Solarthermie Verdampfen der Solarflüssigkeit

Haus & Garten Heizung & Sanitär
#1

Hallo,
ich habe eine Vaillant Gasbrennwerttherme mit Solarthermie. Auf dem Dach befinden sich ca 11qm Kollektoren, Speicher 700 Liter. ( Bj 2005)
Ich habe regelmäßig nach Auffüllen der Solarflüssigkeit einen Druckabfall bei höheren Temperaturen, d.h. nach ca. 2-3 Monaten ( Frühjahr/Sommer) Verlust von 1 bar, so daß erneut Flüssigkeit nachgefüllt werden muß bzw müßte. Bei 1,0 bar läuft bei dann bei steigender Außentemperatur die Solarpumpe leer. Ich vermute die Solarflüssigkeit verdampft bei höheren Temperaturen, das Ausdehnungsgefäß wurde 2007 ausgetauscht. Kann man überprüfen, ob es erneut defekt ist? Wenn nicht, erneut austauschen bzw. Ausdehnungsgefäß an Volumen vergrößern.
Liegt es überhaupt am Ausdehnungsgefäß?
Hat jemand ein Lösung des Problems, in einen größeren Speicher möchte ich eigentlich nicht investieren, die Kollekoren zu verschatten kann auch keine Lösung sein.
Über Hilfe würde ich mich sehr freuen.

Grüße Sonnenlicht

#2

Hallo Sonnenlicht,
wenn Dir Solarflüssigkeit verloren geht ist irgendwo irgend etwas undicht. Die Solaranlage muss dicht. Das Ausgleichsgefäß muss in Abhängigkeit vom Inhalt der Solarkollektoren eine bestimmte Größe haben, damit es die gesamte Flüssigkeitsmenge aus den Kollektoren aufnehmen kann, wenn die Kollektoren ausdampfen. Es ist nicht gut, wenn die Kollektoren ausdampfen, weil dadurch mit der Zeit die Solarflüssigkeit geschädigt wird und dann ausgetauscht werden muss, wenn ein bestimmter PH Wert erreicht wird. Ich denke auch, dass die hohen Temperaturen die nach dem Ausdampfen entstehen auch für die Kollektoren nicht gut sind. Wenn wieder Wärme gebraucht wird und kalte Solarflüssigkeit in den Kollektor gepumpt wird bekommt der Kollektor einen Temperaturschock der zu großen mechanischen Spannungen im Kollektormaterial führen kann. Ich finde, dass Solaranlagen die für die Heizungsunterstützung auf ein Dach mit geringer Dachneigung gebaut werden, im Sommer immer problematisch sind, weil sie im Sommer oft ausdampfen und im Winter zu wenig bringen, weil der Einstrahlungswinkel ungünstig, d.h. zu flach ist. Imm Sommer weis man nicht wohin mit der Wärme und im Winter hat man zu wenig. Im Winter liegt auch oft selbst bei Sonnenschein Schnee auf dem Kollektor und er Kollektor bringt keine Wärme. Ich war im Januar 2011 im Montafont und habe dort viele Solaranlagen gesehen die senkrecht an der nach Süden gerichteten Hauswand montiert waren. Dies hat den Vorteil dass bei tief stehender Sonne im Winter der Einstahlungswinkel besser ist. Außerdem kann kein Schnee auf den Kollektoren liegen bleiben. Im Sommer, wenn man keine Heizungsunterstützung benötigt ist die Einstrahlung auf die Kollektoren ungünstger und bekommt man weniger Wärme, die Kollektoren dampfen weniger häufig aus. Sinnvoll wäre noch eine Beschattung durch eine Markise, die automatisch ausfährt, wenn der Speicher voll ist. Damit könnte eine Ausdampfung der Kollektoren verhindert werden. Wenn wieder Wärme gebraucht wird fährt die Markise wieder ein.
Ich gehe am 8. und 9.6.2011 auf die Intersolar nach München und werde mich erkundigen, ob es so etwas schon serienmäßig gibt.
Viele sonnige Grüße
Klaus

#3

Hallo,
es lässt sich das leider nicht so einfach beantworten, denn es gibt viele Möglichkeiten weshalb der Druck abfällt.
Frage ist erstmal folgendes: selber schrauben oder einfach mehr wissen um Rep einzugrenzen ?

