Solarthermische Niedertemperatursysteme - Thermische Solarenergie: Grundlagen, Technologie, Anwendungen - page 429

Abb. 6.32 Photographien
eines mit polymeren Zer-
setzungsprodukten des
Wärmeträgers zugesetzten
inneren Koaxialrohrs einer
Vakuumröhre. (Scheuren
2008 )
wie es die Abb. 6.32 illustriert. Sie zeigt mit polymeren Zersetzungsprodukten verstopfte
innere Koaxialrohre, die binnen weniger Tage stattfand. Ausgangspunkt des Szenarios war
eine Umbaumaßnahme eines Kollektorkreises, bei dem der Wärmeträger zwar aus den
Rohrleitungen abgelassen, aber nicht vollständig aus den Vakuumröhren entfernt wurde.
Zusätzlich blieben die Kollektoren unbedeckt. Die Sauerstoffpräsenz im Zusammenspiel
mit den hohen Temperaturen infolge mangelnder Kühlung zersetzte den Wärmeträger in
den Vakuumröhren vollständig. Ein Austausch der Vakuumröhren blieb unvermeidlich.
Detaillierte Beschreibungen der bei der Degradation des Wärmeträgers auftretenden
chemischen und physikalischen Prozesse finden sich in (Henderson et al. 1981 ), (Rossiter
1985 ) und (Wedel und Bezzel 2000 ), in der letztgenannten Quelle auch unter Berücksich-
tigung unterschiedlicher Wasser-Glykolgemische mit und ohne Inhibitoren.
6.4.2.5 Solarpumpe (im Kollektorkreis)
In Solaranlagen muss das Wärmeträgermedium durch das hydraulische Rohrleitungsnetz
gepumpt werden, damit die im Kollektor aufgenommene Energie transportiert wird. Da
es sich um ein geschlossenes System handelt, werden dabei keine geodätischen Höhen
überwunden. Die Umwälzpumpe muss nur die Strömungswiderstände der Leitungen, die
durch die hydraulischen Widerstände der Einbauten (Rohre, Verzeigungen, Krümmer,
etc.), deren Länge und der Viskosität des Fluids gegeben sind durch die Aufwendung von
Pumpenleistung überwinden. Bei solarthermischen Anwendungen beträgt das typische
Wasser-Glykol Mischungsverhältnis 3:2 (60:40 %). Zur Basisauslegung der Pumpe müssen
zunächst die Druckverluste ermittelt werden. Im Solarkreis setzen sich die Druckverluste
aus folgenden Bestandteilen
• Kollektorfeld,
• Rohrleitungen für Vor- und Rücklauf, Armaturen und Verschraubungen und
• Wärmetauscher
zusammen. Als einfachste Zielgröße kann man zunächst eine Verteilung der Druckver-
luste im Verhältnis 1:1:1 anzunehmen. Zur Primärauslegung sollten für den maximalen
Druckabfall in Kollektorfeldern die in der Tab. 6.4 angegebenen Werte nicht überschritten
werden.