Thermosiphon-Solaranlagen - preiswert und extrem effizient

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holzfaeller
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Thermosiphon-Solaranlagen - preiswert und extrem effizient

Beitrag von holzfaeller »

Ich starte mal einen thread zu sogenannten Schwerkraft-Solaranlagen, also Solarthermie, warmes Wasser durch Sonnenwärme erzeugt .....
In Deutschland geht es leider oft sinnlos in Richtung "high-tec", es muß aufwändig und kompliziert sein, damit es als gut anerkannt wird.
Ganz im Gegensatz dazu stehen die Thermosphon - oder Schwerkraft-Solaranlagen:
Sie kommen ohne jede Regelung oder sonstige elektrische Hilfsenergie aus, keine Pumpen die Strom fressen oder zur Unzeit ausfallen.
Es ist die schlichte und unbestechliche Physik, die sie funktionieren lässt.
Der Solarspeicher ist platzsparend in der nicht ausgebauten Dachspitze (die es in fast jedem Haus in Deutschland gibt) untergebracht als liegender zylindrischer Mantelspeicher und der oder die Kollektoren (mit speziellen widerstandsarmen Querschnitten) sind auf der Dachfläche unterhalb des Speichers angebracht was dazu führt, daß das Wärmeträgermedium sobald es im Kollektor erwärmt wird selbstständig nach oben zum Speicher steigt und die Wärme an das im Inneren des Wärmeträgermantels befindliche Wasser des inneren Speichers abgibt und dann wieder abgekühlt in den unteren Zufluß des Kollektors fließt. so entsteht ein selbstständiger sich automatisch physikalisch regelnder Prozess.
Der Solarspeicher ist hydraulisch in Reihe vor den Hauptwasserspeicher der Heizungsanlage montiert, will heißen das kalte Wasser strömt in den Solarspeicher, wird dort vollständig oder je nach Witterung / Jahreszeit teilweise erwärmt und fließt bei Wasserbedarf weiter in den Hauptspeicher, der das Wasser dann einfach heiß weitergibt ohne selbst die Heizung anzufordern zum warmwasserbereiten oder aber im Winterhalbjahr nur die Differenztemperatur bereitstellen muß.
Der entscheidende Vorteil liegt im Winterhalbjahr, weil bei geregelten und gepumpten Anlagen ein Differenztemperaturgeber beschließt, daß es sich nicht lohnt, leicht warmes Wasser nach "unten" zu pumpen, weil dann noch wärmeres Wasser aus dem Speicher nach oben käme ..... so geht bei den vermeintlichen "high-tec"-Anlagen der Vorwärmeffekt in der kalten Jahreszeit fast vollständig verloren!
Ein gerade im Altbau entscheidendes Argument für das Thermosiphon-System ist die Tatsache, daß im Heizungsaufstellraum nichts geändert werden muß, kein monströser Solar-Schichtenspeicher der den meist sowieso knappen Nutzraum weiter einengt. Lediglich einige Meter Kupferrohr sind zu verlegen von Speicher zu Speicher und ein Sicherheitstemperaturbegrenzer der verhindert, daß zu heißes Wasser zu den Verbrauchern gelangt.
Preislich ist das System auch sehr interessant, auf jeden Fall weit unterhalb der gepumpten/geregelten Systeme und macht so die Entscheidung für die Nutzung der grundsätzlich kostenlosen Solarenergie leichter.
Derartige Anlagen gibt es sowohl mit den klassischen Flachkollektoren als auch mit hochwertigen Vacuumröhrenkollektoren.
Ursprung derartiger Anlagen ist Australien und die südeuropäischen Lander wie Griehenland oder die Türkei. Man kann aber nicht einfach die Anlagen unverändert in deren Standard übernehmen weil dort direkt das zu nutzende Wasser im offenen Kreis auch durch die Kollektoren fließt was natürlich in unseren Breiten nicht geht wegen der Frostgefahr im Winter. Deshalb haben die Versionen für Nord- und Mitteleuropa die o.a. Mantelspeicher und im frostgefährdeten Aussenbereich fließt eine frostsicher eingestellte Wärmeträgerflüssigkeit ähnlich dem Frostschutzmittel im Autokühler....
..........jetzt hoffe ich nur ich hab mit dem Endlostext nicht mehr Verwirrung als Aufklärung betrieben :?
Für mehr Info stehe ich gern zur Verfügung :D

Gruß
Arno Kuschow
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Henkelro
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Schwerkraftanlagen

Beitrag von Henkelro »

Auch ich rate gerne für Wassertechnik in Kachelöfen zu Pufferspeichern die oberhalb des Ofens installiert sind. Das spart die ganze Steuer und Regeltechnik inclusive Pumpe, und die Notkühlung kann man sich auch schenken.
gruß Roland
holzfaeller
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Re: Schwerkraftanlagen

Beitrag von holzfaeller »

