Solarkollektor Steuerung Programmablaufplan

Eine prinzipielle Möglichkeit, die mir sinnvoll erscheint:

Solange eine positive Differenz zwischen Vorlauf und Rücklauf besteht, 
die Pumpenleistung per PWM so anpassen, dass die Energiebilanz zwischen 
el. Pumpenleistung und übertragbarer Wärmeleistung maximal ist, bzw. 
noch positiv bleibt. Zur Erfassung der Wärmeleistung ist ein 
Durchflussmesser in Verbindung mit dem Delta_Temp. erforderlich.

Unterhalb dieses Schwellwertes in der Enegiebilanz: Pumpe ganz 
abschalten.

Nach einer angemessnen Zeitspanne (kann je nach Einstrahlung variabel 
automatisiert werden) prüfen, ob obige Bilanz wieder positiv ist (z.B. 
Kollektorwasser hat sich durch diffuse Einstrahlung wieder auf nutzbares 
Delta_Temp. erwärmt)...
Falls ja, den Vorgang nach obigen Vorgaben erneut starten.
Falss nein, Pumpe aus lassen und nach nächster Zeitspanne erneut 
checken...

So habe ich mir das auch gedacht...

Aber folgende Situation:

 - Kollektoraustritt ist z.B. 100 °C warm weil die Pumpe aus war.
 - Die Pumpe wird eingeschaltet.
 - Nun ist das Wasser was in den Pufferspeicher geht noch kalt, weil das
   warme Wasser ja noch nicht von oben angekommen ist. Also ist das
   Wasser was zu diesem Zeitpunkt in die Pufferspeicher fließt ggf.
   sogar etwas kälter als das Wasser was aus den Pufferspeichern fließt.
 - Wenn die Sonneneinstrahlung ausreichend ist, ist das ja kein so
   großes Problem weil dann ja nach kurzer Zeit (bei mir ca. 3 Minuten)
   das warme Wasser von den Kollektoren kommt und meiner Speicher dann
   erwärmt (Somit habe ich nur kurz einen Energieverlust und danach
   gleich wieder Energiegewinn). Aber wenn nun die Sonnenstrahlung nicht
   ausreichen ist die Temperatur des Wassers im Kollektor auf z.B. 30°C
   herunter fällt - ich also keinen Temperaturgewinn mehr erzielen
   kann - schaltet sich die Pumpe aus und ich habe einen Energieverlust.
   Wenn sich dieses Szenario einige Male wiederholt heize ich mit meinem
   Pufferspeicher doch die Außenwelt...

Hab ich da einen Gedankenfehler drinnen, oder wie wird so was bei guten 
Steuerungen geregelt?

Bei meiner Anlage wird die Pumpe eingeschaltet, wenn die (einstellbare) 
Temperaturdifferenz zwischen dem Kollektorausgang und der Temperatur im 
oberen Drittel des Pufferspeichers überschritten wird.
Die Pumpenleistung wird über PWM (beginnend ab 30%) der 
Temperaturdifferenz im laufenden Betrieb angepasst.
Je höher sie wird, umso mehr Leistung erhält die Pumpe (und umgekehrt).

Funktioniert prima.

Blackbird

@Julian Baugatz:
Ich habe folgende Temperaturfühler verbaut:
 - Kollektorausgang
 - Vorlauf an der Pumpstation
 - Rücklauf an der Pumpstation
 - an 4 Stellen im Pufferspeicher

Es soll noch ein Durchflussmesser hinzugefügt werden wegen der 
Wärmemengenmessung.

@Route 66:
Meine Rohre verlaufen außen. Die Isolierung ist meiner meinung nach sehr 
gut. Bleibt selbst bei hohen Temperaturen nahezu kalt.
Aber auch wenn die Rohre im Haus verlaufen würden, wäre das zwar im 
Winter nicht so schlecht, aber im Sommer will doch sicherlich niemand 
noch mehr Wärme im Haus haben als sowieso schon drin ist...
Mit der Pufferspeicherwärme den Schnee leicht abzutaunen habe ich mir 
auch schon für den Winter überlegt.

@Jetzt Nicht:
Das hatte ich mir auch überlegt, aber wie schon oben geschrieben, dann 
pumpe ich immer wieder ein kleines bisschen warmes wasser in Richtung 
Dach, welches dann nach einiger Zeit wieder abkühlt, weil ja die 
Isolierung nicht 100% isolieren tut. Und somit verschende ich meine 
schöne Energie aus dem Tank... (Bitte um Berichtigung wenn ich hier 
einen Gedankenfehler habe)

Einen Sonnensensor würde ich auch gerne haben... Kenne mich in diesem 
Bereich der Sensoren nur leider nicht so gut aus... Was ich recherchiert 
habe ist dass diese Sensoren "Pyranometer" heißen - und sehr sehr teuer 
sind... Oder gibts da auch eine andere Möglichkeit z.B. mit einer 
Solarzelle zu messen wie stark die Sonneneinstrahlung ist?
Wie schon geschrieben - ich kenne mich in diesem Bereich nicht wirklich 
aus...

