Solarreglung für Solarthermie

[johnnychicago]

@leerrohr,

Ein bisschen E-Stab-Einsatz ist ja nicht per se tragisch, auch nicht im Passivhaus. Unterm Strich, bei einer Heizlast im Bereich von 1 kW, ist es die pragmatisch sinnvollste Lösung, während einiger richtig kalten Tage im Jahr direktelektrisch zu heizen.

Wo ich mir Fragen stellte war bei der Tatsache, dass Du unter'm Strich sehr selten Heizung brauchen wirst. Dafür eine FBH und ein Wasser-Heizregister in die Lüftungsanlage zu bauen, ist Deine Entscheidung. Aber an den paar Tagen im Jahr, an denen Du's brauchen könntest, hast Du momentan nichts, um diese Heizung zu befeuern. Das schien mir etwas... unproduktiv.

@mclb,

Wie erwähnt, habe ich kein Passivhaus verwirklichen können - bzw. ich hätte es können, wenn ich auf der grünen Wiese gebaut hätte. Die Energieeinsparung, die ich damit gegenüber meinem renovierten Stadthaus erzielen hätte können, hätte ich allerdings mehrfach vertankt.

Meinem Verständnis nach hat eine Person, die keine schwere körperliche Arbeit erledigt, einen Verlust von etwa 100 Watt. Wenn Ihr beide also gegebene 12 Stunden pro Tag in eurem Haus seid, gebt Ihr eine Heizleistung von etwa 2.4kWh ab und tragt bei Anwesenheit mit 0.6W/m^2 bei. Was braucht das Haus denn bei Auslegungstemperatur? 10w/m^2? Also bei kühler Witterung die Hälfte davon, da tragt Ihr schon zu gut 10% bei.

Spätestens da werden auch andere Wärmegewinne ja sehr interessant: mein Haus braucht im Ruhezustand etwa 200W elektrisch (Router, Server, Standbyverbräuche etc), beim Filme-kucken mit 5.1-Verstärker, TV, evtl XBox) gerne mal 700, und beim Kochen (über eine Stunde oder mehr pro Tag) 3000+ Watt. Das ist ja alles Wärmeenergie, die ins Haus gesteckt wird. Bei meinen knapp 60W/m^2 ist das Pipifax (bei Auslegungstemperatur! Bei typischen Herbst- oder Frühlingstemperaturen nicht mehr), aber bei Dir spielt das schon eine Rolle.

[makki]

Zum Thema Passivhaus/Solarthermie:
Hätte sämtliche vorbereitung dafür aber habe es bisher nicht als wirtschaftlich sinnvoll erachtet; mit Grundwasser-WP (kann man natürlich nicht überall!) sprechen wir im "Aktivhaus" von Heizkosten ca. 600-800€ im Jahr für ein EFH mit 240m² WFL.

Wenn die Sonne nicht scheint, also so im Winter, gerade dann brauch ich wärme, hilft mir die beste Dämmung nix, im Sommer habe ich extremen überschuss und nutze das GW mehr zum kühlen als zum heizen (was sich übrigens klasse ergänzt: das heisse Haus wärmt das GW vor der WP für diese; Kühlung+mehr Effizienz für quasi lau)
Wenn man nun einen Aussenpool auf 36° heizen will oder im Hochsommer gerne bei 40° duscht macht das vielleicht Sinn, aber sonst..

Für mehr fehlt mir vielleicht die asketische Ader aber das kann mir keiner erzählen das es passiv nicht irgendwann zu kalt oder zu warm wird.. (die -19.6°C sind kein Fake, 2010 wars noch heftiger..)
Also in Äquatorialen breiten kann ich so ne nummer vielleicht machen (da will ich auch hin, physisch, nicht technisch ;p) aber hierzulande

Makki

[leerrohr]

