Wartung von Solarthermie-Vakuum-Röhrenkollektoren durch TWB
Nur eine laufende und fachkundige Wartung sichert hohe Erträge bei Solarthermie-Vakuum-Röhrenkollektoren.
Thermische Solaranlagen wandeln die Strahlungswärme der Sonne in nutzbare Heizenergie um. Besonders gut funktioniert das mit leistungsstarken Röhrenkollektoren (auch Vakuumröhrenkollektoren), die durch ihre Konstruktion nur wenig Wärme verlieren.
Röhrenkollektoren erreichen einen höheren Wirkungsgrad als Flachkollektoren und kommen immer dann zum Einsatz, wenn die Platzverhältnisse es ermöglichen oder die Bedingungen nicht optimal sind.
Der Aufbau und die Funktionsweise von Solarthermie-Röhrenkollektoren
Unabhängig von der Bauart haben Solarthermie-Röhren-Kollektoren immer die Aufgabe viel Sonnenlicht einzufangen und die aufgenommene Energie verlustarm auf die Solarflüssigkeit zu übertragen. Erforderlich sind dazu nachfolgende Komponenten:
- Eine vor Witterung schützende Hülle reduziert die Wärmeverluste und schirmt den Absorber vor Wind und Wetter ab. Diese Hülle besteht in der Regel aus wenig reflektierendem Spezialglas.
- Ein dunkel eingefärbter Absorber welcher die solare Strahlungswärme einfängt und sich dabei erwärmt. Durch eine Spezialbeschichtung absorbiert dieser dunkel eingefärbte Absorber den größten Teil der Strahlung.
Der Wärmeträger im Absorberrohr nimmt Energie auf und erwärmt sich dabei. Die Rohre sind dazu prinzipiell mit der Absorberschicht verbunden.
Die Absorber befinden sich in Vakuumröhren
Im Gegensatz zu anderen Kollektortypen befinden sich die Absorber der Röhrenkollektoren in doppelwandigen Glasröhren. Diese schließen ein Vakuum ein, welches die Wärmeverluste von innen nach außen minimiert. Dieses Prinzip ist von der Thermoskanne bekannt. Auch Thermoskannen haben ein Vakuum in ihrer Hülle, um die Wärmeleitung über Luft und Hüllflächen zu reduzieren.
Die Vakuumröhren hängen an einem gemeinsamen Sammler
Um die aufgenommene Wärme auf das Heizsystem übertragen zu können, befinden sich mehrere Glasröhren an einem Sammler, der in den Solarkreislauf eingebunden ist. Strömt die Wärmeträgerflüssigkeit durch diesen hindurch, nimmt sie die kostenfreie Solarwärme auf, erwärmt sich und strömt anschließend zu einem Speicher im Haus. Hier gibt der Wärmeträger die thermische Energie ab, sodass er den Röhrenkollektor mit geringer Temperatur erneut durchströmen kann.
Direkt und indirekt durchströmte Röhrenkollektoren
Geht es um die Übertragung von Wärme aus den Vakuumröhren auf den Sammler, kommt das Prinzip der direkt durchströmten Röhrenkollektoren sowie das Prinzip der indirekt durchströmten Röhrenkollektoren zum Einsatz Die nachfolgende Tabelle zeigt die wichtigsten Unterschiede
Direkt durchströmter Röhrenkollektor
Indirekt durchströmter Röhrenkollektor
(Heatpipe-Prinzip)
Während die Durchdringung direkt durchströmter Röhrenkollektoren teilweise zu Problemen führen kann, ermöglichen diese bei der Montage volle Flexibilität.
Kollektoren mit dem Heatpipe Prinzip bieten hingegen die Möglichkeit, einzelne Vakuumröhren problemlos auszutauschen.
Ein wesentlicher Nachteil sind aber die Anforderungen an den Montagewinkel. Dieser darf weder zu klein noch zu groß sein, um den Kreislauf des Wärmeträgermediums nicht zu stören.
Spiegel an den Röhrenkollektoren steigern die Leistung
Einige Vakuumröhrenkollektoren sind auch mit konzentrierenden Spiegeln versehen, die sich hinter den einzelnen Röhren befinden. Diese reflektieren Licht zur Absorberschicht und steigern somit die Wirksamkeit. Denn je mehr Strahlung auf die Absorber trifft, umso höher ist die Energieausbeute.