Für eine grobe Schätzung reicht zu Messung der Sonnenstrahlung auch eine 
Fotodiode oder ein ähnlicher Sensor. So genau muss es in der Regel auch 
nicht sein, denn man hat ggf. auch noch Problem mit Teilweisem Schatten, 
Dreck  Tau  Reif auf dem Sensor. Da ist die Tempearatur am Kollektor 
schon gar nicht so schlecht. Der Lichtsensor reagiert nur etwas 
schneller, aber so viel kann man damit auch nicht gewinnen.

Bei mir (und üblicherweise) geht die Regelung nach der Temperatur am 
Kollektor und der am Speicher, etwa da wo der Wärmetauscher sitztz. Wenn 
der Kollektor genügend heißer (z.B. 5 K) ist als der Puffer wird die 
Pumpe aktiviert und ggf. in der Leistung geregelt, damit die Differenz 
nicht zu klein wird. Das reicht für die normale Funktion schon fast aus.

Daneben gibt es aber noch ein paar Sicherheitsfunktioenen:
Der Puffer darf in der Regel nicht zu heiß werden. Irgendwo bei 70-95 C 
muss Schluss sein, dann darf die Pumpe nicht mehr laufen.
Wenn der Kollektor mehr als etwa 140 C hat, darf die Pumpe auch nicht 
anlaufen (Gefahr von Dampfschlägen). Das Anfahren beim heißen Kollektor 
sollte auch dann vorsichtig erfolgen.

Dazu kommen dann ggf. noch mehr oder weniger optionale Optimierungen, 
etwa die Frage wie schnell man die Pumpe laufen lässt, oder ggf, wo man 
die Wärme in den Puffer einspeist. Da hat man z.B. die Abwägung zwischen 
genügender Temperatur und maximaler momentan genutzter Leistung. Da geht 
dann die Verteilung der Temperaturen im Puffer ein.
Für den Hochsommer kann es auch darum gehen zu verhindern das der Puffer 
schon mittags rand voll ist - da geht es ggf. darum den Puffer möglicht 
lang unter etwa 100 C zu halten, um die Alterung in der Flüssigkeit zu 
reduzieren.

Ich denke, das was Blackbird geschrieben hat, sowie das Abtauen im 
Winter, ist völlig ausreichend. Alles andere ist regeltechnisch 
oversized und bringt wahrscheinlich mehr Störungs-, Wartungs- und 
Instandhaltungskosten mit sich, als Nettogewinn. Ebenso die 
Pumpenleistung mit einzubeziehen, wie ich oben geschrieben hab. Diese 
paar zig Watt sind Peanuts, im Vergleich zur Leistung der eigentlichen 
Warmwassererzeugung.

Die Sicherheitsfunktionen, die @Lurchi beschrieben hat, sind auch noch 
drin in meiner Steuerung. Und "zugeschlagen" haben die auch schon - sind 
also auch noch nötig.

So eine Solar-Steuerung ist ihr Geld schon wert, auch wenn sie 300,-€ 
kostet.
Besser wäre es, für jedes System eine eigene Steuerung zu haben.

Bei mir arbeiten ein Holzkamin (Grundofen mit Wasserführung) und der 
Sonnenkollektor mit je einer eigenen Steuerung in den Pufferspeicher. 
Der Gaskessel ebenso mit seiner unveränderten Heizungssteuerung (er wird 
nur von der Solarsteuerung "betrogen", die schaltet ihm den kalten 
Heizungsrücklauf über den Pufferspeicher, wenn dort die Temperatur höher 
ist).

So kann jedes System alleine arbeiten (oder auch ausfallen) und Heizung 
und Warmwasser sind immer verfügbar. Handschaltung ist ebenfalls 
vorgesehen.

Blackbird
PS: Das "autonome Arbeiten der Einzelkomponenten/-Systeme" bevorzuge ich 
aus leidvoller Erfahrung von über 40 Jahren als Software- und 
Hardware-Entwickler.
Eine Steuerung für alles - niemals!