Hallo,

@makki
die Gründe für oder gegen Passivhäuser, wirtschaftlich oder nicht, ist wie mit großen Autos und Kleinen Autos, mit Bus oder ohne ... . Energetisch gesehen sind es die Standards von morgen (die Entwickung der ENEV geht halt immer mehr in diese Richtung, wobei mit mehr Schönrechenschlupflöchern, Fläche ermittelt sich aus dem Volumen ?!?). Es ist halt relativ Kompromisslos in der Umsetzung (zumindes wenn es eins ist und nicht schöngerechnet). Mit so ziemlich jedem Detail bewegt man sich im Grenzbereich und das immer als ganzes und nicht nur für Einzelbauteile. Man könnte es als die reine Lehre bezeichnen und stellt gerade bei kleineren EFH schnell fest wie schwer es ist diese Hürden alle zu nehmen. Zuheizen muss man aber bei allen, nur halt wie viel ist da die Frage. Das werde ich im folgenden Winter hoffentlich wissen. Im letzten hatte ich z.b. aussen -21 und innen +19, ohne vorheriges Zuheizen (wer heizt schon eine Baustelle), nur durch Sonne (Fenster, ohne Solarthermie). Leider haben wir auch trübe Tage um die -4 die sorgen dann für das reichliche KW Heizlast. Für mich faszinierend, einige andere scheinbar auch, der Passivhausgedanke halt. Da sind wir wieder beim ersten Satz, jeder wie er es mag.
Jetzt teste ich erst einmal was ich benötige, dann wird verbaut. Zu Anfang wollte ich noch eine Gastherme mit Flasche als Notheizung, den jetzigen Stand hab ich ja schon erläutert. Ich bin auch kein Fan von Solarthermie, teuer, bringt wenig, aber regenerativ und im Passivhaus "quasi" Pflicht.

@mclb @johnnychicago
Das Zuheizen Teil eines Passivhauses, kein Ausschlusskriterium. Die internen Gewinne sollte man nicht überschätzen, man ist ja auch bestrebt effiziente Haushaltstechnik zu betreiben (Fließt auch in den Nachweis mit ein). Es ist schon ein Unterschied ob ich im Sommer Glühlampen/NV-Halogen verwende oder Leuchstofflampe mit EVG.

[johnnychicago]

Im Passivhaus und grösstenteils im Niedrigstenergiehaus macht Solarthermie zur Heizungsunterstützung sicherlich nicht unbedingt Sinn, weil man halt das bisschen Wärme, das man braucht, zu der Zeit benötigt, in der die ST quasi keinen Ertrag hat. Interessant wird das halt, wenn man auch z.B. im Oktober oder im März etwas Wärme braucht, weil das Haus eben nicht so gut gedämmt ist. Gerade da scheint mir Heizungsunterstützung auch sinnvoller als WW-Bereitung.

Was Dein Aktivhaus angeht, @makki, sind es natürlich einerseits die Heizkosten, aber auch die Installation der Heizung. Beim Passivhaus gefällt mir die Tatsache, dass man ohne Wasserheizung auskommen kann - das ist ein richtig kräftiger Baukostenteil, der ersatzlos gestrichen werden kann, wenn die Heizlast durch die KWL gedeckt werden kann. Und wenn man dann bei Auslegungstemperatur wirklich mal per Heizstab nachhelfen muss, weil die Klein-WP in der Abluft es nicht bringt, ist das nicht tragisch: bei einer Heizlast von 2kW kann der Heizstab lange glühen, bevor's teurer als Dein WP-Strom wird.

Von daher wäre @Leerrohr's Ansatz mit der FBH, dem WW-Register und der Solarthermie nicht meiner - aber des Menschen Willen ist sein Königreich.

Mein Ansatz im Altbau ist, mit der Solarthermie etwa 300 Liter Öl im Jahr einzusparen, und dann bei 500-600 Liter Verbrauch zu landen. Wenn das klappt, kann ich auf Pellets mit Handbeschickung umstellen (für einen grossen Tank fehlt mir der Platz). Das ist natürlich ein Reihenhaus mit 120m^2, da ist Sparen einfacher, weil das auch komplett ungedämmt bei 'nur' rund 1500l/Jahr lag.

