Solarthermische Niedertemperatursysteme - Thermische Solarenergie: Grundlagen, Technologie, Anwendungen - page 436

Damit ergibt sich das minimale erforderliche Behältervolumen V n, min zu:

V n , min > V v

V e V D

= 0 . 1 ·

V ges + 1 . 1 · V A + +

, (6.33)

N N

in der N der vom Hersteller angegebene Nutzeffekt ist. Der Nutzeffekt gibt an, welches
Volumen des gesamten Ausdehnungsgefäßes tatsächlich genutzt werden kann, ohne dass
die Membran „überdehnt“ wird, Schaden erleidet und dadurch seine Lebensdauer redu-
ziert wird. In der Regel sollte der Nutzeffekt den Wert N = 0.5 nicht überschreiten, da sonst
eventuell die Gefäßmembran überdehnt wird. Der Nutzeffekt lässt sich in folgender Weise
überschlagen:

= p e

−

p 0

N

+ 1 .

(6.34)

p e

Hierbei ist für den Druck der Überdruck in der Maßeinheit bar anzusetzen. p e bezeich-
net den Anlagenenddruck, der sich aus Sicherheitsventildruck minus Schließdruck ergibt
(= Ansprechdruck-20 %), und p 0 den Gefäßvordruck. Der Vordruck im Ausdehnungsge-
fäß sollte mindestens der statischen Anlagenhöhe entsprechen. Er sorgt dafür, dass der
Anlagendruck auch im oberen Bereich des Kollektors noch ausreichend ist und dass keine
Luft in die Anlage gesaugt wird, wenn sich das Wärmeträgermedium abkühlt. Bei einer
Anlagenhöhe von H = 20 m bedeutet dies einen Gefäßvordruck p 0 von p 0 = 2 bar. Rechen-
beispiel: Spricht das Sicherheitsventil bei 4 bar an und beträgt der Vordruck 1.3 bar; es
ergibt sich ein Nutzeffekt von N = 0.45.
Das Membranausdehnungsgefäß sollte grundsätzlich hängend montiert werden mit
dem Gaspolster nach der Unterseite. Bei stehender Montage würde folgender Effekt auf-
treten: Strömt heißes Wasser am Ausdehnungsgefäß vorbei, so steigt dieses heiße Wasser
auch in das Ausdehnungsgefäß auf, da es leichter ist als das im Gefäß befindliche kalte
Wasser. Da das MAG nicht wärmegedämmt ist, verliert es zum einen viel Wärme und zum
anderen kann bei Kollektoranlagen beim Anfahren ein heißer Wärmeträgerpfropfen in
das MAG eintreten (Kollektor im Stillstand aufgeheizt), der zur Zerstörung der Membran
führen kann. MAG müssen mit dem Kollektor nicht absperrbar verbunden sein (DIN EN
12828 2011 ). Eine gegen unbeabsichtigtes Schließen gesicherte Absperrarmatur zu Revi-
sionszwecken ist jedoch erlaubt.

6.4.2.7 Wärmetauscher
Insbesondere Zwangsumlaufanlagen erfordern Wärmeübertrager (oder Wärmetauscher -
WT), da die thermische Energie aus dem Kollektor effizient zwischen dem Primärwär-
meübertragungsmedium (Wasser-Glykol-Mischung) und dem sekundären Medium dem
Brauchwasser übertragen werden muss. Bei Solaranlagen ist die Funktion des Wärmetau-
schers von essentieller Bedeutung, da die Temperaturen, bei denen die Wärme übertragen
wird, einen beträchtlichen Einfluss auf den Betriebszustand und den Wirkungsgrad des
Kollektors haben.