärmetauscher (extern)
sind gelötet und werden mit vorgefertigter Wärmedämmschale ausgeliefert. Flüssigkeiten des Primar- und Sekundärkreislaufes fließen im Gegenstrom aneinander vorbei. Plattenwärmetauscher haben eine sehr hohe Wärmeübertragungsleistung. Ein einzelner Plattenwärmetauscher kann mehrere Speicher beladen, allerdings ist im Sekundärkreis eine zusätzliche Pumpe notwendig.
Plattenwärmetauscher werden im Gegenstrom durchströmt, das heißt der Durchfluss im primären Kreis lauft dem Durchfluss im sekundären Kreis entgegengesetzt. In der Abbildung ist das Gegenstromprinzip mit beispielhaften Werten aufgezeigt.

Abb: Plattenwärmetauscher Durchflussprinzip im Gegenstrom

Abb: Plattenwärmetauscher Durchflussprinzip im Gegenstrom

Für jedes Medium (Wasser-Frostschutzgemisch auf der primären und Wasser auf der Sekundären Seite) sind passende Durchflussmengenzähler einzusetzen. Anderenfalls ist zu beachten, dass der Durchflussmengenzähler auf der sekundären Seite etwa 30% mehr Durchfluss (in l/min) anzeigt als der auf der primären Seite. Dies liegt an den unterschiedlichen Wärmeträgermedien in den beiden Kreislaufen.
Beachten Sie auch den Hinweis auf dem Plattenwärmetauscher (weißer Aufkleber bzw. roter Punkt Aufkleber), der die Durchströmung bzw. die Primärseite (Solarseite) kennzeichnet. Die mit dem roten Punkt gekennzeichnete Seite sollte als Primär- bzw.  Solarseite verwendet werden (Grund: diese Seite enthalt eine Kanalzahl mehr als die Sekundärseite)!
Plattenwärmetauscher sollten mit Absperreinrichtungen und Spülanschlüssen versehen werden! Plattenwärmetauscher zur Boilerladung sollten nicht isoliert werden (um Verkalkung vorzubeugen)! Werden Plattenwärmetauscher zur Ladung von Brauchwasser benutzt, so sind diese Tauscher ohne Isolierung einzubauen.
Beim Einbau eines Rippenrohrtauschers ist darauf zu achten, dass die mittig durch den Wärmetauscher verlaufende Leitung oben liegt, denn sie dient zur Stützung des Wärme -Tauschers.
Wird der Rippenrohrwärmetauscher in einen Speicher mit Magnesiumanode eingebaut, so muss er zur Flanschplatte und zur Solarleitung hin isoliert werden. (Die elektrische Trennung erfolgt mit Kunststoffteilen aus Teflon, die bis 200°C temperaturbeständig sein müssen.) Die Magnesiumanode muss dabei elektrisch leitend mit dem Speichermantel verbunden
werden.
Die unedlere Magnesiumanode darf sich nicht am edleren Wärmetauscher, sondern nur auf eventuelle Leckstellen der Speicherbeschichtung abbauen (vgl. elektrochemische Spannungsreihe).
Bei fix eingeschweißten Glattrohrwärmetauschern ist eine elektrische Trennung nicht nötig.

Speicher

Die Montageanleitung und die allgemeine Informationen entnehmen Sie bitte den speicher-spezifischen Unterlagen. Bitte beachten Sie auch die jeweils letztgültige Landesnorm für die Installation und Verwendung Ihrer Trinkwasserleitungen.
Gängige Speicherarten sind:
> Trinkwasserspeicher zur Bereitstellung von Brauchwasser
> Kombispeicher zur Bereitstellung von Brauch- und Heizungswasser
> Pufferspeicher zur Bereitstellung von Heizungswasser
TIPP: Wählen Sie den Speicherstandort möglichst nahe bei den Verbrauchern!

