Thermosiphonanlagen mit mehr Power

Seit mehr als 100 Jahren werden Thermosiphonanlagen zur Warmwasserbereitung eingesetzt. Heute bilden sie das größte Marktsegment unter den solarthermischen Anlagen. Dabei stellt sich die Frage, ob Leistungssteigerungen überhaupt noch möglich und nötig sind?

19.6.2012

Eine Leistungssteigerung bei Thermosiphonanlagen ist nötig, denn häufig ist bei schlechtem Wetter eine Zusatzheizung notwendig, die oft mit teurem Strom betrieben wird. Da der Speicher Wind und Wetter ausgesetzt ist, sind seine Wärmeverluste oft deutlich höher als die eines klassischen Elektroboilers im Haus. Das heißt, in der Winterzeit führen Schwächen bei der Speicher- und Rohrdämmung zu deutlichen Ertragseinbußen.

Eine verbesserte Dämmung jedoch verursacht Extremtemperaturen im Sommer. Es besteht sogar die Gefahr, dass der Speicher Siedetemperatur erreicht oder überhitzt. Schließlich lässt sich der heiße Energiezufluss nicht so einfach stoppen.

Mit einem speziellen thermostatischen Temperaturbegrenzer ist es jedoch beim SECUterm-System gelungen, genau dies zu erreichen. Denn sobald die Speichermaximaltemperatur erreicht ist, „verriegelt“ der SECUterm-Thermostat den weiteren Zufluss und die Speichertemperatur bleibt stabil. Das Vorratsvolumen im Speicher sorgt dafür, dass sich auch bei Dampfbildung der Anlagendruck stabilisiert.

Im Unterschied zu klassischen Thermosiphonanlagen werden beim SECUterm-System alle Wärmeleckstellen ausgeschaltet. So ist das Rücklaufrohr zum Speicher im Kollektor integriert und die Rohrverbindungen sowie der Wärmespeicher sind lückenlos wärmegedämmt. Aber spielt die zusätzliche Dämmung dieser kleinen Flächen überhaupt eine Rolle?

Aufschluss geben der Solar Keymark Solarsystemtest und zusätzliche Thermografieaufnahmen. Beim TZSB in Saarbrücken wurde die Leistungsfähigkeit des SECUterm-Systems auf Herz und Nieren getestet. Mit Infrarotaufnahmen wurde z, B. die Güte der Wärmedämmung überprüft.

Leckstellen in der Wärmedämmung können hiermit besonders gut lokalisiert werden. Die IR-Aufnahmen in der Nacht belegen, dass keine nächtliche Rückwärtszirkulation entsteht. Sie kann sich einstellen, wenn ein Ungleichgewicht zwischen Absorbertemperatur und dem isolierten Rücklaufrohr gegeben ist. Beim SECUterm-System jedoch ist das Rücklaufrohr im Kollektor integriert, sodass sich eine einheitliche Temperatur auf beiden Seiten der „kommunizierenden Röhren“ einstellt.

Zum Solar Keymark Test gehören auch Untersuchungen zum Überhitzungsschutz im Stillstandsbetrieb. Hier zeigte sich, dass sich der thermostatische Zirkulationsstopp auch bei extremen Strahlungsbedingungen bewährt, ohne dass ein Kühlsystem (z. B. Abblasen von Leitungswasser) notwendig ist.

Unter realen Wetterbedingungen wurde die Leistungsfähigkeit des Systems nach EN 12976 vermessen. Anschließend wurden die Werte auf normierte Anlagenstandorte und Zapfmengen umgerechnet, sodass sie jetzt für ein objektives Ranking verwendet werden können.

In Bild 2 sind für den „Normstandort“ Athen alle bei Solar Keymark gelisteten Anlagen für die Norm-Zapfmengen 140 l/d zu sehen.

Dabei geht das Konzept mit der Optimierung der Wärmedämmung voll auf. Mit einem solaren Deckungsanteil von 78% erreicht die SECUterm-Anlage den höchsten Anlagenertrag.

Das Solar Keymark Zertifizierungsverfahren ist mittlerweile branchenweit anerkannt, da die strengen Prüfbedingungen zu einem objektiven Anlagenvergleich geführt haben. Alle Anlagendaten der gelisteten Anbieter sind über www.solarkeymark.org einsehbar.

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