ÖkoFen Solarthermiesteuerung im Winter

[Jim.Knopf]

Hallo,
ich habe den Eindruck, dass die Standardeinstellungen im Winter dazu führen, dass der Pufferspeicher die Solarthermie heizt .
Immer wieder sprang bei Sonnenschein die Solarpumpe kurz an und kühlte den Speicher ab, ohne dass ein Ertrag sich ergeben hat.
Das mag an einem langen Weg zwischen Kollektor und Speicher liegen.
Aus meiner Sicht ist es allerdings wenig sinnvoll, den Vorlauf vom Kollektor zum Speicher in Höhe TPM einzuspeisen, aber den Temperaturvergleich zwischen Kollektor und Speicher Solar Unten vorzunehmen. Ich habe daher über LERNEN nun den Temperaturvergleich zwischen Kollektor und TPM als Vergleichsmaßstab zugeordnet.
Mal abwarten, wie das wirkt.
Im Sommer war die 'Erstverschlimmerung' kein echtes Problem, da danach genügend Sonnenwärme ankam. Aber im Winter hat die Sonne nicht so viel Kraft.
Was sind eure Erfahrungen?

 

[JSchnell]

Guten Tag,
auch wenn ich keine Solarthermie habe, das Thema finde ich interessant.
Wenn ich es richtig verstanden habe, startet die Solarpumpe bereits, wenn die Temperatur in der Termine noch unterhalb oder nur knapp oberhalb Puffer-Mitte liegt. Durch das Verlegen des Schaltpunktes in den unteren Bereich sollte die Solarpumpe noch früher starten, also der Kühleffekt eher verstärkt werden, das Gegenteil von dem, was erreicht werden sollte.
Soweit ich weiß, regelt die Solarpumpe ähnlich der UWP, und deshalb denke ich, eine Anhebung Freigabetemperatur zum Pumpenstart wäre hier zielführender.
Begründung:
Das Wasser wird im mittleren Pufferbereich eingeführt und muss wärmer sein als die dort aktuell herrschenden Temperaturen, denn sonst tust du kühlen statt heizen.
Dann sollte die Solarpumpe auch über ein PWM-Signal geregelt werden und erst mal ganz langsam anlaufen, bei niedrigem Energielevel. Das Kaltwasser in den Leistungen sollte sich jedoch spätestens nach 2-3 min erledigt haben.

In der ohnehin spärlichen Beschreibung finde ich Anmerkungen zum solaren Kühlen. Möglich das hier Einstellungen nicht korrekt gesetzt sind. Diese arbeitet in Abhängigkeit der Schönwetterprognose (bei meiner Anlage total neben der Kappe), und wenn diese Werte, wie bei mir Unsinn liefern, dann kann auch die Steuerung nur Unsinn produzieren. Schalte diesen Einfluss als Fehlerquelle mal aus, möglich das hier die Ursache zu suchen ist.

Sind so meine Gedanken, hoffe sie helfen etwas weiter.
MfG

 

[Alfons]

Servus,

ich habe auch eine Solar drauf und Anfangs laufend die gleichen Probleme gehabt.

Ich habe die Kollektor Hysterese ein auf 18k gestellt.
Speicher unten habe ich immer ca36 grad somit lade ich ab 54 grad.
Kann sein das ich die 18k mal erhöhen muss weil ich aktuell den Puffer auf TPM 60k lade, zuerst auf 55k und ist soweit recht gut gelaufen.

Gruß Alfons

 

[Jim.Knopf]

Eigentlich ist das Problem ja noch krasser, da der Vorlauf der Solarthermie in den Speicher hinein noch deutlich oberhalb der TPM-Ebene liegt, ja fast schon bei der TPO-Ebene. Vielleicht sollte ich also TPO als Vergleichsmaßstab für die Kollektortemperatur verwenden, statt TPM wie beschrieben, statt Speicher Unten, wie Standardeinstellung.
Ich hatte zuletzt (bei Sonnenschein) 15 Grad Hysterese (noch bezogen auf Speicher Unten) eingestellt. Aber nach 1 bis 2 Minuten Solarpumpenbetrieb war schon wieder Ende und keine Wärme in dieser Zeit gewonnen (und das war kein Frostschutzbetrieb).
Es wäre ja sinnvoller, einen zusätzlichen Kollektorfühler am anderen Ende der Module zu haben, insbesondere im Winter, damit auch eine Mittelung in der Steuerung gemacht werden könnte.
Aber nun regnet's ja erstmal ...

