roto_planungsunterlagen_sunroof_de_2008 by fenstertue

Solarthermie

Planungsunterlagen Roto Sunroof Grundlagen, Technische Unterlagen, Planung, Auslegung

Roto Sunroof: Vom Schutzdach zum Nutzdach.

Inhaltsverzeichnis

1 Grundlagen der Solar- und Heizungstechnik.................................................................................. 4 1.1 Sonnenstrahlung................................................................................................................................... 4 1.2 Funktionsmerkmale Roto/Thermie........................................................................................................ 5 1.3 Aufbau des Roto Sunroof Solarsystems................................................................................................ 7 1.4 Grundlagen der Solar- und Heizungstechnik......................................................................................... 8 1.4.1 Grundsätzliche Informationen zur Hydraulik von thermischen Solar- und Heizungsanlagen................ 8 1.4.2 Anschluss von Heizkörpern und Fußboden-Heizungen........................................................................ 9 1.4.3 Speicher und Durchlauferhitzer............................................................................................................10 1.4.4 Anschluss Kombispeicher ECO in Reihenschaltung.............................................................................10 1.4.5 Anschluss Kombispeicher PREMIUM als Pufferspeicher für Solarenergie und konventionelle Wärmeerzeuger.....................................................................................................11 1.4.6 Festbrennstoffkessel............................................................................................................................12 1.4.7 Kombination Roto Sunroof mit Pufferspeicher und Heizkessel............................................................13 1.4.8 EnEV Anforderungen: Ein- oder Zwei Heizkreise?................................................................................13 1.4.9 Zirkulationsleitung................................................................................................................................13 1.4.10 Aufstellung innerhalb oder außerhalb der thermischen Hülle..............................................................14

2 Buch 1: Grundlagen Solarthermie................................................................................................ 15 2.1 Legende der verwendeten Bauteile......................................................................................................15 2.2 Solartechnik Grundlagen......................................................................................................................16 2.3 EnEV: Energieeinsparverordnung / Energiepass..................................................................................16 2.4 Moderne Wärmesysteme.....................................................................................................................18 2.5 Förderung.............................................................................................................................................18 2.6 Altbau und Neubau..............................................................................................................................18 2.7 Zuverlässigkeit......................................................................................................................................18 2.8 Energieangebot der Sonne...................................................................................................................19 2.9 Die solare Trinkwassererwärmung.......................................................................................................19 2.10 Die solare Heizungsunterstützung....................................................................................................... 20 2.11 Steam Back® – Das Roto Sicherheitssystem....................................................................................... 21 2.12 Energieeffizienzklassen nach Baujahr und WschVO / EnEV................................................................ 23 2.13 Solare Deckungsbeiträge.................................................................................................................... 24

Inhaltsverzeichnis

3 Basis-Regeln zur Auslegung einer Solaranlage............................................................................ 25 3.1 Auswahl der Roto Sunroof Solaranlage - Allgemeines........................................................................ 25 3.2 Das gemittelte Solarangebot in Deutschland...................................................................................... 26 3.3 Grundlagen für Trinkwassererwärmung.............................................................................................. 27 3.4 Roto Sunroof Trinkwasser Erwärmung................................................................................................ 27 3.5 Anwendungsgebiet : Heizungsunterstützung + Trinkwassererwärmung............................................ 28 3.5.1 Faustregel Auslegung benötigte Kollektorfläche Hauszusatzheizung bei Idealausrichtung (anhand eines Beispiels)...................................................................................................................... 29 3.5.2 Auslegung der Kombi-Speichergröße:................................................................................................ 29 3.6 Ermittlung der Kollektorfläche bei Abweichung von der Idealausrichtung......................................... 30 3.6.1 Korrekturfaktor fo und fi...................................................................................................................... 30 3.6.2 Korrekturfaktor fi................................................................................................................................. 30 3.6.3 Auswahl bzw. Zusammenstellung der Kollektoren.............................................................................. 31 3.7 Sonderfall: Heizung eines Schwimmbades mit Roto Sunroof Kollektoren.......................................... 31 3.8 Beispiele: Solare Trinkwassererwärmung und Schwimmbaderwärmung mit Roto Sunroof............... 32 3.9 Zusammenfassung.............................................................................................................................. 33 Dimensionierung des Roto Sunroof.................................................................................................... 33 3.9.1 Der Einfluss des Warmwasserverbrauchs........................................................................................... 33 3.9.2 Der Einfluss der gewünschten solaren Deckungsrate........................................................................ 34 3.9.3 Der Einfluss des Strahlungsangebots am Aufstellungsort.................................................................. 35 3.9.4 Der Einfluss des Neigungswinkels der Kollektoren und der Ausrichtung............................................ 35 4 Planungsblätter Hydraulik - Spezialwissen.................................................................................. 36 4.1 Druckverlustberechnung Solarkreis.................................................................................................... 36 4.2 Druckverlust Rohrleitungen ............................................................................................................... 37 4.3 Druckverlust Wärmetauscher / Solarstation....................................................................................... 37 4.3.1 Druckverlust Wärmetauscher.............................................................................................................. 37 4.4 Druckverlust Gesamtanlage................................................................................................................ 37 4.5 Grenzwertbetrachtung........................................................................................................................ 38 4.5.1 Druckverluste verschiedener Kollektorfelder...................................................................................... 38 4.6 Daten der WILO-Solarpumpe Typ ST 20/6 (Komplettstation B6 und C6) bzw. ST20/9 (Komplettstation B9 und C9)............................................................................................................... 39 4.7 Druckverlustermittlung im Kollektorkreis und Pumpenauswahl......................................................... 40 4.8 Druckverlustermittlung komplett.........................................................................................................41 4.9 Beispiel der Anordnung von SRK Kollektor, SRP Solarstrommodulen und Sunroof Dachfenstern..... 42 4.10 Hydraulischer Anschluss der Kollektoren............................................................................................ 43 4.11 Ausdehnungsgefäß Dimensionierung................................................................................................. 44 4.12 Hydraulikvorschläge für Roto Sunroof therm. Kollektorfelder............................................................. 45

Grundlagen der Solar- und Heizungstechnik

1 1.1

Grundlagen der Solar- und Heizungstechnik Sonnenstrahlung

Noch vor wenigen Jahren

Roto Sunroof ist ein flexibles Bau-

Die Sonne als Energiequelle mit

bedeutete das Thema Sonnene-

kastensystem, bei dem Sonnenwär-

Zukunft

nergie vielen nicht mehr als ein

mekollektoren, Solarstrommodule

Mit der Sonne steht eine im Grunde

Schritt in die richtige Richtung

und auch Wohndachfenster dank

unerschöpfliche und obendrein

- eine gute Idee, vielleicht

gleicher Größe nach individuellen

kostenlose Energiequelle zur Verfü-

vielversprechend, jedoch nur

Vorstellungen und Energiebedarf

gung. Man unterscheidet zwischen

ansatzweise realisierbar. Doch

beliebig miteinander kombiniert

direkter und diffuser Strahlung

seit die Nutzung regenerativer

werden können. Ob Wärme, Strom

- jenem Teil, der durch Reflexionen,

Energien immer stärker ins

oder Licht - bei jeder Teildachlö-

etwa an Wolken, entsteht. Der

Zentrum der Diskussion rückt,

sung entsteht eine perfekte

Anteil der direkten Strahlung liegt

gewinnt die Sonne als Energie-

optische Einheit. Die Möglichkeiten

durchschnittlich bei 50 %. Das

quelle zunehmend an Relevanz.

von Roto Sunroof reichen bis zur

heißt, auch die diffuse Strahlung

faszinierenden Ganzdachlösung

verfügt an bewölkten Sommerta-

- Rendite inklusive. Einfache

gen über eine enorme Leistung und

Montage und das komplette Roto

damit verbundenen Erträgen.

Leistungspaket vom Dach bis zum Keller machen die Entscheidung für

Hoher Wirkungsgrad bei Roto

Roto Sunroof zusätzlich attraktiv.

Sonnenkollektoren

Das Sunroof als Ganzdachlösung

Selbst in unseren Breitengraden

ist Realität.

treffen auf jeden Quadratmeter der Erde jährlich etwa 1.000 kWh Sonnenenergie. Dies entspricht der Energieleistung von etwa 100 Litern Öl. Roto Sunroof Kollektoren können 40 - 80 % der eingestrahlten Sonnenenergie in nutzbare Wärme umwandeln.

Sorgfältige Planung und technische Sicherheit Platzierung und Dimensionierung

sowie seine Dacharchitektur über

und auch der Schwimmbaderwär-

der Kollektoren müssen dem jewei-

Umfang und Ausrichtung der

mung. Roto Sunoof Solarthermie-

ligen Einsatzbereich entsprechen.

Solaranlage. Roto Sunroof Kollek-

Kollektoren können mit Roto Sun-

Soll neben der Warmwasserbe-

toren können flexibel auf jedem

roof Solarstrom-Modulen und Roto

reitung auch die Heizungsanlage

Dach platziert werden. Ab zwei

Sunroof Dachfenstern ein ganzes

unterstützt werden, bedarf es einer

Stück können Warmwasseranlagen

Dach decken.

größeren Kollektorfläche. Zudem

erstellt werden. Größere Anlagen

entscheiden die Lage eines Hauses

dienen der Heizungsunterstützung

Grundlagen der Solar- und Heizungstechnik

1.2

Funktionsmerkmale Roto/Thermie Gute Gründe für Roto Sunroof

Abb. 1.2.4: Roto Sunroof als Ganzdachlösung mit SRK Kollektoren, SRP Modulen und Wohndachfenster.

Flexibel und durchdacht

Die Vorteile im Überblick

Sunroof Solarthermie ist ein

(ECO und PREMIUM) lassen die

Premiumqualität

Baukastensystem und kann auf

Wahl zwischen einer preiswerten

„made in Germany“

jeden Energiebedarf zugeschnitten

Einstiegslösung (ECO) und einer Al-

Solarthermie, Solarstrom und

werden. Von zwei SRK 10/20 Mo-

ternative für Profis (PREMIUM) – in

Wohndachfenster perfekt integriert

dulen für den Warmwasserbedarf

Leistung, Design und Langlebigkeit

Flexibles Baukastensystem bis

eines Einfamilienhauses bis zum

für höchste Ansprüche gemacht.

zur Ganzdachlösung als Ersatz

großen Kollektorfeld mit Heizungs-

Durch seine vielfältigen Möglich-

für komplettes Ziegeldach

unterstützung und Schwimmba-

keiten eignet sich Roto Solarther-

Für Neubau und Sanierung

derwärmung. Zwei Systempakete

mie bestens für die Sanierung.

Aktiver Klimaschutz – ökologisches, kostenbewusstes Bauen Zukunftssichere, unabhängige Energieversorgung Einzigartiges Design – faszinierende Optik Hohe Energieerträge durch innovative Kollektortechnik Investition mit Rendite Superflat Ausführung reversibel Ganzdachlösung Steamback® Sicherheitstechnik

Abb. 1.2.1: Roto Sunroof Sonnenwärme

Abb. 1.2.2: Roto Sunroof zur Heizungs-

Kollektorfeld zur Trinkwasser Erwär-

unterstützung und Trinkwasser-

mung

Erwärmung. Die Kollektoren lassen sich optimal in die Dachhaut integrieren.

Grundlagen der Solar- und Heizungstechnik

1.3

Aufbau des Roto Sunroof Solarsystems

Im Sunroof Kollektor wird die Wär-

1) Kollektor

meträger-Flüssigkeit durch die Son-

2) Solarstation

ne aufgeheizt. Über den Wärmetau-

3) Gas-, Ölkessel

scher im Speicher wird die Wärme

4) Verbraucher

an das Trink- oder Heizungswasser

5) Solarspeicher

abgegeben.

6) Ausdehnungsgefäß (MAG) 4

Der Solarspeicher sorgt dafür, dass die Wärme auch dann noch verfügbar ist, wenn die Sonne nicht mehr

scheint.

2 3 5

Abb. 1.3.1: Roto Sunroof Solaranlage zur Trinkwassererwärumg

Der Kollektorkreis ist ein ge-

Solarsysteme lassen sich auf nahe-

Die Kollektorflächen sollen 7 Kol-

schlossenes Wärmesystem. Als

zu allen Gebäuden installieren und

lektoren nicht überschreiten, um

Wärmeträger wird ein Frost-

leisten einen wichtigen Beitrag zur

sommerliche Überschüsse gering

schutzmittelgemisch mit einem

Trinkwasser Erwärmung und Hei-

zu halten.

Mischungsverhältnis aus 40/60 %

zungsunterstützung im Haushalt.

Optimal können solare Heizungs-

Glykol und Wasser verwendet.

systeme arbeiten, die in den

Liegt bei Sonneneinstrahlung die

In Ein- und Zweifamilienhäusern

Sommermonaten zusätzlich ein

Temperatur im Kollektor ober-

sind 60 % „solarer Anteil“ bei

Schwimmbad erwärmen. In Ver-

halb der Temperatur im unteren

der Warmwassererwärmung zu

bindung mit diesen zusätzlichen

Speicherbereich (z.B. 6 K), schaltet

verwirklichen. Dafür werden im

Verbraucher kann die Kollektorflä-

der Regler die Pumpe ein.

