Solaranlage: Parameter zur optimalen Konfiguration gesucht

[Hausbootbewohner]

Hallo Freunde der Sonne,
ich habe eine Vaillant Solaranlage zur Brauchwassererwärmung in meinem Häuschen installiert, die folgendes Verhalten zeigt:
bereits an Tagen mit mässig viel Sonne steigt die Temperatur am Kollektor so hoch, dass die Anlage auf "protect" schaltet, und das, obwohl der Solarspeicher noch aufnahmefähig wäre (heute zum Beispiel ist der Speicher bei 58°C und die Anlage ist auf "protect", also kein Solarertrag).

Ist dies ein "normales" Verhalten? Ich habe gelesen, dass diese hohen Temperaturen am Kollektor erst dann auftreten, wenn der Solarspeicher vollständig geladen ist und deswegen die Solarflüssigkeit nicht mehr umgewälzt wird.

Welche Parameter müsste ich denn ändern, um das Verhalten zu verbessern?

Hier die Liste der Komponenten und ein paar Einstelldaten:

Solarspeicher: Vaillant auroSTOR VIH S 300
Solardifferenzregler: Vaillant auroMATIC 560
Solargruppe: Vaillant solar station /5 (mit WILO ST25/6 Umwälzpumpe)
Flachkollektoren: Vaillant auraTHERM VFK 2,51 m² (2 Stück)
Ausgleichsbehälter: ZILMET 11A-Solarplus (18 Liter)

Max Temperatur Speicher: 75°C
Einschaltdifferenz: 6K
Ausschaltdifferenz 3K
Solarkreisschutzfunktion: 135°C
ED-Steuerung: aktiviert
WILO ST25/6: Stufe 2
Durchflussmengenbegrenzung an Solarstation: 3,5 l/min

Satteldach 35°
Ausrichtung Süd

Vielen Dank im Voraus!

Sonnige Grüße, Andreas

[jannie]

Moin,
der Durchflussbegrenzer lässt nur 3,5 l/min oder 210 l/h durch. Viel zu wenig! Die Pumpe macht bei Stufe 2 und zB 4m Höhe schon 1000l/h ( http://www.ecopumpen.de/wilo/wilo-st...tar-st-256.htm) Und bei zu wenig Wasser wird die Wärmemenge aus dem Kollektor einfach nicht schnell genug abtransportiert. Verstell den Begrenzer mal auf 15 l/min.
gruesse
Hanse

[Hausbootbewohner]

Zitat von jannie

Moin,
der Durchflussbegrenzer lässt nur 3,5 l/min oder 210 l/h durch. Viel zu wenig! Die Pumpe macht bei Stufe 2 und zB 4m Höhe schon 1000l/h ( http://www.ecopumpen.de/wilo/wilo-st...tar-st-256.htm) Und bei zu wenig Wasser wwird die Wärmemenge aus dem Kollektor einfach nicht schnell genug abtransportiert. Verstell den Begrenzer mal auf 15 l/min.
gruesse
Hanse

Soweit geht der Durchflussbegrenzer gar nicht. Die Solarstation hat einen max. Durchlauf von 6l/min.
Vaillant nennt einen Wert von 0,7l/min pro m² Kollektorfläche. Das macht dann genau diese 3,5l/min.
Allerdings habe ich eine Gesamthöhe des Systems (wenn man von Rücklauf im Solarspeicher bis zum höchsten Punkt der Anlage misst) von ca. 9,5 Metern, das ist in der Fördertabelle der Pumpe gar nicht mehr enthalten...
Ich hab die Pumpe schon von Stufe 1 (Werkseinstellung) auf Stufe 2 gestellt, damit der Wert von 3,5 überhaupt erreicht wird.

[Hausbootbewohner]

So sieht die Solarstation aus, unten im Bild der Durchflussmengenregler.
Bild zeigt Stufe 2, wenn ich ohne weitere Änderung die Pumpe auf Stufe 1 stelle, zeigt der Durchflussmengenregler nur noch 2,5 an.