[greentux]

(die Entwickung der ENEV geht halt immer mehr in diese Richtung, ...

Das machen auch nur die Deutschen mit. Wenn man mal beobachtet, was da gerade passiert, weil man europäisch eine Richtlinie zimmern will Da bauen die Spanier dann dicke Dämmung an die Häuser und im Norden frieren sie. Aber zum Glück machen Anderen da nicht mit.

[leerrohr]

Hallo,

@jonnychicago
der sinn und unsinn einer Solarthermie im Passivhaus ist eher Zweitrangig, sondern eher Pflicht. Da man einfach auf die Solaren Gewinne bei der WW-Bereitung angewiesen ist (auch im Sommer und die Waschmaschine ....). Um die Nachweise (speziell Primärenergieaufwendung) zu erbringen und das ganze abzurunden.

@greentux
Der gedanke hinter der Normung ist nicht so dumm, jedoch die Umsetzung (an so mancher Stelle). Ausnahme hier, ausnahme da... . Das Passivhaus ist da konsquenter und berücksichtigt das umfänglicher. Funktioniert im norden und im Süden gleichermaßen. Wenn man höhere Jahresdurchschnittstemperaturen und mehr Sonne, werden auch die Wände schlanker und irgendwann wird der Sommerliche Wärmeschutz maßgebend, denn Klimaanlagen fallen mit in die Betrachtung. We die nicht benötigt, hat da schon mal die nase vorn. In den kälteren Zonen/Ländern wird es da schon schwieriger, aber es geht, keiner friert.

Jetzt habe ich zwar Internetzugang auf der Baustelle, aber das gute alte Notebook ist hin. :-( x41t ade .... shit, erst einmal etwas basteln um wieder auf den Bus/WG zu kommen.

[johnnychicago]

Hallo,

@jonnychicago
der sinn und unsinn einer Solarthermie im Passivhaus ist eher Zweitrangig, sondern eher Pflicht. Da man einfach auf die Solaren Gewinne bei der WW-Bereitung angewiesen ist (auch im Sommer und die Waschmaschine ....). Um die Nachweise (speziell Primärenergieaufwendung) zu erbringen und das ganze abzurunden.

Ich bezog mich da explizit auf die Solarthermie zur Heizungsunterstützung, nicht auf Solarthermie zur WW-Bereitung. Und ob letztere 'Pflicht' ist, da bin ich auch nicht so ganz überzeugt. Ich habe mir einige Passivhäuser ohne angesehen...

[No More Tears]

Hallo an alle,

es freut mich dass es schon erste Resonanzen gibt.
Die Sicherheitsgruppen innerhalb der Solatanlage sind doch meistens eh rein mechanischer/hydraulischer Natur (falls ich mich nicht täusche).

Vorweg, es geht mir vorerst nur um die effiziente Anbindung der Solaranlage an den Speicher.

- Überdruck durch Stagnation (verdampfen) oder temperaturabhängige Ausdehnung, das macht das Sicherheitsverntil und das Membranausdehnungsgefäß (ggf. noch Vorgefäß)
- Thermostatschaltung für die maximale Speichertemperatur, sowie Solarkreistemperatur, lässt sich auch mit mechanischen Schaltern lösen.

Falls die Regelung ausfällt im Zustand Pumpe Vollast:
-Speichertemperatur steigt bis zur Maximaltemperatur -> Speicherthermostat trennt Stromversorgung der Pumpe -> Stagnation

Falls die regelung im Regelbetrieb "einfriert":
-Solarkreistemperatur steigt Solarkreisthermostat trennt Stromversorgung der Pumpe -> Stagnation

Falls die Regelung ausfällt im Zustand Pumpe aus:
-Kollektortemperatur steigt -> Stagnation

Warmwasserseitig sorgen der mechanische Verbrühschutz und der Brauchwassermischer für die erforderliche Sicherheit. Speicherseitig das Ausdehnungsgefäß und das Sicherheitsventil des Heizungsstrangs.

