Forum: Die Bauweise und die Sorgfalt bei der Einbindung der Speicher in das Rohrleitungsnetz hat auf den Wärmeertrag einer Solaranlage einen erheblichen Einfluss.
Ein guter Solarspeicher sollte vor allem geringe Wärmeverluste aufweisen. Das ist das wichtigste Kriterium.
Gute Solarspeicher zeichnen sich daher durch eine sehr gute Wärmedämmung≡Wärmedämmung≡
Eine Wärmedämmung mindert den Wärmestrom von der warmen zur kälteren Seite eines Bauteiles. Dazu werden Stoffe mit einer geringen Wärmeleitfähigkeit (Wärmedämmstoff) als Schicht zwischen Warm und Kalt eingebracht. Eine sehr gute Wärmedämmung wird mit einem Vakuum erzielt (Thermoskanne). Auch ruhende Luft dämmt den Wärmefluss sehr gut. Um eine hohe Wärmedämmwirkung zu erzielen, dürfen Wärmedämmstoff(e) nicht durchströmt werden und eine bestimmte Einbaudicke nicht unterschreiten. aus - wie einfache Warmwasserspeicher auch. Das gilt für die gesamte Speicheroberfläche. Besondere Beachtung sollte die Wärmedämmung im oberen, dem wärmsten Teil des Speichers finden. Aber auch unten, wo die Monteure vielleicht schlechter herankommen, ist eine lückenlose, dicht anliegende Wärmedämmung sehr wichtig. Dicht anliegen muss die Wärmedämmung deshalb, um eine unerwünschte Konvektion≡Konvektion≡
Mit Konvektion bezeichnet man den Transport von Wärme in einer Luftströmung oder im Wasser. Eine Luftbewegung nach oben entsteht infolge einer Erwärmung der Luft, da warme Luft (geringere Dichte) leichter ist als kalte Luft. Eine fallende Luftbewegung (Kaltluftfall) entsteht infolge der Abkühlung der Luft, z. B. an einem Fenster oder an einer kalten Außenwand. Normale Plattenheizkörper übertragen Wärme an die Raumluft etwa zu 50% durch Konvektion und zu 50% durch Strahlung. an der Speicherwand zu vermeiden. Selbst über die Füße eines Speichers wird Wärme abgegeben. Es ist also ratsam den Wärmeverlust durch Unterlagen aus schlecht wärmeleitenden Materialien zu verringern. Auch an den scheinbar weniger bedeutsamen, aber auch schwieriger zu dämmenden Elementen wie Anschlüssen, Flanschen, Thermometern≡Thermometer≡
Thermometer sind Messgeräte zur Bestimmung der fühlbaren Temperatur eines Mediums. Für die Erfassung der Oberflächentemperatur eines Baustoffes benötigt man ein Infrarotthermometer, welches die vom Baustoff abgegebene Strahlungswärme erfasst., Ventilen etc. ist auf die Lückenlosigkeit und den dichtem Sitz der Wärmedämmung zu achten.
Den Kauf mitentscheiden wird die angegebene Stärke der Wärmedämmung und ihre ausgeführte Qualität. Eine Hartschaumdämmung aus Polyurethan sollte mindestens 80 mm, Dämmungen aus Weichschaum oder Mineralwolle≡Mineralwolle≡
Mineralfasern werden zu Matten verfilzt, die in unterschiedlicher Dicke und Ausführung für verschiedene Wärmedämmmaßnahmen zur Verfügung stehen. Je nach Anteil der Ausgangsprodukte (verschiedene Steine und Erden) spricht man auch von Steinwolle. mindestens 120 mm dick sein. Mineralwolle oder Schäume aus Melaminharz sind ebenso geeignete Dämmmaterialien. Sie belasten die Umwelt bei der Herstellung weniger. Günstig ist es, den Speicher nach den (garantierten) Wärmeverlusten auszuwählen, die aber selten angegeben werden. Die Bestwerte liegen unter 0,5 kWh≡kWh≡
Eine kiloWattstunde = 1000 Wh (Wattstunde) = 3,6 MJ (MegaJoule) = 860 kcal. die kWh ist eine gebräuchliche Einheit für die Energie- oder Wärmemenge. Eine kWh Wärme entspricht der gleichen Energiemenge wie eine kWh Strom, allerdings in einer anderen Energieform. Wird Strom in Wärme umgewandelt, z. B. in einem Tauchsieder, wird aus einer kWh Strom genau eine kWh Wärme. Aus einer kWh Wärme kann man jedoch technisch gesehen gerade 0,3 kWh Strom erzeugen. pro 100 Liter Bereitschaftsvolumen (bei 60°C) und Tag (siehe »› Wie hoch dürfen die Wärmeverluste von guten Speichern sein?). Immerhin wird selbst bei solch gut gedämmten Speichern noch der Jahresertrag von etwa einem m² Flachkollektorfläche als Abwärme in den Aufstellraum abgegeben!
Es ist zweckmäßig, wenn alle Rohrleitungsanschlüsse innerhalb der Dämmung oder innerhalb des Speichers nach unten geführt sind. So werden die Verluste durch mangelhafte Wärmedämmung der Rohre und Anschlüsse verringert und eine thermisch bedingte Eigenzirkulation durch Schwerkraft von vornherein unterbunden.
Darüber hinaus zeichnet sich ein guter Solarspeicher durch die nachfolgenden Merkmale aus:
- Der Speicher soll den Aufbau und die Erhaltung einer Temperaturschichtung unterstützen (siehe »› Aufbau von Solarspeichern mit guter Schichtung)
- Zu beachten ist die bei Solarspeichern mögliche hohe Temperatur von 80 bis 90°C. Dies Tatsache erfordert temperaturbeständige Materialien (siehe auch »› Welches Speichermaterial sollte gewählt werden?)
Weitere allgemeine Kriterien für gute Solarspeicher sind:
- Die Temperatur des Speicherwassers im unteren Teil (in der Nähe des Wärmetauschers≡Wärmetauscher≡
Ein Wärmetauscher (auch Wärmeübertrager) ist ein Gerät, das Wärme eines Mediums an ein anderes oder das gleiche Medium übertragen kann, ohne dass sich die Medien dabei vermischen. Wärmetauscher findet man u. a. in Warmwasserspeichern in Form von gewickelten Rohren oder Rohrbündeln zur Übertragung der Heizwasserwärme an das Trinkwasser. In Be- und Entlüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung werden z. B. Kanalwärmetauscher zur Entwärmung der Abluft und Übertragung der Wärme an die kältere Zuluft eingesetzt.) sollte möglichst präzise erfasst werden (durch Tauchfühler) - Es sollte eine variable Montagemöglichkeit des Temperaturfühlers für den Bereitschaftsteil vorhanden sein, um das Volumen sich verändernden Bedingungen anpassen zu können (Nachheizung).
- Die Sollwerterfassung der Warmwassertemperatur im Bereitschaftsteil des Speichers muss präzise im Bereich der vom Kessel zugeführten Ergänzungswärme erfolgen (Tauchfühler!). Anlegefühler führen wegen der erheblichen verspäteten Erfassung zu einer zu großen Toleranz der Ein- bzw. Ausschalttemperatur
- Gute Solarspeicher sollten auch preiswert sein, damit die Wirtschaftlichkeit einer Solaranlage nicht leidet.
