Anlagenaufbau
Da gibt es wenig zu sagen, das Bild zeigt eine von 3 Kollektorreihen im Aufbau.Wie mehrfach erwähnt, wurden die Kupferrohre verpresst mittels VIEGA Pressfittings. Die Dichtringe der werksseitig gelieferten Fittings sind nicht (VRK-) solargeeignet. Man entfernt sie zweckmäßig mittels einer Häkelnadel und zerschneidet sie sofort, damit es keine Verwechslung mit den gleichfarbigen FKM – Dichtungen, die u.a. für VRK - Anlagen spezifiziert sind, gibt. Wir haben die modifizierten Fittings sofort farbmarkiert. FKM - Dichtringe gibt es nur als Nachkaufteile zum Austausch.
Nachtrag: Es gibt nunmehr auch Profipress S in Kupfer bis 35 mm für u.a. Solaranlagen.
*Hinzugelernt: Die Mehrheit der privaten Solaranlagen scheint Kupferrohre zu verwenden. Unsere Erfahrung damit vor allem im Selbstbau ist nur positiv. Dann aber kommt der Betrieb und man kämpft mit der hervorragenden Wärmeleitfähigkeit von bis zu 400 W/mK (siehe weiter unten) in Form von thermischen Verlusten.
Was ist die Alternative?
Heutzutage: Edelstahl mit einer Wärmeleitung von nur 15 W/mK, aber bitte NICHT als Wellrohr, das hat zu hohe Leitungswiderstände und die Tendenz Luftblasen (Standardgegner des Solariers) zu verstecken.
Für Edelstahlrohre gibt es Pressfittings ähnlich wie für Kupfer. Die Verarbeitung wird damit nur geringfügig aufwendiger.
Das Material von morgen könnten Rohre aus temperatur- und druckfestem Kunststoff sein mit Wärmeleitwerten um die 0,4 W/mK. Im normalen Heizungsbau verwendet man so etwas bereits bei geringeren Temperaturen und Drücken. Die temperatur und druckfesten Ausgangswerkstoffe in Form von PVDF oder PA existieren, wenngleich teurer als Kupfer. Mann muß sie lediglich diffusionsdicht machen, damit der Lieblingsfeind des Solariers, der Sauerstoff, da nicht hindurchdringt. Machen kann man das in Form von Aluminiumlinern, wie anderswo praktiziert, wird nur recht teuer (noch?).
WEITER mit dem normalen Aufbau: Selbstverständlich fallen auch andere Verbindungstechniken wie Einhanfen mit Neofermit und Flachdichtungen an. Gelötet oder geschweißt wurde nicht.
Kupfer – Stahl – Verbindungen ausnahmslos in Rotguß.
Die Isolation der Kupferrohre ist „ARMACELL HT 100%“ mit Wandstärken bis 25mm (durchmesserabhängig). Nach Fertigstellung der Anlage wurden alle Rohre zum Schutz gegen UV-Strahlen und Vogelpick mit ALUJET Tape, einem sehr gut klebenden, aluminisierten Klebeband abgewickelt. Sollte es nicht auf Dauer halten, muß ein Isolierer ran.
*Hinzugelernt: Der Betrieb der Anlage zeigte bedingt durch die sehr langen frei auf dem Dach liegenden Solarrohre (insgesamt knapp 100m) einen Temperaturverlust von 2-3°C zwischen Kollektorausgang und Speichereingang. Außerdem war das ALUJET Tape offensichtlich nicht auf Dauer UV-beständig. Da die Energieverluste in den Schwacheinstrahlungsmonaten nicht tolerierbar waren, wurde Abhilfe mit dem besten zur Zeit erhältlichen Isolationswerkstoff geschaffen: Aerogel. Das Aerogel erhält man u.a. z.Zt. in filzähnlichen Matten, genannt SPACELOFT von der Fa. STADUR-SUED. Das eigentliche Dämmaterial Aerogel ist in den Träger"filz" eingearbeitet und das Produkt hat eine Wärmeleitung von 0,018 W/mK. STADUR-SUED hat uns das Rollenmaterial auf 9 cm breite Streifen (9mm dick) zu etwa 4 m Länge zugeschnitten. Mit diesen filzähnlichen Streifen haben wir alle außen liegenden Solarrohre doppellagig über die existierende Isolierung überwickelt und dann mit einer verbesserten selbstklebenden Alufolie geschütz. Dies ist eine unbedingt notwendige Maßnahme, da andernfalls gewisse Mengen des eigentlichen sehr feinen Aerogels bei Bewindung herausrieseln und die Isolationswirkung verringern würden. Der Werkstoff "Spaceloft" ist extrem wasserabweisend, das Aerogel selbst besteht aus feinstem Siliziumdioxyd mit Lufteinschluß.
Zur Verarbeitung des "Spaceloft" empfehlen wir die Verwendung von gummierten Handschuhen, Ganzkörperwegwerfanzug und aus reiner Vorsicht Atemschutzmaske. Das feine Aerogel hat eine Wirkung auf der Haut, die nicht von jedermann angenehm empfunden wird.
