Dimensionierung von Sonnenkollektoranlagen Solarregelung

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Planungsunterlagen Solarenergie
Dimensionierung von Sonnenkollektoranlagen
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Vorgehen bei der Dimensionierung
Solare Brauchwassererwärmung
Beispiel: 3-Personenhaushalt
Solare Brauchwassererwärmung und Heizungsunterstützung
Beschattung der Absorberfläche (AURON)
Prüfungen und Zertifikate der Kollektoren
Projektierungshinweise
Auswahltabelle für Solar-Ausdehnungsgefässe
Systemvorschläge Solar
°C
°C
bar
Solarregelung
18
23
27
28
Solarregler RVA 61.642
Grundschemen
Technische Daten
Glossar
29
Mechanischer Wasserzähler Solar
Schnellverrohrungssysteme
32
33
37
Doppelwellrohr und Einzelrohr Edelstahl
Doppelrohr Kupfer
Planungsunterlagen Solarenergie ELCO 2009-08 Art. Nr. 171734a
1
Dimensionierung von Sonnenkollektoranlagen
Einleitung
Die korrekte Dimensionierung von
Sonnenkollektoranlagen ermöglicht den
umweltbewussten Betrieb von Brauchwarmwasser- und Heizungsanlagen.
(Quelle: Bundesamt für Energie)
Sie leisten einen wichtigen Beitrag zur
rationellen Energienutzung in Gebäuden.
Solaranlagen benötigen als Ergänzung
einen Wärmeerzeuger.
Vorgehen bei der Dimensionierung
Das untenstehende Schema zeigt das
Vorgehen bei der Dimensionierung von
Sonnenenergieanlagen für die Brauchwassererwärmung ohne – resp. mit – Heizungsunterstützung.
Vorberatung mit der Bauherrschaft
SIA 385/3
Messung der
bestehenden
Anlage
Allgemeine
Zuschläge
Sanierung
Neubau
Bedarfsüberprüfung für Heizung und
Warmwasser aus Brennstoffverbrauch oder
Messungen der bestehenden Anlage
SIA 384/2
Heizsystemüberprüfung und maximale
Betriebstemperatur der Heizung
Allgemeine
Zuschläge
Einbringungsmöglichkeit für Speicher und Wassererwärmer prüfen.
Bei Neubau eventuell vorgängig einbringen.
Platzierungsmöglichkeiten für die Sonnenkollektoren abklären (Dach, Umgebung, Fassade usw.).
Dimensionierung des Speichers und der Sonnenkollektoren
Grundlagen für die thermische
Sonnenenergienutzung
Thermische Sonnenenergieanlagen
dienen der Gewinnung von Sonnenenergie für die Brauchwassererwärmung, für
die Raumheizung oder zur industriellen
Nutzung (Trocknung, Entfeuchtung usw.).
Sie setzen sich zusammen aus folgenden
drei Gruppierungen:
• der Wärmegewinnung
• der Wärmespeicherung
• dem Wärmetransport
Die Wärmegewinnung erfolgt mit thermischen Sonnenkollektoren, welche üblicherweise mit einer Flüssigkeit durchströmt
werden. Da gute Sonnenkollektoren Stillstandstemperaturen von 200 °C erreichen,
sind meistens Massnahmen gegen Überhitzung zu treffen. Häufig wird z.B. der Speicher bei Schönwettertagen über den Speichersollwert erwärmt, um jeweils nachts
wieder via Kollektorfeld rückzukühlen. Das
Expansionsgefäss ist so auszulegen, dass
es den Inhalt der Kollektoren (bei einer allfälligen Ausdampfung) aufnehmen kann.
Die Wärmespeicherung erfolgt in
einem (Wasser-) Behälter, welcher die
zeitliche Verschiebung zwischen Wärmegewinnung und -verbrauch überbrückt.
Üblicherweise wird der Bedarf von max.
1 bis 2 Tagen gespeichert. Die Speicher,
inkl. Stutzen und Flansche, sollten gut
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gedämmt sowie alle Anschlussleitungen
mit einem Siphon installiert sein.
Der Wärmetransport erfolgt meistens mit
einer Flüssigkeit. Da die Sonnenkollektoren tiefen Umgebungstemperaturen
ausgesetzt sind, wird dem Wasser ein
Frostschutzmittel beigemischt. Bei Luftheizungen oder Trocknungs- resp. Entfeuchtungsanlagen ist auch Luft denkbar.
Luftkollektoren benötigen keinen Frostschutz, sie sind jedoch für die Erwärmung
von Wasser zu wenig effizient. Das
Medium wird mit einer Umwälzpumpe in
Bewegung gesetzt, welche von einer
Differenztemperatursteuerung ein /aus
geschaltet wird. Die Pumpe läuft, wenn der
Sonnenkollektorfühler eine höhere
Temperatur registriert als der unten im
Speicher platzierte Fühler. Leitungen und
Armaturen sind gemäss den Vorschriften
der Kantone zu dämmen. Leitungen und
Wärmedämmung sollten Temperaturen
von bis zu 130 °C ertragen (beim Kollektoraustritt noch höher).
Damit die tagsüber gewonnene Sonnenenergie nachts nicht wieder via Kollektorfeld entweicht, ist eine effiziente Rückflussverhinderung einzubauen. Üblicherweise
wird die Leitung beim Speicheranschluss
siphoniert und im Leitungssystem
zusätzlich ein Rückschlagventil eingebaut.
Kollektorkreislauf
Wärmetauscher sollten bei maximaler
Kollektorleistung (700 W/m2) auf eine
Temperaturdifferenz von ca. 10 – 15 K
dimensioniert werden. Richtwerte für
interne Wärmetauscher:
Glattrohr ca. 0,15 – 0,25 m2, resp.
Rippenrohr ca. 0,3 – 0,5 m2
pro m2 Absorberfläche.
Glykolkonzentration auf die kurzfristig
tiefstmöglichen Aussentemperaturen
auslegen (Mittelland ca. – 20 °C, 1000 m
ü.M. ca. – 25 °C, 2000 m ü. M. ca. – 30 °C,
exponierte Lagen tiefer). Das Wasser/Glykol-Gemisch ist vor dem Einfüllen herzustellen. Die Installation inkl. der Fülleinrichtung ist so auszuführen, dass eine
einwandfreie Anlagespülung möglich ist.
Umwälzpumpen im Solarkreislauf sind auf
die Glykolkonzentration bei ca. 40 °C
Betriebstemperatur zu dimensionieren
(höhere Viskosität als Wasser). Richtwert
für Fördermengen ca. 30 – 40 l/m2
Kollektornutzfläche (Low-Flow-System ca.
15 – 20 l/m2).
Expansionsgefässe sind so zu dimensionieren, dass der ganze Inhalt der Kollektoren (bei einer allfälligen Ausdampfung)
aufgenommen werden kann.
Rohrleitungen, Armaturen und Wärmedämmung müssen bis mindestens 130 °C
temperaturbeständig sein (Kollektoranschluss bis ca.150 °C).