 

[JSchnell]

... somit lade ich ab 54 grad.

sorry, nur damit ich es richtig verstehe,
bedeutet das, das die Solar erst dann lädt, wenn die Puffertemperatur über 54Grad geht. Ergibt das einen Sinn?
Logisch wäre es doch, wenn die Solarpumpe dann beginnt, wenn die Temperatur am Kollektor über der Temperatur an der Einspeisestelle liegt? oder denke ich hier falsch?
MfG

 

[Alfons]

sorry, nur damit ich es richtig verstehe,
bedeutet das, das die Solar erst dann lädt, wenn die Puffertemperatur über 54Grad geht

Sorry falsch ausgedrückt, ab einer Kollektor Temperatur von 54 grad läuft die Pumpe an

 

[Jim.Knopf]

Genau, Alfons meint, die Solarpumpe schaltet erst ein, wenn bei ihm der Kollektorfühler 36+18=54 Grad übersteigt. Das nennt sich Kollektor Hyst. aus.
Darunter bleibt die Pumpe aus. Bei dieser Grenze startet die Pumpe mit der Prozentleistung aus Min. Drehzahl. Die Max. Drehzahl wird schließlich errreicht, sobald Kollektor Hyst ein greift, dann läuft die Pumpe voll weiter (im Winter nicht zu schaffen).

 

[Alfons]

Das nennt sich Kollektor Hyst. aus.

Hyst Ein meinst du sicher.

 

[Jim.Knopf]

Nein, eigentlich nicht. Steigt die Kollektortemperatur von unten her über Vergleichsfühler plus Hyst aus, schaltet sich die Pumpe ein. Steigt sie dann noch über Vergleichsfühler plus Hyst ein, läuft sie mit 100 Prozent.

 

[JSchnell]

Vielen Dank, es hat Klick gemacht
jedenfalls was die Steuerungslogik angeht.
Die Physik besagt allerdings, dass ein Wärmeeintrag dann erfolgt, wenn die Einspeisetemperatur am Einspeisepunkt über der tatsächlichen Puffertemperatur in diesem Bereich liegen würde.
Durch die Angabe einer Hysterese nimmst du wie bei Ökofen üblich den Damen, um zum richtigen Zeitpunkt auf der Basis der unteren Temperatur die Temperatur in der Mitte zu schätzen. Unberücksichtigt bleibt dabei, dass das Delta-T und damit die Temperaturspreizung im Puffer sehr unterschiedlich sein kann. Die Abhängigkeiten scheinen mir hier sehr unglücklich gewählt, weil doch einiges am Daumen hängen bleibt

das Problem des "kalten Wassers" bei stehender Pumpe, das bei @Jim.Knopf wohl im Wesentlichen den Kühlvorgang bedingt, ist dann wieder ein anderes Problem. Warum wird nicht erst mal nur zirkuliert und erst dann Wasser in den Puffer geleitet, wenn nicht nur am Kollektor, sondern auch an der Einspeisestelle die gewünschte höhere Temperatur für einen Wärmeeintrag anliegt. Ein simpler Mischer, ähnlich wie im HK könnte hier Wunder wirken, und ungewollte Kühlung verhindern.

MfG

 

[Jim.Knopf]

Hinzu kommt dann noch Verwirrung durch die Angabe der 'Vorlauftemperatur' in der App. Die hat zwar keinen Einfluss auf die Steuerung, zeigt aber falsche Werte an, wenn die Solarpumpe nicht läuft oder gerade anläuft, denn der Fühler hierfür liegt sehr nahe am warmen Wasser des Speichers, so dass die 'Vorlauftemperatur' dann eher die Temperatur des Speichers angenommen hatte, was ja nicht so sinnvoll ist.

 

[Jim.Knopf]

Ich habe daher über LERNEN nun den Temperaturvergleich zwischen Kollektor und TPM als Vergleichsmaßstab zugeordnet.

Diese Zuordnung war zwar erfolgreich, siehe Bild, aber der Programmierer hat vergessen, das entsprechend zu programmieren. Trotz Begrenzungsfühler TPM lief die Solarpumpe bei Sonnenschein gem. Speicher Unten an.