Einfamilienhaus je nach Warmwas-

che vergrößert werden. ( 2x5 Stück

Bei Unterschreiten einer Mindest-

serverbrauch und Standortbedin-

= 21,3 m² oder 2x6 Stück = 25,56

temperaturdifferenz (z.B. 3 K)

gungen meist 4-6 m² Kollektorflä-

m² hydraulisch angeschlossen als

wird die Pumpe wieder ausge-

che benötigt.

4x3 SRK Kollektorensystem).

arbeitet in allen Betriebszuständen

Soll auch die Heizung solar unter-

Solare Großanlagen in Mehrfami-

voll automatisch. Wenn die von

stützt werden, so wird die Kollek-

lienhäusern, Hotels, Sportanlagen

der Sonne gelieferte Wärme nicht

torfläche und die Speichergröße

und kommunalen bzw. gewerb-

ausreicht, wird das Wasser im

entsprechend dem Gebäudewär-

lichen Anlagen können ebenfalls

oberen Speicherbereich über einen

mebedarf abgestimmt und vergrö-

mit dem Roto Sunroof SRK Kollek-

zweiten Wärmetauscher von der

ßert.

tor erstellt werden und mit beliebig

konventionellen Heizungsanlage

Es können je nach Haustyp und

vielen SRP Sunroof Solarstrom

auf Solltemperatur gebracht. Der

Kollektorfläche 10 - 50 % des Ge-

Modulen ergänzt werden.

obere Teil des Speichers ist also

samtwärmebedarfs eines Einfamili-

unabhängig von der Sonnenein-

enhauses gedeckt werden.

schaltet. Die Roto Solaranlage

strahlung - immer warm, sofern der Heizkessel eingeschaltet ist.

Linke Seite: Abb. 1.2.4: Beispiel einer Roto Sunroof Ganzdachlösung mit 18 Stück Sunroof Solarthermie Kollektoren und 34 Stück Sunroof Solarthermie Kollektoren und Roto Wohndachfenster.

Grundlagen der Solar- und Heizungstechnik

1.4

Grundlagen der Solar- und Heizungstechnik

Die neue Energieeinspar-

Brennwerttechnik, Solartechnik

In dieser technischen Unterlage

verordnung:

und Lüftung kann bis zu 60 % der

finden Sie Vorschläge zur Planung

Die EnEV, die neue Energieein-

bisherigen Primär-Heizenergie-Ver-

von solarthermischen Anlagen mit

sparverordnung (seit Feb. 2002

bräuche einsparen. In den meisten

Roto Sunroof Flachkollektoren,

in Kraft) begünstigt den Einbau

Fällen ist eine neue intelligente

Pumpenstationen, Solarspeichern

solarer Anlagen. Um die neuen

Heizanlage günstiger als die nach-

in verschiedenen Ausführungen

geforderten Maximalverbräuche

trägliche Rundumdämmung inkl.

und verschiedene Heizkesseln,

einhalten zu können, müssen viele

Fenster und Türen. Es lohnt, sich

die für die Heizungsunterstützung

Hausbesitzer bei Umbauten Ihren

über diese neuen Möglichkeiten bei

und/oder Trinkwasser Erwärmung

Primär-Energieverbrauch verrin-

Roto zu erkundigen.

kombiniert wurden. Die Informa-

gern. Das ist entweder über eine

tion erhebt keinen Anspruch auf

verbesserte Rundumdämmung

Förderungsmöglichkeiten:

Vollständigkeit. Andere Hydrau-

erreichbar, oder durch den Einbau

Die Investition in ein energiespa-

liken sind durchaus möglich. Die

intelligenter Umwelttechnik. Die

rendes und umweltschonendes

Anlagen wurden so zusammenge-

EnEV lässt dem Bauherren die

Heizsystem wird von Bund, Län-

stellt, dass die beste Effektivität der

Wahl, wie er die neuen Grenz-

dern, Kommunen und Energiever-

Einzelkomponenten gewährleistet

werte erreicht. Der Einbau einer

sorgern finanziell unterstützt.

ist. Technische Änderungen, die

neuen, modernen Heizanlage mit

dem Fortschritt dienen, behalten wir uns vor.

1.4.1 Grundsätzliche Informationen zur Hydraulik von thermischen Solar- und Heizungsanlagen Die aufgeführten Roto Heizanlagen

Ist bereits eine Solarrohrleitung mit

strömen und heben die Rücklauf-

zeigen als Wärmequellen minde-

einem Durchmesser größer 16 mm

temperatur an. Der Wirkungsgrad

stens 1 Heizkessel und 1 Solaran-

bzw. 20 mm installiert, so muss an

der Solaranlage kann bei zu hoher

lage

der höchsten Stelle der Solaranla-

Rücklauftemperatur um bis zu

Solaranschlussrohrleitung :

ge ein Lufttopf mit Handentlüfter

50 % sinken. Sollte es nicht mög-

Alle Komplettstationen, ob frei

eingebaut werden.

lich sein geregelte Pumpen einzu-

an der Wand oder am Speicher

Ein automatischer Entlüfter darf

setzen, sind die Überströmventile

angebaut, sind mit Gewindean-

nicht eingebaut werden!

so einzubauen, dass der durch

schlüssen ausgerüstet, an die Roto

die Überströmventile fließende

Solardoppelrohre (Solarflex-Rohr),

Vierwegemischer, Wasserwei-

Wasserstrom wieder unterhalb der

je nach System 16 oder 20 mm

chen und Überströmventil :

Pumpe in dem Vorlauf eingeleitet

angeschlossen werden können. Der

Die Heizkreise einer solar unter-

wird.

Durchmesser der Solarrohrleitung

stützten Heizungsanlage dürfen nur

Auch Brennwertkessel verlieren bei

soll bei bis zu 3 Kollektoren SRK

mit 3 Wege Mischern und mit ge-

Rücklauftemperatur > 40 °C ihre

16 mm, und von 4 - 10 Kollektoren

regelten Pumpen ohne Überström-

Fähigkeit, Rauchgase zu kondensie-

SRK 20 mm nicht überschreiten.

ventil ausgeführt werden. 4-Wege

ren und zusätzliche latente Energie

Bei dieser Dimensionierung muss

Mischer, Wasserweichen und

zurück zu gewinnen. Der Wirkungs-

kein Entlüfter am höchsten Punkt

Überströmventile lassen heißes

gradverlust bei Rücklauftemperatur

der Anlage gesetzt werden.

Vorlaufwasser in den Rücklauf

> 40 °C beträgt > 15 %.

Grundlagen der Solar- und Heizungstechnik

Abb. 1.4.1.1: verbotene Bauteile in einer Solaranlage

Vierwegemischer werden durch Dreiwegemischer ersetzt, Überströmventile durch UPE-Pumpen und Wasserweichen durch intelligente Hydrauliken.

1.4.2 Anschluss von Heizkörpern und Fußboden-Heizungen Bei heizungsunterstützenden Solar-

Vorschriften der EnEV bezüglich

Diese Heizkörper müssen mit

anlagen ist grundsätzlich, gleich ob

Niedertemperaturheizungen müs-

einem einstellbaren Thermo-

Heizkörper oder Fußbodenheizung,

sen eingehalten werden. Danach

statventil ausgerüstet werden

darauf zu achten, das möglichst

sollten Radiatorenanlagen maxi-

und müssen einreguliert wer-

niedrige Rücklauf-Temperaturen

mal mit einem Vorlauf von 55 °C,

den.

erreicht werden.

Fußboden- Heizungen maximal mit

Das Thermostatventil ist hydrau-

Die Vorlauftemperatur eines Heiz-

einem Vorlauf von 35 °C ausgelegt

lisch auf einen Wert von max. 60

systems ist für die Funktion einer

werden.

l/h oder 1 l/min einzustellen.

Solaranlage weniger ausschlagge-

Besondere Beachtung ist dem

Grundsätzlich sollten in Heizanla-

bend als die Rücklauftemperatur.

Badezimmer-Heizkörper oder

gen, die mit einer Solaranlage zur

dem Handtuchtrockner zu wid-

Heizungsunterstützung kombiniert

Solarunterstützte Heizungs-

men. Gerade diese Heizkörper

sind folgende Volumenströme

anlagen müssen einreguliert

mit wenig Heizleistung sind in

nicht überschritten werden (siehe

werden.

der Regel am Thermostat auf

Tabelle).

Die Temperaturdifferenz zwischen

max. eingestellt. Da die max.

Vor- und Rücklauf sollte bei Heiz-

eingestellte Raumtemperatur

Die maximale Vorlauftemperatur

körperanlagen > 20 K im Ausle-

nicht erreicht wird, vermin-

des Heizkessels bei der WW Erwär-

gungspunkt betragen, bei Fußbo-

dert das Thermostatventil den

mung sollte auf 65 °C eingestellt

denheizungen mind. 8-10 K. Die

hydraulischen Durchsatz nicht.

sein.

Kesselleistung Heizkreisleistung

WW Vorrang bis 30 KΔt

Pufferbeladung bis 20 KΔt

Heizkörperheizung 1 Heizkreis bis 20 KΔt

2 Heizkreise

Fußbodenheizung 1 Heizkreis bis 10 KΔt

3 KW

–

2,5 – 4 l /min

”

5 – 8 l /min

5 KW

–

4 – 8 l /min

”

8 – 11 l /min

10 KW

max. 5 – 7 l/min

10 – 17 l /min

”

10 – 16 l /min

15 KW

max. 7 – 10 l/min

8 – 10 l /min

10 l/min

”

bis 25 l /min

25 KW

max. 11 – 17 l/min

17 l/min

”

bis 40 l /min

Abb. 1.4.1.2

17 l/min

Grundlagen der Solar- und Heizungstechnik

1.4.3 Speicher und Durchlauferhitzer

Die Roto Vorschaltanlagen mit 200

erhitzern kombiniert werden. Für

diese Kleinstspeicher oder Durch-

Liter Speichern zur Trinkwasser

den Fall, das diese Vorschaltan-

lauferhitzer temperaturgesteuert

Erwärmung können mit allen un-

lagen mit Kleinstspeichern oder

und nicht durchflussgesteuert sind.

ten- oder nebenstehenden Kessel-

Durchlauferhitzern anderer Her-

Sollten Durchlauferhitzer durch-

Speicher Typenreihen kombiniert

steller kombiniert werden, oder

flussgesteuert sein, ist eine Kombi-

werden. Vorschaltanlagen können

elektronisch gesteuerte Durchlauf-

nation mit Roto Vorschaltanlagen

auch mit den Kombi-Heizgeräten

erhitzer zur Nachheizung eingesetzt

nicht möglich.

mit Kleinspeicher oder Durchlauf-

werden, ist darauf zu achten, das

1.4.4 Anschluss Kombispeicher ECO in Reihenschaltung Anlagen, die mit dem Roto ECO

aus der Solaranlage oder einer

Besonderheiten z. B. bei der Rege-

Kombispeicher ausgerüstet sind,

anderen regenerativen Energiequel-

lung sind nicht zu berücksichtigen.

werden hydraulisch in Reihe mit

le auf, und fließt anschließend zum

Da die Heizkreise am Heizkessel

dem jeweiligen Heizkessel ange-

Kessel.

montiert sind, oder die Heizkreise

schlossen.

Die eventuell notwendige Nach-

sich hydraulisch hinter dem Heiz-

Die Heizkreise sind am Heizkessel

heizung wird im Heizkessel durch-

kessel befinden, wird die Regelung

montiert, nicht am Kombi-Spei-

geführt. Die Reihenschaltung kann

der Heizkreise nicht verändert. Sie

cher. Der Heizungsrücklauf fließt

mit allen Heizkesselfabrikaten un-

wird durchgeführt, wie sie auch

zuerst durch den Solar-Puffer,

abhängig von der regeltechnischen

ohne Solarbetrieb durchgeführt

nimmt dort die vorhandene Wärme

Ausstattung durchgeführt werden.

werden würde.

Abb. 1.4.4.1: Hinweis: Wird der Kombispeicher an den Heizungsanschlüssen mit Absperrungen versehen, muss dieser mit einem zusätzlichen Sicherheitsventil ausgestattet sein.

Grundlagen der Solar- und Heizungstechnik

1.4.5 Anschluss Kombispeicher PREMIUM als Pufferspeicher für Solarenergie und konventionelle Wärmeerzeuger Im Gegensatz zum ECO Kombis-

Speichers und, gleitend nach Aus-

einen besseren Jahreswirkungs-

peicher, der in Reihenschaltung

sentemperatur, den Pufferteil des

grad. Ausserdem werden anstatt

angeschlossen wird, wird der PRE-

PREMIUM Speichers nach, wenn

> 35.000 Brennstarts pro Jahr nur

MIUM Speicher als Pufferspeicher

die Solarenergie nicht ausreicht.

noch < 5.000 Brennerstarts erfor-

für die Solarnalge und den konven-

Vorteil : Bei Nutzung eines mo-

derlich. Das schont die Umwelt und

tionellen Energieerzeuger gesetzt.

dernen Brennwertkessel wird der

spart Energie und Kosten.

Die Heizkreise sind am PREMI-

Rücklauf zum Kessel nicht angeho-

UM Speicher angeschlossen. Der

ben. Der Brennwertkessel arbeitet

Heizkessel heizt den WW Teil des

im Brennwertbereich und erreicht

Abb. 1.4.5.1: Hinweis: Wird der Kombispeicher an den Heizungsanschlüssen mit Absperrungen versehen, muss dieser mit einem zusätzlichen Sicherheitsventil ausgestattet sein.