[jannie]

Moin,
ok, dann hindert die zu grosse Förderhöhe die Pumpe am Herstellen von genug Durchfluss. Das Diagramm der Pumpe sagt bei mehr als 7 m H eine Menge nahe null l/min voraus. Mir ist zwar nicht ganz klar, warum man bei 6l/min max eine Pumpe nimmt, die eigentlich (solange die Förderhöhe unter 6 m ist) immer wenigstens 15l/min macht? Aber egal, in jedem Fall braucht es mehr Umlaufwasser, damit der Kollektor nicht zu heiss wird und sich abschaltet. Also dreh den Begrenzer auf 6l/min und probiere Stufe drei. Sollte zumindest einen sichtbaren Effekt bringen.
Ne grundsätzliche Frage: Ist der Kreislauf durch den Kollektor zum Speicher und zurück komplett geschlossen, d.h. die Pumpe muss nur den Fliesswiderstand der Leitungen , des Kollektors und des Speichers überwinden (wie gross darf der denn sein?), oder muss das Wasser auf neun Meter angehoben werden? (weil zB der Sammler drucklos betrieben wird). Und ist der Kreislauf perfekt entlüftet?
gruesse
Hanse

[Hausbootbewohner]

Zitat von jannie

Moin,
ok, dann hindert die zu grosse Förderhöhe die Pumpe am Herstellen von genug Durchfluss. Das Diagramm der Pumpe sagt bei mehr als 7 m H eine Menge nahe null l/min voraus. Mir ist zwar nicht ganz klar, warum man bei 6l/min max eine Pumpe nimmt, die eigentlich (solange die Förderhöhe unter 6 m ist) immer wenigstens 15l/min macht? Aber egal, in jedem Fall braucht es mehr Umlaufwasser, damit der Kollektor nicht zu heiss wird und sich abschaltet. Also dreh den Begrenzer auf 6l/min und probiere Stufe drei. Sollte zumindest einen sichtbaren Effekt bringen.
Ne grundsätzliche Frage: Ist der Kreislauf durch den Kollektor zum Speicher und zurück komplett geschlossen, d.h. die Pumpe muss nur den Fliesswiderstand der Leitungen , des Kollektors und des Speichers überwinden (wie gross darf der denn sein?), oder muss das Wasser auf neun Meter angehoben werden? (weil zB der Sammler drucklos betrieben wird). Und ist der Kreislauf perfekt entlüftet?
gruesse
Hanse

Warum diese Pumpe verbaut ist: habe schlüsselfertig gebaut, und die Anlage war so wie sie ist vom Heizungsbauer geplant und eingebaut
Habe gerade mal den Begrenzer ganz aufgedreht, in Stufe 2 steigt der Volumenstrom auf gerade mal 4l/min.
Kreislauf ist komplett geschlossen und luftfrei, d.h. die Pumpe muss wirklich nur zirkulieren und nicht anheben.
Ich werde als nächstes mal Stufe 3 einstellen.

[Hausbootbewohner]

So, hier das Bild bei Stufe 3 der Pumpe und komplett geöffnetem Begrenzer:
Dazu mal eine doofe Frage: zeigt der rote Ring oder das vordere Ende des Stiftes den anliegenden Wert an?
Also sind das nun knapp 7L/min oder nur 4L/min?

[Hausbootbewohner]

Jannie: VIELEN DANK fürs auf den richtigen Weg bringen!!!
Ich habe die ganze Zeit den Durchflussmengenregler falsch abgelesen
Hab nun das hier gefunden, und damit ist klar dass zuvor viel zu wenig Durchfluss vorhanden war:


Bedeutet also, dass die Pumpe bei höchster Stufe und komplett offenen Begrenzer gerade mal 4L/min schafft und ich zuvor lediglich unter 2 L/min an Durchfluss hatte.

[apiroma]

Die Konstanten der Panele hast Du auch in die Steuerung eingegeben???
Umwälzpumpe auf höchste Leistung einstellen, Regelung erfolgt normal über die Solarsteuerung mittels PWM.
Das Rückschlagventil (Rückflußverhinderer) nicht deaktivieren!!!!
Im WInter darauf achten, daß die Modultemperaturen nicht oben bleiben (deutet auf unerwünschte Zirkulation hin).
Dichte die Durchführung der Rohre ins Dach sorgfältig ab, sonst kriechen bei Kälte die Fliegen rein und Du wunderst Dich im Dachboden wo die alle herkommen (bei uns wurde ein alter Kamin als Rohrschacht genutzt).

Die Steuerung sollte einige Parameter über die Temperaturen selbst erfassen (Optimierung der Regelung).
Schalte evtl. mal den Hersteller ein (Besuch eines Technikers wenn zufällig in der Nähe) falls sich der Heizungsbauer nicht so auskennt (war bei unserer Hausanlage der Fall).

