Thema: Optimale Steuerung von Sonnenkollektoren (WW) + Heizung

Hallo,
habe seit einem Vierteljahr in meinem Neubau Sonnenkollektoren für WW in Betrieb. Ich bin der Überzeugung, dass die Steuerung essentiell ist, wenn man nicht den meisten solaren Ertrag gleich wieder verschenken will. Aber ich habe trotzdem im Internet so gut wie nichts dazu gefunden.

Daher zwei Fragen an Euch:
1) Wie steuert Ihr Eure Anlage (d.h. wie ist die Abstimmung zwischen Heizung und Sonne, welche Temperaturen, welche Heizzeiten, ...)? Gibt es Links/Literatur dazu?
2) Sehe ich es richtig, dass bislang echte "intelligente" Steuergeräte die Ausnahme sind? (intelligent heisst für mich: eine abhängige Steuerung der Zuheizung; d.h. nur wenn absehbar ist, dass die Sonne keinen Beitrag liefern kann. Z.B. wenn die Solarpumpe gerade läuft, unter keinen Umständen mit Brennstoffen zuheizen).

Ein wenig Hintergrund zu meiner Anlage und meinen Steuerungsversuchen:
- 6qm Kollektoren, 300l Wasserspeicher (2+2-Personen Haushalt)
- Wasserspeicher, der unten die Kollektorenwärme, und oben die Heizungswärme aufnimmt
- Kollektorensteuerung über Temperaturdifferenz und Maximaltemperatur im Speicher (derzeit 60 Grad)
- Heizungssteuerung über Zieltemperatur (werksseitig 50 Grad) und Zeitintervalle (werksseitig/für den Winter war 6-22 Uhr eingestellt)

Jetzt suche ich eine intelligente Konfiguration für die Zwischenjahreszeit (oder eine Steuerung, die ich im ganzen Jahr unverändert lassen kann, und die dennoch fast das Optimum an solarem Ertrag rausholt).

Gedanken hierzu: Der Wasserspeicher ist ziemlich gut isoliert. Also ist Zuheizung ab morgens um 6 Blödsinn, da sollte ich erst mal der Sonne die Möglichkeit geben, den Speicher aufzuladen.
- Also nur 1-2 kurze Heizintervalle pro Tag (Abends, ggf. noch mittags).
- Ausserdem: Von der Heizung geforderte Temperatur senken (43-45 Grad)
- Erhöhen der Maximaltemperatur der Kollektorheizung über 60 Grad hinaus ist wohl nicht sinnvoll: Kalkausfall, die Spülmaschine verträgts angeblich nicht, und bringt fast keine Vorteile (nur, wenn auf einen sehr sonnigen Tag viele Tage folgen, an denen gar nichts geht).

Danke für Antworten und Kommentare!

Hallo Wilde,

ich persönlich habe die Solaranlage (9m²) auch heizungsunterstützend, denn ich meine, alles andere macht keinen Sinn. Ich kann dadurch auch den geringeren Wärmeertrag für die Heizung nutzen, wenn das Wetter nicht so doll ist.
Solaranlage und Wärmepumpe speisen einen 950l-Schichtenspeicher, in dem oben ein Brauchwassertank hängt.
Mein Brauchwasser wird auf 45°C gehalten, allerdings wird 1x am Tag "hochgeheizt" wegen Legionellen. Diesen Zeitpunkt habe ich auf den Nachmittag gelegt, weil da die Solaranlage die meiste Energie bringt (wenn die Sonne scheint).
Da meine Solaranlage heizungsunterstützend ist, schaltet die Solarpumpe an, sobald die Kollektortemperatur 5°C über der Speichertemperatur in Höhe des Abgriffs der Wärmepumpe liegt (also so ab 30°C). Die Maximaltemperatur habe ich auf 80°C eingestellt, denn ich habe Kunststoffverbundrohre in der Installation. Ich habs so hoch begrenzt, weil ich möglichst viel der fast kostenlosen Energie vom Dach nutzen möchte. Mit 950l Wasser mit 80°C kann man auch ein paar wolkige Tage überbrücken und dennoch eine ganze Menge duschen.
Am Abgang für das Brauchwasser habe ich einen Thermostatmischer, der die Temperatur auf 50°C begrenzt (mischt bei Bedarf entsprechend kaltes Wasser hinzu). Dadurch hab ich keine so großen UNterschiede in der Brauchwassertemperatur am Wasserhahn.
Für die Heizungs-Umwälzpumpe habe ich eine zusätzliche Sicherheitsabschaltung, die ab 45°C Vorlauftemperatur die Pumpe abschaltet (falls der Speicher voll geladen ist und Mischer mal hängen sollte).
Vielleicht hat dir das ein wenig geholfen.
Ach ja: du schreibst du hättest einen Neubau. Warum ist Deine Solaranlage eigentlich nicht heizungsunterstützend? Ist das nur eine "Alibianlage"?

