Funktion der Pumpen- und Sicherheitsgruppe

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Die Pumpen und Sicherheitsgruppe verbindet Kollektor mit dem Wärmetauscher, also die Wärmequelle mit dem Wärmeverbraucher (Senke). 

Neben dieser Funktion des Energietransports erfüllen die Armaturen weitere Aufgaben der Anlagensicherheit, Funktionskontrolle und Wartung.

Bestandteile der Pumpen- und Sicherheitsgruppe

Entlüfter     Thermometer     Sicherheitseinrichtungen     Absperrhähne
KFE     Pumpe und Schwerkraftbremse     Feinstluftabschneider

Produktinfo   Bezug

 

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Symbol Absperrhahn  Entlüfter

Am höchsten Punkt der Anlage kann der Kreislauf entlüftet werden. Da dies normalerweise am Kollektor geschieht, können hier sehr hohe Temperaturen auftreten. Es kann deshalb kein automatischer Entlüfter aus dem Heizungsbau verwendet werden! Der Solarverein verwendet metallisch dichtende Entlüfternippel info_prod_entluefter.jpg (6248 Byte)

Eine Entlüftung  muß auf jeden Fall bei der Inbetriebnahme erfolgen. Im späteren Betrieb sollte die Anlage jährlich kontrolliert werden.

Der Entlüfter kann je nach Dach- und Kollektoraufbau im Dachinnenraum oder außen am Kollektor angebracht werden.

Symbol Thermometer  Thermometer

Mit je einem Thermometer in Vor- und Rücklauf kann die Funktion der Anlage im Betrieb, also bei laufender Pumpe, kontrolliert werden. Aber auch im Stillstand lohnt sich bisweilen ein Blick.

Das Thermometer in der heißen Leitung zeigt uns beim Betrieb an, wie die Energie vom Kollektor zum Speicher gelangt. Dabei lassen zwei Vergleiche Schlüsse über die Funktion der Anlage zu:

  • ein Vergleich der Temperaturen Vorlauf- und Rücklauf zeigt einerseits die im Speicher verbliebene Energie, andererseits die Kollektorleistung. Die Differenz sollte im Betrieb zwischen 5 und 10 Grad liegen.
  • ein Vergleich der heißen Seite mit der Kollektortemperaturanzeige der Steuerung zeigt die Rohrleitungsverluste (oder eventuelle Ungenauigkeiten der Fühler).

Im Stillstand (z.B. Nachts) zeigen Temperaturunterschiede zwischen Vor- und Rücklauf Zirkulationsverlust an, d.h. die Rückschlagklappe sollte kontrolliert werden.

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Anlagensicherheit

Im Solarkreis und insbesondere im Kollektor kommt es infolge der Temperaturänderungen zu Druckschwankungen, das Wasser dehnt sich aus, ja kann sogar kochen! Um diese Druckänderungen zu kontrollieren, zu dämpfen und den maximalen Druck zu begrenzen dienen

 Diese drei Bestandteile stellen damit wichtige Sicherheitseinrichtungen dar, die immer mit dem Kollektor verbunden sein müssen. D.h.. in der Leitung dazwischen darf sich kein Absperrhahn befinden, oder er muß gegen Verschluß gesichert sein!

Symbol Absperrhahn   Absperrhähne

Je ein Absperrhahn in Vor- und Rücklauf trennen das System in zwei Teile. 

Sie haben keine eigentliche direkte Funktion im System. Sie dienen der absichtlichen Außerbetriebnahme (durch Schließen) oder zu Wartungs- und Austauscharbeiten. So kann z.B. am Speicher gearbeitet oder die Pumpe getauscht werden, ohne daß der Kollektor geleert werden muß.

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Symbol KFE   KFE - Kessel-Füll- und Entleer-Hahn

An der tiefsten Stelle des Solarkreis wird ein sogenannter KFE-Hahn montiert. Damit kann die Wärmeträgerflüssigkeit aus dem System abgelassen werden.

Ein zweiter KFE im Kreislauf (hier zur Vereinfachung nicht eingezeichnet) dient dazu, die Anlage bei der Inbetriebnahme zu spülen und zu füllen. Zwischen beiden befindet sich ein Absperrhahn.

Symbol Pumpe und Schwerkraftbremse  Pumpe und Schwerkraftbremse

Die Pumpe wälzt die Wärmeträgerflüssigkeit im Solarkreis um. Sie wird von der Regelung bei entsprechender Kollektortemperatur in Betrieb genommen.