Damit wäre für mich der weg für eine effiziente Regelung frei.

Ich habe freie
Eingänge: ->Merten Wetterstation
Ausgäne: ->Gira KNX EIB Steuereinheit 1 - 10 Volt
Wobei ich das dem Multisensor auch zugetraut hätte (falls nicht, habe ich ja noch die anderen)

Die Sicherheitskomponenten sind alle vorhanden. Lediglich die Pumpe soll nun noch in abhängigkeit der Solarvorlauftemperatur über den 1-10V Wechselrichtereingang so geregelt werden dass ich zu einer idealen Vorlauftemperatur komme. Das takten scheint mir da nicht die wirtschaftlichste Variante. Diese "ideale" Vorlauftemperatur will ich dann später in abhängigkeit verschiedener Parameter dynamisch anpassen (also nicht das erste Ziel).
Ein Volumenstrommessgerät ala
Resol Volumenstrommessgerät V40 - 06
werde ich vorraussichtlich auch sofort mit verbauen und die Werte mit einem Binäreigang erfassen. Diese könnte man mit heranziehen, was später für die Ertragsberechnung unumgänglich wäre. Temperatursensoren könnte ich noch (dank Wiregate) an den unmöglichsten stellen verbauen.

Momentan fehlt mir aus Zeitnot (Passivhaus-Selbstbaustelle) nur noch etwas die Erfahrung mit Perl und dem Wiregate (was sich ändern soll). Da ich vor dem Einziehen den Spaß am laufen haben muss wäre ich für die mithilfe sehr dankbar.

vg
leerrohr

Hallo leerrohr,
zur Hardware kann ich Dir gerne noch ein paar Infos geben....eine Stagnation hasst Du eigentlich nur, wenn Du zu viel Kollektorfläche hast bzw. die Wärme (meistens im Sommer) nicht abführen kannst. Deswegen ist es auch nicht effektiv sein Dach mit Kollektoren vollzuknallen...wie ein 500 PS-Auto welches für eine 10 Meter Arbeitsweg immer auf die Reise geschickt wird....eine genaue Berechnung ist deshalb ganz wichtig. Eventuell muss man die überschüssige Wärme dann abführen (Heizkörper), denn bei 6bar meldet sich das Überdruckventuell (Spirovent). Auf das "Einfrieren" muss eigentlich keine Rücksicht genommen werden, denn die Solarflüssigkeit z.B. Tyfocor gibt es schon bis -47 Grad.
Für die Ansteuerung würde ich z.B. eine Resol Steuerung nehmen. Die gibt es auch schon mit einem V-BUS Anschluss (Vega-BUS).

Die Daten werden vom Schnittstellenadapter in den PC über eine asynchrone serielle Schnittstelle (COM-Port) übertragen.
Für die Protokollumsetzung V-BUS gibt es schon einige Seiten von Usern:Index of /solaranlage/download

[No More Tears]

Hallo leerrohr,
zur Hardware kann ich Dir gerne noch ein paar Infos geben....eine Stagnation hasst Du eigentlich nur, wenn Du zu viel Kollektorfläche hast bzw. die Wärme (meistens im Sommer) nicht abführen kannst. Deswegen ist es auch nicht effektiv sein Dach mit Kollektoren vollzuknallen...wie ein 500 PS-Auto welches für eine 10 Meter Arbeitsweg immer auf die Reise geschickt wird....eine genaue Berechnung ist deshalb ganz wichtig. Eventuell muss man die überschüssige Wärme dann abführen (Heizkörper), denn bei 6bar meldet sich das Überdruckventuell (Spirovent). Auf das "Einfrieren" muss eigentlich keine Rücksicht genommen werden, denn die Solarflüssigkeit z.B. Tyfocor gibt es schon bis -47 Grad.
Für die Ansteuerung würde ich z.B. eine Resol Steuerung nehmen. Die gibt es auch schon mit einem V-BUS Anschluss (Vega-BUS).

