Elektronik_Markus
Threadstarter
- Mitglied seit
- 05.07.2023
- Beiträge
- 5
Die Gesamtanlage soll ein Einfamilienhaus mit Einliegerwohnung (gesamt 166qm) mit
möglichst hoher Solar-Deckung versorgen.
Bis jetzt sind in jeder Etage eine Vaillant VCW 195 mit je 7 Heizkörpern vorhanden.
Später soll dann nur noch eine Gasheizung verbleiben, in der warmen Jahreszeit wird diese ausgeschaltet,
sie soll lediglich Solare Versorgungslücken überbrücken.
Baulich steht das EFH ca. 30m von der Garage entfernt, in der sich die gesamte
Solar Anlage (6x23=138 CPC Röhren, gesamt 15kw bei 5 Kelvin) geplant ist.
Die Gesamtanlage teilt sich in folgende Bereiche
1. Primärkreislauf DrainBack bis Wärmetauscher
2. Sekundärkreislauf ab Wärmetauscher und Solar-Speicher
3. Hausversorgung per Fernwärmeleitung
4. Hygienespeicher als Zentrale Wärmequelle Haus
5. Gasheizung für Solare Versorgungslücken
6. Kollektive Warmwasserversorgung beider Einzelwohnungen
-------------------------------------------------------------------------------------
1. Primärkreislauf DrainBack bis Wärmetauscher
Die Solarthermieanlage mit DrainBack - System wird mit kalkfreiem Wasser glykolfrei,
ohne Frostschutzmittel betrieben.
Beim diesem drucklosen System wird der Solarkreislauf nach jedem Betrieb oder
Stromausfall automatisch entleert.
Es wird erst wieder befüllt, wenn die Temperatur der Kollektoren unter 90 Grad liegt
oder die Sonne am nächsten Tag erneut scheint.
In der Nacht, bei fallenden Temperaturen oder wenn der Solar-Speicher voll ist, wird die Pumpe abgeschaltet
und es befindet sich kein Wasser, sondern nur Luft in den Kollektoren und den Leitungen
oberhalb des DrainBack Gefäß.
Das Wasser aus Kollektoren und Leitungen sammelt sich im DrainBack Gefäß.
Die erzeugte Wärme wird im Wärmetauscher an das Heizungswasser abgegeben.
Die eingesetzte PWM - Pumpe (rot A) wird je nach Temperaturangebot gesteuert
Voraussetzung für eine DrainBack Anlage ist es, dass alle Leitungen inklusive der
Kollektoren steigend mit mindestens 1% Steigung verlegt werden können.
Nur so ist eine vollständige Entleerung sichergestellt.
--------------------------------------------------------------------------------------
2. Sekundärkreislauf ab Wärmetauscher
Sobald die Wärmetauschertemperatur über der Solar-Speichertemperatur liegt, wird die
Sekundärkreislaufpumpe eingeschaltet.
Die eingesetzte PWM - Pumpe (rot B) wird je nach Temperaturangebot gesteuert.
Das erwärmte Heizungswasser wird in ein Edelstahl-Schichtrohr geleitet, welches das Wasser
im Verhältnis 1:10 verlangsamt und automatisch im richtigen Temperaturbereich "einschichtet".
Die beiden 1000 Liter Solar-Speicher werden mit einer elektrischen Ventilsteuerung ausgestattet,
die es ermöglicht die Solar-Speicher je nach Temperaturangebot seriell oder parallel zu betreiben.
Auf der Ansaugseite der Pumpe (rot B), erfolgt die Schlamm und Magnetitabscheidung des
Sekundärkreislaufs.
Faustformel: 1kW erwärmt 1000l Wasser in einer Stunde um 1 Grad.
Für die 20 Kelvin Temperturerhöhung sind ca 20 kWh notwendig.
Genauer sind es ca. 23 kWh
Die Solar-Speicher sind bei 80 Grad voll, können dann nutzbar 40 Kelvin = 92kwh abgeben.
Nutzbar ist der Solar-Speicher nur bis 40 Grad herunter, ab da macht es keinen Sinn ihn
noch weiter zu melken.
-------------------------------------------------------------------------------------------
3. Hausversorgung per Fernwärmeleitung
Am wärmsten Punkt des Solar-Speichers 1 wird oben das Wasser von Pumpe (rot C Heizkreisverteiler)
mit der gewünschten Temperatur via Fernwärmeleitung ins Haus befördert.
Das Dreiwegeventil (rot D) stellt solange einen Kreislauf zurück zum Solar-Speicher her, bis
die gesamte Fernwärmeleitung auf das gewünschten Temperaturniveau des Hygienespeichers
angehoben ist, dann erst wird auf die Beladung des Hygienespeichers umgeschaltet.
So findet keine Auskühlung des Hygienespeichers durch die Anfangs noch kalte Fernwärmeleitung statt.
-----------------------------------------------------------------------------------------
4. Hygienespeicher als Zentrale Wärmequelle Haus
Der Hygienespeicher 300 Liter besitzt oben einen Wärmetauscher für die Trinkwassererwärmung
hoher Schüttleistung (20 Liter / Minute).