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Abb. Speicher, Kombispeicher und Pufferspeicher

 

In Gebieten mit hartem Wasser kann es gelegentlich vorkommen, dass sich Calcium-carbonat (CaCO3) in den Zu- und Abgängen von emaillierten Brauchwasserspeichern mit kathodischem Korrosionsschutz ablagert. Eingelagertes metallisches Kupfer verursacht eine rotbraune, Eisensulfid (FeS) eine schwarze Färbung. Diese Art der Ablagerungen tritt vornehmlich in harten Wassern auf, wenn gleichzeitig Kupferionen, die aus dem Leitungsnetz oder eingebauten Kupfer-Wärmetauschern stammen können, vorhanden sind. Aufgrund der höheren Temperatur ist besonders der Warmwasserabgang betroffen. In Folge der kathodischen Polarisation, wobei es gleichgültig ist, ob der Behälter mit einer Magnesium-Anode oder einer Fremdstrom-Anode geschützt ist, wird durch die Sauerstoffreduktion an der Kathode der pH-Wert angehoben.
Dadurch wird die Ausfällung von Calciumcarbonat begünstigt. Gleichzeitig werden durch den von der Anode gelieferten Schutzstrom im Wasser gelöste Kupferionen als metallisches Kupfer ausgefällt und in die gebildeten Calciumcarbonatkristalle eingelagert.
Die Verbindung von Calciumcarbonat mit metallischem Kupfer ist verantwortlich für die sehr harte Konsistenz der Ablagerungen. Demnach ist die schwarze harte Ablagerung an dem Zirkulationsanschluss Ihres Brauchwasserspeichers nicht auf einen Fehler des Speicherherstellers zurück zu führen, sondern auf die Wasserhärte. Aus diesem Grund würde es keinen Sinn machen, den Speicher zu tauschen, da sich an den Anschlüssen wahrscheinlich wieder Kalkstein bilden würde. Sie sollten daher ihr Wasser auf die Härte untersuchen lassen.
Da hohe Stromdichte, Temperatur und starke Strömung die Ablagerungen begünstigen, sollte als Gegenmaßnahme eine Kunststoffhülse von ca. 10 cm Länge in das abgehende Wasserrohr als elektrische Trennung eingeführt werden. Die Hülse muss so angeordnet werden, dass sie auch noch z.T. in den emaillierten Anschlussstutzen hineinragt. Damit wird der Abstand der freien metallischen Oberflache zur Anode vergrößert, die Stromdichte verringert und die durch die kathodische Polarisation bedingte Ausfällung von Kalk-Deckschichten verhindert.
Im Internet finden Sie auch weitere Erklärungen, wenn Sie nach dem Begriff Kesselstein suchen.
Wenn Sie dem Kesselstein vorbeugen möchten, sollten Sie Ihr Wasser vor Gebrauch enthärten. Eine Abhilfe kann z.B. auch durch Zugabe von Phosphat in das Kesselwasser erfolgen. Aber bezüglich Wasseraufbereitung wenden Sie sich am besten an ein Unternehmen, das auf diesem Gebiet tätig ist. Des Weiteren sollte die in der Steuerung eingestellte maximale Speichertemperatur noch mal überprüft werden. Diese sollte maximal 60°C betragen.

 

Wärmeverluste

Neben den Wärmeabstrahlungsverlusten aufgrund der großen Oberfläche des Speichers ist ein besonderes Augenmerk auch auf die Zerstörung der Schichtung an der Warmwasser Entnahmestelle zu richten.
Diese Zerstörung entsteht durch das Absinken des abgekühlten Wassers aus den Rohr-Leitungen zurück in den Speicher. Man spricht dann von so genannter Einrohrzirkulation, wie in der Abbildung dargestellt.
Um diese Wärmeverluste von bis zu 15% der Gesamtspeicherverluste zu verhindern, sollte der Warmwasserabgang mit einem 180°-Rohrbogen (Siphon) versehen werden, wie er in der Abbildung dargestellt ist.
Auch bei allen weiteren Rohranschlüssen des Speichers sollten Wärmebrücken möglichst vermieden werden. Wenn möglich sollten die Rohrdurchführungen im kalten – also im unteren – Bereich des Speichers verlaufen.