Die Daten werden vom Schnittstellenadapter in den PC über eine asynchrone serielle Schnittstelle (COM-Port) übertragen.
Für die Protokollumsetzung V-BUS gibt es schon einige Seiten von Usern:Index of /solaranlage/download

RESOL - VBus®-Zubehör
Visualisierung der Solaranlage

[leerrohr]

Hallo,

@No More Tears
Die Stagnation ist natürlich nicht das Ziel, schon klar. Dafür hat man ja die Sicherheitsgruppen und den Luftabscheider. Meine Panele sind quasi senkrecht verbaut (verringert den Wirkungsgrad zwar etwas, aber am meisten im Sommer) Die 1000l und die ca. 9m² sollten auch harmonieren (lässt eher noch luft nach oben). Die Steuerungen von Resol gefallen mir, führt aber unterm Strich zu der Erkenntniss, dass der Bus nur ein teueres Spielzeug ist. Ich wollte auch wirklich Effizienzbringendes damit Regeln. Die Solaranlage zu visualisieren ist sicherlich eine interessante sache (V-Bus), nützt aber niemandem wirklich. Sie mit vorhandener HW zu Regeln schon, weil es so "toll" ist wird es danach visualisiert.

@johnnychicago
zumindest war es meine Erkenntnis aus der Nachweisführung. Was fast immer hilft, ist die Holzheizung jeglicher Art. Bei größeren Häusern könnte ich es mir ebenfall vorstellen. Holz ist für mich ein Baustoff und kein Brennstoff. Speichert verbaut über längere Zeiträume CO2, im Gegensatz zu verbrannten, war ein kO Kriterium für mich. Zu den KWL-Abluft WP habe ich auch meine Meinung. FBH war der Wunsch meiner Frau, viele unterstrichen diese mit einer befürchteten "Kälte". Da mir selbst mein KWL Lieferant dringend davon abgeraten hat allein über diese Nachzuheizen. Weiterhin kenne ich selbst Fälle in denen es nicht reichte. Da sagte mir meine Vernunft, wie ich handle. Der zentrale Speicher für die Wärme ist doch prädistiniert auch die Heizung zu unterstützen und wenn dessen Wärmequelle im Kernwinter eine Kleinstwärmepumpe ist... . Was ich wirklich benötige wird sich zeigen.

Das alle ist aber von der Steuerung für die Solarhermie unabhängig und größtenteils schon gesetzt (weil vorhanden).

vg
leerrohr

[No More Tears]

Hallo,

@No More Tears
Die Stagnation ist natürlich nicht das Ziel, schon klar. Dafür hat man ja die Sicherheitsgruppen und den Luftabscheider. Meine Panele sind quasi senkrecht verbaut (verringert den Wirkungsgrad zwar etwas, aber am meisten im Sommer) Die 1000l und die ca. 9m² sollten auch harmonieren (lässt eher noch luft nach oben). Die Steuerungen von Resol gefallen mir, führt aber unterm Strich zu der Erkenntniss, dass der Bus nur ein teueres Spielzeug ist. Ich wollte auch wirklich Effizienzbringendes damit Regeln. Die Solaranlage zu visualisieren ist sicherlich eine interessante sache (V-Bus), nützt aber niemandem wirklich. Sie mit vorhandener HW zu Regeln schon, weil es so "toll" ist wird es danach visualisiert.

@johnnychicago
zumindest war es meine Erkenntnis aus der Nachweisführung. Was fast immer hilft, ist die Holzheizung jeglicher Art. Bei größeren Häusern könnte ich es mir ebenfall vorstellen. Holz ist für mich ein Baustoff und kein Brennstoff. Speichert verbaut über längere Zeiträume CO2, im Gegensatz zu verbrannten, war ein kO Kriterium für mich. Zu den KWL-Abluft WP habe ich auch meine Meinung. FBH war der Wunsch meiner Frau, viele unterstrichen diese mit einer befürchteten "Kälte". Da mir selbst mein KWL Lieferant dringend davon abgeraten hat allein über diese Nachzuheizen. Weiterhin kenne ich selbst Fälle in denen es nicht reichte. Da sagte mir meine Vernunft, wie ich handle. Der zentrale Speicher für die Wärme ist doch prädistiniert auch die Heizung zu unterstützen und wenn dessen Wärmequelle im Kernwinter eine Kleinstwärmepumpe ist... . Was ich wirklich benötige wird sich zeigen.