Wenn so ein System erst mal läuft, bringt Optimierung sehr viel:
- die Stellen, an denen die Temperaturfühler am Pufferspeicher sitzen, 
wirkt sich auf das Regelverhalten z.T. sehr direkt aus.
- Der Wärmeübergang der Temperaturfühler, die Art der Befestigung, ...

Bei meinem Pufferspeicher saß ein Temperaturfühler genau an der Stelle 
am der Pufferspeicherwand, wo von gegenüber (ca. 140°) der Zufluß vom 
Holzkamin war. Der heiße Zufluß hätte nie den Temperaturfühler 
getroffen, aber das Zuflußrohr hatte eine Bogen, bevor es in den 
Pufferspeicher ging.

Damit war die Abschalt-Temperatur für die Holzkamin-Pumpe zu schnell 
erreicht und Wärmeenergie ging verloren.

Solche Feinheiten bekommt man mit einer Steuerung für alles zusammen 
nicht so schnell entdeckt.

Blackbird

So ganz getrennt kann man die Dinge nicht gut regeln. Es ist da z.B. die 
Frage wann die alternative Wärmequelle aktiv werden muss, wenn die Sonne 
mal nicht ausreicht. Da macht es schon einen Unterschied ob der Kessel 
sowieso läuft, oder nur für das Warmwasser. So ganz unabhängig sind die 
Teile halt nicht. Zumindst braucht man ein Verbindung / Sensoren für die 
anderen Teile.

Ein weiterer Punkt ist noch die Überwachung ob die Abschaltung in der 
Nacht noch funktioniert. Wenn da das Ventil nicht schließt, wird ggf. 
Nachts der Kollektor geheizt und es geht reltiv viel Wärme verloren.

Um Feinheiten zu optimieren und ggf. Ausfälle zu erkennen hilft es wenn 
die Daten protokolliert werden. So kann man Fehler (in der 
Regelstrategie oder der Hardware) auch leichter nachvollziehen. Gerade 
so etwas wie Ventile die gelegentlich haken sind sonst schwer zu finden.

>> So ganz getrennt kann man ...

>> Ein weiterer Punkt ist noch die Überwachung ob die Abschaltung ...

Das ist richtig, dass das alles beachtet wird. Eine käufliche 
Solarsteuerung hat das und noch viel mehr bereits drin.

Mit meinen Hard- und Softwarekenntnissen wäre es ein leichtes gewesen, 
mir meine Steuerung(en) selbst zu bauen. Aber nachdem ich den 
Funktionsumfang der käuflichen Steuerungen gesehen hatte und nach vielen 
Gesprächen und Recherchen die regelungstechnischen Probleme von 
kombinierten Solaranlagen gesehen hatte, bin ich vom Selbstbau 
abgekommen.
Es lohnt nicht - die käuflichen Solarregler sind um Längen besser als 
ein Eigenbau eines stolzen Neubesitzers einer gerade fertig gestellten 
Solaranlage.

Und jenseits aller Elektronik, Informatik, Regelungstechnik gibt es auch 
noch einige ganz profane thermodynamische, physikalische und technische 
Eigenheiten, die wir uns erst durch trial&error aneignen müssen (der 
eine mehr, der andere weniger).

Zur Trennung der Steuerungen: So ein besserer "Solarregler" kann mehrere 
Solaranlagen, mehrere Pufferspeicher und andere externe Wärmequellen 
regeln. Die Einbindung von Heizkesseln per Rücklaufanhebung machen die 
Regler gleich mit. Die komplette Überwachung, Meldung, Wärmezählung und 
Protokollierung auch.

Das Risiko für Schäden an der Anlage, das man bei einer selbstgebauten 
Steuerung hat, sollte man nicht unterschätzen.

Mein Vorschlag:
Bei der Erstinbetriebnahme sollte ein stinknormaler käuflicher 
Solarregler rein. Damit läuft die Anlage und ist sicher, Auch wenn sie 
von Anfang an nicht die maximale Effizienz in jedem Betriebspunkt 
bringt.

Aber jetzt hat man alle Zeit dieser Welt (und die Daten der Anlage im 
Betrieb) um sich eine eigene Steuerung (eine für alle Komponenten oder 
getrennt) zu machen und kann sie sogar problemlos mitlaufen lassen.

Blackbird

Je nach Kollektortyp muss "gekühlt" werden oder kann einfach sich selbst 
überlassen werden.
Wenn das öfter vorkommt, ist der Pufferspeicher zu klein, seine 
Abschalttemperatur zu niedrig, der Temperaturfühler an der falschen 
Stelle oder die Temperaturschichtung gestört (zu schneller Zufluss 
beispielsweise).

Das Abschalten sollte also nur in Ausnahmefällen vorkommen.