Er wird beladen wahlweise mittels Fernwärmeleitung aus den Solar-Speicher oder der Gasheizung.
Wasser für die Heizkreise der beiden Wohnungen, kann wahlweise oben oder mittig entnommen werden.
Dies hängt vom Wärmebedarf und der Aussentemperatur ab.
Die einzelnen Heizkreise entziehen dem Hygienespeicher die Wärme nur bis zu
einer Temperatur von minimal 50 Grad, welches die minimale Warmwassertemperatur darstellt.
Dann wird aus dem Solar-Speicher bis zu 6 x mit max. 40K nachgeheizt.
Mehr als 80 Grad sollte der Hygienespeicher aber nicht befüllt werden, so hohe Temperaturen
kann das Verbrühschutzventil für Warmwasser nicht heruntermischen.
-----------------------------------------------------------------------------------------------
5. Gasheizung für Solare Versorgungslücken
Sobald die beiden Solar-Speicher bis auf 40 Grad abgemolken sind, aber noch Wärmebedarf besteht,
springt hier die vorhandene Gasheizung ein.
Sie erwärmt bei 20KW Leistung den gesamten 300 Liter Hygienespeicher schnell und ohne zu takten
innerhalb kurzer Zeit auf 60 Grad.
Der separate Warmwasserumschaltteil wird hierbei in der Gasheizung nicht benötigt.
-----------------------------------------------------------------------------------------------
6. Kollektive Warmwasserversorgung beider Einzelwohnungen
Im Gegensatz zur Heizung ist die Warmwasserversorgung zusammen ausgeführt, dies spart
die Kosten eines zweiten Hygienespeichers.
Beim öffnen einer Zapfstelle wird das kalte Trinkwasser wird über eine Sicherheitsbaugruppe mit
Rückflussverhinderer in den Hygienespeicher-Wärmetauscher geleitet, dort wird es beim hindurchfliessen
erwärmt und verlässt den Hygienespeicher oben wieder.
Anschliessend wird das eventuell zu warme Wasser mittels Verbrühschutzventil auf 55 Grad temperiert.
Das kalte Wasser dazu wird über das Ventil (Rot H) geleitet.
Solange die Zirkulationspumpe eingeschaltet ist, zirkuliert das warme Wasser mit der eingestellten Temperatur.
Fäll die Temperatur im Kreislauf wird über Ventil (Rot E zu F) das Wasser zur erneuten Erwärmung
in den Hygienespeicher-Wärmetauscher geleitet.
möglichst hoher Solar-Deckung versorgen.
Bis jetzt sind in jeder Etage eine Vaillant VCW 195 mit je 7 Heizkörpern vorhanden.
Später soll dann nur noch eine Gasheizung verbleiben, in der warmen Jahreszeit wird diese ausgeschaltet,
sie soll lediglich Solare Versorgungslücken überbrücken.
Baulich steht das EFH ca. 30m von der Garage entfernt, in der sich die gesamte
Solar Anlage (6x23=138 CPC Röhren, gesamt 15kw bei 5 Kelvin) geplant ist.
Die Gesamtanlage teilt sich in folgende Bereiche
1. Primärkreislauf DrainBack bis Wärmetauscher
2. Sekundärkreislauf ab Wärmetauscher und Solar-Speicher
3. Hausversorgung per Fernwärmeleitung
4. Hygienespeicher als Zentrale Wärmequelle Haus
5. Gasheizung für Solare Versorgungslücken
6. Kollektive Warmwasserversorgung beider Einzelwohnungen
-------------------------------------------------------------------------------------
1. Primärkreislauf DrainBack bis Wärmetauscher
Die Solarthermieanlage mit DrainBack - System wird mit kalkfreiem Wasser glykolfrei,
ohne Frostschutzmittel betrieben.
Beim diesem drucklosen System wird der Solarkreislauf nach jedem Betrieb oder
Stromausfall automatisch entleert.
Es wird erst wieder befüllt, wenn die Temperatur der Kollektoren unter 90 Grad liegt
oder die Sonne am nächsten Tag erneut scheint.
In der Nacht, bei fallenden Temperaturen oder wenn der Solar-Speicher voll ist, wird die Pumpe abgeschaltet
und es befindet sich kein Wasser, sondern nur Luft in den Kollektoren und den Leitungen
oberhalb des DrainBack Gefäß.
Das Wasser aus Kollektoren und Leitungen sammelt sich im DrainBack Gefäß.
Die erzeugte Wärme wird im Wärmetauscher an das Heizungswasser abgegeben.
Die eingesetzte PWM - Pumpe (rot A) wird je nach Temperaturangebot gesteuert
Voraussetzung für eine DrainBack Anlage ist es, dass alle Leitungen inklusive der
Kollektoren steigend mit mindestens 1% Steigung verlegt werden können.
Nur so ist eine vollständige Entleerung sichergestellt.