Die Schwerkraftbremse (ein Ventil, das Wasser nur in einer Richtung durchläßt) verhindert, daß nachts die Wärme aus dem Speicher nach oben steigen, und die Kälte im Kollektor nach unten fallen kann, also eine "Naturzirkulation" stattfindet.

Vor und nach der Pumpe befindet sich ein Absperrhahn, Symbol Absperrhahndamit die Pumpe abgesperrt und mit Hilfe der Verschraubung Symbol Verschraubung bei einem Defekt einfach ausgebaut werden kann. Eine Heizungspumpe hat eine Lebenserwartung von 5-7 Jahre. Die Pumpe ist das einzig ständig bewegte Teil in einer Solaranlage und deshalb am anfälligsten.

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  Feinstluftabscheider

Während des Betriebs, vor allem aber beim Befüllen mit frischem Wasser, gelangen immer wieder kleinste Luftmengen, teils im Wasser gelöst, in das System. 

Um ein Ansammeln dieser Luft und eine dann notwendige Entlüftung zu vermeiden, kann in den Kreislauf ein Feinstluftabscheider eingebaut werden.

In diesem topf-artigen Gebilde wird der Durchfluß verlangsamt und durch Metallteile mit großer Oberfläche auch kleinste Luftanteile abgeschieden.

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Symbol Manometer  Manometer

Das Manometer zeigt den Druck in der Anlage direkt in bar an.

Normalerweise befindet sich das Manometer im Keller beim Speicher. Damit ergibt sich dieser Druck aus der Summe der

  • Wassersäule, die in der Anlage steht (1m=0,1 bar) und dem
  • Druck der am höchsten Punkt der Anlage noch herrschen soll (normal 0,5 bar)
Beispiel: Kollektor auf dem Dach 10 m über dem Kellerraum. Anlagendruck im Keller damit etwa 1,5 bar. 

Das Manometer zählt zu den Sicherheitseinrichtungen, da damit der Betrieb der Anlage kontrolliert werden kann. Steigt der Anlagendruck bei Erwärmung des Kollektors zu stark an, so ist entweder das Ausdehnungsgefäß defekt, oder zu stark "aufgepumpt" - zu hoher Vordruck.

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Symbol AusgleichsgefaessAusgleichsgefäß

Jedes geschlossene, flüssigkeitsgefüllte Rohr- und Behältersystem benötigt ein Ausdehnungsgefäß, da sich Flüssigkeiten bei Temperaturzunahme ausdehnen bzw. bei Temperaturabnahme zusammenziehen. Im Gegensatz zu Luft läßt sich Flüssigkeit im System kaum komprimieren. Deshalb wird ein künstlicher Luftballon ins System eingebaut, der zusammengedrückt werden kann – das Ausgleichsgefäß.

Bild Ausgleichsgefaess

Im Ausdehnungsgefäß ist ein mit Luft oder Stickstoff gefüllter Teil, der durch eine Membran vom Wärmeträger getrennt ist. Bei Lieferung des Ausdehnungsgefäßes ist gasseitig ein gewisser Vordruck eingestellt, und die Membran liegt nahe dem oberen Rand des Behälters. Wird das Gefäß an das System angeschlossen, so wird die Membran je nach Druck im System mehr oder weniger nach unten gedrückt. So können die Ausdehnungen des Wärmeträgers aufgrund von Temperaturunterschieden aufgenommen werden, ohne daß der Druck im System zu stark steigt.

Das Ausdehnungsgefäß ist eine wichtige Sicherheitseinrichtung. Absperrhähne sind deshalb so anzubringen, daß eine Verbindung zum Kollektor nicht unterbrochen werden kann. Gegebenenfalls ist der Absperrhahn gegen ein versehentliches Schließen zu sichern - fest offen.

Symbol Sicherheitsventil Sicherheitsventil

Das Sicherheitsventil begrenzt den maximalen Druck in der Anlage.

Im Normalbetrieb schwankt der Anlagendruck nicht stark, und auch beim Stillstand mit Wasserdampf im Kollekor, ist das Ausgleichsgefäß groß genug, um den Druck auszugleichen.

Sollte der Anlagendruck jedoch einmal, etwa infolge eines defekten Ausgleichgefäßes, zu hoch steigen, öffnet das Ventil und läßt eine Menge Wärmeträgerflüssigkeit ab. Dieses Wasser sollte nicht direkt abgeleitet sondern in einem kleinen Eimer aufgefangen werden.  Damit hat man eine Kontrolle und der Frostschutz geht nicht verloren.

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