Die Vorteile von Röhrenkollektoren
Ist die Solarthermie mit Röhrenkollektoren ausgestattet, gewinnt sie auch an kalten und trüben Tagen viel Wärme. Sie lässt sich einfacher montieren und bietet Wind weniger Angriffsfläche. Die wichtigsten Vorteile der Röhrenkollektoren sind:
- vergleichsweise hoher Kollektorwirkungsgrad
- hoher Ertrag bei niedrigen Außentemperaturen
- effizient bei schwachem oder diffusem Licht
- funktioniert auch beim Ausfall einzelner Röhren
- einzelne Röhren meist einfach austauschbar
- geringere Windlast und unkomplizierte Montage
Nachteilig ist bei Vakuumröhrenkollektoren neben dem höheren Gewicht der vergleichsweise hohe Preis. Außerdem ist das Verhältnis von Apertur- beziehungsweise wirksamer Absorberfläche und Gesamtfläche ungünstig, wodurch Röhrenkollektoren den vorhandenen Platz nicht optimal ausnutzen.
Einsatzbereiche und Auslegung von Vakuumröhrenkollektoren
Durch den besonders hohen Kollektorwirkungsgrad (90 Prozent und mehr) eignen sich Röhrenkollektoren auch für Dächer, auf denen der Platz begrenzt ist. Sie kommen außerdem bei ungünstiger Ausrichtung oder höheren Systemtemperaturen (Heizkörper-Heizung) zum Einsatz. Genau wie Flachkollektoren können sie dabei der Warmwasserbereitung und/oder der Heizungsunterstützung dienen.
Die Wartung von Solarthermie-Röhrenkollektoren ist der Schlüssel zu einem hohen einem Solar-Ertrag und zu mehr Energieeffizienz.
Nach der Installation der Solarthermie-Vakuum-Röhrenkollektoren ist die regelmäßige Wartung außerordentlich wichtig um dauerhaft gute Erträge zu generieren. Bei den Wartungsarbeiten an den Solarthermie-Vakuum-Röhrenkollektoren inspizieren unsere TWB Experten die Solarthermie-Anlage grundlegend und stellen dadurch sicher, dass alles ordnungsgemäß funktioniert.
Dies ist eine der wichtigsten Grundlagen für die Erwirtschaftung von anhaltend hohen Solar-Erträgen damit auch für eine hohe Energie-Effizienz.
Hohe Temperaturen, Marder und ständig wechselnde Witterungsbedingungen – diese Faktoren führen dazu, dass Solarthermie-Vakuum-Röhrenkollektoren mit der Zeit an Effizienz verlieren.
Für Abhilfe sorgen Sie, wenn Sie unsere TWB Spezialisten an den Solarthermie-Vakuum-Röhrenkollektoren die Wartung durchführen lassen.
Unsere TWB Experten kontrollieren dabei, ob die Anlage ordnungsgemäß funktioniert, sie überprüfen alle Betriebsparameter und bessern nach, wenn es erforderlich ist.
Die Wartung der Solarthermie-Vakuum-Röhrenkollektoren lohnt sich mehrfach
Wie bei allen technischen Anlagen kommt es auch bei Solarthermie-Vakuum-Röhrenkollektoren zum Verschleiß. Relevant ist das unter anderem bei den Dichtungen.
Auch ständig wechselnde Witterungsbedingungen fordern den Kollektoren auf dem Dach einiges ab.
Das schützt allerdings nicht vor Mardern, welche die Dämmung anfressen können.
Darüber hinaus können Schmutz und Staub die eigentlich hochtransparente Abdeckung verdunkeln.
Die Folgen sind, dass, die Kollektoren stark an Effizienz verlieren und die Solar-Erträge sinken.
In der Folge steigen die Kosten für den Betrieb der konventionellen Heizungsanlage naturgemäß an. Die regelmäßige Wartung der Kollektoren beugt dem vor und lohnt sich gleich mehrfach, denn die Maßnahme erhält die Effizienz der Solarthermieanlage über einen langen Zeitraum hinweg, sorgt anhaltend für hohe Erträge und damit auch für eine bessere Wirtschaftlichkeit.
Weiters beugt eine regelmäßige Wartung der Kollektoren
Ausfällen vor, begünstigt die Haltbarkeit der Komponenten und verlängert damit auch die Lebensdauer der gesamten Solarthermie-Anlage.
Einmal im Jahr – die jährliche Wartung der Solarthermie-Vakuum-Röhrenkollektoren – diese sollte nachfolgende Punkte umfassen:
Die Solarthermie-Röhrenkollektor Anlage sollte einmal jährlich gewartet werden, sofern vom Hersteller keine anderen Intervalle (ggf. kürzere Intervalle) angegeben sind.