 

Abb: Maßnahme zur Verhinderung von Einrohrzirkulation durch Rohrbogen

Abb: Maßnahme zur Verhinderung von Einrohrzirkulation durch Rohrbogen

Schutzanoden im Speicher
Grundsätzlich unterscheidet man zwischen Opfer- und Fremdstromanoden, die emaillierte Solarspeicher vor Korrosion schützen.
 
Fremdstromanode  –  Magnesiumopferanode
Opferanode, z. B. aus Magnesium
Eine Opferanode besteht im Vergleich zum Metall des Speichers aus einem elektrochemisch unedleren Metall. Dieses lasst sich leichter oxidieren, wobei Elektronen abgegeben werden. Beide Metalle (das unedlere Metall der Opferanode und das edlere des Speichers) werden elektrisch leitend miteinander verbunden und bilden in wässriger Lösung, also im Wasser des Speichers, an der Opferanode ein so genanntes Lokalelement bestehend aus den im Speicherwasser vorhandenen Ablagerungen, wobei sich die Opferanode nach und nach auflöst und deshalb regelmäßig erneuert werden muss. Die von der Opferanode durch die leichtere Oxidation abgegebenen Elektronen werden an das edlere Metall des Speichers abgegeben. Es fließt also ein Schutzstrom, in einer Größenordnung von etwa 0,5 mA. Der als Kathode wirkende Speicher wird somit vor Korrosion geschützt.
Fremdstromanode
Im Gegensatz dazu müssen Fremdstromanoden, die ebenfalls aus Metall bestehen, nicht ausgetauscht werden, da sie sich im Laufe der Zeit nicht verbrauchen. Speicher und Fremdstromanode sind mit einer Stromquelle (Netzgerät) verbunden. Der dadurch eingespeiste Schutzstrom, ein so genannter Fremdstrom, schützt den Speicher dauerhaft vor Korrosion. Der Betrieb einer Fremdstromanode wird am Netzgerat mittels leuchtender LED-Anzeige angezeigt.
Sollte anstatt einer Magnesiumanode eine Fremdstromanode für den Speicher eingebaut werden, ist darauf zu achten, dass vor dem Einbau der Fremdstromanode die Magnesium-Anode vollständig ausgebaut wird. Bei einem gleichzeitigen Vorhandensein beider Anodenarten im Speicher kommt es nämlich zu Störungen bei der Fremdstromanode, so dass deren Wirkungsweise nicht mehr garantiert ist.
Eine Magnesiumanode ist jährlich im Rahmen der Wartung mittels Schnelltester zu überprüfen.
Hierbei wird der Strom zwischen Magnesiumanode und dem als Kathode wirkenden Speicher (Speichermantel) gemessen.
Bei ausreichend funktionstüchtiger Magnesiumanode sollte ein Strom von mehr als 1 mA angezeigt werden. (Sollte die Magnesiumanode aufgebraucht sein, fließt ein geringerer Strom als 1 mA.)
Die Überprüfung und der Austausch einer Magnesiumanode sollten raumtechnisch möglich sein! Beim Einbau ist deshalb auf ausreichend Platz am Speicherstandort zu achten.

Elektrischer Anschluss

Die für den Anschluss notwendigen Informationen entnehmen Sie bitte den Bedienungs-Anleitungen des Kessels, des Speichers und der Regler.
Das Anschließen der Fühler und das Legen der Fühlerleitungen kann von jedem Handwerker durchgeführt werden.
Den Anschluss an 230V und die Pumpenversorgung muss ein konzessioniertes Elektro-Unternehmen durchführen!
Bei der Fühlerleitungsverlegung ist darauf zu achten, dass die Fühlerkabel nicht mit einer 230-V-Leitung im selben Rohr verlegt werden.
Leitungskabel müssen außerdem vor Kabelbruch geschützt werden, also trittsicher verlegt und in regelmäßigen Abstanden vor allem im Außenbereich auf Beschädigungen kontrolliert werden.
Der Blitzschutz muss, falls vorhanden, an die Kollektoren, den Eindeckrahmen und an die Tragekonstruktion angeschlossen werden.
Die Solarleitung muss mit den anderen Metallleitungen der Hausinstallation an der Potential ausgleichschiene angeschlossen werden.