Blackbird

Blackbird schrieb:
> So kann jedes System alleine arbeiten (oder auch ausfallen) und Heizung
> und Warmwasser sind immer verfügbar. Handschaltung ist ebenfalls
> vorgesehen.

Dem stimme ich 100% zu.

Blackbird schrieb:
> Es lohnt nicht - die käuflichen Solarregler sind um Längen besser als
> ein Eigenbau eines stolzen Neubesitzers einer gerade fertig gestellten
> Solaranlage.

Ist zwar keine Raketentechnik, aber da ist schon einiges an Logik drin, 
und die müsste man erst mal selbst komplett erarbeiten.
Und da denkt man garantiert nicht an alles was in den käuflichen schon 
berücksichtigt ist.

Lurchi schrieb:
> Für eine grobe Schätzung reicht zu Messung der Sonnenstrahlung auch eine
> Fotodiode oder ein ähnlicher Sensor.

Das ist Humbug. Eas reicht wenn im Kollektor eine höhere Temperatur als 
im Pufferspeicher ist. Genau dann scheint die Sonne und es lohnt diese 
Wärme abzuholen. Oder anders herum, wenn es dort kühler ist als im 
Puffer, dann würde ich mir den Pufferspeicher ja abkühlen.
Ein langsam integrierender Regler kann da sogar eingesetzt werden um die 
Pumpleistung anzupassen.

Meine Erfahrung... alle Tipps ignorieren. Datenlogger mitlaufen lassen 
und wundern. Mit der Schichtung im Speicher und dem Thermometer 
außerhalb des Kollektors bekommst du ganz andere Effekte, als in den 
Büchern beschrieben.

So wirklich gut die die kommeriellen Regler auch nicht unbedingt. Schon 
so etwas wie 2 Senken kann die Regler schon fast überfordern - zumindest 
ist die Lösung nicht wirklich gut. Gerade in solchen Fällen hilft ein 
extra Strahlungssensor, denn die Abschätzung wie viel Strahlung da ist 
über die Temperature ist recht ungenau und auch langsam (vor allem wenn 
nicht auf genau die Kollektoren optimiert). Wenn die Steuerung dann im 
Stallstand propiert ob es ggf. doch für die höhere Temperatur reicht, 
ist da schon irgendwie krank.

Gerade bei schnell wechselnder Bewölkung kann der schnelle Sensor helfen 
besser zu reagieren, etwa die Pumpe gar nicht erst einschalten, wenn die 
Sonne sowieso schon wieder weg ist oder nachlässt.



Die Kollektoren müssen es schon vertragen, wenn die Pumpe auch mal Tage 
lang ausfällt. Die Kollektoren werden dabei heiß, aber es sollte nicht 
gleich ein Schaden entstehen,  außer ggf. einer etwas reduzierten 
Lebensdauer die Flüssigkeit. Es ist schon viel gewonnen, wenn der 
Stillstand nicht schon zur Mittagszeit passiert - bei schrägerem 
Einfallwinkel erreichen die Kollektoren bei weitem nicht so hohe 
Temperaturen und leiden weniger.

Vorsicht ist dagegen beim Einschalten der Pumpe bei schon heißem 
Kollektor geboten - da kann ein fehlerhafter Regler ggf. schon was 
kaputt machen. Auch ein zu heißer Puffer ist gefährlich - da ist ggf. 
sogar eine unabhängige Sicherung angesagt (z.B. Temperaturschalter auf 
90°C).

Die Kollektoren sind sehr träge, es braucht schon ca. 10s für ein Grad 
Temperaturerhöhung bei direkter Sonneneinstrahlung, bei Abdunkelung geht 
es noch langsamer.
Außerdem fangen alle Kollektoren (Flach- und Vakuumröhren) auch das 
nicht sichtbare kurzwellige Infrarot ein, was bei bedeckten Himmel immer 
vorhanden ist und von uns als "schwül" oder "drückend" empfunden wird. 
Deshalb führt wechselnde Bewölkung, auch im Winter, nicht zum Kollaps 
des Solarsystems, wenn da kein Strahlungssensor vorhanden ist.
Der müsste übrigens genau auf den Wellenlängenbereich der verwendeten 
Kollektoren abgestimmt sein, sonst gibt es noch mehr Ärger.
Die Rohrlängen und die darin enthaltene Flüssigkeitsmenge müsste bei der 
Berechnung auch noch mit eingehen (zzgl. Wärmekapazität, 
Fließgeschwindigkeit, ...)

>> So wirklich gut die die kommeriellen Regler auch nicht unbedingt. Schon
>> so etwas wie 2 Senken kann die Regler schon fast überfordern - ...