--------------------------------------------------------------------------------------
2. Sekundärkreislauf ab Wärmetauscher
Sobald die Wärmetauschertemperatur über der Solar-Speichertemperatur liegt, wird die
Sekundärkreislaufpumpe eingeschaltet.
Die eingesetzte PWM - Pumpe (rot B) wird je nach Temperaturangebot gesteuert.
Das erwärmte Heizungswasser wird in ein Edelstahl-Schichtrohr geleitet, welches das Wasser
im Verhältnis 1:10 verlangsamt und automatisch im richtigen Temperaturbereich "einschichtet".
Die beiden 1000 Liter Solar-Speicher werden mit einer elektrischen Ventilsteuerung ausgestattet,
die es ermöglicht die Solar-Speicher je nach Temperaturangebot seriell oder parallel zu betreiben.
Auf der Ansaugseite der Pumpe (rot B), erfolgt die Schlamm und Magnetitabscheidung des
Sekundärkreislaufs.
Faustformel: 1kW erwärmt 1000l Wasser in einer Stunde um 1 Grad.
Für die 20 Kelvin Temperturerhöhung sind ca 20 kWh notwendig.
Genauer sind es ca. 23 kWh
Die Solar-Speicher sind bei 80 Grad voll, können dann nutzbar 40 Kelvin = 92kwh abgeben.
Nutzbar ist der Solar-Speicher nur bis 40 Grad herunter, ab da macht es keinen Sinn ihn
noch weiter zu melken.
-------------------------------------------------------------------------------------------
3. Hausversorgung per Fernwärmeleitung
Am wärmsten Punkt des Solar-Speichers 1 wird oben das Wasser von Pumpe (rot C Heizkreisverteiler)
mit der gewünschten Temperatur via Fernwärmeleitung ins Haus befördert.
Das Dreiwegeventil (rot D) stellt solange einen Kreislauf zurück zum Solar-Speicher her, bis
die gesamte Fernwärmeleitung auf das gewünschten Temperaturniveau des Hygienespeichers
angehoben ist, dann erst wird auf die Beladung des Hygienespeichers umgeschaltet.
So findet keine Auskühlung des Hygienespeichers durch die Anfangs noch kalte Fernwärmeleitung statt.
-----------------------------------------------------------------------------------------
4. Hygienespeicher als Zentrale Wärmequelle Haus
Der Hygienespeicher 300 Liter besitzt oben einen Wärmetauscher für die Trinkwassererwärmung
hoher Schüttleistung (20 Liter / Minute).
Er wird beladen wahlweise mittels Fernwärmeleitung aus den Solar-Speicher oder der Gasheizung.
Wasser für die Heizkreise der beiden Wohnungen, kann wahlweise oben oder mittig entnommen werden.
Dies hängt vom Wärmebedarf und der Aussentemperatur ab.
Die einzelnen Heizkreise entziehen dem Hygienespeicher die Wärme nur bis zu
einer Temperatur von minimal 50 Grad, welches die minimale Warmwassertemperatur darstellt.
Dann wird aus dem Solar-Speicher bis zu 6 x mit max. 40K nachgeheizt.
Mehr als 80 Grad sollte der Hygienespeicher aber nicht befüllt werden, so hohe Temperaturen
kann das Verbrühschutzventil für Warmwasser nicht heruntermischen.
-----------------------------------------------------------------------------------------------
5. Gasheizung für Solare Versorgungslücken
Sobald die beiden Solar-Speicher bis auf 40 Grad abgemolken sind, aber noch Wärmebedarf besteht,
springt hier die vorhandene Gasheizung ein.
Sie erwärmt bei 20KW Leistung den gesamten 300 Liter Hygienespeicher schnell und ohne zu takten
innerhalb kurzer Zeit auf 60 Grad.
Der separate Warmwasserumschaltteil wird hierbei in der Gasheizung nicht benötigt.
-----------------------------------------------------------------------------------------------
6. Kollektive Warmwasserversorgung beider Einzelwohnungen
Im Gegensatz zur Heizung ist die Warmwasserversorgung zusammen ausgeführt, dies spart
die Kosten eines zweiten Hygienespeichers.
Beim öffnen einer Zapfstelle wird das kalte Trinkwasser wird über eine Sicherheitsbaugruppe mit
Rückflussverhinderer in den Hygienespeicher-Wärmetauscher geleitet, dort wird es beim hindurchfliessen
erwärmt und verlässt den Hygienespeicher oben wieder.
Anschliessend wird das eventuell zu warme Wasser mittels Verbrühschutzventil auf 55 Grad temperiert.
Das kalte Wasser dazu wird über das Ventil (Rot H) geleitet.
Solange die Zirkulationspumpe eingeschaltet ist, zirkuliert das warme Wasser mit der eingestellten Temperatur.
Fäll die Temperatur im Kreislauf wird über Ventil (Rot E zu F) das Wasser zur erneuten Erwärmung
in den Hygienespeicher-Wärmetauscher geleitet.