Grundlagen der Solar- und Heizungstechnik

Abb. 1.4.5.2: Hinweis: Wird der Kombispeicher an den Heizungsanschlüssen mit Absperrungen versehen, muss dieser mit einem zusätzlichen Sicherheitsventil ausgestattet sein.

1.4.6 Festbrennstoffkessel Hinweis: Anlagenschemata mit Kombi-Speichern können zusätzlich mit Festbrennstoffkesseln, Pelletofen-Kesseln, Pelletkesseln oder Kamin- oder Kachelofenheizeinsätzen erweitert werden (siehe Planungshandbuch)

Grundlagen der Solar- und Heizungstechnik

1.4.7 Kombination Roto Sunroof mit Pufferspeicher und Heizkessel Roto Sunroof Kollektoren können

Vorteil: Da der Heizkessel an den

Nachteil: Es gelangt fossile En-

auch an Speicher verschiedener

Pufferteil des Speichers ange-

ergie in den Kombispeicher. Die

Hersteller angeschlossen werden.

schlossen ist, ist das umfließende

Anlagen müssen hydraulisch ein-

Es sollten allerdings die Roto So-

Wasservolumen größer. Der Kessel

reguliert werden, damit die Puffer-

larstationen genutzt werden, damit

heizt nach einem Start mehr Was-

temperatur so niedrig wie möglich

die richtigen Solarumwälzpumpen

ser auf. Die Brennerpausen werden

bleibt. Die Rücklauftemperatur aus

eingesetzt werden.

länger. Die Brennerstarts verringern

dem Heizsystem muss in der Regel

Bei Anlagen, die mit Puffer Kombi-

sich damit pro Jahr von > 35.000

deutlich niedrigere Temperaturen

Speichern ausgerüstet sind wird

auf unter 5.000. Da die Heizkessel

als 35 ° C erreichen.

der Öl/Gas Heizkessel immer an

in der Startphase mehr Schadstoffe

Um die Kessel an den Pufferspei-

den Pufferteil des Kombi-Spei-

produzieren als im Dauerbetrieb,

cher anschließen zu können ist

chers angeschlossen. Alle Heiz-

wirkt sich diese hydraulische Schal-

zusätzlich zum WW-Fühler, der im

kreise sind am Speicher ange-

tung positiv auf die Umweltbela-

Warmwasserteil installiert wird ein

schlossen. (Pufferbeladung anstatt

stungen aus. Es werden weniger

Pufferspeicherfühler in die entspre-

Reihenschaltung wie bei Roto PRE-

Schadstoffe durch den Heizkessel

chende Fühlermuffe am Kombis-

MIUM Kombispeicher 750/1000)

produziert. Der Wirkungsgrad

peicher einzubauen. Die Pufferlade-

des Brennwertkessels steigt zum

pumpe ist einzuregulieren laut Liste

Beispiel an.

Seite 9, Abb. 1.4.1.2.

1.4.8 EnEV Anforderungen: Ein oder zwei Heizkreise?

Grundsätzlich sollte versucht

2. Umwälzpumpe. Dieser Strom-

Stromverbrauch werden vermie-

werden, Heizanlagen mit nur

verbrauch geht mit dem Faktor 2,7

den. Der Anschluss der Fußboden

einem Heizkreis auszustatten.

in die Berechnung des Primärener-

Heizkreise erfolgt wie der An-

Der 2. Heizkreis, vor allem wenn

giebedarfes ein, und verschlechtert

schluss eines Heizkörper Heiz-

er als Fußboden-Heizung ausge-

den ep-Wert der Anlage.

kreises über sogenannte Rücklauf

legt ist, verbraucht Strom für die

Installationskosten und unnötiger

Boxen.

1.4.9 Zirkulationsleitung: Die EnEV informiert, dass der

lagen so zu planen, dass möglichst

möglichen Rohrdurchmesser zu

Einsatz einer Zirkulationsleitung für

auf eine Zirkulationsleitung ver-

verlegen, und die Pumpe zeit- und

die Trinkwasser Verrohrung bis zu

zichtet werden kann. Für den Fall,

temperaturgesteuert zu betreiben,

10 % der Jahresenergiemenge für

das eine Zirkulationsleitung nicht

um die Wärmeverluste so klein wie

das gewünschte Objekt verbrau-

vermieden werden kann, ist die

möglich zu halten.

chen kann. Es ist daher bei Neuan-

Zirkulationsleitung mit dem kleinst

Grundlagen der Solar- und Heizungstechnik

1.4.10 EnEV Anforderungen – Aufstellung innerhalb oder außerhalb der thermischen Hülle Die EnEV informiert, dass die

flusstabelle Seite 9, Abb. 1.4.1.2.

Inbetriebnahmeprotokolls sowie die

Aufstellung des Wärmeerzeugers

Roto hat alle Solarsysteme so aus-

Montage- und Bedienungsanlei-

und des Speichers außerhalb

gerüstet, das Sie wenig Platz be-

tung zu übergeben für

der therm. Hülle bis zu 20 % der

nötigen. Beim ECO und PREMIUM

 Roto Sunroof Solarthermie

gesamten Jahresenergiemenge ko-

Speicher ist die Konstruktion der

Kollektoren

sten kann. Es ist daher bei jedem

Anlage so gelöst, dass der Spei-

 Roto Sunroof Solarstrom

Neubau, aber auch bei der Reno-

cher inkl. Heizungsunterstützung

Module / Wechselrichter

vierung von Altanlagen darauf zu

nicht mehr als 1,1 m2 Aufstellfläche

 Roto Sunroof WDF

achten, ob die neue Heizanlage in-

benötigt. Diese Anlagen können

 Solarstation

nerhalb der thermischen Hülle z. B.

auch in Hauswirtschaftsräumen

 Speicher

im Hauswirtschaftsraum oder im

und Dachgeschossen aufgestellt

 Regelungen

isolierten Dachgeschoss aufgebaut

werden.

Solaranlagen sollten regelmäßig

werden kann.

alle 2 Jahre im Rahmen der Kesseloder Wärmeerzeugerprüfung kon-

Auch Rohrleitungen sollten inner-

Von jeder Roto Sunroof Solaranlage

trolliert und ggfs. gewartet werden.

halb der thermischen Hülle mit

sollte ein Inbetriebnahmeprotokoll

Ein Wartungsprotokoll ist der

entsprechend kleinen Durchmes-

angefertigt werden.

Montage und Bedienungsanleitung

sern verlegt werden (siehe Durch-

Dem Bauherren sind eine Kopie des

beigelegt.

Abb. 1.4.4.1: Hinweis: Wird der Kombispeicher an den Heizungsanschlüssen mit Absperrungen versehen, muss dieser mit einem zusätzlichen Sicherheitsventil ausgestattet sein.

Planung Solarthermie

2.1

Legende der verwendeten Bauteile Legende Symbol

Nummer

Unterschrift

3 4

Sicherheitventil 3 bar Hzg., 6 bar Solar, 10 Bar WW

Automatischer Entlüfter

Absperrventil

Manometer

3-Wege-Mischer mit Stellmotor

11 12

Umwälzpumpe drehzahlgesteuert zusätzlich Schwimbad Pumpe

26 32 85

Speicherladepumpe Zirkulationspumpe Solarkreispumpe

Membran-Druckausdehnungsgefäß

88 23 27 28

Solar-Ausdehnungsgefäß Vorlauffühler Rückschlagklappe Kaltwassreintritt

Druckminderer, wenn Leistungsdruck >0.8 x Ansprechdruck des Sicherheitsventil ( entspricht Din 1988 Teil 2)

Kaltwasser-Sicherheitsgruppe nach DIN 1988

Temperaturwächter (Übertemperaturschutz)

Dreiwege-Umschaltventil

Systemtrenner

Thermometer

Absperrhahn mit entriegelbarer Schwerkraftbremse

Auffanggefäß für die Solarwärmeträgerflüssigkeit

Thermosyphonschleife

109

Thermostatischer Brauchwassernischer Temperaturfühler

114

Entleerung Solarkreislauf

115

Thermostatisches Zonenventil

126

Solar-Regelung

129

Solarflexrohr 2 in 1

130

Microblasen Abscheider + Handentlüfter

131

Flach-/Röhrenkollektorenfeld

147

Durchfluß anzeige und begrenzung

149

Grobfilter

150

Plattenwärmetauscher Heizung Rücklauf Heizung Vorlauf Zirkulation Kaltwasser Stromkabel 230 V~ Fühler Kabel (Klenspannung)

Planung Solarthermie

2.2

Solartechnik Grundlagen:

Roto Sunroof Thermische Solar-

Je nach Energieeffizienzklasse:

Umweltverschmutzung durch

anlagen werden zur Trinkwasserer-

 10% bei einem Haus mit mehr

Heizung:

wärmung, zur Heizungsunterstüt-

als 20 l Heizölverbrauch / m²a

1 l Ölverbrauch/m² und Jahr ent-

zung oder zur Schwimmbaderwär-

oder m³ Gas / m²a (E)

spricht ca. 1 m³ Gasverbrauch /

mung eingesetzt. Trinkwasser Erwärmung: In Deutschland können bei

 20% bei einem Haus mit einem

m² Jahr oder auch 10 KWh/m² und

Heizölverbrauch von 15-20 l/m²

Jahr.

Jahr oder m³ Gas / m²a (D)

Bei der Verbrennung von 1 l Öl oder

 30 %, bei einem Haus mit einem

1 m³ Gas werden bis zu 2,5 kg CO2

typischer Anlagendimensionierung

Heizölverbrauch von 11 – 15 l/m²

erzeugt.

ca. 60 % des jährlichen Trinkwas-

Jahr oder m³ Gas / m²a (C)

Das entspricht 2,5 t CO2 je 1.000 l

serbedarfs eines Einfamilienhauses

 40 % bei einem Haus mit einem

durch eine Roto Sunroof solarther-

Heizölverbrauch von 8 – 11 l/m²

Ein Haus mit einem Verbrauch von

Jahr oder m³ Gas / m²a (A)

3.000 l Heizöl oder Gas produziert

mische Anlage erwärmt werden.

und bis zu Heizungsunterstützende

in einem Jahr 7,5 t CO2

 50 % bei einem Haus mit einem

Solaranlagen:

Heizölverbrauch von 6 – 10 l/m²

Roto Sunroof heizungsunterstüt-

Jahr oder m³ Gas / m²a - bei

zende Solaranlagen decken bei

Niedrigenergiehäusern oder

üblicher Dimensionierung von 10

Passivhäuser sogar mehr als

– 15 m² Kollektorfläche je nach

50 % des Gesamtwärmebedarfs.

Dämmstandard des Gebäudes.

(A+, A++, A+++)

2.3

Öl oder 1.000 m³ Gas.

EnEV: Energieeinsparverordnung / Energiepass

Die neue Energieeinsparverord-

Beispiel:

Dieser Wert wird mit 1,4 Multipli-

nung hilft bei der Feststellung der

Möchte man selbst eine über-

ziert und ergibt einen Wert von

Energieeffizienzklasse.

schlägige Ermittlung der Ener-

28 l Öl oder m³ Gas je m² Wohn-

gieeffizienzklasse vornehmen, so

fläche und Jahr. 1 l Öl entspricht

Die Energieeffizienzklasse eines

teilt man den durchschnittlichen

10 kWh/m²/a. Ergebnis: 280 kWh.

Hauses stellt üblicherweise ein

Verbrauch von Öl oder Gas der

Damit entspricht unser Musterhaus

zugelassener Energieberater fest.

letzten 3 Jahre durch die m² be-

der Klasse F.

heizte Wohnfläche. (verbrauchsab-

Auf Dauer sollten alle Gebäude der

Die EnEV schreibt den maximal

hängiger Energiepass)

Energieeffizienzklasse A entspre-

zugelassenen Energieverbrauch für

Beispiel Einfamilienhaus

chen. Dies kann durch die ener-

ein Gebäude vor. Um festzustellen

150 m² Wfl:

getische Sanierung des Gebäudes

in welcher Energieeffizienzklasse

bei 3.000 l Öl oder 3.000 m³ Gas-

erreicht werden.

sich das jeweilige Gebäude befin-

verbrauch und 150 m² beheizter

det, können sich Bauherren einen

Wohnfläche einen Wert von 20 l

Energiepass ausstellen lassen.

Öl/m² Wfl.

Planung Solarthermie

2.3

EnEV: Energieeinsparverordnung / Energiepass

(Fortsetzung) Primär Energiebedarf in kWh/m²

Primär Energiebedarf in in l/Öl bzw. m³ Gas

0 – 8 l / m² Jahr

8,1 – 11 l / m² Jahr

11,1 – 15 l / m² Jahr

15,1 - 20 l / m² Jahr 20,1 - 25 l / m² Jahr 25,1 - 30 l / m² Jahr 30,1 - 35 l / m² Jahr 35,1 - 40 l / m² Jahr ab 40

l / m² Jahr

Abb. 2.3.1: Energieeffizienzkurve für Wohngebäude lt. Dena (Treppendarstellung)

Das Haus erreicht in unserem

Tipp 2:

Bei Einbau eines Brennwertkessels

Beispiel die Energieeffizienz-

Isolieren der Kellerdecke mit einer

und einer Solaranlage zur WW

klasse F. In dieser Klasse kann

10 cm dicken Kellerdeckendäm-

Erwärmung und Heizungsunter-

mit einer Solarwärmeanlage 10 %

mung, ( Kosten im Durchschnitts-

stützung wird der Energieeffizienz-

der benötigten Jahresenergiemen-

Einfamilienhaus: bis 2.000 € )

faktor B erreicht und die Solaran-

ge eingespart werden.