Es gibt das Forum Haustechnik-Dialog. Dort werden speziell diese Dinge behandelt. Die Spezis wollen aber immer sofort alles wissen.
Es gibt dort einen Thema im Bereich Solar:

Grundsätzliches über Solarthermie!!! ____ Für Neulinge ein Muß !!!

Diese 103 Beiträge erläutern alles was dazu interessiert.
Wenn das nicht hilft, alles an Angaben sammeln und dann erst selbst die Frage Stellen.
Natürlich auch mal nach dem Vaillant Typ dort suchen, denn es könnte ja ein bekannter Systemfehler sein.

Viel Spass !

#4

Hallo zurück,

das klingt nach einer großen Anlage - ich hoffe, sie harmoniert auch mit dem Verbrauch??? Machst du nur Warmwasser damit oder auch Heizungsunterstüzung?

(Das ist eine Philosophiefrage in der Solarbranche: Manche legen die Anlagen so aus, dass sie im Sommer gerade 100% des Verbrauchs erbringen. Vorteil: kleinere Anlagen, komplette Abnahme der Solarenergie, keine Überhitzungsprobleme Nachteil: geringere Erträge in der Übergangszeit
Die Anderen bauen die Anlagen so groß, dass sie auch in der Übergangszeit ordentliche Erträge bringt und nehmen in Kauf, dass die Anlage im Sommer dann überdimensioniert ist (und still steht). Vorteil: höhere Erträge in der Übergangszeit
Nachteil: größere Anlagen (kosten mehr), durch den Stillstand im Sommer mögliche Überhitzungsprobleme

Der Druckabfall KÖNNTE (z.B. bei mangelnder Abnahme) auf ein Ansprechen des Si-Ventils hindeuten. Hast du ein Si-Ventil auf dem Dach? Dann schau mal nach und kontrolliere, ob dort Flüssigkeit (oder Dampf) austritt. Was für ein Si-Ventil ist verbaut - bei welchem Ü-Druck spricht es an?

Was zeigt das Manometer im Kollektorkreis bei solchen Betriebszuständen an - wie weit steigt der Druck?

(PS: Solange du die Anlage nicht im Griff hast, kannst du im SOMMER auch nur mit Wasser auffüllen - schont den Geldbeutel und der Anlage ist es egal (eigentlich ist der Wärmeübergang sogar besser).

Wie groß ist das Ausdehnungsgefäß? Welcher Vordruck ist eingestellt?

Am Ausdehnungsgefäß (MAG) ist ein Ventil dran - dort kann man (wie beim Auto) den Vordruck reduzieren. Wenn du dort die ganze Luft ablässt, füllt sich das MAG mit Solarflüssigkeit. Falls dort am Ventil also irgendwann Flüssigkeit austreten sollte, ist die Membran defekt und das Ding im Ar…
(Die Luft bitte nicht bei prallem Sonnenschein ablassen und nur, wenn du einen Kompressor hast, um sie gleich danach wieder aufzufüllen!!! Sonst spricht das Si-Ventil garantiert in Kürze an…)

gruß

#5

In einem dichten Solarkreis kann sich zwar durch Übertemperatur Dampf bilden, aber, außer über das Überströmventil an der Solarstation (aber erst ab höheren Drücken), nicht entweichen. Diese Flüssigkeit würde dann in dem angeschlossenen Auffangbehälter landen.

Wenn regelmäßig nachgefüllt werden muss, ist das System also nicht wirklich 100% dicht. Solange der Druck niedrig bleibt, ist die Dichtigkeit (an Verschraubungen oder Fittings) ausreichend, steigt er weiter, drückt es die Flüssigkeit langsam raus. Aufgrund der hohen Temperatur kann das u.U. unsichtbar bleiben, weil es sofort verdunstet (Rohr hat dann ja 80° und mehr).