Hallo,
danke fuer die Antwort!
Meine Gegenfragen zuerst:
- Wieso die 80-Grad-Begrenzung? (muesste mit dem Mischventil doch egal sein, oder?)
- Wie siehst Du das Thema mit starkem Kalkausfall ab 60 Grad? Ich habe sogar wo gelesen, dass das Hochheizen gegen die Legionellen wegen dem Kalkausfall kritisch gesehen wird.

Zu "Alibianlage": Weiss nicht genau, was Du meinst. Aber vermutlich: ja.
Uns war eine Heizungsunterstuetzung zu teuer, und unsere Sanitaerleute meinten, dass das nicht viel bringe (weil man im Sommer ja eh nicht heizt). Jetzt, nachdem ich eine Woche lang Solar-WW hatte bei Aussentemperaturen von 0-5 Grad, sehe ich das etwas anders. :-O

Auf bald!

Hallo auch,

zu den Gegenfragen:
- die 80°C hab ich nicht wissenschaftlich berechnet, sondern habe mich an der Spezifikation des Kunststoffverbundrohrs orientiert. Sollte aus welchem Grund auch immer ungemischtes heißes Wasser in die Rohre kommen, gehen sie nicht kaputt. Vielleicht bin ich da auch einfach zu vorsichtig.
- klar wird der Kalkausfall bei höheren Temperaturen stärker, aber wie oft kommt das den tatsächlich vor? Im letzten Sommer gab es zwar einige Tage, an denen der Speicher "voll" war, aber im Regelfall erreiche ich die Grenze ja gar nicht, sondern hab 45°C. Dazu kommt, daß ich Kunststoffverrohrung habe, in der sich kein Kalk absetzt (absetzen soll, hab noch keine Langzeiterfahrung). Einzig im Brauchwasserspeicher setzt sich der Kalk ab, und den kann ich bei Bedarf recht einfach spülen (da muß man natürlich bei der Installation schon dran denken).

Das mit der Alibianlage meine ich so: wenn man heute ein Haus baut, dann macht man sich insbesondere Gedanken zum Wärmemanagement, denn Brennstoffe werden sicher nicht günstiger. Wenn man sich da schlau gemacht hat und sein Haus zukünftig bezahlbar warmhalten möchte, muß man eigentlich ein Niedrigenergiehaus bauen (lassen, mindestens KfW40-Standard). Dazu kommt eine Heizung, die mit niedrigen Vorlauftemperaturen auskommt, also irgendetwas großflächiges. Dadurch läuft ersteinmal jede Art von Wärmeerzeugung günstiger. Wenn ich jetzt eine Solaranlage einbaue und mir das Kosten/Nutzenverhältnis ausrechne (zumindest überschlage) und auch die Fördermöglichkeiten (BAFA) berücksichtige, macht eine solche Anlage eigentlich nur heizungsunterstützend wirklich Sinn. Obwohl ich eigentlich mit meiner Wärmepumpe die Wärme recht günstig erzeuge, freut es mich trotzdem auch schon zu dieser Jahreszeit, wenn sie an manchen Tagen tagsüber so gut wie nie läuft, weil die Wärme vom Dach kommt, zwar manchmal nur mit 30-40°C, aber das reicht ja als Vorlauftemperatur für die Heizung.
Glücklicherweise hatte ich den richtigen Archi gefunden, der Lust auf Niedrigenengie hat und sich auch laufend weiterbildet. Trotzdem habe ich mich vor dem Bau im Internet schlau gemacht, so daß ich auch wusste, worum es geht. Ich kann das nur mal als Hinweis für mitlesende angehende Häuslebauer anbringen, macht euch vorher selbst schlau. Wenn das Kind bereits in den Brunnen gefallen ist (System falsch konzeptioniert), ist es meistens nur sehr schwer wiederzubeleben. Und so ein Haus muß man viele, viele Jahre heizen.

Hi,
tja, die heizungsunterstuetzungs-diskussion hilft mir jetzt offenbar nicht mehr (aber trotzdem danke fuer die Erlaeuterung).

Zu den anderen Punkten:
Mein Sanitaermensch meint, dass der Dehnstoff von dem Mischventil recht schnell verkalken wuerde (ca. nach zwei Jahren), und dass er daher abraten wuerde. (ausserdem recht teuer mit 250 Euro. Wenn ich pro Jahr insgesamt mit den Kollektoren 100-200 Euro spare, dann muss ich durch das Ventil ziemlich viel _zusaetzlich_ einsparen, damit sich das irgendwann rechnet)

Meine Meinung dazu: Im Gegensatz zu Deinem Riesentank habe ich ja einen vergleichsweise kleinen. Deshalb duerfte ich im Sommer schon oft ueber 60 Grad kommen - ich war am letzten Samstag abend schon auf meinen maximal eingestellten 60 Grad.

Und noch ein PS: Mehr als KfW60 war bei uns leider nicht drin, zumindest nicht mit Daemmen. Und auf Pellets auszuweichen (und Fenster verkleinern, etc.), "nur" um den guenstigen Kredit zu bekommen, hatte ich keine Lust. Waermepumpe erschien mir nicht wirtschaftlich (bzw. zu teuer). Aber ich finde unsere Luefter mit Waermerueckgewinnung sehr cool.
Dazu gleich noch ein PPS: Doch, unser (Reihen-)Haus ist sinnvoll nach Himmelsrichtungen ausgerichtet und hat kleine Fenster auf der Nordseite.