[Hausbootbewohner]

Zitat von apiroma

Die Konstanten der Panele hast Du auch in die Steuerung eingegeben???

Da gibt es nicht viel einzugeben ausser Kollektortyp (Röhre/Flach), Durchflussmenge.

Zitat von apiroma

Umwälzpumpe auf höchste Leistung einstellen, Regelung erfolgt normal über die Solarsteuerung mittels PWM.
...

UW-Pumpe steht nun auf Stufe 3, also max Leistung.
Falls mit PWM eine Drehzahlregelung gemeint ist: gibt es nicht, die Anlage ist einschaltdauer-gesteuert. Ich vermute, die Anlage ist ziemlich Low cost
You get what you pay for , bzw. in dem Fall hat der billigste Anbieter den Zuschlag vom Bauträger erhalten...

Zitat von apiroma

Die Steuerung sollte einige Parameter über die Temperaturen selbst erfassen (Optimierung der Regelung).
...

Drei Temperaturrsensoren, mehr gibts nicht:
Speicher unten (mittig zwischen Ein- und Auslass des Solarwärmetauschers)
Speicher oben (mittig zwischen Ein- und Auslass des Heizungswärmetauschers)
Kollektortemperatur
Und dann eben Einschaltdauersteuerung, je nach Temperaturdifferenz zwischen Kollektor und Speicher läuft die Pumpe im Zeitraum einer Minute unterschiedlich lange.

[Hausbootbewohner]

Ich muss natürlich jetzt erst mal abwarten und sehen, ob die Änderung der Durchflussmenge (auf den korrekten Wert) bereits das gewünschte Ergebnis hat.
Nie zuviele Parameter gleichzeitig ändern

[apiroma]

Ok, schlimmstenfalls brauchst Du ne bessere SOlarsteuerung!!!
Die kann dann auch PWM,
Im Fall der Modulkonstanten hatte unsere ANlage uns auch den FInger gezeigt (ging ab Mittag in Protect-Mode). Der Inst-Betrieb hatte vergessen, die Modulkonstante in den Einstellungen richtig zu setzen (9 Solarmodule, 2x 1000l Speicher, Zuheizung im Moment noch mit Öl) da er so ne große Anlage noch nie erstellt hatte (mein Job war, die Elektrik in Eigenleistung vorzubereiten und entspr. Leitungen zu verlegen).
Sehe auf alle Fälle zu, daß Du einen Überspannungsableiter einbaust (L1 und N gegen Erde!!!), die Steuerungen sind sehr sensibel gegen Überspannung (Gewitter).
Ich habe unsere Steuerung versorgungsmäßig nochmal getrennt (Öl- und Solarheizung zusätzlich zum Hauptschalter getrennt abschaltbar).

Es werden teils mit den Handbüchern diverse Einstelltipps mitgeliefert, die vom Installateur zu entsorgen sind und die der Kunde eigentlich nicht sehen sollte (keine AHnung was die Hersteller damit erreichen wollen ).
Wir hatten das umgangen da im Keller während der Bauarbeiten ein Mülleimer stand, dessen Inhalt nach Feierabend dann in entspr. Ordner sortiert wurde

[Hausbootbewohner]

Zwischenstand: die Solaranlage bringt nun Ertrag bis zur eingestellten Maximaltemperatur des Kessels, also bis 75 Grad.
Das passt also nun alles.
Leider habe ich festgestellt, dass im Brauchwasserkreis kein Thermostatmischer eingebaut ist, d.h. ich hab an den Entnahmestellen momentan ebenfalls 75 Grad heisses Wasser.
Bei einem 19 Monate alten Kind ist das KEINE gute Sache.
Ist eine Installation ohne diese Thermostatgruppe eigentlich sachgerecht? Oder kann ich beim Heizungsbauer die Nachrüstung verlangen?

Vorab schon herzlichen Dank!

[petneu]

Hallo Andreas,
nein es ist nicht fachgerecht, ohne Verbrühung Schutz. Das muss unbedingt ein kleiner Dreiwege Mischer (Mischventil) rein. Ist nicht teuer, aber wie immer die Arbeit. Dies müsste der Klempner eigentlich kostenlos nachrüsten, da dies ein eindeutiger Mangel ist.
Gruß
Peter

[apiroma]

petneu hat es gesagt, Nachrüsten!!!!
sollte so auf 60 Grad eingestellt werden (ansonsten evtl. Kalkprobleme).