Manchmal bleiben auch die Entlüfter auf dem Dach (wenn vorhanden - und „vergessen“) offen und über diesen Weg entleert sich der Kreislauf. Sind die Kollektoren undicht, macht sich das eigentlich als Beschlag auf der Scheibe bemerkbar.

Also sollte der Monteur das AG und den Solarkreis prüfen (füllen, entlüften und abdrücken). Dann ist das Problem geklärt - das Leck aber noch nicht unbedingt gefunden. Im Notfall kann man den entleerten Kreislauf mit einer Dicht-Flüssigkeit füllen, die am Leck auskristallisiert und abdichtet. Danach wieder neu füllen.

Eine Speicher-Vergrößerung reduziert im Normalfall sommerliche Überhitzungsprobleme nicht - zögert sie höchstens um 1 - 2 Tage hinaus, denn irgendwann ist jedes Volumen „voll“, wenn nicht Wärme abgeführt wird.

Richtige Dimensionierung hält sommerliche Überhitzungsprobleme aber in Grenzen.

http://www.oeko-energie.de/produkte/solarwaerme-sola…

#6

Wenn keine Wärme vom Kollektor abgenommen wird, schaltet die Kollektorkreislaufpumpe aus und der Kollektor geht in den Stillstand (Stagnation). Bei Stillstand des Kollektorkreislaufes kommt es üblicherweise innerhalb weniger Minuten zum Verdampfen der im Kollektor und in angrenzenden Rohrbereichen befindlichen Flüssigkeit. Das Ausdehnungsgefäß muss deshalb so bemessen sein, dass es das Volumen der verdrängten Flüssigkeit aufnehmen kann.
Solaranlagen müssen eigensicher aufgeführt sein. D.h. das Ausdehnungsgefäß „drückt“ die Solarflüssigkeit wieder in der Kreislauf zurück, es darf also keine Flüssigkeit verloren gehen.

Wenn der Druck nach einem Stagnationszustand gesunken ist, liegt ein Defekt vor. Mögliche Fehler könnte ein Automatik-Entlüfter OHNE Absperrhahn sein, oder eine Undichtheit in der Verrohrung (ggf waren die Verbindungen nicht fachgerecht ausgeführt und haben den hohen Temperaturen im Stagnationszustand nicht Stand gehalten). Oder das Ausdehnungsgefäß ist zu klein, was dazu führt, dass im Stagnationszustand das Sicherheitsventil öffnet und Solarflüssigkeit verloren geht (check, ob im Gefäß unter dem Sicherheitsventil Flüssigkeit steht). Dann müsste das Ausdehnungsgefäß größer ausgelegt werden.

Siehe auch S. 10 ff der Fachpublikation „Die fachgerechte Installation von thermischen Solaranlagen“
http://www.kupferinstitut.de/front_frame/pdf/i160.pdf

Falls der Handwerker nicht klarkommt, an den Hersteller wenden.

Gruß
Klaus Lambrecht

Hallo,
ich habe eine Vaillant Gasbrennwerttherme mit Solarthermie.
Auf dem Dach befinden sich ca 11qm Kollektoren, Speicher 700
Liter. ( Bj 2005)
Ich habe regelmäßig nach Auffüllen der Solarflüssigkeit einen
Druckabfall bei höheren Temperaturen, d.h. nach ca. 2-3
Monaten ( Frühjahr/Sommer) Verlust von 1 bar, so daß erneut
Flüssigkeit nachgefüllt werden muß bzw müßte. Bei 1,0 bar
läuft bei dann bei steigender Außentemperatur die Solarpumpe
leer. Ich vermute die Solarflüssigkeit verdampft bei höheren
Temperaturen, das Ausdehnungsgefäß wurde 2007 ausgetauscht.
Kann man überprüfen, ob es erneut defekt ist? Wenn nicht,
erneut austauschen bzw. Ausdehnungsgefäß an Volumen
vergrößern.
Liegt es überhaupt am Ausdehnungsgefäß?