Henkelro hat geschrieben:Auch ich rate gerne für Wassertechnik in Kachelöfen zu Pufferspeichern die oberhalb des Ofens installiert sind. Das spart die ganze Steuer und Regeltechnik inclusive Pumpe, und die Notkühlung kann man sich auch schenken.
gruß Roland
ja, stimmt 8) gleiches Prinzip ....warum pumpen und regeln wenn es die Physik selber und perfekter, dazu wartungsarm erledigen kann :D
Gruß
Arno
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Henkelro
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Beitrag von Henkelro »

Hallo Arno
Sag mal, welchen hydraulischen Widerstand dürfen die Kollektoren für die Nutzung der Solarthermie nicht unterschreiten? Ich bin zur Zeit auf der Heim und Handwerk und gucke natürlich auch was andere Aussteller so haben. Leider sagt mir keiner der Aussteller welchen Widerstand deren Kollektoren haben.
Vieleicht kennst du da einen Kniff der mir weiterhilft.
Danke Roland
holzfaeller
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Beitrag von holzfaeller »

moin Roland,
die normalen Kollektoren haben sämtlich zu kleine Querschnitte für das Schwerkraft-Prinzip, dazu kommt ja auch, daß sie von der Strömungsrichtung immer eindeutig sein müssen worauf die Hersteller bei den Kollektoren für gepumpte Anlagen nicht so achten.
Die Thermosiphon-Kollektoren haben viel größere Rohrquerschnitte, bei Calpak zum Beispiel 22 mm statt 18 mm im Hauptrohr oder zum Beispiel bei den typisch südländischen Billigmodellen oder auch beim hochwertigen Solahart-Kollektor gibt es innerhalb der Fläche keine Rohre sondern große flächige Querschnitte......
was suchst Du konkret?
Gruß
Arno Kuschow
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Henkelro
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Beitrag von Henkelro »

Danke
Guck bitte mal in den Thread Altbau-Steckdosen Winddicht
Da gibt es ein Problem welches ich nicht wirklich gut beantworten kann. Liegt mehr in deinem Spielfeld
Roland
holzfaeller
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Beitrag von holzfaeller »

Henkelro hat geschrieben:Hallo Arno
Sag mal, welchen hydraulischen Widerstand dürfen die Kollektoren für die Nutzung der Solarthermie nicht unterschreiten? Ich bin zur Zeit auf der Heim und Handwerk und gucke natürlich auch was andere Aussteller so haben. Leider sagt mir keiner der Aussteller welchen Widerstand deren Kollektoren haben.
Vieleicht kennst du da einen Kniff der mir weiterhilft.
Danke Roland
.............da gibt es auch noch weitere Details, die die Kollektoren schwerkrafttauglich machen. zum Beispiel habe ich Vacuumröhren-Kollektoren die zwar auf den ersten Blick gleich aussehen aber beim abnehmen der Glasröhren sieht man, daß diejenigen die für Schwerkraftprinzip vorgesehen sind die Wärme vom Wärmeleitblech nur auf eine Rohrleitung innerhalb der Röhre geben, um eine Strömung zu bewirken, während der auf den ersten Blick fast identische Kollektor für die gepumpte Anlage mit seinem Wärmeleitblech das Hin- und Rücklaufrohr umfasst und erwärmt ........... es gehört also schon ein wenig Erfahrung dazu und man sollte nicht nach dem Hoffnungsprinzip etwas zusammenbasteln.
Gruß
Arno
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Henkelro
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Beitrag von Henkelro »

Danke,
klingt logisch wie du es beschreibst. Zum Thema Wiederstand habe ich noch keine verlässlichen Aussagen gehört. Die nächste Frage gilt der Größe des Ausgleichsgefäses. Ich kann mir vorstellen dass ein zu großer Druck im System wenn das Leitermedium verdampft den physikalischen Umwälzprozess stört, Oder wie stelle ich sicher, dass die Brühe garnicht erst in die Gasphase übergeht?
gruß Roland
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holzfaeller
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Beitrag von holzfaeller »

Henkelro hat geschrieben:Danke,
klingt logisch wie du es beschreibst. Zum Thema Wiederstand habe ich noch keine verlässlichen Aussagen gehört. Die nächste Frage gilt der Größe des Ausgleichsgefäses. Ich kann mir vorstellen dass ein zu großer Druck im System wenn das Leitermedium verdampft den physikalischen Umwälzprozess stört, Oder wie stelle ich sicher, dass die Brühe garnicht erst in die Gasphase übergeht?
gruß Roland
....na ja, das Wärmeträgermedium ist ein geschlossenes System und sollte nicht in die Gasphase übergehen. Im Extremfall gibt's dafür ein Überdruckventil...... dann bleibt an der höchsten Stelle im Mantel des Speichers ein kleines Luftpolster, macht aber nichts weil die Zuleitungen im Solarkreis nicht auf den höchsten Punkt gehen sondern von unten das heiße Medium einführen und es am anderen Ende auch unten wieder herauslassen. es kommt also nicht zu einer "Sackgasse" im Kreislauf.
Zur Vermeidung einer Überhitzung gibt es zum Beispiel bei Solahart eine heatpipe die Wärme aus dem Wasser heraus auf einen Wärmetauscher ausserhalb des Speichers bringt. Ansonsten wird bei Übertemperatur/Überdruck über das Sicherheitsventil ein wenig Wasser abgeblasen sobald es vom Ausdehnungsgefäß nicht mehr aufgenommen werden kann.....
durch das Thermosifon-Prinzip kommt bei optimal heißem Tank der Kreislauf auch fast zum erliegen weil keine große Temperaturdifferenz mehr zwischen Kollektoren und Speicher besteht.
In der Praxis funktioniert das völlig unauffällig.
Gruß
Arno
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Schwerkraft Solaranlage Thermosiphon

