Tunnelkollektor 2.0
Bei der
Weiterentwicklung des Tunnelkollektors lagen folgende Randbedingungen
zu Grunde:
Generationenhaus mit ca. 300m² Wohnfläche (intern 2 Wohnungen)
großes Grundstück
lehmige Erde
eben
Neubau, daher völlige Gestaltungsfreiheit
Das Gesamtkonzept aus Zusammenspiel von Solarthermie, Photovoltaik, Wärmepumpe und Tunnelkollektor (manche sagen auch "Sektorkopplung") wurde beibehalten.
Die Beheizung der Räume erfolgte ausschließlich über Fußbodenheizungen mit zusätzlich je einer Wandheizung in den Bädern. Dadurch konnte die max. Vorlauftemperatur auf 35°C begrenzt werden.
Das Gesamtschema der
neuen Anlage finden Sie hier.
Eine
Energie- und Kostenübersicht für das Jahr 2022: hier
Im
Folgenden die Veränderungen gegenüber der ersten Version mit
Vorteilen und Nachteilen:
der Eintrag der solaren
Überschusswärme erfolgt nicht mehr via Kupferrohr zentral im
Tunnelkollektor, sondern via Plattenwärmetauscher direkt in den
Solekreislauf der Wärmepumpe.
Dadurch ist das potentielle
Korrosionsproblem der Kupferrohre in der Erde eliminiert.
Dadurch musste die Tunnelform auch nicht mehr beibehalten werden.
Die Rohre wurden nun, unter Beibehaltung der äußeren Abmaße der Tunnelkollektoren (3m x 1,5m x 10m) in drei Etagen slinky verlegt. Wir haben je Ebene ein gesamtes Coil (à 100m Rohr) verlegt. Dadurch gibt es keine Verbindungen in der Erde. Alle Enden (Vorläufe und Rückläufe) haben wir an einer Stelle zusammenlaufen lassen und nach Tichelmann verbunden.
Dieser Punkt wurde
so gewählt, dass die Anbindung an die Wärmepumpe auf kurzem Weg zu
realisieren war.
Ein Vorteil dieser Verlegung: der Aufbau "auf
der Wiese" mit allen Vorbereitungen (Schablonenbau...) fällt
weg. Das ergibt einen deutlichen Zeit und Planungsvorteil. Dem
gegenüber steht ein erhöhter (zeitlicher) Aufwand beim Verlegen der
einzelnen Etagen; der Bagger muss warten.
Aus der
Anlagenskizze kann man entnehmen, dass wir bei der Größe des
Gebäudes zwei Tunnelkollektoren eingesetzt haben. Um uns die
Möglichkeit zu schaffen damit zu experimentieren, haben wir diese so
verbunden, dass wir die Tunnelkollektoren einzeln oder zusammen
schalten können. Die Idee dahinter fußt auf einer Erfahrung mit
Version 1: das solarthermische Feld kann auch "zu" groß
sein. Nach der Installation von weiteren Sonnenkollektoren auf dem
West-Dach hatten wir zu Beginn der Heizperiode fast 25°C in der
Erde. Damit lässt sich nur noch moderat kühlen.
Wenn wir also nach der Heizperiode, wenn beide TK herunter gekühlt sind, nur einen thermisch regenerieren, könnte der "Kalte" unangetastet auf seinen Kühl-Einsatz im Sommer warten. Und nach der Kühlperiode können wir dann umschalten und gezielt thermisch regenerieren. Die Diskussion der Schaltfälle finden Sie hier.
Ob das richtig/sinnvoll/nötig ist, kann man aber erst nach ein oder zwei Jahren sagen...
Einige Hinweise:
mittlerweile produziert die Firma STI einen Flachkollektor, der auch bei niedrigen Temperaturen gut funktioniert. Er hat u.a. spezielle Kondensat-Abläufe ("Wärmepumpenkollektor").Den haben wir eingesetzt (12m²).
Die
Solarregelung von Resol (DeltaSol BX) muss hier schon etwas
"verbogen" werden, da kein passendes Anlagenschema
vorhanden ist. Es geht, aber vielleicht findet sich eine passendere
Regelung, oder Resol lässt sich überzeugen, dass ein passendes
Anlagenschema ergänzt wird. Die Hardware ist für unsere
Anforderung ausreichend.
Nachtrag: Es gibt die Resol
DeltaSol BX PLUS. Diese soll das können.
Die
Kunststoff-Schraubverbindungen, die wir eingesetzt haben, sind nur
sehr schwer dicht zu bekommen; man muss peinlich darauf achten, dass
keine Riefen an den Dichtungsbereichen im Rohr sind. Öfteres
Nachziehen ist nötig. Trotzdem leckten immer wieder Verbindungen.
Die metallischen Quetschring- /Schneidringverschraubungen, die wir
an den Kugelhähnen eingesetzt haben, sind zwar sehr diffizil zu
montieren, aber dafür problemlos dicht.
Nachtrag:
Problemlos
zu verarbeiten, dicht und auch noch preislich atraktiv sind
Pressfittinge. Da wir keine mit Freigabe für unsere
Tunnelkollektorbedingungen bekommen konnten, haben wir selbst
getestet: www.heima24.de, Pressfitting-Übergang 32 x 3,0 mm - 1
Zoll für MV-Rohr. Wir haben alle Fittinge damit ersetzt und alle
sind dicht.
Evtl. müsste man noch überprüfen, ob die
Dichtungsringe glykol-beständig sind; dass es da Unterschiede gibt
haben wir erst jetzt erfahren...
Ein Anlagenschema mit nur einem Tunnelkollektor, dafür aber mit einer Wärmepumpe mit aktiver Kühlung, macht das gesamte System für Menschen ohne technisches Interesse attraktiver und einfacher zu bedienen: hier