#7

Hallo Sonnenlicht,
der Druckausgleichsbehälter dient lediglich dazu, Druckschwankungen der Flüssigkeit bei Temperaturunterschieden aufzunehmen. Solarthermische Anlagen werden normalerweise mit 4 bar Überdruck betrieben, damit die Solarflüssigkeit statt bei 100°C erst bei 140°C anfängt zu kochen. Der dann entstehende Dampf kann vom Druckausgleichsbehälter nicht aufgenommen werden (da das Volumen viel zu groß ist) und entweicht über das Überdruckventil. Elf m² Kollektorfläche reichen aus um 7 Personen mit Warmwasser zu versorgen oder dienen zusätzlich zur Heizungsunterstützung. Da Sie im Sommer aber nicht heizen, liefern die Kollektoren wahrscheinlich mehr Energie als Sie verbrauchen können. Wenn der Speicher voll aufgeheizt ist, schaltet sich normalerweise die Solaranlage ab. Das im Kollektor befindliche Wasser fängt an zu kochen. Wenn die Anlage günstig konstruiert ist, kann der entstehende Wasserdampf, der sich oben sammelt, das restliche Wasser nach unten aus den Kollektoren drücken, bevor soviel Dampf entsteht, dass das Überdruckventil anspringt. Wenn der Druckausgleichsbehälter groß genug ist, kann er das zurück gedrückte Wasser aufnehmen. Sofern er also groß genug (abhängig von der Rohrleitungslänge und der Flüssigkeitsmenge im Kollektor) und nicht defekt ist, bringt es nichts ihn auszutauschen. Ob die Membrane des Ausdehnungsgefäßes defekt ist, läßt sich schwer überprüfen. Auf alle Fälle sollten alle Leitungen dicht sein, sonst sinkt der Druck allmählich und die Anlage kocht früher. Aber da Ihre Anlage nur bei hohen Temperaturen einen Druckabfall aufweist, gehe ich davon aus, dass das Überdruckventil angesprungen ist. Vielleicht können Sie das Wasser auffangen, um das zu überprüfen.
Ich vermute, dass die Solaranlage einfach zu viel Energie liefert. Beobachten Sie die Speichertemperatur, wann sich die Pumpe abschaltet und Ihren Verbrauch. Wenn die Anlage oft in Stagnation geht, dann brauchen Sie entweder einen zusätzlichen Verbraucher (z.B. Waschmaschine, Geschirrspüler), einen wesentlich größeren Speicher, oder Sie müssen über einen Kühler Energie vernichten, wenn Sie die Kollektoren nicht abdecken möchten.

Ich hoffe ich konnte Ihnen helfen.

Mit freundlichen Grüßen
Dr. Maik Schedletzky

#8

Hallo,
Zum Verdampfen der Flüssigkeit, bitte mal schauen ob oben bei den Kollektoren Automatische Endlüfter sitzen wenn ja so müssen diese Absperrbar und geschlossen sein. Zum Ausdehnungsgefäß, ist die richtige Größe installiert? (Hier kann man auf der Seite von der Firma Reflex online berechnen http://87.128.225.163/) ist abhängig vom Flüssigkeitsinhalt der Anlage.(ich komme überschlägig auf ein 100 Liter Gefäß bei angenommenen 700 Liter. Des weiteren muss der Vordruck (Stickstoffpolster) stimmen bei einer normalen Heizung 1bar. Dieses wir kontrolliert wenn der Anlagendruck auf null ist.

#9

Hallo,
kann Z Zt zeitlich nicht …hatte ein ähnliches Problem
melde mich aber ca am Donnerstag
mfg
maxnomo

#10

Hallo Sonnenlicht,
wichtig ist das es sich um ein Solarausdehnungsgefäß handelt und kein Heizungsausdehnungsgefäe welche die hohen Temperaturen nicht vertragen. Oft sind die Ausdehnungsgefäße am Luftventil nicht dicht. Evtl. Ventil nachziehen mit einem speziellen Schlüssel. Also auch prüfen ob an dem Ventil Luft entweicht. Der Druck sollte in der Regel immer zwischen 3 und 4 bar liegen. Ich hoffe du hast keine automatischen Schnellentlüfter auf dem Dach. Die werden nach ein paar Jahren immer undicht, wenn der Installateut keine Absperrung eingebaut hat. Hier entweicht dann natürlich immer die Solarflüssigkeit. Am besten immer ein Microblasenabscheider im Keller auf der warmen Seite der Solaranlage einbauen. Ansonsten noch überprüfen ob irgendwo eine Leitung oder Verschraubung undicht ist oder der Kollektor undicht geworden ist.
Viele Grüße
Holger