Tipp 3:

lage deckt bereits bis zu 40 % des

Tipp 1:

Durch Isolierung des Dachbodens

jährlich Energiebedarfes.

Durch Austausch der alten Dop-

mit mindestens 20 cm Steinwolle

pelglasscheiben mit einem U Wert

(Kosten: bis zu 20 € je m² Dachflä-

von 2,5 – 3 gegen modernes Wär-

che) kann der Energieeffizienzfaktor

meschutzglas mit einem U Wert

C erreicht werden.

von 1,1, ( Kosten im DurchschnittsEinfamilienhaus: bis 3.000 € )

280 kWh/m²a)

Abb. 2.3.2: Energieeffizienzkurve für Wohngebäude lt. Dena (Tachodarstellung)

Planung Solarthermie

2.4

Moderne Wärmesysteme

Mit modernen Wärmesystemen

Roto Sunroof Solaranlage. Die

Solarenergie ist in Kombination mit

verringert sich der Energieeffizi-

günstigen Umwelteigenschaften

jedem modernen Wärmeerzeuger

enzfaktor erheblich.

und Brennstoffeinsparungen zählen

möglich und liegt im Trend. Das

Moderne Wärmesysteme beste-

als Argument für die Investition

Roto Sunroof erlaubt es thermische

hen aus Kombinationen moderner

in eine solarthermische Anlage.

– photovoltaische – und passive

Brennwert- oder Biomassekessel

Durch deutliche Energiepreissteige-

Sonnenenergie zu nutzen, und

oder Wärmepumpen inkl. wit-

rungen und flankierende öffentliche

ganze Dächer einzudecken. Damit

terungsgeführter Regelung mit

Fördermaßnahmen, sowie ein aus-

ist das Roto Sunroof in seiner Art

einer Niedertemperatur Heizkörper

geprägtes ökologisches Bewußt-

einzigartig.

Heizung (55/35°C) oder Fußbo-

sein entwickelt sich ein Boom bei

denheizung (35/28°C) und einer

Solaranlagen. Die Nutzung von

2.5

Förderung

Die Förderung lässt die Investiti-

Wärmeschutz gekoppelt werden.

Wärmeerzeuger die Solaranlage

onskosten für das neue Wärmesy-

Eine thermische Solar-

kombiniert werden soll.

stem spürbar sinken. Oftmals kann

anlage senkt Ihre Heizkosten

sie mit Investitionen in erhöhten

immer, gleich mit welchem

2.6

Altbau und Neubau:

Moderne Brennwertkessel mit

Pelletkessel, Hackgutanlagen und

Lüftungsanlage die Energiever-

einer thermischen Solaranlage zur

Stückholzkessel können eben-

brauchswerte nach der neuen Ener-

Heizungsunterstützung können in

falls mit Roto Sunroof kombiniert

gie Einspar Verordnung ( EnEV ) um

einem Altbau und Neubau einge-

werden und können in Alt- und

bis zu 60 % senken. Investitionen in

baut werden. Wärmepumpen plus

Neubauten eingebaut werden.

moderne Heiztechnik vermeiden so

Roto Sunroof sind sinnvoll in sa-

In Altbauten kann das neue Wär-

z. B. schwierige Dämmarbeiten an

nierten Altbauten und Neubauten.

mesystem in Verbindung mit einer

Altbauten.

Ein wichtiges Argument für den

Solartechnik bietet Roto technisch

nander abgestimmt sind.

Kunden ist die Zuverlässigkeit der

ausgereifte Solarlösungen an,

Zuverlässigkeit ist unser Argu-

Technik. Als Hersteller moderner

deren Komponenten optimal aufei-

ment!!

2.7

Zuverlässigkeit

Planung Solarthermie

2.8

Energieangebot der Sonne

Die Sonne sendet täglich gewal-

Eintrübung. Sowohl im Sommer als

Sonnenscheindauer. In Deutsch-

tige Energiemengen auf die Erde,

auch im Winter kann die Bestrah-

land ergeben sich im Jahresdurch-

nach menschlichem Ermessen

lungsstärke an der Erdoberfläche

schnitt, jährliche Strahlungssum-

unerschöpflich und unendlich. Die

bei senkrechter Einstrahlung von

men von etwa 1000 kWh/m2 a. Das

Leistung der auftretenden Sonnen-

ca. 1000 W/m2 technisch genutzt

entspricht einer Einstrahlleistung

strahlung ist abhängig von der Jah-

werden ; die Abweichungen be-

umgerechnet von 100 l Öl oder m³

reszeit, sowie der Bewölkung und

stehen im Einstrahlwinkel und der

Gas je m² und Jahr.

Leistung der Sonnenkollektoren, Sonnenstrahlungsverluste

Die Sonnenstrahlung, die von der Sonne auf die Erde trifft, muss verschiedene Luftschichten der Erdatmosphäre passieren. Dabei verliert sie an Intensität. Doch auch nachdem sie die Erdatmosphäre passiert hat, ist die Leistung groß genug, um sie technisch nutzen zu können.

Abb. 2.8.1: Solarstrahlung

2.9

Die solare Trinkwasser Erwärmung Die Roto Sunroof solare TrinkwasserErwärmungsanlage für Ein- und Zweifamilienhäuser deckt bei richtiger Auslegung bis zu 60% der zur WW Gewinnung benötigt wird, ab. Sie besteht aus mindestens 2 Stck Sunroof Elementen SRK 10/20. Bei größerem Warmwasserverbrauch werden mehr

Abb. 2.9.1: Solarjahresverlauf bei Trinkwasser-Anlagen

Kollektoren benötigt.

Planung Solarthermie

2.10 Die solare Heizungsunterstützung mit Trinkwasser Erwärmung

Abb. 2.10.1: Solarjahresverlauf bei Heizungsunterstützten Anlagen

Eine Solaranlage zur Heizungsun-

Steam Back®:

Roto Sunroof Anlagen sind

terstützung und Trinkwassererwär-

Die Sicherheitseinrichtungen im

absolut dampfsicher.

mung besteht aus mindestens

Roto Sunroof System werden unter

Bei Wiederinbetriebnahme der

5 Roto Sunroof Kollektoren, einem

dem Begriff Steam Back® zusam-

Solarumwälzpumpe werden

750l ECO oder PREMIUM Kom-

mengefasst. (Siehe 2.11) Über

zurückgebliebenen Mikroblasen

bi-Speicher zur Speicherung von

140 ° C im Sonnenkollektor werden

im Microblasenabscheider auf der

Solarenergie im Trinkwasser und

die Kollektoren entleert, damit So-

Komplettstation abgeschieden.

Heizungswasser und einer intelli-

larflüssigkeit, Kollektoren, Rohrlei-

Die Roto Sunroof-Anlage ist kom-

genten Steuerung.

tungen und Speicher keinen Scha-

plett eigensicher. Es sind keine

Die rot gekennzeichneten Flächen

den nehmen. Diese Phase bleibt so

Arbeiten am System zur Wiederin-

weisen auf solaren Überschuss hin,

lange erhalten, bis die Temperatur

betriebnahme notwendig. Auch in

der nicht genutzt werden kann.

im Kollektor unter

der Urlaubszeit benötigen Roto-

Sinnvoll ist es, die Anlagen so

135 °C absinkt. Ab 135°C wird

Sunroof-Anlagen keinerlei Vorkeh-

auszulegen, dass die solaren Über-

der Sonnenkollektor automatisch

rungen.

schüsse möglichst gering gehalten

wiederbefüllt.

werden. Steam Back® Anlagensicherheit Roto Sunroof Solaranlagen sind mit Steam Back® Sicherheitstechnik ausgerüstet, Sie nehmen sich im Überschussbetrieb automatisch außer Betrieb. In der Sicherheitsphase über 140° C wird die Solarflüssigkeit aus dem Sonnenkollektor ausgetrieben.

Planung Solarthermie

2.11 Steam Back® Sicherheitssystem* Systembeschreibung  Sicherheitssystem für ther-

 Nimmt die aktive Solaranlage

 Füllt nach Absinken der Kollek-

mische Solaranlagen. Zu diesem

– Regler – Pumpe etc ab 140 °C

tortemperatur unter 130 °C und

Sicherheitssystem gehört der

im Sonnenkollektor außer Betrieb.

Kondensation des Solarfluid-

Kollektor mit einem Mäanderab-

 Verhindert Flüssigkeitstempe-

sorber, kein Entlüfter mehr auf

raturen im Sonnenkollektor von

dem Dach, Rohrleitungen die

> 145 ° C durch Entleeren der

eine Fluidgeschwindigkeit > 0,4

Kollektoren.

m/s gewährleisten, Microblasenabscheider auf der Solarstation, eine Umwälzpumpe, die den hohen Fließwiderstand im Kollektor überwindet, eine Steam Back® geeignete Regelung  Aktiviert die Kollektorschutzfunktion ab 120 °C im Kollektor, und kühlt den Sonnenkollektor unter 120 °C ab.

 Entleert den Sonnenkollektor bei Dampfbildung innerhalb 1/10 sec.  Verhindert höhere Drücke als

gases das Solarfluid wieder in den Kollektor ein!  Nimmt die Solaranlage selbstständig wieder in Betrieb.  Fördert verbliebene Microbläschen in den Microblasenabscheider auf der Solarstation, damit

3,5 bar im Solarkreis (abhängig

die Microbläschen aus Solarfluid-

vom Fülldruck)

gas in Ruhe zurückkondensieren

 Verhindert Dampfschläge und Beschädigungen des Solar-

können.  Bei Kollektorflächen > 10 m² und

kreises durch zu hohe Tempera-

bei Dachzentralen sollte ein Vor-

turen und wechselnde Druckbe-

schaltgefäss vor dem Ausdeh-

lastungen.

nungsgefäß installiert werden.

 Lagert die aus den Kollektoren ausgedrückte Solarflüssigkeit im Ausdehnungsgefäß ab.

*“Steam Back®“ ist ein geschütztes Warenzeichen der Innova.

Planung Solarthermie

Das Steam Back® Sicherheitssystem* Funktionsbeschreibung Das Steam Back® Sicherheits-

Erreicht der Kollektor am Nachmit-

Bei Solaranlagen > 10 m² empfiehlt

system von Roto Sunroof

tag oder bei Wetteränderungen

Roto vor dem ADG** ein sogenann-

gewährleistet dem Betreiber

eine Temperatur unter 130 ° C

tes Vorgefäß in gleicher Größe des

absolute Sicherheit und Wartungs-

kondensiert das Solarfluidgas

ADG zu installieren.

freiheit der thermischen Solaran-

wieder zu Solarfluid zurück.

lage. Selbst im Urlaub, bei Nichtverbrauch des produzierten heißen

Der Druck im Ausdehnungsgefäß

Am Markt anzutreffen sind soge-

Wassers, bei Defekten von Pumpe

fördert das gespeicherte Solarflu-

nannte Drain Back Systeme. Hier-

oder Regelung und selbst bei

id wieder in den Sonnenkollektor

bei ist auf folgende Nachteile hinzu-

Stromausfall sichert Steam Back®

zurück.

weisen: geringe Förderhöhe des

das Solarsystem.

Beim nächsten Start des Solarsy-

Gesamtsystems. Bei Wasserfüllung

Bei Erreichen von Temperaturen

stems fördert die Umwälzpumpe

muss in Gegenden mit Frostgefahr

im Kollektor > 140 – 145 ° C

evtl. verbliebene Micro Gasbläs-

die Rohrleitung immer mit Gefälle

verdampft 1 Tropfen Solarfluid im

chen in den Microblasen Luft-

gelegt werden, damit das Was-

Kollektor zu 2 l Solardampf. Inner-

abscheider auf der Solarstation.

ser aus dem gefährdeten Bereich

halb kürzester Zeit (<1 s) treibt der

Hier verbleiben Sie, bis Sie durch

herauslaufen kann. Geschieht das

entstehende Dampf das Solarfluid

Zerplatzen wieder in Solarfluid

nicht, frieren Solarleitungen und

aus dem Kollektor heraus und

kondensieren.

Kollektoren auf und es kommt zu Schäden.

fördert den Flüssigkeitsinhalt der Kollektoren in das dafür ausgelegte

Das Solarsystem arbeitet wieder

Da der Kreislauf bereits bei 90 ° C

Ausdehnungsgefäß.

vollkommen einwandfrei.

Kollektortemperatur abgeschaltet

Solange die Temperatur im Kollek-

Der Vorgang geschieht auf physi-

werden muss, werden die ange-

tor > 140 ° C verharrt, bleibt dieser

kalischer Grundlage vollkommen

schlossenen Speicher evtl. nicht bis

Zustand stabil.

eigenständig ohne Regeleingriffe

zur maximal möglichen Temperatur

Kein Solarfluid im Sonnenkollektor

zu benötigen. Wartung erfordert

erwärmt oder aufgeheizt.

– kein Problem mit hohen Tempe-

das System nicht.

raturen.

