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Überschusswärme bei Solarthermie

Verfasst: Di 6. Aug 2013, 10:33
von Benutzer 146 gelöscht
Bei dem aktuellen "Super-Sommer" wird der eine oder andere Betreiber einer Solarthermie-Anlage das Problem kennen: auch eine optimal ausgelegte Anlage kommt bei diesem Wetter irgendwann in die "Sättigung", d.h. der Speicher ist auf 80° und der Bedarf an warmem Wasser ist minimal, aber die Sonne hört nicht auf, die Kollektoren zu erwärmen.
Die meisten Anlagen sind so konstruiert, dass sie in dieser Situation abschalten, d.h. die Wärme wird nicht mehr durch die Pumpe von den Kollektoren zum Speicher transportiert. In der Folge verdampft die Wärmeträgerflüssigkeit in den Kollektoren, die sich u.U. bis über 200°erhitzen. Abends kühlen sie sich wieder ab, der Wärmeträger kondensiert, und am nächsten Tag beginnt das gleiche Spiel von vorn.
Das ist weder für die Kollektoren noch für den Wärmeträger besonders zuträglich, darum sollte man diesen Betriebszustand möglichst vermeiden.
Gleichzeitig verlangt eine Optimierung der Wirtschaftlichkeit jedoch nach eher größeren Kollektorflächen, die auch die Heizung in der Übergangszeit noch unterstützen, was die o.a. Betriebszustände im Hochsommer natürlich noch früher auftreten lässt.
Ich will an dieser Stelle mal verschiedene Konzepte aufzählen, die zur Verminderung oder Vermeidung des Problems angewendet werden, sowie deren Vor- und Nachteile.

1. Abdecken der Kollektoren
Wer seine Kollektoren so angeordnet hat, dass sie leicht zugänglich sind, kann diese einfache und effektive Methode anwenden, doch meistens sind die Kollektoren auf einem schwer zugänglichen Dach.

2. Optimierung des Anstellwinkels
Wenn die Kollektoren sehr "steil" (70°) aufgestellt werden, hat die Sonne im Sommer einen ungünstigen Einstrahlungswinkel und der Wirkungsgrad ist in Frühjahr und Herbst am besten. Das ist meist mit zusätzlichem Aufwand (Aufständerung) verbunden und hat nur eine begrenzte Wirksamkeit, macht also nur als Zusatzmaßnahme z.B. auf Flachdächern Sinn, wo ohnehin aufgeständert werden muss.

3. Nächtliche Rückkühlung über die Kollektoren
Eine einfache Sofortmaßnahme zur "Vernichtung" von Überschusswärme, wenn die Solarpumpe von Automatik auf Manuell geschaltet, und in der Nacht ein Teil der Wärme aus dem Speicher wieder über die Kollektoren abgestrahlt wird. Kostet Strom und ist bestenfalls als Notlösung geeignet.
Das Gleiche gilt für die Ableitung der Überschusswärme über zusätzliche Außenheizkörper, ins Erdreich etc.
Ausnahme ist die Ableitung in ein vorhandenes Schwimmbecken.
Eine zumindest stromsparende Notlösung ist das (wenn möglich) Abnehmen der Speicherisolierung, aber welcher Selbstversorger will schon einen warmen Keller..

4. Größere Speicher
Ein größeres Speichervolumen sorgt dafür, dass ALLE Energie gespeichert werden kann. Energetisch optimal aber ökonomisch meist Unsinn, es sei denn man funktioniert z.B. einen vorhandenen alten Heizöltank in Eigenleistung zum Groß-Solarspeicher um.

Was meines Wissens noch nicht von den Herstellern angeboten wird, aber auch als Hagelschutz dienen würde, sind elektrisch fernbedienbare Rollläden für Kollektoren ;)

Wenn hier Jemand noch andere Methoden kennt oder eigene Ideen hat, bitte meine Aufzählung ergänzen!

Gruß

frodo

Re: Überschusswärme bei Solarthermie

Verfasst: Di 6. Aug 2013, 12:10
von Landfrau
Hallo Frodo,

erstmal keine Ergänzung deiner klugen Ausführungen, sondern dankbare Kenntnisnahme, da wir auch grad im Gange sind, diesbezüglich umzurüsten.

Hoffe, dann im kommenden Jahr fließendes Warmwasser in der Käseküche zu haben, stromfrei.
Und die Waschmaschine mit WW speisen zu können, ohne den Badeofen zu feuern.

Langsam komplett Warmwasser, Heizung und Kochen / Backen komplett vom Stromnetz zu nehmen.
So dass nur noch EDV / TK, Licht, Motorantriebe aller Art incl. Kälte mit Netzstrom laufen.

Aber fließend Warmwasser - das wär m, wieder was. Gibt es z Zt nur im Sommer mit Solardusche, aber eben nicht im Haushalt

Nochmals danke.

L.