Kollektorarten
Einsatzbereich
Unverglaste Kollektoren
z.B. Kunststoffmatten
Freibadheizung, Ergänzung zu Erdregister oder Erdsondenanlagen
Unverglaste Kollektoren mit
selektiver Beschichtung
Hallenbadheizung, Brauchwasser-Vorwärmung
Verglaste Kollektoren
Brauchwassererwärmung, Heizungsunterstützung
Vakuum-Röhrenkollektoren
Brauchwassererwärmung, Heizungsunterstützung, Prozesswärme
(wenn direkt durchflossen, auch für horizontale resp. vertikale Platzierung geeignet)
Wird in einem System Wärme (Warmwasser, Heizung usw.) benötigt, so werden
Kollektoren eingesetzt. Wird hingegen
Strom in der Endanwendung (Elektromobil, Radio usw.) benötigt, so werden
Solarzellen (solare Stromerzeugung durch
photoelektrischen Effekt) eingesetzt.
Für die Wassererwärmung sind Solarzellenanlagen (solare Stromerzeugungsanlagen) ungeeignet.
Für die Kollektormontagen auf dem Dach
sind unbedingt die notwendigen Sicherheitsvorkehrungen zu treffen (nach EN
12975).
Es sollten nur Kollektoren eingesetzt
werden, welche die Qualitätsprüfung
bestanden haben. Liste der geprüften
Kollektoren konsultieren (siehe www.swissolar.ch).
Brauchwassererwärmung
Brauchwassererwärmung und
Heizungsunterstützung
Einfamilienhaus
**** Kompaktanlagen
*** System mit Solarspeicher
** kleine Kombispeicher
**** Kombispeicheranlagen
** Pufferspeicher und Solarspeicher
2 – 4-Familienhaus
**** mittlere Kompaktanlagen
**** System mit Solarspeicher
** System für Vorwärmung
*** Kombispeicheranlagen
*** Pufferspeicher und Kombispeicher
Mehrfamilienhaus
(5 – 30 Wohnungen)
**** System mit Speicherboiler
**** Vorwärmsystem mit Kompaktanlage
*** Vorwärmsystem mit Wassererwärmer
*** Kombispeicher
** Pufferspeicher und Kombispeicher
Warmwasser–Grossverbraucher
(MFH, Industrie, usw.)
*** Vorwärmsystem mit Wassererwärmer
*** Vorwärmsystem mit Kompaktanlage
** System mit Speicherboiler
*
Vor Planungsbeginn ist mit dem Bauherr
abzuklären, ob die Sonnenenergie ausschliesslich für die Brauchwassererwärmung
oder auch für die Heizungsunterstützung
eingesetzt werden soll.
****
***
**
*
optimale Anwendung
gute Anwendung
noch akzeptabel
nicht sinnvoll
Kollektor-Platzierung (Neigungswinkel und Orientierung)
Orientierung
Süd
Neigungswinkel
0 – 20°
Nutzung für
Brauchwassererwärmung
Nutzung für Brauchwassererwärmung
und Heizungsunterstützung
**
*
Südwest
20 – 30°
****
***
Südost
30 – 50°
50 – 75°
75 – 90°
****
***
*
****
****
**
0 – 20°
**
*
20 – 30°
30 – 50°
50 – 75°
75 – 90°
***
***
**
*
**
**
*
*
Fassade / Balkonbrüstung: Bei vertikaler
Platzierung schlechter Ertrag, besonders
im Frühjahr und Sommer. Bei einem
Anstellwinkel von ca. 15 – 20° wird eine
wesentlich bessere Nutzung erreicht
(geeignet für Heizungsunterstützung).
Hinweise: Flachkollektoren benötigen
einen minimalen Neigungswinkel von ca.
15 – 20° (beim Hersteller anfragen).
Bei Vakuumröhrenkollektoren mit drehbarem Absorber sind Neigungs- oder
Orientierungskorrekturen bis ca. 30°
möglich.
West
Ost
Schrägdach: Oft eine gute Lösung, da das
Dach kaum anderweitig genutzt wird
(Beschattung überprüfen). Ausserdem
können Flachkollektoren die Funktion der
Dachhaut übernehmen.
Flachdach: Sehr gut geeignet, da hier die
Orientierung und der Neigungswinkel
optimal gewählt werden kann.
Böschung /Garten: Akzeptable Lösung,
wenn das Kollektorfeld nicht beschattet
wird (Gebäude, Bäume, Sträucher usw.).
3
Warmwasserbedarf (nach SIA 385 / 3)
Der Gesamtwarmwasserbedarf bzw.
Energiebedarf ergibt sich, wenn man die
Verluste (20 – 30 % für Wärmeverluste und
des Warmwasserbehälters) addiert.
Gebäudeart
Einheiten:
P = Person
B = Bett
S = Sitzplatz
� Mindestwert, der bei Bemessung von
Wassererwärmungsanlagen keinesfalls
zu unterschreiten ist.
Zweck
Hinweise
� Durchschnittswert als Grundlage für
die Berechnung des Jahresgesamtbedarfs an Wasser und Wärmeenergie.
� Spitzenbedarf als Grundlage für die
Berechnung von Wassererwärmervolumen und Erwärmerleistung.
Warmwasserbedarf in Liter à 60 °C / Tag
Durchschnittswerte pro Einheit
Einheit
�
�
�
Wohn- und analoge Gebäude
Einfamilienhaus
Eigentumswohnung
Einfacher Standard
mittlerer Standard
gehobener Standard
P
P
P
30
35
40
35
40
50
40
50
60
Mehrfamilienhaus
allgemeinder Wohnungsbau
gehobener Wohnungsbau
P
P
30
35
35
40
45
50
Bürogebäude
WW-Entnahmestellen minimalisieren evtl.
ganz weglassen. Ohne Personalrestaurant
P
2
3
4
Gewerbeküchen
Caféstuben
Tea Rooms
Kochen, Spülen, Geschirrabwaschen
Besetzung mässig
Besetzung stark
S
S
15
20
20
30
30
40
Gaststätten
Restaurants
Besetzung mässig
Besetzung mittel
Besetzung stark
(Morgen 1/6, Mittag 2/6, Abend 3/6)
S
S
S
10
20
25
15
25
30
25
35
45
Gasthöfe / Hotels /
Appartementhäuser
Standard ohne Küche und Waschküche
einfach (Zimmer mit Dusche)
2. Klasse (Zimmer mit Dusche)
1. Klasse
Luxus
Zuschlag: Waschküche (pro kg Trockenwäsche)
B
B
B
B
30
40
60
80
3
40
50
80
100
4
50
70
100
150
5
Gesamtbedarf inkl. Küche und Wäscherei
einfacher Standard
einfacher Standard
einfacher Standard
B
B
B
40
30
40
50
40
50
60
50
65
medizintechnische Einrichtungen
einfach
durchschnittlich
umfangreich
B
B
B
50
70
100
60
80
120
80
100
150
Kinderheime
Altersheime
Alters- und Pflegeheime
Krankenhäuser
Kliniken
Wassererwärmer
Der Wassererwärmer dient zur Wärmespeicherung, d.h. er überbrückt die
zeitliche Verschiebung zwischen Wärmeangebot und -nachfrage (weitere Informationen siehe ENS-Ordner [2].