*“Steam Back ®“ ist ein geschütztes Warenzeichen der Innova. ** Membranausdehnungsgefäß 22

Planung Solarthermie

Energieeffizienzklassen für Wohngebäude nach Baujahr und WschVO / EnEV Info: Verbrauchsorientierte Berechnung der Energieeffizienzklasse E E = Heizöl/Gasverbrauch/Jahr

Wohnfläche x 1,4 1 m3 Gas, 1 Liter Öl entspricht 10 kWh Wohnhaus mit ca. 150 m² Wohnfläche, Baujahr bis 1984: Verbrauch: 3.800 Liter Öl oder 3.800 m³ Gas pro Jahr Solare Deckung: 8,5 % - 13 %

3.800 l Öl / 150 m² = 25,3 l/m²

Energieeffizienzklasse: F-G Heizlast: 12 – 18 KW

Abb. 2.12.1

Wohnhaus mit ca. 150 m² Wohnfläche, Baujahr von 1985 bis 1994: Verbrauch: 2.500 Liter Öl oder 2.500 m³ Gas pro Jahr Solare Deckung: 13 % - 20 %

2.500 l Öl / 150 m² = 16.7 l/m²

Energieeffizienzklasse: D Heizlast: 10 – 12 KW

Abb. 2.12.2

Wohnhaus mit ca. 150 m² Wohnfläche, Baujahr von 1995 bis 2001: Verbrauch: 1.700 Liter Öl oder 1.700 m³ Gas pro Jahr Solare Deckung: 21 % - 30 %

1.700 l Öl / 150 m² = 11,3 l/m²

Energieeffizienzklasse: C Heizlast: 8 – 10 KW

Abb. 2.12.3

Wohnhaus mit ca. 150 m² Wohnfläche, Baujahr ab 2002: Verbrauch: 1.300 Liter Öl oder 1.300 m³ Gas pro Jahr Solare Deckung: 28 % - 41 %

1.300 l Öl / 150 m² = 8,7 l/m²

Energieeffizienzklasse: A Heizlast: 6 – 8 KW

Abb. 2.12.4

Wohnhaus mit ca. 150 m² Wohnfläche, Baujahr ab 2004: Verbrauch: < 1.000 Liter Öl oder 1.000 m³ Gas pro Jahr Solare Deckung: 37 % - 54 %

> 1.000 l Öl / 150 m² = 6,7 - 8 l/m²

Haus-Klassifizierung: A+ kfw-60 Heizlast: 5 – 6 KW

Abb. 2.12.5

Planung Solarthermie

Energieeffizienzklassen nach Baujahr und WschVO / EnEV (Fortsetzung) In den letzten Jahren werden weitere Modelle sichtbar. Die Kfw (Kreditanstalt für Wiederaufbau) fördert Gebäude, die besser sind als die aktuelle EneV. Zu nennen sind das Kfw 60 Haus, Kfw 40 Haus oder das Passivhaus

bei Heizleistung bei 150m² Wohnfläche

< 1.000 l Öl / 150m² = 5 - 6,7 l/m²

> 500 < 650 l Öl / 150m² = 3 - 5 l/m²

Energieeffizienzklasse: A++ kfw-40 Haus Heizlast 4 – 5 KW

Energieeffizienzklasse: A+++ Passivhaus Heizlast: 2 – 4 KW

2.26 Solare Deckungsbeiträge

Top Medium Standard plus Standard

Abb. 2.13.1: Vergleich solarer Deckungsbeiträge ( f sav ) unterschiedlicher Gebäude und Kollektorflächen

Solarer Deckungsbeitrag von Roto-

kollektorfläche bei verschiedenen

brauch zwischen 10 % bei Häusern

Sunroof-Anlagen zur Heizungsun-

Haustypen

vor Baujahr 1984 und 50 % bei

terstützung mit 10,6 m²

Je nach Haustyp und Verbrauch

modernen Niedrig-Energie-Häusern

Sunroof SRK 10-20) – 21,3 m² (10

kann der solare Deckungsbeitrag

betragen.

Stck Sunroof SRK 10 - 20) Sonnen-

am gesamten Jahresenergiever-

(5 Stck

Basis-Regeln zur Auslegung einer Solaranlage

3 3.1

Basis-Regeln zur Auslegung einer Solaranlage (bis 20 m Kollektorfläche) Auswahl der Roto Sunroof Solaranlage – Allgemeines 2

- Ausrichtung und Neigung

Die Auswahl der geeigneten Roto

die Schwimmbadbeheizung. Die

Solaranlage richtet sich haupt-

Fläche des benötigten Kollektor-

sächlich nach der Anwendungs-

feldes ist entscheidend und von

variante, dem Energiebedarf, der

der jeweiligen Anwendungsart

Montage von Solaranlagen ist

Ausrichtung und Neigung der

abhängig.

eine Dachfläche nach Süden.

Kollektoren sowie dem Standort

der Kollektoren: Die Optimale Ausrichtung zur

Der optimale Neigungswinkel

der Anlage. Daher ist es wichtig

- Energiebedarf:

liegt je nach Art der Anwendung

schon während der Gebäudepla-

Zur leistungsgerechten Aus-

zwischen 40° und 60°. Eine Be-

nung den Platzbedarf der Anlage

legung und Dimensionierung

schattung des Kollektorfeldes ist

auf dem Dach und im Installations-

einer Solaranlage, muss der

möglichst zu vermeiden.

raum, sowie die Ausrichtung des

Trinkwasser- und Heizwärmebe-

Gebäudes und die Dachneigung zu

darf möglichst genau ermittelt

- Standort der Anlage

berücksichtigen.

werden. Ausgehend von diesem

Eine Berücksichtigung der unter-

Energiebedarf wird die Größe des

schiedlichen Sonneneinstrahlung

- Anwendungsvariante:

Kollektorfeldes und des Speichers

am Standort der Anlage erfolgt

Häufigste Anwendungsgebiete

entsprechend der gewünschten

über die folgende Karte.

sind die Warmwasserbereitung,

Leistungsfähigkeit der Anlage

die Heizungsunterstützung sowie

bestimmt.

Je nach Region scheint die Sonne unterschiedlich lange auf die Erde. In der Sahara scheint die Sonne trotzdem nur zweimal so lange wie bei uns in Deutschland.

Abb. 3.1.1: Sonnenscheindauer Karte Deutschland

Basis-Regeln zur Auslegung einer Solaranlage

3.2

Das gemittelte Solarangebot in Deutschland:

In Deutschland im Mittelwert: 1.000 kWh/m² x a (entspricht ca. 100 Liter Öl oder m³ Gas) Kollektor Ernte: (40% - 80%) 400 – 800 kWh/m² x a entspricht ca. 40 – 80 Liter Öl oder m³ Gasersatz/m² Kollektorfläche Einsparung in € = bei .... €/Liter Öl oder m3 Gas ≙ .... €/m2 Kollektorfläche/Jahr Fossile Brennstoffe: 1 Liter Heizöl = 10 kWh, 10 l = 100 kWh, 100 l = 1.000 kWh, 1.000 l = 10.000 kWh 1 m³ Gas = 11 kWh, 10 m3 = 110 kWh, 100 m3 = 1.100 kWh, 1.000 m3 = 11.000 kWh Beispiel : In Hamm( NRW ) beträgt die jährliche Sonnen-Einstrahlungsenergie 980 kWh/m² a, in Bad Mergentheim ca. 1.300 Kwh/m² a und auf der schwäbischen Alb bis zu 1.400 kWh/m².a Durchschnittliche Sonnenscheindauer

Solarstrahlungsangebot

in Stunden pro Jahr

in kWh/m².a

1300-1400

≅ 980

1400-1500

≅ 1055

1500-1600

≅ 1130

1600-1700

≅ 1200

1700-1800

≅ 1280

1800-1900

≅ 1350

Abb. 3.2.1: durchschnittliches Solarangebot

 Auslegung und Dimensionie-

Trinkwassererwärmung

Diagramme:

Solaranlagen zur Trinkwasser

Die nachstehenden Diagramme

Erwärmung werden in der Regel

geben Richtwerte zur einfachen

auf eine solare Deckungsrate von

Auslegung einer Solaranlage mit

50-65 % ausgelegt. Für eine erste

einem normalen Sonnenenergie-

Abschätzung der Anlagengröße

Deckungsbeitrag, südlicher Aus-

kann das nachstehenden Dia-

richtung und 45/60° Neigung.

gramm verwendet werden.

Diese Werte können für Kleinanlagen-Auslegungen bis 20 m2 Kollektorfläche übernommen werden. Für größere Anlagen oder genaue Werte für Kleinanlagen ist auf das Auslegungsprogramm T-Sol zurückzugreifen.

 Anwendungsgebiet:

rung einer Solaranlage über

Basis-Regeln zur Auslegung einer Solaranlage

3.3

Grundlagen für Trinkwassererwärmung

Niedriger Verbrauch

20-30 Liter Ww. (45 °C) pro Person und Tag

Typischer Verbrauch

30-50 Liter Ww. (45 °C) pro Person und Tag

Hoher Verbrauch

50-80 Liter Ww. (45 °C) pro Person und Tag

Abb. 3.3.1: durchschnittlicher täglicher Warmwasserbedarf

Ergänzung: Bei Solaranlagen immer die Spülmaschine an die Warmwasserleitung anschließen! Waschmaschinen können entweder mit einem Vorschaltgerät oder bei Neukauf mit Kalt- und Warmwasseranschluss ebenfalls an die Solaranlage angeschlossen werden.

3.4

Roto Sunroof Trinkwasser Erwärmung

Auslegung:

Faustregel: - 1 m2 Kollektorfläche Typ SRK/Person im Ein – und Zweifamilienhaus - 100-150 Liter/Solar-Speicherinhalt pro Flachkollektor SRK + Nachheizteil 100 Liter PS. Bei Mehrfamilienhäusern sinkt der Verbrauch um bis zu 50 % ab. Im MFH wird nur ½ m² Kollektor TYP SRK/Person benötigt.

Abb. 3.4.1: Auslegungsdiagramm Sunroof WW-Erwärmung

Basis-Regeln zur Auslegung einer Solaranlage

3.5

Anwendungsgebiet: Heizungsunterstützung + Trinkwassererwärmung Solaranlagen zur Heizungsunterstützung werden in den meisten Fällen mit der solaren Warmwasserbereitung kombiniert. StandardKombianlagen können von 10 % bis 50 % der jährlich benötigten Wärmeenergie eines Hauses solar erzeugen. (Deckungsrate Trinkwasm2 beheizte

ser: bis zu 70 %).

Wohnfläche

Da der spezifische Heizwärme-

inklusiv WW

bedarf unterschiedlicher Häuser

Erwärmung für

sehr stark variieren kann, ist nur

4 bzw. 6 Per-

eine überschlägige Berechnung

sonen

möglich. Eine Berechnung mit T-Sol-Simulationsprogramm liefert genauere Ergebnisse.

Bei Anlagengrößen im schraffierten Teil des Diagramms sollte ein zusätzlicher Sommerverbraucher angeschlossen werden, z.B. Freischwimmbecken, Whirlpool draußen, etc.

Bitte beachten:

Beispiel:

Bei der Wohnfläche handelt es sich

60 m² beheizte Wohnfläche in der

um die beheizte Wohnfläche in der

Übergangszeit (WZ, EZ, Küche,

Regel um den Faktor 2 größer, wird

Übergangszeit, in der Regel WZ,

Bad) entsprechen einem Haus mit

aber in der Übergangszeit noch

EZ, Küche, Bad.

ca. 120 m² Wohfläche.

nicht beheizt.

Die gesamte Wohnfläche ist in der

Basis-Regeln zur Auslegung einer Solaranlage

3.5.1 Faustregel Auslegung benötigte Kollektorfläche Hauszusatzheizung und Trinkwassererwärmung bei Idealausrichtung

(anhand eines Beispiels): Kollektor SRK

1 m² Kollektorfläche Typ Roto

Frage: Wie groß ist die

- benötigte Kollektorfläche = 6 m²

Sunroof SRK 10/20 reicht für bis

notwendige Sunroof

Flachkollektoren Roto Sunroof

zu 10 m2 beheizte Wohnfläche in

Kollektorfläche und der

SRK 10/20

der Übergangszeit plus benötigte

benötigte Kombispeicher?

Kollektorfläche für die Trinkwasser Erwärmung.

- Trinkwasser Erwärmung:

Gesamt benötigte Kollektorfläche:

benötigt m² Kollektorfläche

Trinkwasser

4 m²

Heizungsunterstützung

6 m²

Für die Auslegung wird die beheizte Wohnfläche in der Übergangs-

- 4 Personen (je Person 1 m²)

Gesamt benötigte Fläche 10 m²

zeit (WZ, EZ, Küche, Bad = ca. 1/2 der Wohnfläche) herangezogen:

- m² beheizte Wohnfläche 60 m²

5 Stück Roto Sunroof SRK 10/20

Beispiel:

Benötigte Kollektorfläche = 60 m²

Kollektoren erreichen

4 Personen-Haushalt, 120 m²

Wohnfläche / durch 10 m² WF

5 x 2,13 m² = 10,65 m². Es werden

Wohnfläche, davon werden in der

5 Kollektoren geliefert.

Übergangszeit die Hälte = 60 m²

Korrekturen betreff der Dachnei-

beheizt

gung und der Südausrichtung siehe

Ausrichtung: Dachneigung 25°,

3.6.1 und 3.6.2.

Abweichung von der Südrichtung 50° nach Westen (3,3 h nach 12:30 Uhr Winterzeit).

