Impuls- und Energietransport in solarthermischen Systemen - Thermische Solarenergie: Grundlagen, Technologie, Anwendungen - page 275

Abb. 5.3 Schematische Darstellung der Dampfverteilung in einem Kollektorkreis während der fünf
verschiedenen Phasen eines Kollektorstillstands. Bild unten Mitte: Verlauf des Systemdrucks p als
Funktion der Zeit t in den unterschiedlichen Kollektorstillstandsphasen; darin stellt die durchge-
zogene Linie das Verhalten eines schlecht entleerbaren Systems dar, das gestrichelte das eines gut
entleerbaren Systems
lektors an einer Stelle des Absorbermaterials der Verdampfungsvorgang beginnt. Bis zu
diesem Zeitpunkt ist der Anstieg des Systemdrucks nur gering und entspricht der tempe-
raturbedingten Volumenausdehnung der Flüssigkeit im Rohrleitungsnetz.
Phase 2: Leerschieben des Kollektors Die Verdampfung beginnt bei einer Siedetempe-
ratur, die sich aus dem lokal an dieser Stelle des Kollektors herrschenden Druck ergibt.
Da zu diesem Zeitpunkt (direkt nach Beendigung des Normalbetriebszustandes) der Sys-
temdruck noch niedrig ist, ist auch die Siedetemperatur niedriger als im weiteren Verlauf
des Anlagenstillstands. Eine kleine Menge Medium verdampft und schiebt einen größeren
Teil des flüssigen Kollektorinhalts solange aus den Absorberrohren bis schließlich auch
die Vor- und Rücklaufleitungen mit Sattdampf gefüllt sind. Dadurch ergibt sich ein relativ
rascher Druckanstieg, da große Mengen Flüssigkeit in das Ausdehnungsgefäß geschoben
werden. Der Systemdruck wächst in dieser Phase schnell an und damit steigt auch die
Siedetemperatur im System. Die Dauer dieser Phase beträgt nur einige Minuten. Die Tem-
peraturen der Vor- und Rücklaufleitungen im Technikraum und der Zulaufleitung zum
Ausdehnungsgefäß sind zuerst niedrig (nach Pumpenstillstand abgekühlt) und steigen
später durch das Einschieben des heißen Kollektorinhalts an. Sie erreichen jedoch auf-
grund der Abkühlverluste in den Leitungen nicht die Werte der Kollektortemperaturen.
Sind die Leitungen kurz und haben geringe Abkühlverluste, so kann es zu hohen Tempe-
raturbelastungen am Ausdehnungsgefäß und an anderen Systemkomponenten kommen,