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Solarertrag sichern mit dem Solarregler

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Als Technikerin habe ich mich richtig gefreut, als ich neulich Lesefutter aus dem Hause Paradigma über Funktionskontrollen bei Solarthermieanlagen bekam – dabei spielt der Solarregler die wohl wichtigste Rolle für die Sicherung des Solarertrags.

Dem Solarregler bleibt nichts verborgen

Der Solarregler die zugehörige Software sammeln Daten aus der Solaranlage ein und ermöglicht deren Steuerung. Nicht nur im Normalbetrieb, sondern auch im Störungsfall: z.B. wenn die Solarpumpe zu früh oder zu spät schaltet, wenn zu hohe Wärmeverluste auftreten oder die Anlage einzufrieren oder zu überhitzen droht. Im Verein mit einer intelligenten Software sorgt der Regler für Funktionskontrollen, Tests und Meldungen und leistet “erste Hilfe” bei üblichen Fehlern. Damit sichert der Regler erst einmal den Solarertrag, bis ein Techniker den Fehler behebt.

Datenfutter aus dem System

Seine Informationen bezieht der Solarregler aus dem System, mit dem er durch verschiedene Sensoren und Messeinrichtungen verbunden ist. Einiges davon sitzt z.B. in der Solarstation, aber nicht nur:

  • Temperatur-Messfühler am Vor- und Rücklauf
  • Speichertemperaturfühler
  • Kollektorfühler
  • Sensor für die Messung des Volumenstroms
  • Drucksensoren
  • Solarpumpe

Die Messung von Volumenstrom und Temperaturdifferenz zwischen Vor- und Rücklauf ermöglicht beispielsweise die Wärmemengenzählung und damit die Erfolgskontrolle der Anlage. Regler und Software können außerdem verschiedene Plausibilitätskontrollen fahren, Fehler erkennen und gezielt gegensteuern:

Wenn der Speicher nicht voll wird, obwohl Solarertrag vorhanden ist

In diesem Fall wird die Wärme vom Kollektor nicht abgenommen. Störungsursachen können sein:

  • zu niedriger Anlagendruck – Wärmeträgermedium siedet zu früh
  • defekte Solarpumpe
  • Blockade oder Luft im Solarkreis
  • zu wenig Durchsatz im Solarkreis
  • Kollektorfühler an falscher Position (beliebter Fehler: Vor- und Rücklauf vertauscht)
  • Speichertemperaturfühler an falscher Position

Falsch eingebaute oder defekte Speicherfühler erkennt der Regler an Hand des Systemverhaltens (z.B. untypische Druck- und Temperaturverläufe) und versucht dann eine Korrektur, z.B. durch den Vergleich mit anderen Fühlermesswerten. Auch die Solarpumpe kann gezielt angesteuert werden, um den Wärmetransport im System zu beeinflussen oder Luft aus dem Solarkreislauf zu befördern.

Wenn Fehlzirkulationen Wärmeverluste aus dem Speicher transportieren

Weil warmes Wasser nun mal nach oben steigt, kann es vor allem nachts  wieder aus dem Speicher herausgedrückt werden – entgegen seiner “eigentlichen” Fließrichtung, in Richtung Kollektor. Dann wird es nach der abendlichen Abkühlphase plötzlich wieder warm am Kollektor. Der Solarregler erkennt solche untypischen Temperaturverläufe und kann in diesem Fall z.B. gegensteuern, indem er die Solarpumpe für Sekunden einschaltet und das warme Wasser in den Speicher zurückdrückt.

Workaround für Fehler

Der Regler schafft also einen “Workaround”, der unnötige Verluste von Solarwärme verhindert. Denn was schon mal im Speicher drin ist, soll natürlich nicht wieder ungenutzt raus. Ein Rückflussverhinderer kann das Problem von Haus aus vermeiden. Bei ungewollter Zirkulation in Fließrichtung hilft auch am besten eine entsprechende Konstruktion: Liegen die Vorlauf-Anschlüsse zu tief, kann warmes Wasser herausgedrückt werden. Ob das der Fall ist, erkennt der Solarregler auch an Hand des Temperaturverlaufes.

Intelligente Systeme lernen mit

Die Messungen und Funktionskontrollen des Solarreglers helfen aber nicht nur, Störungen zu erkennen. Schon bei der Inbetriebnahme können sie den Solarteur unterstützen, die Anlage optimal einzustellen – den jede Anlage ist, auch bei gleichen Bauteilen, ein Unikat: Sie haben individuelle Standortbedingungen und daher werden die gesammelten Daten konsequent ausgewertet, um Störungen besser begegnen zu können. Die Anlage lernt gewissermaßen mit.

Solarertragsmessung leider noch keine Selbstverständlichkeit

Der Solarregler samt Messtechnik und Software wirkt wie ein Wächter über die Solarthermieanlage. Meine Informationen habe ich von Paradigma bezogen, und es kann sein, dass andere am Markt befindliche Solarregler und -systeme andere oder weniger Funktionalitäten ermöglichen. Die Wärmemengenmessung beispielsweise ist leider noch keine Selbstverständlichkeit – jedenfalls nicht im Einfamilienhausbereich. Doch spätestens bei großen Anlagen, wenn ein bestimmter Ertrag garantiert werden soll, geht es nicht mehr Funktions- und Erfolgskontrolle. Die VDI-Richtlinie 2169 gibt dafür Standards vor.

Foto: Paradigma

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