Doch, haben sie (z.B. TR603 von FK solar). Wer sich einen einfachen 
Regler für nur einen Speicher oder nur ein Kollektorfeld kauft und dann 
auf mehrere Speicher oder Felder umrüstet, sollte auch den passenden 
Regler dazu kaufen.
Die kommerziellen Regler sind gut - das muss ich neidvoll anerkennen. An 
was für Feinheiten, Sonderfälle und Gefahren da gedacht wurde, daran 
hätte ich nie beim Eigenbau eines Reglers gedacht. Da hätten eher die 
elektronischen Aspekte eine Rolle gespielt.

Damit möchte ich nicht den Eigenbau eines Solarregler (für eine 
thermische Solaranlage) irgendjemand ausreden - nur das ganze Wissen 
eignet sich man nicht eben mal mit ein paar Anfragen in einem Forum an. 
Da muss man schon mal mit mehreren Solarteuren und Handwerkern sprechen 
und vorher die Theorie gut draufhaben.
Sonst hat man den Schaden einer "kaputtgeregelten" Solaranlage.

Nur darum geht es mir hier.

>> ...

Vakuumröhrenkollektoren können über 200°C heiß im Leerlauf werden, ohne 
Schaden zu nehmen.
Temperaturwechsel vertragen alle, dafür sind sie ja gemacht.
Die Speicher sind üblicherweise senkrecht stehende Zylinder mit ca. 2m 
Höhe. Die Temperatur-"Schichtung" ist da nicht mehr zu vernachlässigen. 
Dort verlangt eine gute Solar-Steuerung einen Temperaturfühler ganz 
oben. Der Fühler für die Solarpumpe vom Kollektorfeld sitzt aber tiefer, 
dort wo der Abgang aus dem Puffer zum Solarfeld zurück ist.
Und das ist ziemlich weit unten (im unteren Drittel).

Also so einfach ist das Steuern eben doch nicht.


Blackbird

Korrektur:
>> Der Fühler für die Solarpumpe vom Kollektorfeld sitzt aber tiefer,
>> dort wo der Abgang aus dem Puffer zum Solarfeld zurück ist.


... dort wo der Zugang in den Puffer vom Solarfeld ...

Das Wasser im Pufferspeicher wird ja im Gegenstromverfahren erwärmt.

Blackbird

Hi,

ich habe meine Solarregelung auch selbst gemacht (inkl. extra 
Kühlkreislauf und Einbeziehung des Wetterberichts).

Bevor ich das gemacht habe, habe ich 1 Jahr lang die Betriebsdaten
der Simpel-Regelung des Herstellers (hier Junkers) mitgeloggt.

Die hier geäußerten Bedenken hinsichtlich Komplexität der Regelung kann 
ich insofern nicht nachvollziehen.
Folgendes reicht in der Praxis aus:
1. Wenn Kollektortemperatur+4°C > Speichertemperatur, dann Pumpe an
2. Wenn Kollektortemperatur+2°C < Speichertemperatur, dann Pumpe aus
3. Wenn Speichertemperatur > Max_A, dann Kühlkreislauf an
4. Wenn Speichertemperatur nachts > Max_B, dann Rückkühlen

Ich habe die Hersteller-Regelung gegen eine eigene getauscht, weil
ich jetzt die erforderliche Max-Temperatur anhand des Wetterberichts 
ermitteln kann und der Kühler mich vor Stagnation bewahrt.

PWM-Pumpen sowie tiefgreifende Reglertheorie ist bei einer Solaranlage 
meiner Meinung nach nicht erforderlich.

Hallo,

kleine Korrektur:

1. Wenn Kollektortemperatur+4°C > Speichertemperatur_Unten, dann Pumpe 
an
2. Wenn Kollektortemperatur+2°C < Speichertemperatur_Unten, dann Pumpe 
aus
3. Wenn Speichertemperatur_Oben > Max_A, dann Kühlkreislauf an
4. Wenn Speichertemperatur_Unten nachts > Max_B, dann Rückkühlen

- also ein simpler Zweipunkt-Regler

Hallo Blackbird,

>Die Temperatur-"Schichtung" ist da nicht mehr zu vernachlässigen.
>Dort verlangt eine gute Solar-Steuerung einen Temperaturfühler ganz
>oben.

Nein da irrst du.

Die Schichtung im Speicher baut sich nicht aufgrund der Steuerung auf,
sondern aufgrund der korrekten Auslegung von Kollektor, Wärmetauscher, 
Volumenfluss, aus. Daher bieten die Hersteller auch Pakete an, wo alles 
zusammenpasst.