Inbetriebnahme

Die neue Solaranlage ist unmittelbar nach der Montage und Inbetriebnahme Ihrer Versicherung zu melden, damit Versicherungsschutz gewährleistet ist.

Dichtheitsprüfung
Das gesamte hydraulische System der Solaranlage muss nach dem Aufbau auf seine Dichtheit hin überprüft werden. Die Druckprobe für Solaranlagen ist grundsätzlich mit Luft durchzuführen. Wenn die Anlage nicht mit Luft, sondern mit Wasser druckgeprüft wurde, sollte sie möglichst bald befüllt werden, sonst besteht Frost- und Korrosionsgefahr!

Befüllung und Betriebsdruck
Vor der Befüllung mit dem Frostschutz-Wasser-Gemisch muss die Leitung mit Wasser gespült werden, um Flussmittelreste und Zunder aus der Anlage zu spülen. Ansonsten kann es unter Umständen zu Problemen mit einer verlegten Schwerkraftbremse kommen. Außerdem sollte die Anlage kalt und die Pumpe abgeschaltet sein. Das befüllen der Anlage erfolgt am einfachsten durch Abmischen von 40% Frostschutzkonzentrat (Propylenglykol) und 60% Wasser in einem separaten Behälter. Frostschutzmittelkonzentrat immer VOR dem befüllen der Anlage mit entsprechender Menge Wasser abmischen! Durch dieses spezielle Mischungsverhältnis ist eine Frostsicherheit bis -21° C garantiert, wie man der Abbildung entnehmen kann. Darin ist abhängig von der Frostschutzmittelkonzentration die entsprechende Temperatur aufgezeigt, bis zu der dadurch Frostschutz gewährleistet ist. Der Anlagenfülldruck einer Solaranlage sollte ungefähr 0,5 bis 0,8 bar über der statischen Höhe der Anlage liegen!
Die statische Höhe ergibt sich aus der Höhendifferenz zwischen Ausdehnungsgefäß („hydraulischer Nullpunkt“ der Anlage) und dem höchsten Punkt der Anlage. Es ist dringend empfohlen, das Ausdehnungsgefäß im Keller bzw. im unteren Bereich des Gebäudes unterzubringen. (Dieser Standort wird auch bei der nachfolgenden Berechnung angenommen.)
Die bessere Zukunft.
Die statische Höhe wird folgendermaßen in bar umgerechnet:
1 mWS (Meter Wassersäule) entspricht 0,1 bar statischer Höhe
Als Richtlinie wird bis zu einer statischen Hohe von 20 m das Ausdehnungsgefäß auf 2,5 bar und der Anlagendruck auf 3,5 bar eingestellt.
Bei einer statischen Höhe von mehr als 20 m muss überprüft werden, ob das Sicherheits-Ventil mit 6 bar ausreicht oder ob ein höher ausgelegtes Sicherheitsventil (z. B. 10 bar) eingesetzt werden muss.
Dies erfolgt mit der umgerechneten statischen Höhe in bar gemäß. nachfolgendem Beispiel.

Beispiel:
Druck am höchsten Punkt der Anlage: 3,5 bar
Statische Höhe: 30 m entspricht 3 bar Druck im Bereich des Ausdehnungsgefäßes das vorhandene Sicherheitsventil mit 6 bar ist ausreichend!