- Der Betriebsdruck sollte im Zuge der Wartung geprüft werden denn der Betriebsdruck der Anlage kann durch einen Druckabfall sinken. Ursachen für einen derartigen Druckabfall können beispielsweise Undichtigkeiten sein
- Der Betriebsdruck sollte mit den Sollwerten bzw. mit den ursprünglichen Einstellwerten aus dem Inbetriebnahmeprotokoll verglichen werden.
- Wenn der Betriebsdruck nicht mit den Werten des Inbetriebnahmeprotokolls übereinstimmt, muss der den Vordruck im Ausdehnungsgefäß (MAG) überprüft werden. Dazu müssen die Kollektoren vollständig abgedeckt werden.
- Die Protokolle des Solarreglers sollten durchsehen werden und auf Unregelmäßigkeiten geprüft werden
- Die Volumenströme sollten erfasst werden und mit dem Sollwert der Anlage abgeglichen werden
- Im laufenden Betrieb der Pumpe sollte auf Geräusche geachtet werden (Luftblasen etc.)
- Die Betriebseinstellungen des Reglers sollten auf Plausibilität geprüft werden (z .B . Tmax Kollektor, Tmax Speicher, Ertragssumme etc.)
- Die Vorlauf- und Rücklauftemperatur sollte den Thermometern geprüft werden
- Die Anzeigewerte des Reglers sollten geprüft werden
- Das Sicherheitsventil sollte abgeblasen werden
- Das Ausdehnungsgefäß sollte auf ungenügenden Vordruck geprüft werden
- Das Ausdehnungsgefäß sollte auf eine defekte Membran überprüft werden (wenn die Membran defekt ist muss das gesamte Ausdehnungsgefäß ausgetauscht werden)
- Der Vordruck des MAG sollte überprüft und ggf. neu eingestellt werden
- Der Betriebsdruck sollte ggf. durch Nachfüllen des Wärmeträgermediums wieder auf den Sollwert eingestellt werden.
- Die einwandfreie Funktion von Pumpen, Ventilen und Schwerkraftbremsen sollte geprüft werden (dies stellt den Durchfluss des Wärmeträgermediums der Solaranlage sicher)
- Die Sicherheitseinrichtungen sollten auf volle Funktion geprüft werden
- Vor Beginn jeden Winters sollte der Frostschutz mit einem Frostschutzprüfer geprüft werden. Je nach Ergebnis sollte der Frostschutz ggf. wiederhergestellt werden, indem die Solarflüssigkeit erneuert wird
- Der Korrosionsschutz sollte mittels pH-Messstäbchen geprüft werden. Die Solarflüssigkeit sollte vollständig getauscht werden, wenn pH-Wert < 8
- Die Kollektoren sollten auf Beschädigungen geprüft werden. Defekte Röhren kann man daran erkennen, dass sich die silberfarbene Bedampfung im Fußbereich der Röhre durch eindringende Luft zu einem weißlichen Belag verändert.
- Gegebenenfalls beschädigte Röhren sollten getauscht werden
- Die Anschlussverbindungen des gesamten Anlage sollten auf Undichtigkeiten geprüft werden
- Die Dämmung und die Dichtigkeit der gesamten Anlage sollte geprüft werden.
- Es sollte eine Sichtprüfung auf Verschmutzung der Kollektoren erfolgen
- Die Kollektoren sowie deren Anschlüsse und Befestigungen sollten kontrolliert werden
- Die Dämmung im Solarkreis sowie die Fühlerleitungen sollten überprüft werden
- Bei ggf. eingebundenen Speicher für Warm- und Heizungswasser sollte eine Wartung durchgeführt werden
- Es sollte eine Dokumentation aller Einstellungen und Messwerte erfolgen
Alle Arbeiten die im Zuge der Wartung der Solarthermie-Vakuum-Röhrenkollektoren durch unsere TWB Techniker durchgeführt wurden werden natürlich umgehend elektronisch dokumentiert.
Dabei werden alle Messwerte, die Arbeiten die durchgeführt wurden sowie die Maßnahmen an den Anlagen elektronisch mittels Software gestützter Formulare dokumentiert und gespeichert.
Ergeben sich aus der jährlichen Wartung von Solarthermie-Vakuum-Röhrenkollektorennotwendige Arbeiten, so werden diese Arbeiten den Kunden von TWB gesondert angeboten.