Das alle ist aber von der Steuerung für die Solarhermie unabhängig und größtenteils schon gesetzt (weil vorhanden).

vg
leerrohr

1000 Liter und nur 9m² Kollektorfläche.....bei der Einbausituation bekommst man höchsten eine Deckungsanteil von 12% (mit Heizungsunterstützung - ca. 120m²). Nur Warmwasserbereitung liegst Du über 60%....Grundvorraussetzung für eine Heizungsunterstützung ist eine ausreichend große Dachfläche mit Neigung nach Süden. Ist dies nicht gegeben, sollte man sich auf die Warmwasserbereitung beschränken.

[swiss]

Hallo Peter

Könnte du bitte die fullquote lassen. Das macht das lesen sehr mühsam. Bitte zitiere immer nur den Teil auf den du dich explizit beziest.

Danke

[No More Tears]

....fullquote lassen.....

Mache ich in Zukunft...

[swiss]

Danke

Also back to Topic...

Da du scheinbar sehr gut über dieses Thema bescheid weisst wollte ich mal fragen welche Schaltschwellen und durchflussgeschwindigkeit du in Abhängigkeit mit dem Sonneneintrag empfehlen würdest. Wenn wir die Regelung schon in einem Plugin lösen, sollte es wenigstens möglichst effizient laufen.

[No More Tears]

Schaltschwellen und durchflussgeschwindigkeit in Abhängigkeit mit dem Sonneneintrag...

Soll die Anlage im High-Flow oder Low-Flow betrieben werden?...High-Flow Anlagen sind am verbreitesten und die Durchflussgeschwindigkeit liegt bei etwa 30-60 Liter pro Stunde/m² (LowFlow bei 10-20 Liter/m²). High-Flow Solaranlagen führen die Wärme schneller ab und es entstehen nicht so viele Wärmeverluste. Low-Flow, wie der Name schon sagt, geht alles etwas langsammer. Der Low Flow Betrieb hat bei niedriger Sonneneinstrahlung Vorteile da die Wärme somit besser aufgenommen werden kann.
Beispiel mit einer Standartpumpe (Volumenstrom 30-50 Liter):
9m² Kollektorfläche x 50 Liter(m² x h) = 450 l/h
Wenn die Kollektoren an einem sonnigen Tag 3000 Wat erzeugen würden, kann man sich nun ausrechnen wieviel Wärme dem Speicher zugeführt wird. Nach der Wärmeformel wären es dann 5,7 Kelvin. Wenn der Speicher im Haus bereits eine Temperatur von 30°C hätte, würde die Solarflüssigkeit mit 35,7°C vom Dach kommen.
Danach kommt man zur Erkenntnis, dass wenn man die Pumpe langsamer laufen lässt (niedriger Volumenstrom) sich die Temperatur erhöht...das klingt vernünftig, ist aber nicht. Wenn man hier zu sehr ausreizt, verschlechtert sich der Wirkungsgrad. Je wärmer der Absorber ist, desto geringer ist der Wirkungsgrad. Das Ziel möglichst hohe Temperaturen vom Dach zu ernten, wird also immer mit einem Wirkungsgradverlust erkauft.
Was soll also das Ziel sein: hohe Temperatur (geringem Volumenstrom) oder einen möglichst hohen Wirkungsgrad (Volumenstrom hoch)?...ich gehe davon aus, das eine Matched-Flow (angepasste Durchdrömung) bevorzugt wird, oder?....= Pumpe mit Drehzahlregelung.
Zum entspannen ein paar "Live-Anlagen": Ertragsdaten von thermischen Solaranlagen zur Heizungsuntersttzung der Firma BUSO