Du hast wahrsch. auch nen Klempner der einfach "Solar macht" weil es halt in ist.
Prüfe auch mal die Dachneigung wegen der Sonneneinstrahlung (WInterbetrieb!!!).
Evtl. muß da auch noch optimiert werden oder es kann noch etwas rausgeholt werden.
Ich würde an deiner Stelle die Solarsteuerung gegen eine Bessere tauschen (Lan-Anbindung ist nett, dann kannst Du am PC Trends erkennen und evtl. nachkorrigieren)

[Hausbootbewohner]

Zitat von apiroma

petneu hat es gesagt, Nachrüsten!!!!
sollte so auf 60 Grad eingestellt werden (ansonsten evtl. Kalkprobleme)...

Habe den Installateur (und auch den Bauträger) bereits darauf hingewiesen, dass meiner Meinung nach der Brauchwassermischer erforderlich ist und nachgerüstet werden muss. Mal sehen, wer die Kosten tragen wird

Zitat von apiroma

...
Prüfe auch mal die Dachneigung wegen der Sonneneinstrahlung (WInterbetrieb!!!).
Evtl. muß da auch noch optimiert werden oder es kann noch etwas rausgeholt werden.
Ich würde an deiner Stelle die Solarsteuerung gegen eine Bessere tauschen (Lan-Anbindung ist nett, dann kannst Du am PC Trends erkennen und evtl. nachkorrigieren)

Dachneigung ist mit 35° laut diesem Artikel hier schon in Ordnung, da ich ja keine Heizungsunterstützung fahre. Geld investieren in Umbauten der gerade mal 11 Monate alten Anlage will ich eigentlich nicht.

[jannie]

Moin,
freut mich, das die Anlage nun funktioniert. Den Mischer wird der Klempner wohl sponsern müssen, hat er einfach vergessen. Alles andere würde ich bei dem kleinen Anlägelchen auch lassen, wie es ist, die Kosten fressen sonst den Ertrag beim Warmwasser schnell auf.
gruesse
Hanse

[Hausbootbewohner]

Zitat von jannie

.... Alles andere würde ich bei dem kleinen Anlägelchen auch lassen, wie es ist, die Kosten fressen sonst den Ertrag beim Warmwasser schnell auf.
gruesse
Hanse

Da gebe ich Dir recht, bei meiner Anlage liegt die Ersparnis pro Jahr irgendwo zwischen 90 und 120 Euro (Gaseinsparung abzüglich Betriebskosten wie z.B. Strom für Zirkulationspumpe).

Eine Sache kann ich meiner Meinung nach noch optimieren, da die Kosten dafür im Rahmen bleiben:
Ich werde die Dämmung des Solarspeichers verbessern.
10K Wärmeverlust im Solarspeicher in 12 Stunden, gemessen bei abgeschalteter Zirkulation und null Warmwasserentnahme.
Temperatur gestern abend waren 77°C, heute morgen nur noch 67°C

Ich werde wahrscheinlich, da genügend Platz im Technikraum vorhanden ist, den Solarspeicher zusätzlich mit alukaschierter Steinwolle in 100 mm Stärke ummanteln.
Die herstellerseitigen 5 Zentimeter EPS-Dämmung scheinen mir etwas arg "wettbewerbsoptimiert"

[Fraenkie]

Zitat von Hausbootbewohner

Da gebe ich Dir recht, bei meiner Anlage liegt die Ersparnis pro Jahr irgendwo zwischen 90 und 120 Euro (Gaseinsparung abzüglich Betriebskosten wie z.B. Strom für Zirkulationspumpe).

Eine Sache kann ich meiner Meinung nach noch optimieren, da die Kosten dafür im Rahmen bleiben:
Ich werde die Dämmung des Solarspeichers verbessern.
10K Wärmeverlust im Solarspeicher in 12 Stunden, gemessen bei abgeschalteter Zirkulation und null Warmwasserentnahme.
Temperatur gestern abend waren 77°C, heute morgen nur noch 67°C

Ich werde wahrscheinlich, da genügend Platz im Technikraum vorhanden ist, den Solarspeicher zusätzlich mit alukaschierter Steinwolle in 100 mm Stärke ummanteln.
Die herstellerseitigen 5 Zentimeter EPS-Dämmung scheinen mir etwas arg "wettbewerbsoptimiert"
Anhang 465704

10° sind ja wahnsinn.

Schau mal ob das Speicherlein unten am Boden überhaupt isoliert ist oder ob der mit dem nackten Blech auf dem Boden steht.