Da die Sonnenenergie nur unregelmässig
zur Verfügung steht, müssen Wassererwärmer für Solaranlagen über zwei Nutzungszonen verfügen.
a Zone für die solare (Vor)Erwärmung
b Zone für die Nacherwärmung
(elektrisch oder ab Heizung)
Bei kleineren und mittleren Grössen ist es
möglich, diese beiden Nutzungszonen
übereinander in einem Behälter anzuordnen.
Wassererwärmer (Solarspeicher) werden
auf dem Markt in Serienfertigung mit oder
ohne eingebaute Wärmetauscher, in Stahl
mit Email- oder Kunststoffbeschichtung
oder in CrNi-Stahl angeboten.
4
Eine interessante Lösung bietet auch der
Kombispeicher (Speicher mit eingebettetem Brauchwasserbehälter). Er bietet eine
relativ grosse Solarspeicherkapazität und
trotzdem wird das Brauchwasser relativ
kurzzeitig erneuert. Mit diesem System ist
zu einem späteren Zeitpunkt die Einbindung in die Heizung auf einfache Art
realisierbar.
Bei Anlagen bis ca. 30 m2 Sonnenenergienutzfläche ist ein interner Wärmetauscher
sehr sinnvoll. Grössere Anlagen benötigen
mehrere Solarwassererwärmer oder einen
externen Wärmetauscher.
Warmwasserzirkulationssysteme sollten
mit möglichst geringen Zirkulationsmengen betrieben werden, damit die Schichtung nicht zu stark vermischt wird (evtl. in
der Rückleitung Thermoventile einbauen).
Ausgezeichnete Leistungen werden mit
LowFlow-Anlagen erreicht.
Durch relativ kleine Zirkulationsmengen im
Sonnenkreislauf wird bei intensiver
Sonnenbestrahlung im Kollektorkreislauf
eine relativ grosse Temperaturdifferenz
aufgebaut. Für die Wärmeübertragung im
Wassererwärmer ist es zwingend, dass die
Wärmeabgabe sowohl oben als auch
unten erfolgt. Bei geringerer Strahlung
darf die Solarwärme nur noch in den
unteren Teil des Schichtladespeichers
eingespeist werden. Es ist darauf zu
achten, dass geeignete Kollektoren
ausgewählt werden (nicht alle Modelle
sind LowFlow-tauglich).
Gute LowFlow-Systeme ergeben einen
verbesserten Anlagenutzungsgrad.
Es ist denkbar, dass die Speichertemperatur von 65 °C gelegentlich überschritten
wird. Zum Schutz gegen Verbrühungen ist
deshalb der Einbau eines Thermo-Mischers zwischen dem Wassererwärmer
und den Zapfstellen sinnvoll.
Dimensionierung: Solare Wassererwärmung (Richtwerte)
Anzahl Verbraucher
Kollektornutzfläche
Speichervolumen
bis 20 Personen
1,0 – 1,5 m2 / Person
80 – 120 l / Person
20 – 100 Personen
0,5 – 1,1 m2 / Person
60 – 90 l / Person
m2 / Person
40 – 70 l / Person
> 100 Personen
0,4 – 0,8
Auslegung Solare Wassererwärmung
Gesamtspeichervolumen = Volumen
Solarspeicher + Volumen Nachheizung
Solarspeichervolumen 1250 l (+ Nachheizvolumen ca. 750 l = Speicher total 2000 l).
Flachkollektoren ca. 22 m2 (unten), oder
Vakuumröhrenkollektoren ca.18 m2
(oben).
Beispiel: 8-Familienhaus mit 30 Personen
in Aarau, mittlere Deckung, Nachheizung
ab Gaskessel.
Die Dimensionierung der Sonnenkollektoren und der Speicher kann auch mit
untenstehendem Nomogramm erfolgen.
Vakuumröhrenkollektor (Nutzfläch in m2)
Berggebiet
30
20
Bedarf kWh/d
20
10
40
60
80
100
120
Deckung hoch
Tessin
Solarspeichervolumen in Liter
2500
Mittelland
2500
Deckung mittel
2000
2000
1500
1500
Vorwärmung
1000
1000
500
500
30
20
40
Flachkollektor (Nutzfläch in m2)
10
10
20
30
40
60
70
80
50
Personen / Verbraucher (Wohnhaus)
Zuschläge auf die Kollektorfläche bei Teilbeschattung (Beschattungsanteil max. 25 %)
Beschattungsperiode:
November bis Januar
Zuschlag
0%
Winter und Übergangszeit
Zuschlag
ca. 10 %
Ganzjährig
Zuschlag
ca. 20 %
Zuschläge auf die Kollektorfläche je nach Orientierung und Neigungswinkel
Orientierung
Neigung
Zuschlag bei Flachkollektoren
Zuschlag bei Vakuumröhrenkollektoren
Süd, Südwest, Südost
0 – 15°
15 – 25°
25 – 60°
60 – 75°
75 – 90°
nicht zulässig
ca. 10 %
0%
ca. 10 %
30 – 50 %
ca. 10 %
0%
0%
0%
15 – 25 %
West, Ost
0 – 15°
15 – 30°
30 – 50°
50 – 75°
75 – 90°
nicht zulässig
15 – 20 %
20 – 30 %
30 – 50 %
50 – 80 %
10 – 15 %
15 – 20 %
20 – 30 %
30 – 40 %
40 – 60 %
5
Typische Kollektorerträge (Jahresertrag pro m2 Kollektornutzfläche)
Nutzungsstandard
Hoher Deckungsgrad
Mittlerer Deckungsgrad
Vorwärmung
Standort Mittelland
Standort Berggebiet
(≥ 60 %)
350 – 450 kWh/m2a
400 – 500 kWh/m2a
(30 – 60 %)
400 – 550 kWh/m2a
500 – 600 kWh/m2a
(≤ 30 %)
450 – 650 kWh/m2a
600 – 700 kWh/m2a
In Berggebieten sollten die Sonnenkollektoren nicht über längere Zeit schneebedeckt bleiben. Platzierung so, dass der
Schnee abrutscht (Neigung min. 45°,
unten keine Schneefänger), oder Vorkehrungen treffen, dass der Schnee weggeräumt werden kann.
Bei Anlagen mit Vakuumröhrenkollektor
liegen die Erträge ca. 10 – 30 % höher.
Beispiel: 3-Personenhaushalt
Ermittlung des Brauchwasserbedarfes
Der Warmwasserverbrauch ist die
wichtigste Grösse bei der Anlagenplanung
und Voraussetzung für eine sinnvolle
Anlagenauslegung.
Für die Berechnung gelten folgende
Richtwerte und durchschnittliche Verbrauchsmengen pro Person und Tag.
Brauchwasserbedarf bei unterschiedlichen Verbrauchsmengen
Liter pro Tag
Verbrauchsmengen
800
70 l
700
65 l
600
55 l
einfacher Standard
mittlerer Standard
gehobener Standard
= 30 – 40 l
= 35 – 50 l
= 40 – 60 l
3-Personenhaushalt = 3 x 50 l = 150 l/d
500
45 l
400
35 l
300
25 l
200
Auswahl des Solarspeichers
Das Speichervolumen sollte ungefähr
doppelt so gross wie der Brauchwassertagesbedarf gewählt werden.