Beitrag von holzfaeller »

Ich hab meine website grad mal aktualisiert und dort auch mehr Detailinfo zu der Technik abgelegt, bei Bedarf: http://www.eco-casa.de/index.php?page=t ... laranlagen einfach mal da drauf klicken. Viel Spaß beim stöbern!
Gruß
Arno Kuschow
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Beitrag von Quasimodo »

Hallo Arno,

das Thema Thermosifon ist ja für mich hochinteressant :shock: Kannst Du hinsichtlich der Kosten etwas konkreter werden. Z.B. für einen 3 Personenhaushalt und lediglich bei der Brauchwassererwärmung (kein Anschluss an den Heizkreislauf). Damit ich weiß, wie lange ich sparen muß :cry: . Wäre nett. Danke.

Gruß
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Beitrag von holzfaeller »

Quasimodo hat geschrieben:Hallo Arno,

das Thema Thermosifon ist ja für mich hochinteressant :shock: Kannst Du hinsichtlich der Kosten etwas konkreter werden. Z.B. für einen 3 Personenhaushalt und lediglich bei der Brauchwassererwärmung (kein Anschluss an den Heizkreislauf). Damit ich weiß, wie lange ich sparen muß :cry: . Wäre nett. Danke.

Gruß
Quasimodo
Hallo Quasimodo,
Hausnummer für eine Anlage im technisch oberen Segment wäre zum Beispiel Kollektor in Vacuumröhrentechnologie mit CPC-Spiegeln, 14 Röhren und 160 Liter Speicher, Montagezubehör, Solarflüssigkeit etc. ca. 2.000,- € inklusive Mwst., gibt auch 16 Röhren + 200 Liter für ein bisschen mehr ..... genauer Preis abhängig von den Frachtkosten . Mit selektiven Flachkollektoren ein Stück günstiger aber die Röhren machen eindeutig "mehr Spaß" ..... es gibt Leute die die original südländischen Versionen anbieten wo der Kollektor nur eine mattschwarz lackierte doppelte Wellblechplatte ist mit ner Glasscheibe drüber .... die sind deutlich billiger aber bei mitteleuropäischer Sonneneinstrahlung nicht tauglich, also Finger weg!
Gruß
Arno
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Beitrag von Quasimodo »

Hi Arno,

vielen Dank für die prompte Antwort. Der Preis ist ja in der tat nicht aus der Welt. Werd ich mal drüber nachdenken :!: Danke.

Gruß
Quasimodo
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holzfaeller
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nur für mitteleuropäisches Wetter taugliche Ausführung !

Beitrag von holzfaeller »

Hallo,
hab mich mal wieder intensiv mit dem Thema auseinandersetzen dürfen. Bei Recherchen im internet erstaunlich billige Alternativen entdeckt, erst mal gestutzt .... kann das sein .... dann beim genauen studieren der Detailbilder den Fehler entdeckt: da bieten irgendwelche Wilden tatsächlich in Deutschland Anlagen an, die nur bei absoluter Frostfreiheit des Klimas funktionieren, Anlagen bei denen das Wasser direkt zwischen Speicher und Kollektor fliesst, ohne getrennten frostsicheren Kreis , ohne Mantelspeicher ....... das ist eine Version vor der man nur warnen kann. Zum einen fließt das Trinkwasser direkt durch den Kollektor, Frostsicherheit ist also überhaupt nicht gegeben, zum anderen fließt halt immer wieder neues Wasser durch die feinen Röhren des Kollektors, will heißen, Kalk und was auch sonst sich aus dem Wasser ablagern kann wird über kurz oder lang die wärmetauschenden feinen Röhrchen dichtsetzen und den Kollektor wirkungslos machen.
Ich bleibe also bei meinen etwas teureren aber mit gutem Gewissen zu empfehlenden Anlagen mit getrennten Kreisen für Kollektor und Trinkwasser und Mantelspeicher! http://www.eco-casa.de/index.php?page=t ... laranlagen
Gruß
Arno Kuschow
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Beitrag von Jenne »

Hallo Arno,

na sieh mal an auf was man alles achten muss. Das Kalk bei ca. 60°C ausfällt wissen die wenigsten und
diese Temperatur ist ja Ruck-Zuck erreicht bei Solaranlagen.

Schönes Wochenende an Alle
... bis denne, Jenne ;-)
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