Solarkollektoren sind eine moderne Lösung, die die Nutzung von Sonnenenergie zur Wärmegewinnung ermöglicht. Sie dienen vor allem der Erwärmung von Brauchwasser. Damit die gesamte Solaranlage effizient funktioniert, muss sie jedoch ordnungsgemäß konstruiert und vorbereitet werden.
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Wie wählt man den Querschnitt einer Solarleitung?
Wie in jedem System muss auch in einer Solaranlage die Energieträgerflüssigkeit von den Kollektoren zum Speicher, Wärmetauscher oder anderen Zielort transportiert werden. Hierfür sind entsprechende Rohrleitungen erforderlich, um die Dichtheit des Systems zu gewährleisten und der Einwirkung des in die Anlage eingefüllten Glykols standzuhalten .
Die Solarleitung besteht meist aus Edelstahl , der eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen schädliche Einflüsse und mechanische Beschädigungen aufweist. Auch Kupferrohre sind eine gute Lösung. Die extrem hohen Temperaturen der Anlagen, die großen Temperaturschwankungen und der hohe Druck erfordern eine besonders hohe Langlebigkeit der für die Installation verwendeten Produkte.
In der Praxis sind Rohre in verschiedenen Varianten erhältlich, wobei der Durchmesser der wichtigste Parameter beim Kauf ist. Darüber hinaus sollte auf das Material geachtet werden, aus dem das Produkt hergestellt ist. Kupferrohre sind in harter und weicher Ausführung erhältlich. Erstere werden in der Regel ohne Isolierung verkauft, die separat erworben werden muss, während weiche Rohre durch eine ein- oder doppelte Isolierungsschicht geschützt sind. Kupfermodelle werden nur verwendet, wenn ihr Durchmesser 42 x 1,5 mm nicht überschreitet.
Ein großer Vorteil ist die Verwendung von Edelstahlrohren in der Installation. Sie zeichnen sich durch eine gewellte Struktur aus, die eine Kompensation von Wärmeausdehnungen ermöglicht. Für einen optimalen Betrieb werden Stahlrohre mit einer entsprechenden Isolierschicht geschützt, deren Dicke sich nach den individuellen Anforderungen des jeweiligen Projekts richtet. Stahlmodelle sind als Mono- und Duo-Lösungen erhältlich, wobei letztere immer mit einem werkseitigen Anschluss an den Temperatursensor ausgestattet sind.
Richtiger Durchfluss des Mediums in der Solaranlage
Die falsche Wahl des Solarrohrdurchmessers kann zu Problemen führen. Dabei ist zu beachten, dass sowohl zu kleine als auch zu große Rohrdurchmesser problematisch sind. Bei einem zu kleinen Querschnitt stößt das Heizmedium auf einen hohen hydraulischen Widerstand und sein Durchfluss durch das System reicht für eine effiziente Heizung nicht aus.
Die reduzierte Durchflussrate führt auch dazu, dass das Glykol von der Umwälzpumpe zu wenig angehoben wird. Infolgedessen sinkt die Effizienz der gesamten Solaranlage . Durch die fehlende effektive Wärmeübertragung steigen die von den Solarkollektoren erzeugten Wärmeverluste. Anstatt in den Tank zu gelangen, wird die Energie an die Umwelt abgegeben. Ein großes Problem ist dann der Betrieb der Umwälzpumpe, die erheblich mehr Strom verbraucht. Sie benötigt mehr Leistung, um das Heizmedium auf das erforderliche Niveau zu heben. Ein falscher, zu kleiner Durchmesser der Rohre führt zu schnellerem Verschleiß. Dies führt zu schnellerer Erosion der Innenoberfläche , insbesondere wenn im System Kupferrohre installiert wurden.
Wenn der Durchmesser der Solarleitung zu groß ist, ist der Flüssigkeitsdurchfluss während des Betriebs zu gering. In diesem Fall besteht die Gefahr, dass sich Luft in der Anlage ansammelt. Wenn das System mit Luft gefüllt ist, wird der ordnungsgemäße Glykolfluss blockiert. Darüber hinaus kommt es zu Wärmeverlusten an die Umgebung , und die Verluste an der Außenfläche der Leitungen sind groß.
Die Fließgeschwindigkeit des Glykols im System sollte für einen einwandfreien Betrieb zwischen 0,40 und 0,70 m/s liegen. Der optimale Rohrdurchmesser wird individuell unter Berücksichtigung der Anforderungen des jeweiligen Systems bestimmt. Die Bestimmung der gesamten Öffnungsfläche ist daher notwendig, um den optimalen Querschnitt zu ermitteln. Daher sollte diese Aufgabe Spezialisten überlassen werden.
Wenn das System beispielsweise aus fünf Flachkollektoren besteht und die Absorberoberfläche 1,8 m2 beträgt, kann ein Rohr mit einem Durchmesser von 16 installiert werden und die Durchflussrate beträgt 0,70 m/s. Gleichzeitig ist zu beachten, dass bei einer solchen Variante die maximal empfohlene Geschwindigkeit des Glykol-Heizmediums erreicht werden muss. Daher wäre eine Vergrößerung des Querschnitts auf DN20 eine bessere Lösung – ein größerer Durchmesser reduziert zwar die Glykol- Durchflussrate, der Wert bleibt jedoch immer noch im festgelegten Bereich. Der Installateur nimmt die entsprechenden Messungen vor und berücksichtigt dabei die individuellen Bedürfnisse und die Konstruktion selbst, da in jedem System außer den Rohrleitungen auch zusätzliche Elemente wie Dichtungen , T-Stücke , Bögen und mehr verwendet werden müssen. Nur eine optimale Projektentwicklung und fachgerechte Umsetzung tragen dazu bei, eine effektive und wirtschaftliche Anlage optimal vorzubereiten.
Solarrohre beim Onninen-Großhandel
Das Angebot von Onninen umfasst hochwertige Solarrohre , beispielsweise das vorisolierte Doppelzoll-Stahlrohr Duo Solar in Schwarz . Das Produkt der Marke Armacell verfügt über alle erforderlichen Zertifikate. Es ist für den Einsatz in Komplettsystemen vorbereitet. Das Produkt besteht im Wesentlichen aus zwei gewellten Stahlrohren, mit denen Sie Solarmodule einfach und effizient an einen Warmwasserspeicher anschließen können, da jedes Rohr eine bestimmte Funktion hat – Vor- und Rücklauf. Aufgrund der spezifischen Anforderungen des Systems ist das Rohr für den Betrieb bei Temperaturen von bis zu -50 Grad und einem maximalen Druck von 16 bar ausgelegt.
Eine alternative Lösung ist die Solarleitung SOLAR PRO mit Gummiisolierung und Schutzbeschichtung . Dieses Modell besteht aus säurebeständigem Edelstahl. Ein großer Vorteil ist der breite Temperaturbereich, in dem sie effektiv arbeiten kann. Laut Hersteller liegt dieser zwischen -40 und +150 Grad Celsius, der Maximalwert liegt jedoch sogar noch höher bei 175 Grad Celsius. Die Gummiisolierung bietet hervorragenden Schutz vor UV-Strahlung und verfügt gleichzeitig über einen niedrigen Wärmeleitkoeffizienten.