Faustformel für die Speicherauswahl:
Brauchwassertagesbedarf mal 2
= Speichervolumen
3-Personenhaushalt
= 150 l Tagesbedarf x 2
= 300 l Speicher
Ermittlung des Wärmebedarfs anhand des
berechneten Brauchwasserverbrauchs
Q = Wärmebedarf pro Tag (kWh/d)
= Dichte von Wasser (1 kg/l)
m = Brauchwassertagesbedarf (l/d)
C = spezifische Wärmekapazität von
Wasser (1,16 Wh/(kg x K))
t = Temperaturdifferenz zwischen
Kalt- und Warmwasser (K)
(10 °C Kaltwassereintrittstemperatur,
45 °C Warmwassertemperatur)
100
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Personen
Benötigte Leistung für das gewählte Brauchwasservolumen
t =
kWh pro Tag
30
50 K
45 K
25
40 K
35 K
20
30 K
15
25 K
20 K
10
15 K
Q = m x x C x t
3-Personenhaushalt
10 K
5
150 l x 1 kg x 1,16 Wh x 35 K
Q =
d x l x kg x K
Q = 6,09 kWh/d
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
Liter pro Tag
t = Auswahldiagramm für unterschiedliche Temperaturdifferenzen zwischen der
Kaltwassereintrittstemperatur und der Warmwassertemperatur.
6
Auslegung der Absorberfläche
Für einen langjährigen, störungsfreien
Betrieb der Solaranlage ist eine richtige
Dimensionierung der Absorberfläche von
entscheidender Bedeutung. Aufgrund des
Wärmebedarfs, der Dachneigung und
Ausrichtung sowie der lokalen Solareinstrahlung muss gegebenenfalls im
Einzelfall eine Berechnung der notwendigen Kollektorfläche erfolgen.
Für eine einfache Auswahl der Absorberfläche kann die untenstehende Berechnung verwendet werden. Grundlage
hierfür ist der berechnete Wärmebedarf
für die Brauchwasserbereitung unter
Berücksichtigung des Strahlungsangebotes ( = 0° Süden und = 45° Neigungswinkel), dem Anlagennutzungsgrad und
dem gewünschten solaren Deckungsanteil.
Q = Wärmebedarf (kWh/d)
GK = Einstrahlung auf die Kollektorfläche
(kWh/m2 x a)
SYS = mittlerer Systemnutzungsgrad
SD = gewünschter solarer Deckungsanteil
365 d/a x Q x SD
Absorberfläche
=
Auswahldiagramme anhand des berechneten Brauchwasservolumens bei
unterschiedlichen Temperaturdifferenzen und Systemnutzungsgraden.
Flachkollektor SOLATRON mit Systemnutzungsgrad 35 %
m2
50 K
15
40 K
30 K
10
20 K
5
10 K
0
50
100
150
200
GK x SYS
3-Personenhaushalt
t =
20
250
300
350
400
450
Liter pro Tag
Vakuumröhrenkollektor AURON DF mit Systemnutzungsgrad 45 %
t =
m2
Absorberfläche
(Flachkollektor SOLATRON)
20
(365 d/a x 6,09 kWh x 0,60)
(1000
kWh/(m2
x a) x 0,35)
500
50 K
= 3,81 m2
15
40 K
Absorberfläche
(Vakuumröhrenkollektor AURON DF)
30 K
10
(365 d/a x 6,09 kWh x 0,60)
(1000 kWh/(m2 x a) x 0,45)
= 3,10 m2
20 K
5
10 K
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
Liter pro Tag
Faustformel für die Berechnung der
Absorberfläche:
pro Person
Flachkollektor
ca. 1,5 m2
Vakuumröhrenkollektor
ca. 1,0 m2
7
Sanierung
(Bestehender Öl- oder Gaskessel)
Die erforderliche Heizleistung kann nach
Weiersmüller [1] auf Grund des jährlichen
Brennstoffverbrauchs mit nachfolgenden
Formeln berechnet werden. Sie entsprechen dem Diagramm bzw. der Bemessungsscheibe nach Weiersmüller.
Die Berechnungen basieren auf 20 °C
Raumtemperatur. Sie ergeben speziell für
Wohnbauten mit Kesselleistungen bis
100 kW gute Resultate.
Auslastungsmessungen in einer betriebstüchtigen Anlage ergeben differenziertere
Angaben für die Dimensionierung von
Heizkesseln (Energiekennlinie). Dies
speziell in Fällen, bei denen die Ermittlung
der Kesselleistung aus dem jährlichen
Brennstoffverbrauch nicht geeignet ist.
Um eine genauere Aussage machen zu
können, sollte während rund zweier
Wochen die Brennerauslastung in
Abhängigkeit der Aussenlufttemperatur
aufgenommen werden, wobei möglichst
wenig Sonnenstunden die Messung
beeinflussen sollten. Diese Methode
kommt vor allem in grösseren Gebäuden
mit Anlagen (ab 100 kW wie Schulen,
Spitälern, Industriebauten, Verwaltungsgebäuden usw.) zur Anwendung. Das
detaillierte Vorgehen kann der Publikation
Dimensionieren und Auswählen von
Heizkesseln [3] entnommen werden.
Allgemeine Zuschläge zur Heizleistung:
Neubau
Heizleistungsbedarf nach Empfehlung
SIA 384/2; Wärmeleistungsbedarf von
Gebäuden [4]
Mit dieser Methode wird für Neubauten,
oder bei umfassenden wärmetechnischen
Gebäudesanierungen, der Heizleistungsbedarf jedes beheizten Raums einzeln
ermittelt. Die Berechnungen sind für die
Dimensionierung der Heizkörper oder der
Fussbodenheizung unerlässlich. Aus den
einzelnen Räumen wird der Heizleistungsbedarf des gesamten Gebäudes bestimmt.
Ableitung des Heizleistungsbedarfs aus
Empfehlung SIA 380/1; Energie im
Hochbau [4]
Heizleistungsbedarf ≥ Bauteilflächen
× U-Werte × maximale Temperaturdifferenz
+ Lüftungsverluste
•
Allgemeine Zuschläge zur Heizleistung Q h
Unter den allgemeinen Zuschlägen wird
folgendes verstanden:
– Wärmeleistung für Wassererwärmung
– Reserve für Wiederaufheizung nach
Raumlufttemperaturabsenkung
– Deckung der Verluste der
Wärmeverteilung
– Wärmeleistung für lüftungstechnische
Anlagen oder für Prozesswärme
Konventionell
Minergie-Standard
Einfamilienhaus
ca. 15 – 25 %
ca. 25 – 35 %
Mehrfamilienhaus
ca. 20 – 40 %
ca. 30 – 50 %
Dienstleistungsgebäude
ca. 5 – 10 %
ca. 10 – 15 %
Speicher
Für die Speicherung von Heizungs- und
Warmwasser gibt es folgende Möglichkeiten:
– Kombispeicher, d.h. Heizungsspeicher
mit integriertem Wassererwärmer
– Speicher und Wassererwärmer separat.