Hallo in die Runde,
Würde nicht auf den Dreh kommen, eine Heizungsanlage ohne Brauchwassermischventil zu bauen, bzw. bauen zu lassen.
Haben das Teil schon seit 16 Jahren in Betrieb, ohne Störung.
Soviel Komfort muss schon sein, gerade bei Kindern im Haushalt ist doch auch an Verbrühungsgefahr zu denken, wo die Kleinen doch viel empfindlicher auf Hitze (60°C wegen Legionellengefahr bei niedrigeren Temperaturen) reagieren.
Da unsere Heizung einen 150l.-Warmwasserspeicher hat, musste ich die Kaltwasserzuleitung trennen, um einen 300l. -Speicher für die Solaranlage einzuschleifen. Dadurch bekommt die Ölheizung nun von der Sonne vorgewärmtes Wasser, statt aus dem Ortsnetz mit 3-4°C. Je nach Laune der Sonne spart das schon. Das Gute daran: die Sonne hat den Speicher für sich allein und die Regelung auch. Die Ölanlage läuft im Sommer nur bei Badarf.

Gruß
Thomas

Ich habe meiner Solaranlage eine UVR 1611 (http://www.ta.co.at/...http://www.ta.co.at/) gegönnt. Das ist eine frei programmierbare Steuerung. Mit der kann man einer Heizung "verbieten" zu heizen, wenn die Sonne scheint. (und noch vieles mehr)

Hallo,
vielen Dank fuer die Antworten!
@Knatterknarf: Wie hoch ist denn Deine Maximaltemperatur beim Mischventil? Wahrscheinlich nicht so hoch, wegen der Zwei-Tanks-Loesung. (Damit die 90 Grad vom Kollektor am Mischventil ankommen, muesstet Ihr ja erst mal einen ganzen Tank 60-Grad-Wasser verbrauchen). Und wie kalkhaltig ist das Wasser bei Euch?

@Michael: Wow, klingt echt spannend mit dem Regler. Habe den Preis noch nicht rausgefunden. Hierzu aber noch Rueckfragen (koennen wir auch offline diskutieren): Kann der gleichzeitig auch die Heizung mitsteuern? Wie funktioniert das Interface zur Heizung? Wird einfach die Temperaturmeldung verfaelscht, oder geht es direkt? Brauche ich dann ueberhaupt noch separate Solarsteuerung und separate Heizungssteuerung? Kann man das selbst installieren und v.a. programmieren? (ich bin bei so etwas nicht unbeleckt, aber auch kein Elektrik-Profi; Programmieren kann ich)

Hallo Wilde und "andere Leser",
das Brauchwassermischventil steht auf 45°C, was ausreichend ist, für den täglichen Bedarf (kleiner Abwasch bis Duschen).
Das hat mit der Zweibehälteranlage nichts zu tun. Der Solarregler steht auf 60°C Speichertemperatur, sollte der Speicherinhalt wegen starker Sonneneinstrahlung wärmer werden, wird ab ca. 80°C der speicherinhalt in der Nacht auf etwas über 60°C zurückgekühlt. Für den Fall, dass die Speichertemperatur bei 80°C liegt, ist das Mischventil schon sicherheitsrelevant.
Das Wasser ist hier bei uns in der Mecklenburger Schweiz schon sehr kalkhaltig, was am Lehmboden liegt. Was bei uns hält, kann man empfehlen. Bei 300l. Speicherinhalt und 4,5m2 Eigenbaukollektoren waren es heute trotz Wassernutzung tagsüber 53°C Speichertemperatur. Bilder über mein Profil.

Gruß Thomas

@wilde

Mit Heizungen kenn ich mich nicht so aus, weil ich keine in der Form habe.
Die UVR 1611 hat 16 Eingänge (für Sensoren etc.) und 11 Ausgänge.

Mit dieser Steuerung brauchst du keine weitere Solar- und Heizungsregelung. Das kannst du über die UVR machen. Es ist fast alles möglich, vom Ventile schalten bis zur Drehzahlregelung von Pumpen oder Jalousien hoch- und runterfahren.

Die Programmierung ist recht einfach. Dazu bietet TA ein Programm mit Modulen an, die man kombinieren und anpassen kann.

Wer schon einen Lichtschalter oder eine Steckdose installiert hat, kann auch die UVR installieren.
Mit dem Zusatzgerät Bootloader BL-Net kann man die Steuerung an den Heim-PC anschließen und die Anlage überwachen, auswerten, programmieren und visualisieren. Nettes Spielzeug.

Bei uns wird die Heizung und Solar auch über die UVR1611 geregelt. Darüber hinaus erlaubt es der BL-Net (addon zur UVR1611) sämtliche Daten per LAN abzufragen.

Ich mache damit die Überwachung von drei Anlagen:
www.solarvista.de...www.solarvista.de

Viele Grüße,
shu