Ausgabe 10/2003, Seite 3


Nachgefragt


Was ist eigentlich

eine eigensichere Solaranlage?

Der Begriff der "Eigensicherheit" wird in der DIN 4757 Teil 1 beschrieben. Danach ist eine eigensichere Solaranlage dadurch gekennzeichnet, dass alle Betriebszustände eigenständig und ohne eingreifende Maßnahmen von außen durchlaufen werden. Hinter dieser Definition wird entsprechend der DIN auch die typische Kleinanlage verstanden. Hier ist in aller Regel das Membranausdehnungsgefäß (MAG) so dimensioniert, dass es in der Lage ist, im Betriebsfall die thermische Ausdehnung des Wärmeträgers und im Stagnationsfall die Volumenänderung durch Dampfbildung aufzunehmen.

Wie kann es zu einem solchen Stagnationsfall kommen: Der Speicherwassererwärmer ist an einem schönen Sommertag auf die im Regler eingestellte Maximaltemperatur geladen (z.B. 65C). Dann schaltet der Regler zum Schutz vor Übertemperatur im Speicher die Umwälzpumpe im Solarkreis außer Betrieb. Da die Wärme im Kollektor jetzt nicht mehr abgeführt werden kann, steigt dessen Temperatur an, bis schließlich die Solarflüssigkeit verdampft. Wenn diese Anlage nicht eigensicher ist, würde die Volumenausdehnung zu einer Druckerhöhung und letztlich zu einem Auslösen des Sicherheitsventils und einem Abblasen eines Teils der Solarflüssigkeit führen. Bei der eigensicheren Anlage wird nach Beendigung des Stagnationszustandes mit Dampfbildung, z.B. durch geringere Einstrahlung und infolgedessen abgekühlten Kollektors, vom Ausdehnungsgefäß die Solarflüssigkeit wieder in den Kollektorkreis zurückgedrückt. Der Weiterbetrieb ist möglich ohne jeglichen Eingriff von außen.

Wird die Vorstellung der eigensicheren Anlage lt. DIN 4757 eins zu eins auf Großanlagen (d.h. 100 m2 Kollektorfläche und mehr) übertragen, dann ergeben sich unwirtschaftlich große MAG-Volumina. Trotzdem lässt sich auch hier der vollautomatische Betrieb über den Stagnationsfall hinaus verwirklichen. Die übliche Lösung ist dabei die Dimensionierung des MAG für die reine thermische Volumenausdehnung. Die weitere Volumenausdehnung wegen Verdampfung und der daraus folgende Druckanstieg werden über die Kombination Sicherheitsventil/Auffanggefäß/Wiederbefüllautomatik abgefangen. Im engen Sinne der DIN ist das nicht die eigensichere Anlagenkonfiguration. Aber das Ziel der eigensicheren Anlage wird dadurch erfüllt, dass nach Ende des Stagnationsfalles die Wiederbefüllautomatik die über das Sicherheitsventil in den Auffangbehälter abgeblasene Solarflüssigkeit ohne zusätzliche Eingriffe von außen (Bedienpersonal) wieder in den Solarkreis einspeist. Hierbei steuert ein Drucksensor im Solarkreis die Wiederbefüllpumpe an.


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