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Low-Flow-System (Solarthermie)

In so genannten Low-Flow-Systemen (low flow [engl.] = niedriger Durchfluss) zirkulieren weniger als 25 Liter Wärmeträgerflüssigkeit (Solarflüssigkeit) pro m2 Kollektorfläche (high-flow: 50 bis 60 Liter). Solche Systeme zeichnen sich besonders durch einen höheren Temperaturunterschied zwischen Kollektor und Solarspeicher aus. Der niedrigere Durchfluss kann je nach Konstruktion der Anlage prinzipiell zwei Vorteile haben:

- Führt der niedrigere Durchfluss zu einer relativen Senkung der Durchflussgeschwindigkeit, bleibt die Solarflüssigkeit länger in den Kollektoren, wodurch eine höhere Temperatur erreicht wird.

- Eine Verringerung der Gesamtmenge der Solarflüssigkeit im Solarkreis sowie des Kollektorinhalts, führt zu einer höheren Reaktionsgeschwindigkeit des Gesamtsystems, da weniger Solarflüssigkeit auf eine nutzbare Arbeitstemperatur gebracht werden muss.

Beide Effekte führen dazu, dass die gleiche Menge an Energie aufgrund höherer Temperaturdifferenzen mit weniger Flüssigkeit zu den Wärmeabnahmestellen transportiert wird. Die bewusst höher gewählte zulässige Temperaturdifferenz im Solarkreis kann zudem zu geringeren Stillstandszeiten im Hochsommer beitragen.

Prinzipiell können nahezu alle thermischen Solaranlagen, die dem heutigen Stand der Technik entsprechen, als Low-Flow-System betrieben werden. Leistungsfähige Bauteile erlauben eine deutliche Verringerun der Umwälzmenge (Vgl. Müller, F.U.: Thermische Solaranlagen, 1997). Auf dem Markt werden aber auch spezielle Anlagen mit eigens optimierten Speichern und Wärmetauschern angeboten.

Besonders Solarwärme-Großanlagen werden häufig im Low-Flow-Betrieb gefahren, da dieser durch geringere Leitungsquerschnitte Einsparungen bei der Verrohrung und teilweise auch bei der Pumpentechnik erlaubt; zugleich begünstigt die Auslegung auf Low-Flow-Betrieb eine Minimierung der Wärmeverluste im Solarkreis. In großen Solarwärmeanlagen werden häufig herkömmliche Kollektoren eingesetzt.

Bei kleineren Anlagen neuerer Bauart wird hingegen meist auch das Kollektorvolumen deutlich verringert. Solche Anlagen können aufgrund ihrer geringen Reaktionszeiten schon bei geringer Einstrahlung und deutlich früher im Solarkreis nutzbare Temperaturen erreichen, erfordern aber Anpassungen der gesamten Anlagentechnik. Der deutlich reduzierte Querschnitt der gesamten Verrohrung bei solchen Anlagen erhöht die Fließwiderstände, weshalb spezielle Verdrängerpumpen eingesetzt werden müssen; zur effizienten Nutzung der höheren Temperaturdifferenzen sind aufwändigere Speicherkonstruktionen mit ausgeprägter Temperaturschichtung erforderlich (siehe auch: Schichtenspeicherung).

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