Der Kombispeicher hat folgende Vorteile:
geringer Platzbedarf, geringer Wärmeverlust, gute Brauchwassererneuerung,
einfaches Ansteuern ab Solaranlage (nur
ein Abnehmer) und gutes Einbinden der
Heizungsanlage.
Je ein separater Speicher und Brauchwassererwärmer hat den Vorteil der geringeren Einbringmasse. Bei geringer Strahlung
und grossem Warmwasserbedarf läuft
8
dieses System etwas effizienter. Da ab
Solaranlage zwei Verbraucher angesteuert
werden müssen, wird die Regelung etwas
aufwendiger. Ein weiterer Nachteil sind
die grösseren Wärmeverluste und die
höheren Kosten.
Die Heizungsrücklaufleitung sollte
möglichst mit tiefen Temperaturen in den
Speicher geführt werden, denn je tiefer
die Betriebstemperatur der Solaranlage,
desto höher der Ertrag. Mögliche Massnahmen sind: ausnahmslos alle Heizkörper
mit Thermostatventilen ausrüsten,
minimale Umwälzleistung, evtl. separate
Rücklaufeinführung bei unterschiedlichen
Heizgruppen und im Heizsystem jeden
Bypass vermeiden.
Bodenheizsysteme besitzen eine relativ
grosse Speichermasse. Oftmals ist es
sinnvoll, diese Speicherkapazität mitzunutzen. Dazu ist entweder der Eingriff des
Bauherrn oder der Einsatz einer Komfortregelung notwendig. Falls die Sonnenkollektoren und der Speicher für LowFlowBetrieb ausgelegt werden, ist diese
Systemart auch bei Heizungsunterstützung
sinnvoll. Es ist denkbar, dass im Wassererwärmer die Temperatur von 65 °C gelegentlich überschritten wird. Zum Schutz
gegen Verbrühungen ist deshalb der
Einbau eines Thermo-Mischers zwischen
dem Wassererwärmer und den Zapfstellen
sinnvoll.
Dimensionierung: Solare Wassererwärmung und Heizungsunterstützung (Richtwerte)
Jahresenergiebedarf
Heizung und Warmwasser
Kollektornutzfläche
Speichervolumen
1 – 3-Familienhaus
0,5 – 1,0
m2 / (MWh / a)
60 – 100 l / m2 Kollektorfläche
Mehrfamilienhaus
0,4 – 0,6 m2 / (MWh / a)
30 – 60 l / m2 Kollektorfläche
Auslegung Solare Wassererwärmung und
Heizungsunterstützung
Geplant: LowFlow-Solarsystem.
Speichervolumen für LowFlow-Solarsystem ca. 2000 l (z.B. Kombispeicher), ca.
31 m2 Flachkollektoren (unten) oder ca.
25 m2 Vakuumröhrenkollektoren (oben).
Besser: Gebäudehülle gut dämmen.
Dies ergibt eine Reduktion des Energiebedarfes und somit auch der Kollektorfläche
um ca. 50 %.
Die Dimensionierung der Sonnenkollektoren und der Speicher kann auch mit
untenstehendem Nomogramm erfolgen.
Vakuumröhrenkollektor (Nutzfläch in m2)
50
40 °C
4000
Solarspeichervolumen (konventionell) in Liter
40
30
Bedarf pro Jahr in Liter
20
10
5’000
15’000
20’000
30 °C
Leichtbau
max. Vorlauftemperatur
Heizung
50 °C
3000
60 °C
3000
10’000
Massivbau
70 °C
2000
2000
1000
1000
60
50
40
30
20
50
10
Flachkollektor (Nutzfläch in m2)
100
150
200
Solarspeichervolumen (LowFlow-Solarsystem) in Liter
Beispiel: Bestehendes 3-Familienhaus mit
einem Heizölbedarf von 6000 l /a für
Warmwasser und Heizung (Massivbau).
Bodenheizung mit einer Vorlauftemperatur von max. 50 °C.
Jahresenergiebedarf in MWh/a
Zuschläge auf die Kollektorfläche bei Teilbeschattung (Beschattungsanteil max. 25 %)
Beschattungsperiode:
November bis Januar
Zuschlag
0%
Winter und Übergangszeit
Zuschlag
ca. 20 %
Ganzjährig
Zuschlag
ca. 30 %
Zuschläge auf die Kollektorfläche je nach Orientierung und Neigungswinkel
Orientierung
Neigung
Zuschlag bei Flachkollektoren
Zuschlag bei Vakuumröhrenkollektoren
Süd, Südwest, Südost
0 – 15°
15 – 25°
25 – 60°
60 – 75°
75 – 90°
nicht zulässig
20 – 30 %
ca. 10 %
0%
20 – 40 %
10 – 25 %
ca. 10 %
0%
0%
10 %
West, Ost
0 – 15°
15 – 30°
30 – 50°
50 – 75°
75 – 90°
nicht zulässig
25 – 35 %
35 – 45 %
45 – 60 %
60 – 100 %
15 – 20 %
20 – 25 %
25 – 35 %
35 – 50 %
50 – 80 %
9
Typische Kollektorerträge (Jahresnettoertrag pro m2 Kollektornutzfläche)
Nutzungsstandard
Standort Mittelland
Standort Berggebiet
Grosszügige Dimensionierung
150 – 250 kWh/m2a
250 – 350 kWh/m2a
Mittlerer Dimensionierung
200 – 300 kWh/m2a
350 – 450 kWh/m2a
250 – 400 kWh/m2a
400 – 550 kWh/m2a
Vorwärmung
(≤ 30 %)
In Berggebieten sollten die Sonnenkollektoren nicht über längere Zeit schneebedeckt bleiben. Platzierung so, dass der
Schnee abrutscht (Neigung min. 45°,
unten keine Schneefänger), oder Vorkeh-
rungen treffen, dass der Schnee weggeräumt werden kann.
Bei Anlagen mit Vakuumröhren-Kollektoren liegen die Erträge ca. 20 – 50 % höher.
Zum Thema Dimensionierung von
Wärmeerzeugern sind weitere Merkblätter
erhältlich [5].
Beschattung der Absorberfläche (Vakuumröhrenkollektor AURON DF)
Bei einer Flachdach- oder Fassadenmontage muss der Einstrahlungswinkel der
Sonne genau betrachtet werden, da es
abhängig von der Region und der Neigung
der Absorberfläche in bestimmten Zeit-
räumen zu gegenseitigen Beschattungen
der Absorberfläche kommen kann. Dies ist
bei einer Auslegung der Solaranlage
zwingend zu beachten.
60
Beispiel 1: Flachdachmontage
Aufstellwinkel Absorberfläche = 30°
Am 01. 10. um 10:00 Uhr
� Hamburg
� Zürich
� Mailand
= 27°
= 31°
= 37°
55
50
Beschattung
Absorberfläche
= 20 %
= 13 %
= 3%
45
Beschattung in %
Einstrahlungswinkel
Aus den folgenden Diagrammen kann die
prozentuale Beschattung der Absorberfläche bei unterschiedlichen Sonnenständen
(Einstrahlungswinkel) abgelesen und je
nach Nutzungsart geplant werden.