An einem sonnigen Sommertag bspw. könntest du morgens die Solarpumpe von 
Hand einschalten und die Schichtung im Puffer sowie die 
Differenztemperatur zw. Vor- und Rücklauf stellt sich dann von selbst 
ein,
und zwar dadurch, dass die Komponenten zusammenpassen.

Der Temperaturfühler oben ist nur zum Ermitteln der Abschalttemperatur.
Das funktioniert ganz einfach: Wenn Fühler oben größer als bspw. 85°C, 
dann Pumpe ausschalten (Stagnation folgt).

Die Steuerung sorgt nur für einen effektiven Anlauf und das Abschalten 
der Anlage - hat Axel treffend beschrieben.

Gruss

@Blackbird

>Die kommerziellen Regler sind gut
>das ganze Wissen eignet sich man nicht eben mal mit ein paar Anfragen in einem 
Forum an.

...äh kommerzielle Regler (Viessmann, Junkers und wie sie alle heißen) 
sind
ganz ganz simpel gestrickt, etwa so:

a)
Pumpensteuerung ist immer ein 2Punktregler

b)
Die Sicherheitssteuerung besteht aus der Überwachung einer 
Maximaltemperatur und dem Ausschalten der Pumpe

c)
Fehlerreaktion bei Sensorausfall ist nicht vorhanden, wie ich 
feststellen
musste. Warum geht die Pumpe im Sommer bei Sensorausfall bspw. nicht
default-mäßig an???

d)
keine Gradientenüberwachung bzw. wenn, dann aber nur zur Fehleranzeige,
aber auch hier wieder keine Fehlerreaktion bzgl. Pumpe.

e)
Einbeziehung weiterer Umweltdaten nicht möglich

Mit technischem Sachverstand bekommt man das leicht deutlich besser hin.

Die Regelungen bieten zum Teil schon ein wenig mehr als nur einen 
einfachen 2-Punkt Regler. Ob es dadruch viel besser wird, sei aber mal 
dahingestellt. Den Regler den ich kenne hat zwar viele optionen usw. um 
auch verschiedene Anagen steuern zu können, nur so wirklich gut geht es 
halt nicht. Da ist die Versuchung schon da es besser zu machen.

Für einen Einfachen Fall mit 1 Kollektorfeld und 1 Stelle zur 
Wärmeeinspeisung ist die Regelung aber noch recht einfach. Die einfache 
2. Punktregelung wie oben beschrieben ist da schon nicht so falsch - 
kommerzielle Regeler reichen dafür in der Regel auch aus. Wirklich viel 
mehr bieten die aber oft auch nicht.

So viel Freiheiten zur Optimierung hat man da auch nicht - einfach eine 
feste, nicht zu hohe Förderleistung für die Pumpe ist dabei gar nicht 
mal die schlechteste Strategie, besser als so mache Versuche die 
Pumpleistung zu regeln. Jedenfalls habe ich bei den kommerziellen 
Reglern noch keinen hinweiss auch ein bessere Strategie gefunden (Es ist 
aber schon fast 10 Jahre her, dass ich da mal nach gesucht habe).

Hallo Thomas T.

>Damit verschlechtert sich (gewollt) der Wirkungsgrad und die Anlage wird
>trotzdem geschützt.

Aus eigener Erfahrung:
prinzipiell ja, aber praktisch hat das 2 Probleme:

1. im Sommer ist das nur ein Tropfen auf den heißen
Stein - du verzögerst die Stagnation vllt. um 1h.

2. du zerstörst die Schichtung im Speicher. Die 110°C werden im
Speicher extrem schnell absorbiert und steigen nach oben. D.h. oben wird
es sehr heiß. Und dann hast du immernoch dein Kalkproblem.

Da hilft nur, die Kollektoren zu beschatten oder in der Nacht vorher 
ausreichend runterzukühlen oder einen Heizkörper als Kühler 
vorzuschalten.
Runterkühlen geht bei Vakuumröhren nicht, da musst du die Kühlervariante
bauen.

Aber grundsätzlich bist du auf dem vollkommen richtigen Weg:
- Temperaturen über 60°C möglichst vermeiden
- Überleistung abführen
...nur deine Lösung funktioniert nicht ;)

Hallo Alex W.

>Macht es Sinn am Aussenbereich einen Luft/Wärmetauscher anzubringen

Wenn du nur Warmwasserbereitung hast - vielleicht
Wenn du zusätzlich Heizungsunterstützung hast - wahrscheinlich ja
Wenn du Heizungsunterstützung und Vakuumkollies hast - unbedingt

Und bevor jetzt jemand hier argumentiert, dass das Quatsch ist,
weil ja eine Solaranlage Stagnation abkönnen muss und damit auch
keine Probleme hat, wenn sie ordentlich aufgebaut ist:

Blödsinn.