PS: Der Abwärmeofen, den du inspiriert hast, ist etwas ausgeufert ;-) :-)

Re: Überschusswärme bei Solarthermie

Verfasst: Di 6. Aug 2013, 15:00
von Benutzer 146 gelöscht
Landfrau hat geschrieben: PS: Der Abwärmeofen, den du inspiriert hast, ist etwas ausgeufert ;-) :-)
Inwiefern? Erzähl´mal! Fotos? *lechtz* :hhe:

Re: Überschusswärme bei Solarthermie

Verfasst: Di 6. Aug 2013, 15:05
von centauri
hallo frodo.

ich hab da vieleicht eine idee!
Kann man damit nicht im grösseren stil gemüse und obst trocknen.
Also einen trockenraum installieren.
Vieleicht aber auch eine dumme idee :aeh:

lg thomas

Re: Überschusswärme bei Solarthermie

Verfasst: Di 6. Aug 2013, 15:47
von ahora
Ich habe auch so ein <Ding> auf dem Dach, allerdings ohne Pumpe, dass heiße Wasser ist oberhalb der Platte und um das viele heiße Wasser auszunutzen, lade ich die gesamte Nachbarschaft zum Duschen ein :haha:

Die Idee mit dem elektrischen Rolladen finde ich klasse, das Wasser ist derzeit so heiß, daß man immer sehr aufpassen muß, ich glaube ich werde die Platte mal etwas schattieren. Sie ist zum Glück leicht zugänglich.

Wenn ich Platz hätte, dann hätte ich einen 10.000 l Speicher für die Heizung im Winter, hab aber keinen Platz - kommt Zeit - kommt Platz - kommt Geld - oder auch nicht. :pfeif:

Re: Überschusswärme bei Solarthermie

Verfasst: Di 6. Aug 2013, 15:59
von Benutzer 146 gelöscht
ahora hat geschrieben: Wenn ich Platz hätte, dann hätte ich einen 10.000 l Speicher für die Heizung im Winter, hab aber keinen Platz - kommt Zeit - kommt Platz - kommt Geld - oder auch nicht. :pfeif:
Macht nachträglich nur Sinn, wenn Du annähernd umsonst ans Material kommst und Alles selber baust. Es gibt allerdings extra so konzipierte Häuser, die dann um einen zentralen Saisonal-Speicher von einigen Kubikmeter Inhalt herum gebaut werden, inklusive der nötigen Dämmung von >=50cm Stärke. Das kostet tatsächlich eine Menge Platz, - Du kannst im Brandfall aber in Sekundenschnelle das ganze Haus fluten ;)

Re: Überschusswärme bei Solarthermie

Verfasst: Di 6. Aug 2013, 16:07
von ahora
Hallo Frodo,

ich habe diese Häuser gesehen, die hatten in der Mitte einen runden Stahltank mit etlichen Kubik Wasser, sehr schön. Hier auf den Fincas gibt es oftmals unter den Terrassen riesige <Depositos>, die könnte man evtl auch nehmen. Hier scheint ja auch die Sonne im Winter, d.h. Verluste durch nicht genügend Isolation sind verkraftbar. Aber auf meinem jetztigen Grundsstück läßt sich da nichts machen. In de. haben wir einen 10.000 l geschweißten Öltank im Keller, der auch überall Abstand hat zu den Wänden, den könnte man relativ leicht isolieren. Im Moment ist dort noch Öl drin, aber ich denke irgendwann ist dort Wasser und Wärmetauscher drin.

Nächste Woche kommt mein Solarlüfter aus de. Da bin ich auf den Winter gespannt, was das bringt. Im Moment würde er leider auch nur Überschusswärme produzieren :lol:

Re: Überschusswärme bei Solarthermie

Verfasst: Mi 7. Aug 2013, 10:08
von Benutzer 146 gelöscht
Mir ist noch eine Möglichkeit eingefallen:
Es ist das Gleiche wie unter Punkt 3, der nächtlichen Wärmeabfuhr über die Kollektoren, nur ohne zusätzlichen Stromverbrauch:
Solarthermische Anlagen haben meist die Kollektoren ÜBER dem Speicher angeordnet, was normalerweise zu einer unerwünschten Schwerkraft-Zirkulation führen würde, sobald die Kollektoren kälter sind als der Speicher, weil warmes Wasser bekanntlich nach oben steigt. Um dies zu verhindern, besitzen die Anlagen eine sog."Schwerkraftbremse", was nichts Anderes ist als ein besonders leichtgängiges Rückschlagventil.
Um die Anlage leichter befüllen, entleeren und entlüften zu können, haben diese Schwerkraftbremsen meist eine Stellschraube, mit der man sie manuell in Offen-Stellung fixieren kann...
Zur nächtlichen Abkühlung des Speichers genügt es also, das Ventil auf diesem Weg offen zu halten, den Rest übernimmt die Schwerkraft :)

Re: Überschusswärme bei Solarthermie

Verfasst: Mi 7. Aug 2013, 10:26
von Spottdrossel
Ich muß gestehen, daß ist genau der Punkt, warum Solarthermie nicht besonders weit oben auf meiner to-do-Liste steht. Die läuft hierzulande leider genau dann am besten, wenn jeder kalt duschen will.

Re: Überschusswärme bei Solarthermie

Verfasst: Mi 7. Aug 2013, 10:48
von Benutzer 146 gelöscht
Spottdrossel hat geschrieben:Ich muß gestehen, daß ist genau der Punkt, warum Solarthermie nicht besonders weit oben auf meiner to-do-Liste steht. Die läuft hierzulande leider genau dann am besten, wenn jeder kalt duschen will.
Wohl wahr, aber das Titel-Problem ist bei den durchschnittlichen Sommern hierzulande ja eher ein Ausnahmefall :)
Hier ist es meist das größere Problem, die sommerlichen Sonnen-FREIEN Tage zu überbrücken..