40
35
30
20
15
Einstrahlungswinkel
10
5
25°
20°
25
30°
35° 40° 45° Aufstellwinkel Absorberfläche
1
2
10°
3
0
15º
1
20º
25º
30º
2
35º
3
40º
Einstrahlungswinkel / Sonnenhöhe
60
Beispiel 2: Fassadenmontage
Aufstellwinkel Absorberfläche = 30°
Am 01. 07. um 12:00 Uhr
� Hamburg
� Zürich
� Mailand
Einstrahlungswinkel
= 59°
= 65°
= 71°
50
Beschattung
Absorberfläche
= 13 %
= 23 %
= 36 %
45
Beschattung in %
Einstrahlungswinkel
55
40
35
30
25
3
25°
20°
30°
35° 40° 45°
Aufstellwinkel Absorberfläche
2
20
15
10
5
0
75º
1
10°
3
70º
2
65º
1
60º
55º
50º
Einstrahlungswinkel / Sonnenhöhe
10
Literatur
[1] Weiersmüller R.: Abbau der Energieverschwendung. Anpassung der
Kesselleistung mit der Bemessungsscheibe. Schweiz. Ingenieur und
Architekt, 27-28/1980
[2] Empfehlungen zur Nutzung von
Sonnenenergie / ENS-Ordner 1/97
Bezugsquelle: SWISSOLAR,
Seefeldstrasse 5a, CH-8008 Zürich
Hotline: 0848 000 104 (Ferntarif CH),
www.swissolar.ch; [email protected]
[3] Dimensionieren und Auswählen von
Heizkesseln. Bundesamt für Konjunkturfragen, Bern, 1988
Bezugsquelle: Eidg.Drucksachen- und
Materialzentrale, 3000 Bern
Bestell Nr. 724.617 d
Fax 031 322 39 75
[4] Schweizerischer Ingenieur- und
Architekten-Verein
– Empfehlung 380/1 Energie
im Hochbau, 1988
– Empfehlung 384/2 Wärmeleistungsbedarf von Gebäuden, 1982
– Norm 385/3 Warmwasserversorgung
für Trinkwasser in Gebäuden, 1991
[5] Bundesamt für Energie, Bern
Merkblätter:
Dimensionierung von Öl- und GasHeizkesseln; Bestell. Nr. 805.161 d
Dimensionierung von Wärmepumpen;
Bestell. Nr. 805.161.1 d
Dimensionierung von Holz-Zentralheizungen; Bestell. Nr. 805.161.2 d
Bezugsquelle: Eidg. Drucksachen- und
Materialzentrale, 3000 Bern,
Fax 031 322 39 75
Prüfungen und Zertifikate der Kollektoren
Durch die Erfüllung der Leistungsmessung
nach EN 12975-1, -2 sind die Kollektoren
für Förderbeiträge zugelassen. Die
offizielle Liste der Kollektortypen, die für
die Förderbeitrage zugelassen sind, ist
ersichtlich im Internet unter: www.swissolar.ch
Prüfungen / Zertifikate:
AURON DF
– Förderfähig nach den Richtlinien zur
Förderung von Massnahmen zur
Nutzung erneuerbarer Energien
(siehe www.swissolar.ch)
SWISSOLAR Reg. Nr. 10101
– Geprüft nach EN 12975-1 und -2
– Solar Keymark zertifiziert
Prüfbericht: TÜV Nr. 21207819
Informieren Sie sich ebenfalls über die
finanziellen Förderprogramme bei der
Nutzung von Sonnenenergie, die in Ihrem
Kanton und Ihrer Wohngemeinde
angeboten werden.
Prüfungen / Zertifikate:
SOLATRON
– Förderfähig nach den Richtlinien zur
Förderung von Massnahmen zur
Nutzung erneuerbarer Energien
(siehe www.swissolar.ch)
– Geprüft nach EN 12975-1 und -2
– SOLATRON A 2.3-1
Solar Keymark zertifiziert
Test-Nr. ISE KTB 2007-32-k
SWISSOLAR Reg. Nr.
10120
– SOLATRON A 2.3 Q
Test-Nr.
ISE KTB 2003-23
Test-Nr. SPF
C 653
SWISSOLAR Reg. Nr. 10154
Reg. Nr. 011-7S568 R
Reg. Nr. 001-7S442 F
11
Projektierungshinweise
Betriebstemperatur 120 ºC–160 ºC
Alle verwendeten Materialien auf Temperaturbeständigkeit kontrollieren.
Entlüftung
Ausschliesslich Handentlüfter verwenden,
das Frostschutzmittel verklebt sonst den
automatischen Entlüfter.
Leitungen
Keine verzinkten Rohre verwenden!
Beim Hartlöten von Kupferleitungen darf
kein chlorhaltiges Flussmittel verwendet
werden. Vom Weichlöten wird abgeraten.
Es ist auf die Ausdehnung der Rohre zu
achten (hohe Temperaturen).
Pressfittinge nur mit speziellen Solardichtringen verwenden (können bei Lieferant
bestellt werden).
Anlage mit Druckluft abpressen.
Eternit
Nur Aufdach-Montage möglich. Die
Montagebügel müssen vom Dachdecker
eingebaut werden. Ev. direkt auf das
Eternit montieren, dies benötigt eine
spezielle Vormontage durch den Dachdecker.
Flachdach mit Aufständerung
Beschwerung pro Kollektor:
SOLATRON Hochkantmontage 330 kg,
SOLATRON Quermontage 100 kg,
AURON 300 kg
Wichtig: die Tragfähigkeit des Daches
muss geprüft werden. Bei geringerer
Beschwerung muss zusätzlich eine
Verspannung mit Drahtseilen an festen
Haltepunkten erfolgen. Um die Windlast
auf den Kollektor möglichst gering zu
halten, darf die Aufstellung nicht direkt am
Dachrand erfolgen (Mindestabstand
1,2 m).
Dimensionierung
Die Dimension der Verbindungsleitung
und des Expansionsgefässes hängt von
der Anzahl Kollektoren ab.
Falzdach
Es ist darauf zu achten, dass der Falz stark
genug ist um die Kollektoren aufzunehmen, gegebenenfalls verstärken.
SOLATRON:
40 kg pro Kollektor
AURON 15DF: 51 kg pro Kollektor
AURON 20DF: 68 kg pro Kollektor
ACHTUNG:
Vor der Inbetriebnahme des Solarkreises
dürfen die Kollektoren nicht gefüllt
werden, da sie innert kürzester Zeit
überhitzen. Für solche Schäden lehnt
ELCO die Haftung ab.
Ziegel
Es müssen unten 3 und oben 2 Reihen
Ziegel bestehen bleiben.
Dichtungsmaterial
Hanf und Paste verwenden. Teflon verträgt
sich nicht mit dem Frostschutzmittel.