3.5.2 Auslegung der Kombi-Speichergröße:

100 bis 150 Liter Speicherinhalt pro Flachkollektor Roto Sunroof SRK 10/20 plus 200 Liter Nachheizvolumen Beispiel: Minimale Speicherauslegung: 5 Stück SRK 10/20 x 100 l + 200 l = 700 Liter Maximale Speicherauslegung: 5 Stück SRK 10/20 x 150 l + 200 l = 950 Liter gewählt: Roto PREMIUM 750 l

Basis-Regeln zur Auslegung einer Solaranlage

3.6

Ermittlung der Kollektorfläche bei Abweichung von der Idealausrichtung:

Idealausrichtung = 45° Dachneigung, Ausrichtung nach Süden bei Idealausrichtung benötigte Kollektorfläche:

10 m²

3.6.1 Korrekturfaktor fo und fi: Weicht der Standort aus dem Süden (fo) und dem idea-

Süden ist in Deutschland

len Anstellwinkel (fi) von 45 ° ab, so ist die Kollektorflä-

bei Sommerzeit um 13:30 Uhr

che zu korrigieren. (siehe hierzu Korrekturfaktoren)

bei Winterzeit um 12:30 Uhr.

15 ° Abweichung entsprechen 1 Stunde Zeit. Entnehmen Sie den entsprechenden Korrekturfaktor aus den nachfolgenden Grafiken. Korrekturfaktor fo: Kollektorfläche korrigiert = Faustformelergebnis dividiert durch fo Beispiel aus 3.5.1 Ergebnis: Bei 3,33 Stunden Abweichung nach Westen (1 Stunde Abweichung = 15°) beträgt der Korrekturfaktor 0,92. Benötigte Kollektorfläche: 10 m² / 0,92 = 10,87 m² 10,87 m² Kollektorfläche können nicht geliefert werden. 5 Roto Kollektoren ca. 2,13 m² erreichen 10,65 m². Abb. 3.6.1.1: fo Korrekturfaktor Abweichung aus Südrichtung

Es bleibt bei 5 Kollektoren.

3.6.2 Korrekturfaktor fi: Entspricht die Dachneigung mehr oder weniger als 45°, so ist die bis jetzt ermittelte Kollektorfläche durch den Korrekturfaktor fi zu dividieren. Beispiel aus 3.5.1 Berechnung: Die Dachneigung beträgt 25° und somit ist der Korrekturfaktor 0,95 Bisheriges Ergebnis:

10,87 m²

Ergebnis mit fi = 10,87 / 0,95 = 11,44 m². 11,44 m² Kollektorfläche können nicht geliefert werden. Abb. 3.6.2.1: fi Korrekturfaktor Dachneigungswinkel

Es bleibt bei 5 x 2,13 m². SRK Kollektoren = 10,65 m² oder bei Erweiterung um 1 Kollektor = 2 x 3 SRK = 12,8 m²

Basis-Regeln zur Auslegung einer Solaranlage

3.6.3 Auswahl bzw. Zusammenstellung der Kollektoren

Ein Sunroof Kollektor SRK 20/10 ist gleich 2,13 m² Bruttofläche bzw. 1,95 Apertur- oder Nettofläche. Benötigte Kollektorfläche 11,44 m² / 2,13 m² =

5,37 Stück Sunroof

Gewählt:

5 Stück Sunroof

3.7

Sonderfall: Heizung eines Schwimmbades mit Roto Sunroof Kollektoren

Die nötige Energie zur Heizung eines Schwimmbades hängt von mehreren Einflussfaktoren ab. Als erstes muss zwischen einem Schwimmbad im Freien und einem überdachten Schwimmbad im Hausinneren unterschieden werden. Anschließend muss berücksichtigt werden, ob das Becken abgedeckt ist oder nicht. Die unterstehende Simulationstabelle wurde den folgenden Kriterien gemäß erstellt: - Warmwasserbedarf: 200 l/Tag

- Beckentemperatur 22 °C für ein Schwimmbad im Freien (von Mai bis September)

stehend angegebenen Werten bedeutet eine starke Erweiterung

(4 Personen) - gew. Abdeckungsrate: Schwimmbad 50 – 60 %:

24 °C für ein überdachtes Schwimmbad

gewünschte Deckung Brauch-

schwimmbad mit einer Beckenflä-

warmwasser: 60 – 70 %

(Raumtemperatur 28 °C) - durchschnittliche Beckentiefe: 1,4 m - durch Abdeckung des Beckens reali-

der erforderlichen Kollektorfläche. - Richtwert für ein Hallenche von 32 m²:

- Orientierung der Kollektoren:

- Ein zusätzliches °C Beckenwasser-

Süden, Kollektor Neigung: 40°

temperatur bedeutet die Erwei-

sierbare Energieersparnis:

tung der Kollektorfläche

30 % für ein Schwimmbad

Zusätzliche Erhöhung der

um 8 bis 10 %, das heißt um

im Freien,

Beckentemperatur

ein Stück Roto Sunroof SRK

- Eine Erhöhung der Beckentempe-

Kollektor.

15 % für ein Schwimmbad im Inneren

ratur im Verhältnis zu den neben-

Schwimmbadtyp

Schwimmbad im Freien abgedecktes Beckem

Schwimmbadgröße Durchschnittswert der jährlich erhaltenen Sonnenenergie

Kollektorfläche zur Beheizung eines Schwimmbades Überdachtes Schwimmbad im Inneren (ganzjährig) (Mai bis September) nicht abgedecktes Becken abgedecktes Becken nichtabgedecktes Becken

20 m²

32 m²

20 m²

32 m²

20 m²

32 m²

20 m

32 m²

< 1300 kWh/ m².Jahr

12,5

7,5

12,5

≥ 1300 kWh/ m².Jahr

7,5

12,5

Abb. 3.7.1: Auslegung Kollektorfläche für Schwimmbäder

Die Wirkungsgradminderungen

Die gewählte Kollektorfläche für

ten Fläche für die Hauszusatzhei-

aufgrund von Abweichungen im

die Schwimmbadbeheizung eines

zung und Warmwasserbereitung

Verhältnis zur Süd-Orientierung

Aussenschwimmbades kann im

addiert werden.

oder zur idealen Neigung können

Winter für die Heizungsunterstüt-

für kleine Installationen bis zu

zung genutzt werden.

Achtung, die maximal anschließ-

20 m2 Kollektorfläche nur durch

Bei Hallenschwimmbädern muss

bare Kollektorfläche bei Benutzung

Hinzufügen eines zusätzlichen

die Fläche für die Beheizung des

eines ECO bzw. PREMIUM 1000 –

Kollektors kompensiert werden.

Schwimmbades mit der errechne-

Speichers beträgt ca. 15 - 16 m². 31

Basis-Regeln zur Auslegung einer Solaranlage

3.8

Beispiele: Solare Trinkwassererwärmung und Schwimmbaderwärmung mit Roto Sunroof

Abb. 3.8.3

Beispiele: Solare Trinkwassererwärmung und Heizungsunterstützung und Schwimmbaderwärmung mit Roto Sunroof

Abb. 3.8.4.: Hinweis: Wird der Kombispeicher an den Heizungsanschlüssen mit Absperrungen versehen, muss dieser mit einem zusätzlichen Sicherheitsventil ausgestattet sein.

Basis-Regeln zur Auslegung einer Solaranlage

3.9

Zusammenfassung Dimensionierung des Roto Sunroof

Die Dimensionierung von Roto Sunroof Solaranlagen ist von folgenden Faktoren abhängig: - dem Warmwasserverbrauch - der gewünschten solaren Deckungsrate - dem Standort/den Wetterbedingungen

- der Ausrichtung und Neigung der Kollektorfläche - der Anpassung an die örtlichen

zusätzlich der Gebäudewärmebedarf und die Parameter der Heizungsanlage zu berücksichtigen.

Voraussetzungen (bestehende

Bitte beachten Sie ebenso - wie bei

Speicher etc.)

Solaranlagen zur Schwimmbader-

Für Solaranlagen zur Unterstützung

wärmung - die gesonderte Pla-

der Raumheizung sind bei der Di-

nungsanleitung und Vorschläge für

mensionierung der Kollektorfläche

Hydrauliken in Planungshandbuch.

3.9.1 Der Einfluss des Warmwasserverbrauchs Der wichtigste Faktor zur Ausle-

ein Bedarf von 30-50 Litern pro

be, Hotels und Gaststätten, Sport-

gung der Solaranlage ist der Warm-

Person angenommen.

einrichtungen, mehrgeschossigem

wasserverbrauch. Im Wohnbereich

In MFH wird weniger Trinkwasser

Wohnungsbau etc.) wird dringend

wird der Verbrauch in Ermangelung

je Person benötigt. In der Regel

empfohlen den WW Verbrauch zu

exakter Messdaten meist anhand

wird mit max. 25 l / Person und Tag

messen. Dazu genügt der Einbau

der Personenanzahl gemäß Tabelle

gerechnet.

eines Wasserzählers im Kaltwasser-

1 abgeschätzt. Typischerweise wird

Bei anderen Nutzungsarten (Gewer-

zulauf des Warmwasserspeichers.

Beispiel für Trinkwasser-Verbrauch in EFH, ZFH, MFH und Hotels mit normalem Standard Niedriger Verbrauch

20 – 30 Liter Trinkwasser (45 °C) pro Person und Tag

Typischer Verbrauch 30 – 50 Liter Trinkwasser (45 °C) pro Person und Tag

MFH / Hotel EFH / ZFH / Stiftung

Warentest 50 l/Person

Hoher Verbrauch

EFH exklusiv

50 – 80 Liter Trinkwasser (45 °C) pro Person und Tag

Abb. 3.9.1.1: durchschnittlicher täglicher Warmwasserbedarf in Ein- und Zweifamilienhäusern, MFH und Hotels.

Haushaltsgeräte mit Warmwas-

des Verbrauchs können die Geräte

Haushaltsgeräte mit Warm-

seranschluss im Einfamilien-

– je nach Sparsamkeit des Geräts

wasseranschluss im Mehr-

haus

und der Haushaltsgröße – je eine

familienhaus

Einige moderne Waschmaschinen

halbe Person gerechnet werden.

bzw. alle Geschirrspüler können

Bei beiden Geräten ist eine ganze

Achtung: In MFH werden

direkt oder über ein Vorschaltgerät

Person zu rechnen.

Waschmaschinen und Spülma-

an die Warmwasserleitung ange-

Beispiel: 4 Personen

schinen nicht gerechnet. Der

schlossen werden. Der Anschluss

EFH normal: 30 l - 50 l

WW Verbrauch in MFH ist um

dieser Geräte erhöht den Nutzen

gewählt: 40 l / Person x 4

bis zu 50 % geringer als in Ein-

der Solaranlage deutlich, da an-

+ Waschmaschine und Spülma-

und Zweifamilienhäusern.

sonsten geräteintern das benötigte

schine = 1 Person

Trinkwasser über einen Heizstab

= 5 Personen x 40 l = 200 l Warm-

Faustformel:

erhitzt würde. Bei der Abschätzung

wasserverbrauch pro Tag

Wird eine Spül- oder Waschmaschine an die Solaranlage angeschlossen, spart sie pro Gerät je Jahr 30€ - 35€ ein. 33

Basis-Regeln zur Auslegung einer Solaranlage

3.9.2 Der Einfluss der gewünschten solaren Deckungsrate

Die gewünschte solare

wird. Von ca. Mai bis September

In Mehrfamilienhäusern werden die

Deckungsrate:

lässt sich annähernd eine solare

Anlagen knapper dimensioniert,

Die gewünschte solare Deckungs-

Volldeckung erreichen, und der

und es wird eine Deckungsrate von

rate, also der Anteil am jährlichen

Heizkessel kann zeitweise außer

30 bis 40 % bei einem erreichbaren

Gesamtwärmebedarf (WW und

Betrieb genommen werden (Ver-

Systemnutzungsgrad um 50 %

Heizung), der solar gedeckt werden

ringerung der Verluste, erhöhte

und kleiner angestrebt.

soll, ist eine wichtige Zielgröße für

Brennstoffeinsparung). Lediglich

Die Solaranlagen werden in der

die Dimensionierung des Solarsy-

bei längeren Schlechtwetterperio-

Regel gegen eine Speicher-

stems. Die Deckungsrate beinhaltet

den kann auf den Heizkessel ohne

temperatur von 35 ° C ausgelegt.

damit auch Zirkulations- und Spei-

Komforteinbußen nicht verzichtet

cherverluste, da die Summe aller

werden.

Energien berücksichtigt wird. Die Deckungsrate ist definiert als: D [%] = Solarenergie/(Solarenergie + Energie vom Heizkessel Abb. 3.9.2.1: Deckungsrate Solar

Für Mehrfamilienhäuser gibt es noch keine klaren Konzepte zur

zugeführten und abgenommenen Die Anteile der solaren Deckung

Heizungsunterstützung. Der Markt

variieren je nach Haustyp und

befindet sich noch in der Entste-

Kollektorfläche zwischen 10 und

hungsphase.

50 %. Häuser mit Saisonalspeicher kön-

Bei solaren Großanlagen (sog.

nen eine solare Deckung von

reinen Vorwärmanlagen), beispiels-

100 % erreichen.

weise für Industrieanlagen, reicht

In der Forschung wird der solare

es unter Umständen aus, eine

Deckungsgrad auch f sav genannt.

