Bei solarthermischen Großanlagen mit einer Bruttokollektorfläche von über 20 Quadratmetern 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 Grad und 150 Grad 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.
Sammelrohrmäander als Lösung
Großanlagenkollektoren von Schüco gewährleisten durch den Einsatz von Sammelrohrmäandern eine vollständige Entleerung. Der im Stagnationszustand entstehende Dampf drückt das Wärmeträgerfluid von oben, wo die Temperatur am höchsten ist, durch das Mäanderrohr aus dem Kollektor. Das Kollektorfeld wird so nicht nur schnell entleert, auch die Felddampfleistung wird 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 dauerhaft verhindert. Diese Verrohrungstechnik bietet damit weitere, entscheidende Vorteile gegenüber Vakuumröhrenkollektoren oder Flachkollektoren mit Harfenverrohrung. Denn beide weisen bei niedrigem und bei hohem Systemdruck deutlich ansteigende Felddampfleistungen bis zu 195 Watt pro Quadratmeter bei niedrigem Systemdruck (1,5 bis 4 bar) auf. Schüco Flachkollektoren mit Mäanderverrohrung kommen hier auf 24 Watt je Quadratmeter. Noch bessere Leistungen von neun Watt pro Quadratmeter werden bei hohem Systemdruck (3 bis 5,5 bar) erreicht.
Ausgezeichnete Optik
Neben der stagnationsfreundlichen Hydraulik bieten die neuen Kollektoren auch eine ebenmäßige Optik des Absorbers. Erreicht wird dies durch die Wärmeleitung, bei der das Absorberrohr vollständig vom Absorber und dem Wärmeleitblech umschlossen wird. Dies sorgt für einen sehr guten Wärmeübergang vom Absorber auf das Wärmeträgerfluid. Da die Absorber der Kollektoren vollständig eben sind, lassen sie sich architektonisch optimal in die Gebäudehülle integrieren. Die Kollektoren können wahlweise als Aufdach-, Indach-, Flachdach-, Fassaden- oder Vordachvariante ausgeführt werden. In Kombination mit Photovoltaik-Modulen und Wohndachfenstern sind auch elegante Ganzdachvarianten möglich.
MAP fördert Großanlagen
Investoren solarthermischer Großanlagen erhalten interessante Förderungen durch das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA): Dient die Anlage der Trinkwassererwärmung und der kombinierten Heizungsunterstützung oder wird sie zur Erzeugung von Prozesswärme eingesetzt, wird gegenwärtig für 20 bis 40 Quadratmeter Bruttokollektorfläche eine Förderung in Höhe von 180 Euro je Quadratmeter gewährt. Bei Anlagen mit mehr als 40 Quadratmeter Kollektorfläche bewilligt die Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) durch die Premiumförderung attraktive zinsgünstige Darlehen mit einem Tilgungszuschuss in Höhe von 30 Prozent der Netto-Investitionskosten. Damit ist eine solarthermische Großanlage auch wirtschaftlich sehr attraktiv.
Autoren:
Rafael Müller,
Produktmanager, Schüco Solarthermie
Dag Wöhrmann,
Leiter Produktmanagement, Schüco Solarthermie