Tabelle zur groben Dimensionierung von Kollektoren und Solarspeicher
Warmwassererwärmung
Personen
Warmwasserbedarf (45°C)
Liter
Absorberfläche
m2
Warmwassererwärmung
und Heizungsunterstützung
Mindestvolumen*
Solarspeicher
Liter
Absorberfläche
m2
Mindestvolumen*
Solarspeicher
Liter
SOLATRON
AURON
SOLATRON
AURON
SOLATRON
AURON
SOLATRON
AURON
2
150 – 200
4
2
300
300
4–6
2–3
750
750
3
150 – 200
4–6
2–3
300
300
6 – 10
3–5
750
750
4
150 – 200
4–6
2–3
300
300
8 – 14
4–6
750
750
200 – 300
6–8
3–4
400
400
16
–
1000
–
150 – 200
–
3
–
300
–
5–8
–
750
200 – 300
6–8
3–4
400
400
10 – 14
5–7
750
750
250 – 350
8 – 10
4–5
500
500
16 – 18
–
1000
–
200 – 300
8 – 10
4–5
400
400
14 – 20
7–9
1000
750
250 – 350
10 – 12
5–6
500
500
22
–
1500
–
200 – 300
8 – 10
4–5
400
400
16 – 20
8 – 10
1000
1000
250 – 350
10 – 12
5–6
500
500
22 – 24
–
1500
–
350 – 550
12
6–7
750
750
26 – 30
–
2000
–
250 – 350
10 – 12
5–6
500
500
18 – 24
9 – 12
1500
1000
350 – 550
12 – 14
6–8
750
750
26 – 32
–
2000
–
350 – 550
12 – 14
6–7
750
750
18 – 26
9 – 14
1500
1000
500 – 700
14 – 16
7–9
1000
1000
28 – 32
–
2000
–
350 – 550
12 – 14
6–8
750
750
20 – 28
10 – 15
1500
1000
500 – 700
14 – 16
7 – 10
1000
1000
30 – 34
–
2000
–
5
6
7
8
9
10
* Das Speichervolumen ist abhängig vom
gewünschten solaren Ertrag und vom
Wärmebedarf.
12
Die Zahl der Kollektoren ist abhängig vom
Warmwasserverbrauch beziehungsweise
vom Wärmebedarf, von Dachneigung und
Dachausrichtung, sowie vom
Solarstrahlungsangebot der Sonne.
Hinweis: zur Planung von grösseren
Solaranlagen und Anlagen mit
Schwimmbad setzen Sie sich bitte mit
unseren Solarspezialisten in Verbindung.
Auswahltabelle für Solar-Ausdehnungsgefässe
Grundlagen für die Tabelle sind ein Sicherheitsventil mit einem
Ansprechdruck von 6 bar, ein Anlagendruck von pstat + 0,5 bar
und das Ausdehnungsvolumen der installierten Solaranlage.
Das Ausdehnungsvolumen ergibt sich aus dem Kollektorvolumen, dem Volumen der Anschlussleitung und dem Anlagenvolumen multipliziert mit dem Ausdehnungskoeffizienten der Solarflüssigkeit.
VEXP min. =
Vkoll
=
VA
=
Vr
=
VD
=
VV
=
e
=
pstat
pa
pe
=
=
=
Um die folgende Tabelle nutzen zu können, muss das Ausdehnungsvolumen VD errechnet werden: VD = Vkoll + Vr + (e x VA)
Minimales Volumen Ausdehnungsgefäss
Kollektorvolumen
Anlagenvolumen
Volumen Anschlussleitung
Ausdehnungsvolumen
Flüssigkeitsvorlage (0,5 % des Anlagenvolumens,
jedoch mindestens 3 Liter)
Ausdehnungskoeffizient der Solarflüssigkeit
(0,085 bei Fülltemperatur 10 °C und
Maximaltemperatur 130 °C)
Anlagenhöhe in Meter x 0,1 bar/m
Anlagenfülldruck (0,5 bar + pstat)
Anlagendruck (Ansprechdruck SV – 10 %)
Ausdehnungsgefässgrösse in Litern
Basis für die Berechnung der Tabelle ist:
VEXP min. = (VD+VV) x (pe+1) / (pe – pa)
VD
Flachkollektor (Vkoll )
Anlagenhöhe in Meter
l/Stk.
Liter
3–10 m
11 m
12 m
13 m
14 m
15 m
SOLATRON A 2.3-1
1,7
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
14
15
17
19
20
22
23
25
27
28
30
32
33
35
37
38
40
42
43
45
46
48
50
51
53
55
56
58
60
61
63
64
66
68
69
71
73
74
76
78
79
81
83
84
86
87
14
16
17
19
21
22
24
26
27
29
31
32
34
36
38
39
41
43
44
46
48
49
51
53
54
56
58
59
61
63
64
66
68
70
71
73
75
76
78
80
81
83
85
86
88
90
14
16
18
20
21
23
25
26
28
30
32
33
35
37
39
40
42
44
45
47
49
51
52
54
56
58
59
61
63
64
66
68
70
71
73
75
77
78
80
82
84
85
87
89
90
92
15
16
18
20
22
24
25
27
29
31
32
34
36
38
40
41
43
45
47
48
50
52
54
56
57
59
61
63
64
66
68
70
72
73
75
77
79
80
82
84
86
88
89
91
93
95
15
17
19
21
22
24
26
28
30
32
33
35
37
39
41
43
44
46
48
50
52
54
55
57
59
61
63
64
66
68
70
72
74
75
77
79
81
83
85
86
88
90
92
94
96
97
16
17
19
21
23
25
27
29
31
32
34
36
38
40
42
44
46
48
49
51
53
55
57
59
61
63
64
66
68
70
72
74
76
78
80
81
83
85
87
89
91
93
95
96
98
100
SOLATRON A 2.3 Q
1,9
Vakuumröhrenkollektor (VA)
l/Stk.
AURON 15 DF (inkl. Röhren)
4,3
AURON 20 DF (inkl. Röhren)
Speicher (VA)
Speicher (VA)
l/Stk.
5,7
l/Stk.
300 DSFE
10,4
1500 DSFC
22,7
400 DSFE
11,4
2000 DSFC
31,8
500 DSFE
14,2
500 WPSE / WPSC
11,0
600 DSFE
16,9
600 WPSE / WPSC
12,6
800 DSFE
24,2
NRE 800
10,2
1000 DSFE
28,8
NRE 1000
17,2
300 DSFC
7,1
PBC 850 /1000
10,2
400 DSFC
9,3
PBC 1200
13,0
500 / 600 DSFC
11,4
WPS 950
13,0
800 / 1000 DSFC
Rohrleitung (VA)
20,4
mm ø (innen)
l/m
Cu 15 x 1
13,0
0,133
Cu 18 x 1
16,0
0,201
Cu 22 x 1
20,0
0,314
Edelstahl DN 16
16,3
0,273
Edelstahl DN 20
20,5
0,430
Edelstahl DN 25
25,4
0,633
Beispiel: 8 m2 Kollektorfläche mit SOLATRON A 2.3-1
Kollektorvolumen:
Vkoll
= 6,8 l (1,7 l/Modul = 4 x 1,7 l)
Volumen Anschlussleitung:
Vr
= 0,402 l (beidseitig 1 m, DN 18 = 2 x 0,201)
Anlagenvolumen:
= 31,74 l
VA
Kollektorvolumen = 6,8 l
Rohrleitungsvolumen = 8,04 l
(40 m Rohrleitung Cu 18 x 1 = 40 x 0,201)
Wärmetauschervolumen = 16,9 l (600 DSFE)
VD
= Vkoll + Vr + (e x VA)
VD
= 6,8 l + 0,402 l + (0,085 x 31,74 l)
Ausdehnungsvolumen:
= 9,9 l
VD
Bei einer Anlagenhöhe von 12 Metern ergibt sich daraus eine
Ausdehnungsgefässgrösse von mindestens 23 Liter.