Systemnutzungs-

solare Deckungsrate um 20 %

Warmwasserbedarf und Sonnen-

argumentation:

anzustreben. Entscheidendes Aus-

einstrahlung stimmen übers Jahr

Der erreichbare Systemnutzungs-

legungskriterium ist der Preis / er-

gesehen nicht überein, sodass eine

grad und die solare Deckungsrate

zeugter KWh. Je kälter die Speicher

hundertprozentige solare Deckung

bewegen sich gegenläufig. Bei

– desto höher der Ertrag. Auch in

ohne saisonale Speicherung nicht

einer hohen Deckungsrate lässt

diesem Bereich befindet sich der

möglich ist. Eine hohe Deckungs-

sich aufgrund der höheren Wärme-

Markt erst in seiner Entstehungs-

rate erfordert eine größere Kollek-

verluste im System und der nicht

phase.

torfläche.

nutzbaren Überschüsse in den Sommermonaten nur ein geringer

Der Energiepass sorgt ab Mitte

Für Ein- und Zweifamilienhäuser

Systemnutzungsgrad erzielen.

2008 für eine verstärkte Nachfrage

wird meist eine Deckungsrate um

Üblicherweise wird bei kleineren

in diesem Bereich.

60 % angestrebt. (Stiftung Waren-

Solaranlagen ein Systemnutzungs-

test „sehr gut“). Die Auslegungs

grad von 30 % bis 40 % erreicht.

– oder auch Zapftemperatur wird entweder bei 45 ° C oder höher

Mehrfamilienhäuser:

vorgegeben.

Das Auslegungsziel bei der Anlagendimensionierung im Bereich

Die Auslegung auf eine Deckungs-

des mehrgeschossigen Wohnungs-

rate um 60 % stellt einen guten

baus ist anders als bei Einfamilien-

Kompromiss aus Systemertrag und

häusern.

Investitionskosten dar, bei dem

Das Ziel ist meist das Erreichen

beim Verbraucher erfahrungsge-

möglichst geringer Wärmegeste-

mäß die größte Zufriedenheit erzielt

hungskosten.

Basis-Regeln zur Auslegung einer Solaranlage

3.9.3 Der Einfluss des Strahlungsangebots am Aufstellungsort

Die Summe der jährlichen Sonnen-

um bis zu 30 % nach oben auf-

durchschnittliche Sonneneinstrah-

einstrahlung auf eine horizontale

treten. Im Süden Deutschlands

lung in Deutschland ist in Abbil-

Fläche beträgt in Deutschland im

kann meist von 10 bis 30 % mehr

dung 3.1.1. (Seite 25) dargestellt.

Mittel ca. 1000 kWh/m2. Je nach

Sonneneinstrahlung ausgegangen

Standort können Abweichungen

werden. Die langjährig ermittelte

3.9.4 Der Einfluss des Neigungswinkels der Kollektoren und der Ausrichtung Die Kollektoren können auf nahezu

einer Südausrichtung und einem

durch eine vergrößerte Kollektor-

allen (Dach-)Flächen montiert

Neigungswinkel von ca. 45° erzielt.

fläche kompensiert werden. Die

werden, wobei die zur Verfügung

Die Minderung des Ertrages bei

Abbildung 3.6.1.1 und 3.6.2.1 auf

stehende Fläche möglichst ver-

Südwest-/Südost-Ausrichtung ist

Seite 30 zeigen den Korrekturfaktor

schattungsfrei sein sollte.

relativ gering. Bei größeren Abwei-

in Abhängigkeit von Neigung und

Maximale Erträge werden bei

chungen kann der Minderertrag

Ausrichtung.

Planungsblätter Hydraulik – Spezialwissen

4.1

Druckverlustberechnung Solarkreis

Der üblicherweise im Solarkreis

der Druckverlust der Solarstation,

1. Nachdem die erforderliche

vorgesehene Volumenstrom

des Wärmetauschers sowie der

Kollektorfläche ermittelt und der

beträgt 15 - 40 Liter pro m

Rohrleitungen in Abhängigkeit

gewünschte Kollektortyp sowie die

Kollektorfläche und Stunde

von Länge und Querschnitt sind

erforderliche Anzahl ausgewählt

(Lowflow = 15 l/m² Highflow =

zu berücksichtigen. Dabei ist zu

ist, kann in der Abbildung 4.1.1

40 l/m² Kollektorfläche).

beachten, dass der Rohrleitungs-

der Druckverlust im Kollektorkreis

Sunroof Kollektoren werden bis 5

widerstand von Edelstahlwell-

abgelesen werden.

Kollektoren in Reihe geschaltet,

schläuchen aufgrund der raueren

Die Verbindungen der Kollektoren

um eine einfache Entlüftung und

Oberfläche höher liegt als der von

untereinander sowie jeweils 0,5 m

gleichmäßige Durchströmung zu

Kupferrohren mit gleichem Innen-

Zuleitung mit Wellrohr DN 12 sind

gewährleisten. Der Volumenstrom

durchmesser.

hier bereits berücksichtigt.

durch die Kollektoren ist von der

Die höhere Viskosität und gerin-

Anzahl der in Reihe geschalteten

gere Wärmekapazität vom Gly-

Kollektoren abhängig. Mit zuneh-

kol-/Wassergemisch (45/55 % bei

mender Anzahl von Kollektoren

40°C) ist in den folgenden Tabellen

steigt der Druckverlust an. Auch

aufgeführt.

Typ SRK

Anzahl in

Fläche in m²

Reihe

Volumen-

Druckverlust

strom in l / h

in mWs

in Zuleitung

gesamt mWs

mWs 10/20

4,26

170

3,5

0,1

3,6

6,39

212

4,5

0,3

4,8

8,52

340

6,0

0,8

6,8

10,65

250*

6,0*

1,5

7,5

2,13 m²

Abb. 4.1.1: Druckverlust im Kollektorfeld

*Beispiel Seite 39.

Planungsblätter Hydraulik – Spezialwissen

4.2

Druckverlust Rohrleitungen

Der Druckverlust der Rohrlei-

Abhängigkeit des Volumenstroms

stallierenden gesamten Rohrlänge

tungen wird anhand Abbildung

aufgelistet. Der Volumenstrom aus

(Hin- und Rückleitung) multipliziert.

4.2.1 Druckverlust Rohrleitungen

der Kollektortabelle wird auf den

bestimmt.

nächstliegenden Wert in Abbildung

Rohrleitungen: Druckverlust pro m

Hier sind für die verschiedenen

4.2.1 Druckverlust Rohrleitungen

Rohr (mWs pro m) bei Volumen-

Rohrarten und Querschnitte die

auf- bzw. abgerundet und der

strom ....

Druckverluste pro Meter Rohr in

entsprechende Wert mit der zu in-

Nennweite

150 l/h

200 l/h

250 l/h

300 l/h

350 l/h

400 l/h

in mm

mWs/m

Kupfer

0,01

0,016

0,024

0,032

0,044

0,06

Kupfer

Typ

0,04

0,07

0,01

0,014

0,018

0,024

Edelstahlwellrohr 16

0,02

0,03

0,04

0,05

0,07

0,09

Edelstahlwellrohr 20

0,01

0,015

0,02

0,025

0,03

0,035

Abb. 4.2.1: Druckverlust Rohrleitung

4.3

Druckverlust Solarstation

In Abbildung 4.3.1 Wärmetauscher und Solarstation, wird der Druckverlust der Station bei dem entsprechenden Volumenstrom abgelesen.

Station mWs

150 l/h

200 l/h

250 l/h

300 l/h

350 l/h

400 l/h

0,4

0,45

0,5*

0,55

0,62

0,7

350 l/h

400 l/h

0,62

0,7

*Beispiel Seite 40.

Abb. 4.3.1: Druckverlust Solarstation

4.3.1 Druckverlust Wärmetauscher Wärmetauscher mWs

150 l/h

200 l/h

250 l/h

0,4

0,45

0,5* 0,55 *Beispiel Seite 40.

Abb. 4.3.2: Druckverlust Wärmetauscher

4.4

300 l/h

Druckverlust Gesamtanlage

Die Druckverluste von Kollektor-

nächst größeren Rohrleitungsquer-

Solaranlage > 7,7 m entstehen.

feld, Rohrleitung und Station wer-

schnitt einzusetzen.

> 7,7 m ist ein notwendiger Flüssig-

den summiert und die erforderliche

Der Rechengang kann anhand des

keitsanlauf von ca. 200 l/h ± 10 %

Pumpe ausgewählt. Übersteigt der

auf der Seite 40 dargestellten Bei-

nicht mehr gewährleistet.

Druckverlust die Förderhöhe der

spiels nachvollzogen werden.

Pumpe, so wird empfohlen, den

Es sollte kein Druckverlust in einer

Planungsblätter Hydraulik – Spezialwissen

4.5

Grenzwertbetrachtung

Zur schnellen Abschätzung der

30 m (15 m einfache Länge) mit

von Kollektoren in Reihenschaltung

maximal möglichen Anzahl von

verschiedenen Querschnitten kann

abgelesen werden.

Kollektoren dient die Grenzwertta-

hier für die Pumpen Wilo ST 20/9

belle. Für Rohrleitungslängen von

und ST 20/6 die maximale Anzahl Sunroof Kollektor SRK 10/20

Leitung

Nennweite

Pumpe

Kupfer

18 mm

ST 20/9

1x4 / 1x5 / 2x3 / 2x4 / 2x5 / 3x3

Kupfer

22 mm

ST 20/9

1x4 / 1x5 / 2x3 / 2x4 / 2x5 / 3x3 / 4x3 / 3x4

Edelstahl

16 mm

ST 20/6

1x2 / 1x3 / 2x3 / 2x2

Edelstahl

20 mm

ST 20/9

1x4 / 1x5 / 2x3 / 2x4 / 2x5 / 3x3 / 4x3

Abb. 4.5.1: Grenzwertbetrachtung: Anzahl der maximal einsetzbaren Kollektoren in Reihe für verschiedene Leitungsarten und Pumpen bei 15 m einfacher Leitungslänge und einem Volumenstrom von 30 l /m2h (Glykol-/Wasser-Gemisch 40/60 %).

4.5.1 Druckverluste verschiedener Kollektorfelder Druckverlust für Reihenschaltung von Kollektoren mit Verbindungsleitung aus Edelstahlwellrohr DN 12. Medium: Glykol/Wassergemisch 40/60 % mit einer Temperatur von 40 °C.

Abb. 4.5.1.1: Druckverlust SRK 10/20

Der Druckverlust aller Systemkomponenten soll 7,7 m nicht übersteigen. Nur dann ist ein Druckfluss von > 200 l/h in der Gesamtanlage gewährleistet. 38

4.6

Daten der WILO-Solarpumpe Typ ST 20/6 (Komplettstation B6 u. C6) bzw. ST 20/9 (Komplettstation B9 u. C9):

Abb. 4.7.2: Pumpen Stromverbrauch Abb. 4.7.1: Kennlinien Roto Solarpumpen

Die Umwälzpumpe ST20/11 mit 11 m Förderhöhe ist nur als Ersatzteilpumpe erhältlich und muss im Schadensfall separat bestellt werden.

Planungsblätter Hydraulik – Spezialwissen

4.7

Druckverlustermittlung im Kollektorkreis und Pumpenauswahl

Die Druckverluste werden aufsummiert

Rechenbeispiel 2

Druckverlust Kollektorfeld Tabelle 4.1.1 Seite 36.

für 5 Kollektoren Sunroof bei 30 m Rohrleitung Kollektorfeld Druckverlust 4.1.1. Seite 36

Druckverlust Rohrleitung gesamt [mWs]

Rohrleitung Druckverlust 4.2.1. Seite 37

Druckverlust Tabelle „4.1.1. Kollektoren“ [mWs]

Wärmetauscher und Solarstation 4.3.1. + 4.3.2. Seite 37

+ Druckverlust Tabelle „4.2.1. Rohrleitungen“ [mWs] bei 250 l/h

Ergebnis:

+ Druckverlust Tabelle „4.3.1. + 4.3.2. Wärmetauscher

Die Auslegung bleibt unter 7,7 m Gesamtwiderstand.

und Solarstation“ [mWs]

Die Anlage kann wie aufgeführt gebaut werden. Bei 7,6

Summe: Druckverlust Solarkreis gesamt [mWs/m]

m Widerstand werden mit 5 Kollektoren SRK 10/20 ca.

Rechenbeispiel 1

4.5.1.1). Das entspricht ca. 20 l/m²h und reicht aus, um

für 5 Kollektoren Sunroof bei 30 m

den SRK Kollektor mit einem Δt von 20 K zu kühlen bei

6,0 mWs/bei 250 l/h und 5 Kollektoren in Reihe, s. S. 36

einer Einstrahlung von 1000 W/m² und einer Kollektor-

1,2 mWs/bei 250 l/h und Edelstahlwellrohr 16 mm

temperatur von 70 °C.

220 l/h ± 10 % Durchfluss erreicht (siehe S. 38, Abb.

+ 0,5 mWs + 0,5 mWs Summe: 7,7 mWs Druckverlust Solarkreis gesamt Ergebnis: Der Gesamtdruckverlust ist zu hoch. Es ist eine andere Rohrdimensionierung zu wählen.

III. Volumenstrom und Druckverlust werden verglichen und der geeignete Pumpentyp ermittelt Volumenstrom

Pumpe

bis

Druckverlust 3,5 mWs

und

950 l/h und 2 Kollektoren in Reihe

ST 20/6

bis

7,7 mWs

und

220 l/h und 5 Kollektoren in Reihe

ST 20/9

Über 7,7 mWs kann keine Pumpe mehr gewählt werden Bei größerer Kollektoranzahl sind Gruppen parallel zu schalten. 2. Beispiel: 1x4 / 1x5 / 2x3 / 2x4 / 3x3 / 4x3 Abb. 4.6.1: Pumpentypermittlung = Werte für Beispiel

Es muss die Pumpe ST 20/9 gewählt werden.*

Planungsblätter Hydraulik – Spezialwissen

4.8

Druckverlustermittlung komplett

Ermitteln Sie mittels der Abbildung 4.1.1 / Seite 36 die Druckverluste in Meter Wassersäule [mWs].