Zusammenhang Frostschutzmittelkonzentration und Frostschutztemperatur

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Hinweise:
> Mindestfrostschutzanteil 30 % zum Korrosionsschutz!
> Zu viel Frostschutzmittel verringert den Ertrag der Solaranlage, da es dickflüssiger als Wasser ist und eine schlechtere Wärmekapizität hat.
> Keine Frostschutzmittelerzeugnisse verschiedener Hersteller mischen!
> Der Spezialfrostschutz für Anlagen mit Vakuumröhrenkollektoren darf nicht mehr mit Wasser gemischt werden!
Mit einer Spülpumpe wird das Gemisch solange im Kreis gepumpt, bis sich keine Luft mehr in der Anlage befindet.
Die Befüll- und Spülpumpe sollte bei einer Temperatur von 40°C ausgeschaltet werden. Es besteht Verbrennungsgefahr!
> Tipp: Solarkreis im Gegenstrom zur späteren Durchströmrichtung spülen, um die Luft
aus den Wärmetauschern auszutreiben.
> Durch öffnen der Rückschlagklappe wird auch die Umwälzpumpe entlüftet. (Bei Inbetriebnahme der Umwälzpumpe nochmals prüfen, ob die Pumpe mit Flüssigkeit gefüllt ist.)
> Die Solaranlage auf einen empfohlenen Betriebsdruck von 3,5 bar befüllen! Nach Beenden
des Befüllvorganges öffnen Sie kurz den Entlüftungstopf.

BEACHTEN SIE:
Je weniger Chlor im Trinkwasser ist, desto länger bleiben die Inhibitoren (Frostschutz-Beimengungen zur Korrosionsverhinderung) erhalten. Bei einer Mischung Wasser/-Frostschutz im Verhältnis von 60:40 ergibt sich eine Frostsicherheit bis ca. -21°C. Die Frostsicherheit und auch der pH-Wert sollten mindestens alle 3 Jahre nach Inbetriebnahme der Solaranlage überprüft werden! Die Frostsicherheit muss generell bei mehr als -17,5°C gewährleistet sein, damit Berstsicherheit gewährleistet ist.Die bessere Zukunft.
Der pH-Wert muss über 7,5 liegen. (Dieser stellt sich endgültig erst nach etwa 1 bis 2 Anlagenerwärmungen ein.)
Beim ersten Messen des pH-Wertes muss darauf geachtet werden, dass das Wasser-Frost-Schutz-Gemisch bereits ausgegast ist. Wurden im Laufe der Zeit (durch z. B. Fluss-Mittelreste, Chlor im Wasser usw.) die Inhibitoren stark abgebaut, so kann der pH-Wert unter 7,5 liegen. In diesem Falle muss der Frostschutz ausgetauscht werden, da sonst Schaden an den Kupferrohren entstehen können.
Der Frostschutz für Anlagen mit Vakuumröhrenkollektoren ist bis -28°C frostsicher. Diese
Temperatur wird auch bei der Messung mit dem Frostschutzprüfer (Refraktometer) angezeigt.
Ansonsten gilt das Gleiche wie beim Standardfrostschutz. Bei Verwendung von nicht aufbereitetem Heizungswasser in Verbindung mit großen Pufferspeichern besteht Verkalkungsgefahr. Bitte beachten Sie die die jeweils aktuell gültigen Normen !