Derzeit ist dies eine teure Lösung. Hat man aber keinen Platz für Alternativen (wie wir) ist sie die einzig mögliche und ungeheuer wirksam, wie wir sofort feststellen konnten. Zum Vergleich: Eine gute Rohrisolierung hat einen Wärmeleitwert von 0,042 W/mK bei 40°C. Damit entsprechen die 18 mm des hier zusätzlich verwendeten Materials 42 mm der bisherigen Isolation.
Das Schwierigste am Anlagenaufbau war das Heraufschaffen der Betonklötze zur Anlagenbeschwerung/Aufständerung. Die Aufbauanleitung von Thermomax hat die notwendigen Dimensionierungsangaben geliefert einschließlich der Abstände zur Vermeidung gegenseitiger Verschattung der Kollektoren. Selbiges kann man mit dem Programm „Sombrero“ unter Berücksichtigung anderer Verschattungsmöglichkeiten auch in 3 – D rechnen und darstellen lassen.
Der Aufbau von Kollektorrahmen und Aufständerung (ohne die Betonklötze) war ein Kinderspiel, die notwendige Aufbauanleitung, in jeder Packung noch mal enthalten, ist fehlerfrei und eingängig.
Hydraulischer Abgleich
Die Entfernungen zwischen den Kollektorgruppen sind recht hoch, so dass ein Abgleich nach Tichelmann viel Kupferrohr verlangt hätte.Jede der 3 Kollektorgruppen hat deshalb einen TACO Setter zum hydraulischen Abgleich der Durchströmungsmengen erhalten. Der Abgleich (bei 100% Pumpenleistung durchgeführt) kostet ein wenig Mühe, da jede Veränderung an einem Setter die Durchflüsse der beiden anderen beeinflußt. Nach Inbetriebnahme der Anlage wurden Temperaturdifferenzen zwischen den Kollektoren beobachtet, die vermutlich auf Toleranzen der Setter zurückzuführen sind. Mittels Laptop und WLAN zur Datenübertragung vom Solarregler wurden dann die Setter nochmals benutzt, um alle Kollektorgruppen auf gleiche Austrittstemperaturen zu trimmen. Diese Einstellung hält seitdem.
Nachtrag auf Grund von Rückfragen zur Rohrleitungsdimensionierung: Der Hersteller der Röhren gibt einen Nenndurchfluss von 0.1 l/min pro Röhre an. Das macht 9 l/min für eine Kollektorgruppe von 90 Röhren. Hierbei ist der Rohrdurchmesser mit 22 mm vorgegeben. Führt man die ersten beiden Kollektorgruppen zusammen, muß man 28er Rohre verwenden und beim der dritten Gruppe dann 35er Rohre. Damit bekommt man nahezu gleiche Strömungsgeschwindigkeiten in allen Rohren und erleichtert den hydraulischen Abgleich.
Anlagenbefüllung
Zu den Unterlagen die der Hersteller bereitstellt, gehört auch eine Befüllanleitung.Will man sehen, was andere dazu sagen, schaue man diese vorzügliche von Wagner an: Solaranlagen Inbetriebnahme [PDF-Datei]
Die vorherrschende Meinung, man könne die Befüllung selbst machen unter Verwendung einer leistungsfähigen (!) Gartenpumpe wird mitgetragen. Wir ergänzen die anderweitig gegebenen Empfehlungen um diese: Pumpe beim erstmaligen Befüllen vorsichtshalber in eine große Plastikwanne stellen. Unsere Pumpe hat beim langzeitigen Spülen bereits angefangen leicht zu lecken, beim abschließenden Druckaufbringen hingegen signifikant gepinkelt, so dass es nur knapp möglich war, die Anlage auf Nenndruck zu bringen. Ursache: Das Edelstahlgehäuse war zu dünn und hat sich unter Druck verformt. Abhilfe: Da kein Kaufbeleg mehr da war, siehe Bild. Ein empfohlener Filter wurde stationär installiert. Auf Grund der für die Verrohrung gewählten Verbindungstechnologien fanden sich auch nach langzeitigem Spülen keine Partikel im Filter.
Auf dem Bild gut erkennbar ist ein geteilter Edelstahlring, der zur Verstärkung des Pumpengehäuses am Gehäuseflansch angebracht wurde.
Glykol ist nicht nur gesundheitsschädlich sondern auch unangenehm klebrig.
Nicht ausdrücklich als glykolfest deklarierte Komponenten, wie die Befüllpumpe, Schlauchleitungen und auch den gezeigten Filter reinigt man besser sofort nach der Benutzung.
Anlagendruck: Hier haben wir uns klar an die Herstellerempfehlungen gehalten.
Gelegentlich anderweitig geäußerte Auffassungen, man könne ja durch einen hohen Anlagendruck ein „in Dampf gehen“ der Anlage vermeiden, sind gefährlich!
*HINZUGELERNT: Anlagennachbefüllung: Diese Anlage hat während langjähriger Betriebszeit keinen Druckverlust etc, gezeigt. Dennoch gab es vor kurzem einen Fehler: Die Membran des MAG versagte. Unmittelbare Abhilfe bis ein neues, besseres MAG da war, bestand im Nachfüllen von Leitungswasser, was zur Folge hatte, daß hinterher die gesamte Solarflüssigkeit ersetzt werden musste.