Ja sie muss Stagnation abkönnen, aber mit Heizungsunterstützung
ist das im Sommer eher der Regelfall als der Ausnahmebetrieb und
macht nur Probleme.

Das sagt einem nur kein Installateur. Die freuen sich lieber
auf Reparaturaufträge.

Ich habe 5kW normale Heizkörper aussen montiert und leite das
Solarfluid per 3wege-Ventil bei Bedarf da durch. So kann ich
die Anlage immer unter 60° halten (keine Verkalkung), habe keine
überflüssige Wärme im Haus, habe keine Stagnation und kann im Notfall
sogar noch nachts rückkühlen.

Aber besser wäre es, die Kollies zu beschatten - mir ist das Ausmaß
der Stagnations-Problematik aber zu spät bewußt geworden, sodass das
nicht mehr möglich war und nur noch das Kühlen übrig blieb.
Wenn ich nochmal bauen würde, würde ich eine Wintergartenmarkise 
drüberbauen oder die Kollies irgendwo hinbauen, wo man leicht dran 
kommt.

Wie hoch man mit der Puffertemperatur gehen kann, hängt vom Wasser und 
der Art der Wärmetausche ab. Das kann ggf. auch weiter hoch gut gehen, 
insbesondere mit Frischwasserstation für das WW. Beim klassischen Boiler 
hat man zwar ggf. ab 60 C Kalk, sollte aber wegen der Legionellen und 
Co. trotzden hoch genug heizen. Bei hartem Wasser ist das also keine so 
gut Lösung. Wenn man sich mit der Temperatur so bechränkt braucht man 
auch mehr Puffer.

Wenn der Puffer schon Vormittags fast voll ist, macht es durchaus Sinn 
den Kollektor so zu betreiben, dass man wenig erntet. Viel bringt das 
vor allem wenn die Sonne schräg auf den Kollektor scheint. Eine große 
Schichtung will man gar nicht bei randvollem Puffer. Es ist eher so, 
dass man die Schichtung ggf. verhindern muss, die sich einstellen 
könnte.

Es macht auch schon einen großen Unterschied ob die Stagnation wegen 
vollem Puffer ab 2 Uhr oder 3 Uhr beginnt. Die maximale Temperatur ist 
dann deutlich niedriger. Ab einer gewissenn Uhrzeit könnte man auch 
darauf verzichten den Kollektor zu kühlen - die Stagnation ist dann 
nicht mehr so dramatisch weil keine so hohen Temperaturen mehr erreicht 
werden. Bei noch 70% der maximalen Leistung sind es dann halt keine 
250°C mehr wie bei senkrechtem Einfall, sondern nur noch etwa 190 C. Das 
Reduziert die Alterung schon erheblich. Ggf. wird auch das vollständige 
Leerkochen gar nicht mehr erreicht.

Für de Kühlung gibt es ggf. verschiedene Möglichkeiten:
Nachts / morgens über den Kollektor.
Die normale Zirkulationsleitung beim WWW auch nachts mal laufen lassen.
Über die Speisung zurück in den Kessel.
Heizkörper im Keller / Heizraum.
Weniger Isolierung im unteren Teil des Puffers im Sommer (wenn der 
Puffer nicht voll ist, ist es dort sowieso eher kühl, man verliert also 
nicht so viel, wenn man es nicht will).

Ein Abschattung im Sommer ist ggf. auch eine Option (z.B. für den 
Urlaub) - sofern man ran kommt. Das muss auch gar nicht so viel sein. 
Recht steil stehende Kollektoren gehen auch in die Richtung. Wichtig ist 
ja vor allem der Ertrag im April/Mai und September/Oktober, im Juni/Juli 
hat man in der Regel genug Ertrag.

So ganz viel Wärmeverluste braucht man nicht um die frühe Stagnation bei 
FK zu verhindern. Es geht vor allem darum die Wärme die zwischen etwa 10 
Uhr und 1 Uhr ankommt aufzunehmen. Eine schlecht geplante Anlage die 50 
mal im Jahr schon Mittags in die Stagnation geht braucht dann halt ggf. 
jährlich neues Medium.

Hallo Lurchi,

>Wenn der Puffer schon Vormittags fast voll ist, macht es durchaus Sinn
>den Kollektor so zu betreiben, dass man wenig erntet.
äh... hast du dir irgendwann mal die Mühe gemacht und Datenblätter
von Kollektoren gelesen und mal nachgerechnet, wie wenig sich das
auf die Erwärmung des Speichers auswirkt???