Steuerungseinstellung und Temperaturfühler

Die Temperaturdifferenzsteuerungen entscheiden ausgehend von der im Kollektor und im Speicher herrschenden und gemessenen Temperaturen über das Ein und Ausschalten der Umwälzpumpe(n) im Solarkreislauf.
Dafür ist eine korrekte und fehlerfreie Positionierung der entsprechenden Temperaturfühler unabdingbar! Hierzu zählen Kollektor-, Plattenwarmetauscher-, Kessel-, Pufferspeicher-, Warmwasser – Speicher- und Beckenfühler, sowie Strahlungsfühler, Raumsensoren und Außen – Temperaturfühler. Ein Fühler muss korrekt und fest in seiner Aufnahme liegen, z. B. in einer Tauchhülse oder in einem Fühlerrohr. Es besteht außerdem eine gut warmeleitende Verbindung zwischen Fühler und Kontaktmaterial. Der Fühler sitzt an der richtigen Stelle, vor allem beim Speicher. Es darf auch kein Fühler vergessen werden, z. B. in weiteren Kollektorkreisen.
Ein Kollektorfühler wird immer am wärmsten Punkt eines Kollektors bzw. eines Kollektor-Feldes angebracht.
Falls ein Strahlungsfühler vorhanden ist, darf er sich nicht im Beschattungsbereich befinden! Fühlerkabel dürfen nicht mit heißen Rohrleitungen in Verbindungen kommen!
Lesen Sie die Installations- und Bedienungsanleitung Ihres Steuerungsgerätes, um die richtigen Einstellwerte für den optimalen Betrieb Ihrer Solaranlage festzulegen.
Dabei ist besonders auf die Mindestkollektortemperatur, die Mindesttemperaturdifferenz zwischen Kollektor und Wärmeverbraucher, die Maximaltemperatur des Wärmeverbrauchers und den Kollektorüberhitzungsschutz zu achten.
Die maximale Speichertemperatur sollte (wenn es die Speichergröße zulässt) nicht über 65°C eingestellt werden, um eine erhöhte Verkalkung zu vermeiden. Aufgrund Verbrühungsgefahr an den Warmwasser-Zapfstellen eventuell einen Brauchwasser-Mischer einbauen!
Bei Temperaturen von 80°C und mehr ist außerdem der Korrosionsschutz mancher Speicher gefährdet.

Entleeren von Solaranlagen

Sollten Sie Ihre Solaranlage aus irgendeinem Grund entleeren wollen, blasen Sie die Rohrleitung mit Druckluft aus, sonst besteht Korrosions- und Frostgefahr aufgrund von Restwasser in den Leitungen. Letzte geringe Flüssigkeitsreste können aber trotzdem in der Anlage verbleiben, was unbedenklich ist!

Außerbetriebnahme einer Solaranlage

Solaranlagen, die über einen gewissen Zeitraum des Jahres nicht genutzt werden, können in der Regel normal weiterlaufen und es werden keine Schäden auftreten. Um die thermische Belastung der Solarkomponenten zu reduzieren und eine Überhitzung des Speichers vorbeugend zu verhindern, kann bei längerer Abwesenheit die Anlage stillgelegt werden. Hierzu ist lediglich die Steuerung der Anlage auszuschalten oder vom Stromnetz zu trennen. Wenn das Ausdehnungsgefäß ausreichend groß. dimensioniert ist, kann sich somit im Verdampfungsfall das Wasser/Frostschutzgemisch ausreichend ausdehnen. Der Druck der Anlage kann auf dem Normaldruck von ca. 3,5 bar bei 20°C belassen werden.
WICHTIG:
Bei der erneuten Inbetriebsetzung sind die Einstellungen der Steuerung nochmals zu über- prüfen. Durch die Trennung vom Netz können unter Umstanden Daten verloren gegangen sein.

Wartung

Solaranlagen gelten weitgehend als WARTUNGSFREI!
Es ist dennoch gut, wenn die Anlage jährlich überprüft wird. Dabei ist der Anlagendruck (3,5 bar) und die Einstellungen der Steuerung zu überprüfen. Außerdem sollte die Entlüftungs-schraube am Entlüftungstopf kurz geöffnet werden, bis die komplette Luft aus dem (Primär) Kreislauf entwichen ist. Ebenfalls sollte – falls vorhanden – die Magnesiumanode des Speichers überprüft werden.
Nach 3 Jahren ist es notwendig, dass der Fachmann oder der Kunde den Frostschutz auf seinen pH-Wert hin überprüft, dieser sollte über 7,5 liegen! (Die dafür notwendigen pH-Wert-Messstreifen sind in Drogerien erhältlich.)
Wurde in der Zwischenzeit Wasser nachgefullt, so ist auch der Frostschutz entsprechend zu ergänzen (dabei auf Frostsicherheit bis zu einer Temperatur von -21°C achten).
Nach 10 Jahren Betriebszeit empfehlen wir einen Gesamtservice der Anlage. Dabei sollte der Frostschutz mittels Refraktometer geprüft und gegebenenfalls erneuert werden. Darüber hinaus sollten die Gummidichtungen am Kollektor inspiziert, der Wärmetauscher auf Verkalkung, die Glasscheiben auf Sauberkeit, die Steuerung auf ihre Einstellung und die Fühler auf ihre Funktion hin überprüft werden.