[Hausbootbewohner]

Zitat von Fraenkie

10° sind ja wahnsinn.

Schau mal ob das Speicherlein unten am Boden überhaupt isoliert ist oder ob der mit dem nackten Blech auf dem Boden steht.

Der Solarspeicher steht auf drei höhenverstellbaren Füssen, und da ist schon eine Isolierung vorhanden. Ich will den Kollegen aber grad nicht komplett ausziehen, um das nachzuprüfen.
Aber wenn ich die Oberflächentemperatur des Speichers an verschiedenen Punkten messe, dann liegt diese zwischen 2 und 5 Grad über Raumtemperatur, d.h. der Wärnmeverlust geht (auch) über die Isolierung.
In den Datenblättern vom VIH S300 wird immer von 75 mm Isolierung geschrieben, bei meinem sind es nur 50 mm.
Wenn ich den Wärmeverlust ausrechne, dann komme ich auf ca. 3,5kWh in 12h, d.h. der Solarspeicher hat eine Verlustleistung von 290 Watt. Na ja, damit ist es wenigstens kuschelig warm im Technikraum...

Aber irgendwas ist da sowieso nicht so korrekt: die Prospekte reden beim VIH S300 auch alle von einer Höhe von 1775mm, mein Solarspeicher ist nur 1600mm hoch. Ausserdem hat er im Gegensatz zu allen Abbildungen, die ich gesehen habe, KEINE Revisionsöffnung. Sehr seltsam...

Und so sieht der Plan für das Nachdämmen aus: http://www.youtube.com/watch?hl=de&v=QwBGSTEg774&gl=DE

[Hausbootbewohner]

Finde den Grund für den hohen Wärmeverlust:
mit Dämmung allein ist das nicht in den Griff zu bekommen...

[jannie]

Moin,
haste da ne Kreislaufpumpe permanent an, die die Warmwasserzapfstellen versorgt? Die braucht ne Schaltuhr, damit sie nur läuft, wenn das warme Wasser gebraucht wird. Oder kühlt die Regelung nachts den Speicher?
gruesse
Hanse

[Hausbootbewohner]

Zitat von jannie

Moin,
haste da ne Kreislaufpumpe permanent an, die die Warmwasserzapfstellen versorgt? Die braucht ne Schaltuhr, damit sie nur läuft, wenn das warme Wasser gebraucht wird. Oder kühlt die Regelung nachts den Speicher?
gruesse
Hanse

Nahe dran. Die Zirkulationspumpe ist mitsamt Schaltuhr ausgesteckt, aber durch Schwerkraftzirkulation ist trotzdem permanente Wasserbewegung in der Leitung.
Das merkt man daran, dass die Zirkulationspumpe heiss wird. Schliesse ich das Ventil an der Zirkulationspumpe, dann bleibt diese kalt.
Es fehlen entweder Thermosiphons / Wärmeschleifen oder Schwerkraftbremsen in der Brauchwasserleitung. Da kommt vermutlich auch der Verlust her... Muss aber weitere Vergleichsmessungen machen...

[petneu]

Hallo Andreas,
Ich habe nicht nur eine Schaltuhr dran, sondern die Pumpe auch noch einem Thermostaten versehen. Wichtig ist, das du eine mechanische Schaltuhr nimmst. Sie hat mehr Schaltungen für ein/aus. Alle 15 min um genau zu sein. Ab 22 Uhr ganz aus, am Tage je nach Uhrzeit 15 an 15 min aus, am Tage 15 an 30 min aus. Am Abend wieder öfters.Und sobald der Rücklauf warm wird schaltet der Thermostat die Pumpe vor Ablauf der 15 min schon wieder aus. Des weiteren habe ich genau an der Pumpe in die Überwurfmutter diese kleinen Rückschlagventil (Plättchen) verbaut. Somit braucht für die Installation nichts geändert werden. Da du am Anfang auch nach dem Mischer gefragt hast, kann ich nur drauf hinweisen, das der Einbau eines Mischers bei einer Zirkulation Leitung nicht so einfach war. Musste lange überlegen, da die Klempner nicht wussten wie dies funtzen soll.
Gruß
peter

[apiroma]

Sicher daß der Installateur auch Installateur gelernt hat???

Das klingt für mich wie Gebastel hoch 4.

Bei der Anzahl von Mängeln hol mal einenTechniker des Herstellers!!!