Stagnationsverhalten bei solarthermischen Großanlagen

(4.12.2010) Bei solarthermischen Großanlagen mit einer Bruttokollektorfläche von über 20 m² ist das Stagnationsverhalten der Kollektoren besonders wichtig. Sinkt etwa der Energiebedarf für warmes Wasser in einem Mehrfamilienhaus während der Ferienzeit im Sommer, können die Kollektoren ab einer bestimmten Temperatur keine Solarenergie mehr an die voll geladenen Speicher abgeben. Die Anlage stagniert, und das als Wärmeträgerfluid dienende Glykol-Wasser-Gemisch beginnt, bei Temperaturen zwischen 130° und 150° Celsius zu verdampfen. Jetzt ist es entscheidend, dass sich das Kollektorfeld vollständig entleert. Das Wärmeträgerfluid würde sonst durch die starke Erhitzung geschädigt und in Folge einen immer weiter sinkenden pH-Wert aufweisen. Ist dann der jährlich bei der Wartung der Anlage gemessene pH-Wert zu niedrig, muss das Fluid komplett ausgetauscht werden. Steigende Betriebs- und Wartungskosten sind die Folge.

Schüco Großanlagenkollektoren versprechen durch den Einsatz von Sammelrohrmäandern eine vollständige Entleerung. Dazu drückt der im Stagnationszustand entstehende Dampf das Wärmeträgerfluid von oben, dort wo die Temperatur am höchsten ist, durch das Mäanderrohr aus dem Kollektor. Das Kollektorfeld soll so nicht nur schnell entleert werden, auch die Felddampfleistung werde gegenüber anderen Kollektorverrohrungen erheblich verringert.

Je höher die Felddampfleistung eines Kollektorfeldes ist, desto weiter reicht der Dampf in die Rohrleitungen. Damit führen hohe Felddampfleistungen zu einer starken Verbreitung des entstehenden Dampfes in den Rohrleitungen. Der Dampf kann dann bis zur Solarstation vordringen und dort beispielsweise die Umwälzpumpe schädigen. Beim Einsatz der Sammelrohrmäander-Hydraulik wird dies laut Schüco dauerhaft verhindert. Diese Verrohrungstechnik sieht sich damit im Vorteil gegenüber Vakuumröhrenkollektoren oder Flachkollektoren mit Harfenverrohrung. Denn beide weisen bei niedrigem und bei hohem Systemdruck deutlich ansteigende Felddampfleistungen bis zu 195 W/m² bei niedrigem Systemdruck (1,5 - 4 bar) auf. Wie es aus Bielefeld heißt, kommen Schüco Flachkollektoren mit Mäanderverrohrung hier auf 24 W/m²; noch bessere Leistungen von 9 W/m2 würden bei hohem Systemdruck (3 - 5,5 bar) erreicht.

Technik sorgt für Optik

Neben der stagnationsfreundlichen Hydraulik bieten Schüco Kollektoren auch eine ebenmäßige Optik des Absorbers. Er­reicht wird dies durch die verwendete Wärmeleittechno­logie, bei der das Absorberrohr vollständig vom Absorber und dem Wärmeleitblech umschlossen wird. Dies verspricht zudem einen bemerkenswert guten Wärmeübergang vom Absorber auf das Wärmeträgerfluid. Da die Absorber der Schüco Kollektoren vollständig eben sind, sollten sie sich zudem auch architektonisch leicht in die Gebäudehülle integrieren. Die Kollektoren können wahlweise als Aufdach-, Indach-, Flachdach-, Fassaden- oder Vordachvariante ausgeführt werden. In Kombination mit Photovoltaik Modulen und Wohndachfenstern von Schüco sind auch elegante Ganzdachvarianten möglich.

Förderung für solarthermische Großanlagen

Investoren solarthermischer Großanlagen erhalten interessante Förderungen durch das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA): Dient die Anlage der Trinkwassererwärmung und/oder der kombinierten Heizungsunterstützung oder wird sie zur Erzeugung von Prozesswärme eingesetzt, wird gegenwärtig für 20 - 40 m² Brutto-Kollektorfläche eine Förderung in Höhe von 180 €/m² gewährt. Bei Anlagen mit mehr als 40 m² Kollektorfläche bewilligt die Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) im Bereich der Premiumförderung attraktive zinsgünstige Darlehen mit einem Tilgungszuschuss in Höhe von 30% der Netto-Investitionskosten.

Weitere Informationen zu solarthermischen Großanlagen können per E-Mail an Schüco angefordert werden.