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Planungshinweise
(Fortsetzung)
Ausdehnungsgefäße für den Heizkreis
Nach EN 12828 müssen Wasserheizungsanlagen mit einem Druck-
Ausdehnungsgefäß ausgestattet sein.
Bei Vitodens ist ein Membran-Druckausdehnungsgefäß eingebaut.
Inhalt: 12 l
Vordruck: 0,75 bar (0,075 MPa)
Ausdehnungsgefäß und Kühlkörper für den Solarkreis
Stagnation in Solaranlagen
Alle sicherheitstechnischen Einrichtungen einer Solaranlage müssen
auf den Stagnationsfall ausgelegt sein. Falls bei Einstrahlung auf das
Sonnenkollektorfeld eine Wärmeabnahme im System nicht mehr mög-
lich ist, wird die Solarkreispumpe ausgeschaltet und die Solaranlage
geht in Stagnation. Auch länger andauernde Anlagenstillstände, z. B.
durch Defekte oder Fehlbedienung, können nie ausgeschlossen wer-
den. Das führt zu einem Anstieg der Temperatur bis auf die Sonnen-
kollektormaximaltemperatur. Dabei sind Energiegewinn und -verlust
gleich. In den Sonnenkollektoren werden Temperaturen erreicht, die
den Siedepunkt des Wärmeträgermediums überschreiten. Aus die-
sem Grund müssen Solaranlagen entsprechend den einschlägigen
Regeln eigensicher ausgeführt werden.
Eigensicherheit bedeutet:
■ Die Solaranlage darf durch Stagnation keinen Schaden nehmen.
■ Die Solaranlage darf während der Stagnation keine Gefährdung
darstellen.
■ Die Solaranlage muss nach Beenden der Stagnation wieder selbst-
tätig in Betrieb gehen.
■ Sonnenkollektoren und Rohrleitungen müssen für die im Stagnati-
onsfall zu erwartenden Temperaturen ausgelegt sein.
Bezüglich des Stagnationsverhaltens ist ein niedriger Anlagendruck
vorteilhaft: 1 bar (0,1 MPa) Überdruck bei Befüllung, (Temperatur des
Wärmeträgermediums ca. 20 °C) am Sonnenkollektor ist ausrei-
chend.
Eine entscheidende Größe bei der Planung von Druckhaltung und
Sicherheitseinrichtungen ist die Dampfproduktionsleistung (DPL).
Diese gibt die Leistung des Sonnenkollektorfelds an, die bei Stagna-
tion in Form von Dampf an die Rohrleitungen abgegeben wird. Die
maximale Dampfproduktionsleistung wird vom Entleerungsverhalten
der Sonnenkollektoren und des Feldes beeinflusst. Je nach Sonnen-
kollektortyp und hydraulischer Einbindung ist mit unterschiedlichen
Dampfproduktionsleistungen zu rechnen (siehe folgende Abbildung).
A
B
A Flachkollektor ohne Flüssigkeitssack
2
DPL = 60 W/m
B Flachkollektor mit Flüssigkeitssack
DPL = 100 W/m
2
VITODENS
C
D
Die erforderliche Größe des Ausdehnungsgefäßes ist nach EN 12828
zu ermitteln.
Reicht das eingebaute Ausdehnungsgefäß nicht aus, ist bauseits ein
entsprechend dimensioniertes Ausdehnungsgefäß zu installieren.
C Vakuum-Röhrenkollektor Anschlussgehäuse seitlich
DPL = 100 W/m
2
D Vakuum-Röhrenkollektor Anschlussgehäuse oben
2
DPL = 200 W/m
Die im Stagnationsbetrieb unter Dampf stehende Rohrleitungslänge
(Dampfreichweite) wird aus dem Gleichgewicht zwischen Dampfpro-
duktionsleistung des Sonnenkollektorfeldes und den Wärmeverlusten
der Rohrleitung berechnet. Für die Verlustleistung einer mit handels-
üblichem Material zu 100 % gedämmten Solarkreisverrohrung aus
Kupferrohr werden folgende Praxiswerte angenommen:
Abmessung
Wärmeverlust in W/m
12 x 1/15 x 1/18 x 1
22 x 1/28 x 1,5
■ Dampfreichweite kleiner als die Rohrleitungslängen im Solarkreis
(Vor-und Rücklauf) zwischen Sonnenkollektor und Ausdehnungs-
gefäß:
Der Dampf kann im Stagnationsfall das Ausdehnungsgefäß nicht
erreichen. Für die Auslegung des Ausdehnungsgefäßes muss das
verdrängte Volumen (Sonnenkollektorfeld und dampfgefüllte Rohr-
leitung) berücksichtigt werden.
■ Dampfreichweite größer als die Rohrleitungslängen im Solarkreis
(Vor-und Rücklauf) zwischen Sonnenkollektor und Ausdehnungs-
gefäß:
Einplanung einer Kühlstrecke (Kühlkörper) zum Schutz der Memb-
rane des Ausdehnungsgefäßes vor thermischer Überlastung (siehe
folgende Abbildungen). In dieser Kühlstrecke kondensiert der
Dampf wieder und bringt das so verflüssigte Wärmeträgermedium
auf eine Temperatur unter 70 °C.
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30
6
VIESMANN
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