Druckverlust Kollektor

Anzahl in Reihe

___________

Kollektortypen SRK

___________

Fläche

___________ m²

Volumenstrom

___________ l/h

___________ mWs Druckverlust Kollektoren

2. Druckverlust Rohrleitungen (siehe Abbildung 4.2.1 / Seite 37) Formel Druckverlust pro m Rohr [mWs/m] x Rohrlänge [m] = Druckverlust gesamt [mWs] __________ mWs/m x _________m = _________________ mWs Druckverlust Rohrleitungen 3. Wärmetauscher und Solarstation (siehe Abbildung 4.1.1 und 4.3.2 / Seite 37) _____________ mWs Druckverlust Solarstation _____________ mWs Druckverlust Wärmetauscher II. Zählen Sie die Druckverluste aus 1., 2. und 3. zusammen. 4. Druckverlust Solarkreis

____________ mWs Druckverlust Kollektoren

____________ mWs Druckverlust Rohrleitungen

+ __________ mWs Druckverlust Solarstation

+ __________ mWs Druckverlust Wärmetauscher

___________________________________________________ Summe:

____________ mWs Druckverlust Solarkreis gesamt

____________________________________________________ III. Vergleichen Sie Volumenstrom und Druckverlust Solarkreis,

und ermitteln Sie in der Abbildung 4.7.1 / Seite 40 den geeigneten Pumpentyp.

5. Pumpentyp Druckverlust Solarkreis bis

__________ mWs

Volumenstrom

5_0_0 l/h

Pumpentyp

__________ 41

Planungsblätter Hydraulik – Spezialwissen

4.9

Beispiel der Anordnung von SRK Kollektoren, SRP Solarstrommodulen und Roto Wohndachfenstern

Roto Sunroof für Süddach mit 2x5 Stück Roto Sunroof SRK 10/20 16 Stück Roto Sunroof SRP und 4 Stück Wohndachfenster Roto Sunroof mit  Traufanschluss  Firstanschluss und + Ortgang links und rechts.

Abb. 4.9.1: Beispiel Modulanordnung Roto Sunroof

Planungsblätter Hydraulik – Spezialwissen

4.10 Hydraulischer Anschluss der Kollektoren

Allgemeines

der Rohrleitungsführung muss,

Dimensionierung der

Die Rohrleitungsführung soll auf

wenn die Auslegungskriterien von

Anschlussleitung

kürzestem Wege stetig fallend vom

Roto zu Solarrohrleitungen nicht

Um einen optimalen Betrieb der

Kollektorfeld zum Solarspeicher-

eingehalten werden können, am

Solaranlage zu gewährleisten,

Wärmetauscher erfolgen.

entstehenden höchsten Punkt ein

sind einige hydraulische Randbe-

- Kupferrrohr nach DIN 1786 oder

Handentlüfter gesetzt werden.

dingungen einzuhalten. Um den

optional “Solar Flex Rohr” von

- Rohrleitungsdämmung : geeignet

Roto benutzen

für

Einbau von Entlüftern in der Solaranlage vermeiden zu können, muss die Geschwindigkeit der Flüssigkeit

- Rohrleitungsverbindung bei Kup Dauertemperaturbeständigkeit bis

im Rohr größer als 0,4 m/s sein.

nach DIN 8513 durchführen, bei

150 °C und bis -30 °C im Kollek-

Folgende Tabelle gibt Aufschluss

Roto Sunroof entsprechende An-

torbereich und im heißen Vorlauf.

darüber welche Rohrdimensionie-

fer durch flussmittelfreie Hartlote

 Indachanlage: UV- und Wetterbe-

schluss-Sets für Solar Flex Rohr benutzen.

rung möglich ist.

ständigkeit im Dachbereich

- Pressfittinge sind nur bei Wärme-

 möglichst lückenlose Dämmung : Dammstärke = Rohrdurchmesser

trägerflüssigkeit-, Druck- (6 bar), und Temperaturbeständigkeit

 Indachanlage: zusätzliche Ar-

(180 °C und Solarfluidverträglich-

mierung im Außendachbereich

keit der O-Ringe) einsetzbar.

mit Aluminiumblechmantel oder

- Dichtungsmaterial bei Cu: Hanf

PE-Gitternetz (Schutz vor me-

- Bei Flussrichtungsumkehr in

chanischen Beschädigungen, Vogelfraß und UV-Einfluss)

Kollektoranzahl

Geschwindig-

Durchfluss

Kupfer-

Anschlussleitung

Max. Rohr-

keit max. im

max.

Rohr

bei Verwendung

leitungslänge

Rohr bei ø in

pro m² l/h

B6 und C6 Kom-

B9 und C9 Kom-

in m

plettstation

m/s 1,66

------

3 in Reihe

1,18

------

4 in Reihe

0,68

------

5 in Reihe

0,41

------

6 (2x3) in Reihe

0,68

16/20

2 x 2 in Reihe

1,4

------

2 x 3 in Reihe

0,9

------

2 x 4 in Reihe

0,9

------

2 x 5 in Reihe

0,5

------

0,65

------

2 in Reihe

4 x 3 in Reihe

Abb. 4.10.1: Dimensionierung Anschlussleitung

Hinweis : Bei Verwendung von größeren

lüfter an höchster Stelle eingebaut

schwindigkeit von größer 0,4 m/s

Rohrdimensionen als empfohlen,

werden. Dies ist erforderlich, da

für eine einwandfreie Systementlüf-

muss im Vor- und Rücklauf ein

sonst bei zu großen Rohrdimen-

tung unterschritten wird !

Luftabscheider und ein Handent-

sionen die Mindestströmungsge43

Planungsblätter Hydraulik – Spezialwissen

4.11 Ausdehnungsgefäß Dimensionierung für Roto Flachkollektoren SRK 10/20 Die Größe eines Ausdehnungsgefäßes hängt überwiegend von dem Volumen ab, welches bei Stillstand der Anlage verdampfen kann. Aus diesem Grund wird das Ausdehnungsgefäß in Abhängigkeit der Kollektoranzahl ausgewählt. Bei größerer Kollektoranzahl als 5 soll zusätzlich zum Ausdehnungsgefäß ein sogenanntes Vorschaltgefäß in gleicher Größe wie das Ausdehnungsgefäß vor das Ausdehnungsgefäß montiert werden. Kollektorfläche

Ausdehungsgefäß (Rl – Länge < 30 m)

m²

Stück

ADG

Vorschaltgefäß*

----

50 (2x25)

Abb. 4.11.1: Auslegung MAG / VSG

*Beim Einbau eines Vorschaltgefäßes muss der Inhalt/Menge (Gesamtinhalt) an Solarfluid berücksichtigt werden.

Hinweis: Vordruck und Anlagendruck müssen an die baulichen Gegebenheiten angepasst werden. Mindestanlagendruck 2,7 bar bis 7 m Gebäudehöhe (bei Vordruck 2,5 bar im Ausdehnungsgefäß (ADG)) Ab 7 m Gebäudehöhe: Anlagendruck = statische Höhe + 1,0 bar. Anlagen-Fülldruck/Sicherheitsventil max. Druck : 2,7/6,0 bar

Ermittlung des Anlagevolumens Für die Ermittlung der benötigten Menge an Wärmeträgerflüssigkeit ist das Gesamtanlagenvolumen zu bestimmen. Dies setzt sich aus dem Kollektorfeldinhalt sowie aus dem Volumen des Solarwärmetauschers, der Komplett-Solarstation und der Rohrleitung zusammen. Außerdem muss die Vorlage des Membran-Druckausdehnungsgefäßes berücksichtigt werden : Volumen Kollektorfeld

= Anzahl Kollektoren x Inhalt pro Kollektor (SRK 10/20 = 2,0 l/Stck)

+ Volumen Solarwärmetauscher

= Inhalt Solarwärmetauscher im Speicher (siehe Speicher)

+ Volumen Komplett-Solarstation

= Inhalt Komplett-Solarstation (gemittelt ca. 0,5 l für B und C)

+ Volumen Rohrleitung

= d² x Pi / 4 = Liter-Inhalt mal Gesamt-Rohrleitungslänge

+ Vorlage Ausdehnungsgefäß

= 1 % Nennvolumen Ausdehnungsgefäß (mind. 2,0 l)

+ eventuell notwendiges Vorschaltgefäß

= gleiches Volumen wie Vorschaltgefäß = Anlagenvolumen

Planungsblätter Hydraulik – Spezialwissen

4.12 Hydraulikvorschläge für Roto Sunroof therm. Kollektorfelder SRK Kollektorfeld 2x1 ZIE SRK 10/20







Merkmale

Kollektoren 2 Stck. Eindeckrahmen + Montagematerial Hydraulischer Anschluss + Verbindung

 Anschluss-Set

Abb. 3.13.1: Anschluss zwei SRK

 Verbindungsstück

mögliche Komplettstationen: SZB Einstrangsolarstation B6

SRK Kollektorfeld 3x1 ZIE SRK 10/20







SZB Zeistrangsolarstation C6

Merkmale

Kollektoren 3 Stck. Eindeckrahmen + Montagematerial Hydraulischer Anschluss + Verbindung

 Anschluss-Set

Abb. 3.13.2: Anschluss drei SRK

 Verbindungsstück

mögliche Komplettstationen: SZB Einstrangsolarstation B6

SRK Kollektorfeld 4x1 ZIE SRK 10/20







SZB Zeistrangsolarstation C6

Merkmale

Kollektoren 4 Stck. Eindeckrahmen + Montagematerial Hydraulischer Anschluss + Verbindung

 Anschluss-Set

Abb. 3.13.3: Anschluss vier SRK

 Verbindungsstück

mögliche Komplettstationen: SZB Einstrangsolarstation B9

SRK Kollektorfeld 5x1 ZIE SRK 10/20







SZB Zeistrangsolarstation C9

Merkmale

Kollektoren 5 Stck. Eindeckrahmen + Montagematerial Hydraulischer Anschluss + Verbindung

 Anschluss-Set Abb. 3.13.4: Anschluss fünf SRK

 Verbindungsstück

mögliche Komplettstationen: SZB Einstrangsolarstation B9

SZB Zeistrangsolarstation C9

Planungsblätter Hydraulik – Spezialwissen

SRK Kollektorfeld 6x1 ZIE SRK 10/20









Merkmale



Kollektoren 6 Stck. Eindeckrahmen + Montagematerial Hydraulischer Anschluss + Verbindung

 Anschluss-Set

 Verbindungsstück

mögliche Komplettstationen: SZB Einstrangsolarstation B6

SZB Zeistrangsolarstation C6

 Abb. 3.13.5: Anschluss sechs SRK ( zwei x drei in Reihe)

SRK Kollektorfeld 2x2 ZIE SRK 10/20



 Hydraulischer Anschluss  Verbindung  Hydraulische Verbindung übereinander





Merkmale

Kollektoren 4 Stck. Eindeckrahmen + Montagematerial





T-Stück SRK

Verbindungsstücke SRK mögliche Komplettstationen: SZB Einstrangsolarstation B9

Abb. 3.13.6: Anschluss zwei x zwei SRK

SRK Kollektorfeld 3x2 ZIE SRK 10/20





 

Merkmale

Kollektoren 6 Stck. Eindeckrahmen + Montagematerial

 

SZB Zeistrangsolarstation C9

 Hydraulischer Anschluss  Verbindung  Hydraulische Verbindung übereinander mit



Verbindungsstücke SRK T-Stücke Erw. 2. Reihe mögliche Komplettstationen: SZB Einstrangsolarstation B6

Abb. 3.13.7: Anschluss zwei x drei SRK

SRK Kollektorfeld 4x2 ZIE SRK 10/20







 





SZB Zeistrangsolarstation C6

Merkmale

Kollektoren 8 Stck. Eindeckrahmen + Montagematerial

 Hydraulischer Anschluss  Verbindung  Hydraulische Verbindung übereinander mit Verbindungsstücke SRK T-Stücke

Abb. 3.13.8: Anschluss zwei x vier SRK

mögliche Komplettstationen: SZB Einstrangsolarstation B9

SZB Zeistrangsolarstation C9

SRK Kollektorfeld 5x2 ZIE SRK 10/20





Merkmale





Kollektoren 10 Stck. Eindeckrahmen + Montagematerial

 



 Hydraulischer Anschluss  Verbindung  Hydraulische Verbindung übereinander mit



Verbindungsstücke SRK T-Stücke mögliche Komplettstationen: SZB Einstrangsolarstation B9 SZB Zeistrangsolarstation C9

Abb. 3.13.9: Anschluss zwei x fünf SRK

SRK Kollektorfeld 6x2 ZIE SRK 10/20







Merkmale



 

 



 





Kollektoren 12 Stck. Eindeckrahmen + Montagematerial

 Hydraulischer Anschluss  Verbindung  Hydraulische Verbindung übereinander mit Verbindungsstücke SRK T-Stücke

 SRK T-Stück mögliche Komplettstationen: SZB Einstrangsolarstation B9 Abb. 3.13.9 Anschluss zwei x sechs SRK

SZB Zeistrangsolarstation C9

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Roto Dach- und Solartechnologie GmbH