>Es macht auch schon einen großen Unterschied ob die Stagnation wegen
>vollem Puffer ab 2 Uhr oder 3 Uhr beginnt.
Das ist nicht richtig. Das Schädliche ist der Übergang in die 
Dampfphase.
Besonders schädlich ist das, wenn der Übergang lange dauert, weil die 
Anlage bspw. falsch konstruiert ist. Die Dauer der Dampfphase ist eher 
unwichtig.

>Eine schlecht geplante Anlage die 50
>mal im Jahr schon Mittags in die Stagnation geht

Du suggerierst hier, dass die Ursachen für häufige Stagnation in einer 
schlechten Planung liegen. Um es nochmal deutlich zu sagen: Solaranlagen 
mit Heizungsunterstützung können noch so gut geplant sein. Sie werden 
ohne zusätzliche Maßnahmen im Hochsommer sehr häufig stagnieren. Das ist 
ein systemimmanentes Problem, kein Planungsproblem.

>Weniger Isolierung im unteren Teil des Puffers im Sommer
Auf keinen Fall. Dann hat man die Wärme ja in der (gut isolierten) Bude


Irgendwie scheint mir, du hast die verschiedenen Facetten der 
Problematik nicht so ganz durchschaut...

Eine wichtige Funktion ist, einmal pro Tag (bis einmal pro Woche) alle 
Pumpen, die nicht gelaufen sind, für eine Minute einschalten, damit sie 
nicht festsetzen.
Kennt jemand die Steuerungen von Hanazeder (Österreich), HLC10, HLC20?

Die Scenarien bezüglich "Stagnation" kann ich nicht nachvollziehen. Habe 
ich auch noch nie gehabt, obwohl ich eine Anlage mit 
Heizungsunterstützung und mit Vakuumröhrenkollektoren habe. Und eine 
käufliche Steuerung. Ohne "Heizkörper im Garten".
Sicherlich hätte ich die Anlage auch so auslegen können, dass zuviel 
Wärme kommt und die Kollektoren abgeschaltet und dann bei Notwendigkeit 
geschützt werden müssen.

Aber vielleicht ist das ja der Unterschied zwischen "Alles selber 
machen" und "Erfahrungen/Wissen anderer nutzen".

@Mike,
Wie die Schichtung im Speicher zustande kommt, weiss ich.
@Holzhammer,
Meine Ausführungen bezogen sich auf den TR603 und ähnliche.

Meine Auffassung ist: Eine Heizungs-, Solar- und Klimaanlage muss 
narrensicher, selbstregelnd und selbstschützend sein.
Das ist (für mich) ein wichtiges Ziel bei der Planung, Berechnung und 
Auslegung der Anlage (gewesen).

Wer andere Prämissen hat, soll sie auch nennen, wenn er seine Auslegung 
angibt.

Blackbird

Wir sind in diesem Thread vom Thema abgekommen, kapern wollen wir ihn 
nicht.

>> Ich hänge zur Zeit etwas an der Automatisierung der Steuerung...
>> Hat jemand vielleicht schon eine Steuerung für eine Solaranlage
>> programmiert? Hat jemand einen Programmablaufplan? Wie funktionieren
>> die
>> Steuerungen von den Herstellern? Schalten die fertigen Steuerungen die
>> Pumpe immer wieder an und aus wenn doch nicht so viel
>> Sonneneinstrahlung
>> vorhanden ist?

Ein fertiges SPS-Programm wird wohl nicht so universell sein, dass es 
passt.
Aus den Bedienungsanleitungen der (besseren) kommerziellen Solarregler 
kann man sich seine passende Konfiguration raussuchen. Die Parameter für 
die Regelung und Sicherung werden dort gut erklärt. Das kann als 
Grundlage für die eigenen Programmierung genutzt werden.

Darauf aufbauend kann man es nur besser machen.


Blackbird

Saschas Fragen sind doch größtenteils beantwortet.
Und die TR603 gehört für mich auch zu diesen Simpel-Lösungen.
Die dort integrierte Möglichkeit, die Pumpe drehzahlgeregelt
laufen zu lassen, ist bei normalen Solaranlegen sinnlos und
die Rückkühlfunktion ist ebenfalls relativ sinnlos
ohne Kenntnis darüber, wie sich das Wetter entwickelt.

Also ich bleibe dabei, dass man eine Solarsteuerung auf dem
Niveau der kommerziellen Produkte ohne weiteres an einem Nachmittag
selbst programmieren kann.

Grüsse