#11

Hallo,

tritt der Druckverlust schleichend auf, oder sprunghaft?
Hast Du einen Entlüfter auf dem Dach?
Da Du ja geschrieben hast, daß der Verlust bei hohen Temperaturen auftritt, könnte es erstens sein, daß die Anlage
zeitweise wegen Überhitzung steht, dann hast Du eine Dampfblase im Kollektor, die eventuell über den Entlüfter
entweicht. Zweitens, Ausgleichsgefäß zu klein, dann drückt
die Solarflüssigkeit durch die Ausdehnung durch das
Sicherheitsventil raus, hier müßtest Du aber zumindest
die Flüssigkeit irgendwo im Heizungskeller verteilt haben.
Wieviel Liter hat denn das Gefäß? Defekte sind natürlich immer
möglich, aber zweimal hintereinander das Ausdehnungsgefäß???

ciao
Roberto

#12

Hallo Sonnenlicht,Zunächst muß mal geklärt werden an welcher Stelle die Solarflüssigkeit austritt.Gibt es ggf. eine undichte Stelle,ist das Überdruckventil undicht?Ist das Ausdehnungsgefäß groß genug?Das muß der Fachmann klären.Im Normalbetrieb darf kein Flüssigkeitsverlust auftreten.Wenn das Ausdehnungsgefäß defekt ist wird zwangsläufig das Überdruckventil ansprechen und wenn dies einmal passiert ist wird es vielleicht nicht mehr sauber schließen und damit ist dann auch der Verlust erklärt.Ich wünsche guten Erfolg

#13

Lieber Sonnenlicht,
sorry dass ich mich jetzt erst melde. Zur Sache: Interpretieren wir was wir haben: Sollte die Solarflüssigket i.e. das anteilige Wasser verdampfen, dann muß der sich dabei entwickelnde Druck wesentlich grösser sein als ein Bar! Wenn Sie jedoch Flüssigkeit jährlich nachfüllen müssen bedeutet dies dass diese irgendwie vershwindet. Sollte dies durch sommerliche Temperaturen bedingt zur hohen Stillstandstemp von ca 200 grd zur Mittagszeit führen und im System irgendwo ein Überdruckventil eingebaut ist, könnte die Trägerföüssigkeit immer weniger werden so dass sich an der höchsten Stelle im Rohrsystem Dampf unter normalen Temperaturen bilden die UP dann nicht die Flüssigkeikeit zirkulieren kann.
Für mich ergibt sich das folgende Bild:

  1. In Ihrem Primärsystem befinden sich noch Luft-/ Dampfblasen! Diese kriegt man nur mit hohem Druck (die Dampfblase wird dann im Verhältniss des Druckes verkleinert) und einiger Tricks mit einfachen Mitteln heraus . Auf jeden Fall müssten Sie das Ltgs-system sicher entlüften.
    2)Eigentlich muss Ihr Rohrsystem Drücke mit mehr als 5 Bar ertragen (z.B. bei Kupfer oder VA-Rohren). In diesem Falll können Sie den Druck durchaus auf 3 bis 5 5 Bar im kalten Zustand erhöhen.
  2. Ist sichergestellt daß alle Absperreinrichtungen im Primärkreis offen sind (ich hatte mal nen Fall da war ein Absperrventil in der primären Ltg vor dem Kollektor, direkt unterm Dach, geschlossen!)?
  3. Es könnte auch noch sein dass der primäre Wärmetauscher undicht ist und die Flüssigkeit immer dann in den Speicher entweicht, wenn der Druck im System grösser ist als der im Speicher! Prüfen Sie, ob das Speicherwasser mit Kühlflüssigkeit (Frostschutz) verunreinigt ist!
  4. Sollten Sie eine Pumpe haben, so könnten Sie auf diese Weise das Ltgs-system „spülen“ um durch wechselweise Druckerhöhung und schnelle Druckminderuing die Luft/Gasblasen aus dem System zu entfernen.
    6)Spülvorgang: a)Druck im System auf 5 Bar erhöhen b) Ltg hinter der Pumpe absperren c) Leitung vor der Pumpe über einen Schlauch in ein Gefäss schnell entleeren, d) sehen Sie Blasen im Eimer aufsteigen so bedeutet dies Gas im System! e) jetzt mit der Pumpe vor der UP die Trägerflüssigkeit wieder ins System drücken f) den Vorgang so oft wiederholen, bis sich keine Blasen mehr im Auffanggefäss befinden.
  5. Den entgültigne Druck durchaus einmal bei 3 Bar einstellen (Wenn die Rohre das aushalten!).
  6. Viel Spass dabei. Ich fahre meine Anlage bei 3 Bar. Die wollte am Anfang auch nicht bei 1,4 Bar sicher zirkulieren. Mittlerweile fährt diese mit 3 Bar ohne weitere Druckverluste und mit geringerer Umwälzleistung.
    Diese „Entlüfterei“ musste ich im ersten Betriebsjahr zwei mal durchführen, im zweiten 1 mal und in den letzten drei Jahren läuft sie ohne Beanstandung.
    Sollten Sie nicht zurechtkommen so melden Sie sich wieder. Wir besprechen dann das Problem am Tel.
    Viele Grüsse
    RPF
#14

Hallo sonnenlicht.

War leider bisher nicht zuhause. Möchte dir trotzdem eine Hilfe anbieten.

Wenn die Solarflüßigkeit sich immerwieder verflüchtigt ist meist ein Entlüfter an der falschen Stelle die Ursache. Früher wurde gerne von gutmeinenden ein Entlüfter der automatisch funktioniert an höchster Stelle in den Solarkreislauf eingebaut.

Der Automatikentlüfter hat einen Schwimmer in einem runden Gehäuse und mangels Auftrieb der bei Luftinhalt in diesem Gehäuse(Topf) fehlt öffnet er und die Luft kann entweichen. Das selbe geschieht bei Stagnation bei der wegen Puffer voll mit Wärmeist und das Solarfluid verdampft. Auch dann entweicht etwas das der Schwimmer für Luft hält, nur ist es das dampfförmige Fluid.Das fehlt danach und deshalb der Druckverlust.

Richtig ist daß dieser Entlüfter mit einem zwischengeschalteten Ventil(Kugelventil) abgesperrt werden kann. Das Ventilhäubchen am Topf reicht nicht dazu. Heutzutage(eigentlich schon lange nicht mehr) wird dieser Entlüfter von kundigen Moneuren nicht mehr eingebaut. Das Spülen mit einer kräftigen Pumpe(Gartenpumpe mit deutlich >500W Leistung, die Solarumwälzpumpe reicht nicht) über 10 Minuten reist alle Luft aus den Leitungen.

Wie Du das MAG überprüfen kannst ist hier : http://www.bosy-online.de/Inspektion_und_Wartung-the…

beschrieben.

Im Haustechikforum http://www.haustechnikdialog.de bekommst du weitere Hilfe.

schorschi

#15

Hallo

habe nun etwas Zeit. Normalerweise sollte eine SOlaranlage hermewtisch dicht sein. Druckverlust ist entweder ein Zeichen f ein Leck oder für Überdruck aund ansprechen des Ü-Druckventils. Wie sind denn die Drücke? Vordruck Ausdehungsgefß ohne Befüllung, Druck am AUsdehungsgefäß?, Höhe der Solaranlage über AUsdehnungsgefäß? Ist die Verrohrung kosntant steigend bzw fallend dh. gibt es tote Schleifen?

bitte antowerten, erst dann macht näherer Rat sinn

mfg
maxnomo

#16

Kann leider nicht helfen,

Gruß