Fehlerdiagnose

Diagnosetafel
1. Anlage heizt nicht 7. Falsche Messwerte auf Anzeige
2. Anlage heizt schlecht 8. Boilerwasser wird zu heiß
3. Pumpe ist laut 9. Kollektor wird in der Nacht warm
4. Kein Druck in der Anlage 10. Starke Druckschwankungen
5. Flüssigkeit im Auffangbehälter 11. Boiler kühlt über Nacht stark ab
6. Keine Anzeige bei Steuerung 12. Luftgeräusche in den Leitungen

diagnosetafel
Die häufigsten Fehler:

> Kontaktkorrosion zwischen ungleichen Metallen, die nicht voneinander getrennt wurden
Kollektorfühler
> Kollektorfühler an falscher Position – nicht an heißester Stelle
> Kabel nicht geschützt (vor Trittbelastung, Tieren)
> Fühler steckt nicht tief genug in der Tauchhülse

Frostschutz
> Zu hohe Konzentration
> Wird nicht vorgemischt
> Keine regelmäßige Überprüfung oder Wartung
> Bei Druckverlust wird nur Wasser nachgefüllt
> Kein Auffangbehälter beim Sicherheitsventil

Nicht ausreichende oder falsche Rohrisolierung
> Kautschukmaterial schmilzt
> Mineralwolle nur im Innenbereich geeignet
> Kautschukisolierung muss ebenfalls gegen Tiere geschützt werden

Rohrleitung
> Vor- und Rücklauf vertauscht
> Rückschlagventile vergessen

Regelung
> Nicht korrekt eingestellt

Speicher
• ohne Thermosiphonanschlüsse
• falsch positionierte Heizungsanbindung

Speicher kühlt zu stark aus
> Anschlussleitungen unvollständig isoliert
> Rohrinterne Zirkulation bei Anschlussleitungen (wenn kein Thermosiphon vorhanden)
> Schwerkraftzirkulation im Solarkreis
> Abnehmbare Speicherdämmung ist schlecht montiert

Anlage läuft bei Dunkelheit
> Speicherfühler ist aus der Tauchhülse gerutscht
> Kollektor- und Speicherfühler sind vertauscht
> Schwerkraftzirkulation im Solarkreis
> Regelung ist defekt oder falsch angeschlossen

Pumpe läuft und keine Zirkulation vorhanden
>Luft in der Anlage
> Pumpe steckt fest
> eine Absperrung im Hydraulikkreislauf ist fälschlicherweise geschlossen

Anlage taktet
> Vor- und Rücklauf sind vertauscht
> Kollektorfühler steckt nicht weit genug in der Tauchhülse

Keine oder mangelnde Dokumentation
> Bei Störung kennt sich niemand aus
> Regelungstausch wird aufwendig
> Anlagenbetreiber kennt sich nicht aus
> Kunde weiß über Wartung und/oder Versicherung nicht Bescheid

Anlage liefert nicht die erhofften Einsparungen
> Warmwasser – Zirkulation falsch eingebunden – Boilertemperatur für Nachheizung zu hoch
bzw. Solarvolumen zu klein
> Zusatzheizung – Rücklaufe nicht getrennt – zu hohe Rücklauftemperaturen – Heizkreise
nicht einreguliert – Zu hohe Systemverluste (Speicher, Leitungen, …)

 

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