Aber es gibt ja auch noch den Kollektorregelung Modus. Den habe ich nun für mich gefunden und umgeschaltet von Aus auf Ein. Dann habe ich die Kollektorregelung Minimum Temperatur auf 70° festgesetzt und den Kollektorregelung Regelbereich auf 5° eingestellt (ab/über 75° dann also max. Drehzahl der Solarpumpe).
Jetzt sollte der Speicher erst dann mit Sonnenwärme gespült werden, wenn am Kollektor 70° überschritten werden. Das ist im Sommer schnell der Fall. Und im Winter dann wohl nur zu wenigen Zeiten mit starker Sonne.
Auf jeden Fall ist also nicht mehr die recht schwankende Temperatur im Speicher der Vergleichsmaßstab, sondern allein die Temperatur am Kollektor.
Damit ist es unterbunden, dass der Speicher die Solarthermie unnötig heizt. Hoffe ich. Ich muss wieder auf Sonne warten.

 

[helmut m.]

Das ist generell zu beachten, wenn der Solarkreis direkt über ein im Speicher eingebautes Bündel die Wärme abgibt.
Bei größeren Anlagen werden grundsätzlich externe Wärmetauscher in unmittebarer Nähe des Speichers eingesetzt.
Hier wird dann zuerst der Primärkreislauf gestartet und der Sekundärkreislauf erst dann, wenn die entsprechende Temperaturdifferenz vorhanden ist.
Man muss aber dabei beachten, dass vor dem Wärmetauscher primärseitig ein "Frostschutzventil" eingebaut wird, welches den Primärkreis solange NICHT über den Tauscher führt, bis keine Frostgefahr mehr gegeben ist (Leitungen bei Fachdächern können x Meter lang sein und durchaus beim Start der Anlage etliche Minusgrade aufweisen).
Ich kenne eine Anlage, bei der hat man dieses Frostschutzventil vergessen mit dem Ergebnis, dass der Wärmetauscher "intern" undicht wurde, sodass die Solarflüssigkeit mit dem Wassser aus der Heizung "verdünnt" wurde. Im "Endergebnis" sind dann 250m2 thermische Kollektoren eingefroren, was einen riesigen Schaden verursacht hat.

 

[Jim.Knopf]

Habe nochmals nachgeregelt:
Kollektorregelung Modus Ein
Kollektorregelung Minimum Temperatur 50 Grad
Kollektor Hysterese aus 30 Grad
Kollektor Hysterese ein 40 Grad
Bin damit einigermaßen zufrieden.
Vergleicht zwar die Kollektortemperatur mit Speicher Unten, aber Solar läuft erst an, wenn der Temperaturunterschied mindestens 30 Grad beträgt und zugleich die Kollektortemperatur über 50 Grad liegt.
Danke für die Diskussion hier!

 

[helmut m.]

Nur so ein alternativer Tipp, der bei der Nutzung externer Tauscher bei größeren Anlagen durchasus üblich ist.
Bei externem Tauscher besteht ja extreme Einfriegefahr des Tauschers dann, wenn es längere Leitungen am Dach gibt, durch die dann durchaus mal beim Start der Primärpumpe mit einer Mediumtemperatur von -10°C und weniger der Tauscher beaufschlagt wird. Da die Sekundärpumpe erst bei Vorliegen einer ausreichend hohen Primärtemperatur beim Tauscher freigegeben wird, kann in dieser kurzen Zeit der Tauscher einfrieren und bersten!
Damit das nicht geschieht gibt es vor dem Tauscher in der Primärleitung ein Drrwege-Umschaltventil, welches den Durchfluss über den Tauscher erst dann zulässt, wenn die Vorlauftemperatur entsprechend angestiegen ist.
Diese Schaltung ließe sich natürlich auch bei Kleinanlagen mit Bündel umsetzen, wobei ich dann ein Ventil ohne Hlfsenergie verwenden würde.
Da bei einem Bündel keine Frostgefahr gegeben ist, muss man halt abwägen, ob der Aufwand dafür steht.

... wie die Zeit vergeht. Das habe ich doch glatt auch schon am 24.09.2022 in diesem Thread geschrieben. Ist aber egal, denn das Bild kann ja doch evtl. mal hilfreich sein.