Zu verwenden wäre hier ein 25 Liter Expansionsgefäss
13
Systemvorschläge Solar
Systemvorschlag Solar 7 Art. Nr. 11095236
erforderlich:
1 Wärmeerzeuger
9 Sicherheitsventil / -gruppe
12 Speicherwassererwärmer
26 Rückschlagventil
62 Solar Regler Art. Nr. 3730055
63 Sonnenkollektor-Pumpe
64 Expansionsgefäss Solarkreis
65 Sonnenkollektor
66 Montageset Kollektor
67 Schnellverrohrungssystem
69 Durchfluss-Regulierung
72 Brauchwassermischer Art. Nr. 124639
82 Sicherheitsgruppe Solarkreis
68
65
66
b
KW
67
WW
72
82
a
64
b
9
63
a
b
eingebaut / inklusive:
13 Speicherfühler
68 Kollektorfühler
1
d
69
80
12
62
13
KW 26
Systemvorschlag Solar 8 Art. Nr. 11095111
68
erforderlich:
1 Wärmeerzeuger
13 Speicherfühler Art. Nr. 129723
65 Sonnenkollektor
68 Kollektorfühler Art. Nr. 171738
68
65
65
66
66
b
b
67
67
KW
a
a
b
64
WW
72
63
63
b
82
9
a
a
69
69
80
80
d
1
optional:
70 Durchflussmessung Art. Nr. 171 740
12
62
13
70
KW 26
Installationsseitig:
a Absperrorgan
b Entlüftung / Entgasung
14
c Entleerung / Abschlämmung
d Auskühlgefäss / -rohr
e Sanitär-Zirkulationspumpe oder Heizband
f Ablauftrichter mit Siphon
g Kondensat-Siphon (Abgasleitung)
h Abgasrohr gedämmt ab 1 m
Systemvorschlag Solar 2-7-H Art. Nr. 11095112
68
5
erforderlich:
1 Wärmeerzeuger
5 Aussenfühler Art. Nr. 111330
22 Mischventil mit Stellantrieb
23 Heizkreispumpe
40 Vorlauffühler Wärmeverbraucher
Art. Nr. 129724
60 Kombispeicher
65 Sonnenkollektor
6
65
a
66
19
KW
b
67
72
82
a
b
a
17
40
WW
23
13
64
22
60
63
b
a
a
d
a
69
80
13
62
1
optional:
6 Fernbedienung
17 Temperaturbegrenzer FBH
19 Überströmventil
13
70
Systemvorschlag Solar 2-8-H
68
Art. Nr. 11095113
68
65
65
5
66
6
66
67
b
b
67
a
19
KW
a
a
b
72
64
63
63
b
82
a
17
40
WW
23
13
a
a
69
69
80
80
d
22
60
a
62
13
a
1
13
erforderlich:
1 Wärmeerzeuger
13 Speicherfühler Art. Nr. 129 723
23 Heizkreispumpe
Art. Nr. 129 724
60 Kombispeicher
65 Sonnenkollektor
68 Kollektorfühler Art. Nr. 171 738
72 Brauchwassermischer Art. Nr. 124 639
optional:
6 Fernbedienung
70
a Absperrorgan
15
Systemvorschlag Solar 7-K Art. Nr. 11095114
erforderlich:
1 Wärmeerzeuger
65 Sonnenkollektor
73 Umladepumpe Brauchwasser
68
65
66
KW
b
67
WW
72
82
a
64
b
12
63
a
b
12
13
d
26
13
73
69
80
62
optional:
9
1
13
70
KW 26
Systemvorschlag Solar 8-K Art. Nr. 11095115
68
erforderlich:
1 Wärmeerzeuger
65 Sonnenkollektor
73 Umladepumpe Brauchwasser
68
65
65
66
66
67
b
b
67
KW
a
a
b
64
a
a
69
69
80
80
WW
72
63
63
b
82
d
13
12
12
26
13
optional:
73
62
9
1
13
70
KW 26
a Absperrorgan
16
Systemvorschlag Solar 7-F Art. Nr. 11095116
erforderlich:
1 Wärmeerzeuger
13 Speicherfühler Art. Nr. 129 723
51 Strömungswächter
65 Sonnenkollektor
78 Umstellventil Art. Nr. 136 297
68
65
66
KW
b
67
WW
72
9
82
a
b
64
1
63
a
b
d
69
62
12
80
70
optional:
77 Schwimmbad-Fühler Art. Nr. 129724
13
B
AB
78
bauseits:
74 Gegenstrom-Wärmetauscher
75 Schwimmbad-Filterpumpe
76 Schwimmbad
KW 26
A
51
74
76
a
75
77
Systemvorschlag Solar 2-7-F-H Art. Nr. 11095117
68
5
65
6
66
a
b
67
19
KW
72
82
a
b
a
17
WW
40
64
23
63
b
a
60
d
13
69
22
a
a
80
62
13
70
optional:
6 Fernbedienung
77 Schwimmbad-Fühler Art. Nr. 129724
13
B
AB
1
erforderlich:
1 Wärmeerzeuger
23 Heizkreispumpe
Art. Nr. 129724
51 Strömungswächter
60 Kombispeicher
65 Sonnenkollektor
78 Umstellventil Art. Nr. 136 297
78
A
51
76
74
a Absperrorgan
a
75
77
bauseits:
74 Gegenstrom-Wärmetauscher
75 Schwimmbad-Filterpumpe
76 Schwimmbad
17
Solarregelung
Solarregelung
Der ALBATROS Regler RVA 61.642
ermöglicht die koordinierte Regelung
folgender Komponenten:
– Wärmeerzeuger (Sonnenkollektor)
– Speicher (Puffer- und / oder
Brauchwasserspeicher oder
Kombispeicher
– Heizkreis (Pumpenheizkreis oder
Mischerheizkreis)
Wärmeerzeugung
– Wärmeerzeugung mit Sonnenkollektoren
– Speichermanagement für Puffer- und
Brauchwasserspeicher oder
Kombispeicher
– Ökobetrieb
– Handbetrieb
– Automatikbetrieb
Heizkreis
– Witterungsgeführte Heizkreisregelung
mit oder ohne Raumtemperatur-Einfluss
– Einstellbare Maximalbegrenzung der
Temperaturanforderungen an die
Wärmeerzeugung
– Schnellabsenkung und
Schnellaufheizung
– Tages-Heizgrenzenautomatik
– Sommer-/ Winter-Umschaltautomatik
– Berücksichtigung der Gebäudedynamik
– Automatische Adaption (Anpassung) der
Heizkennlinie an Gebäude und Bedarf
(bei angeschlossenem Raumgerät)
– Unterlagsboden-Austrocknungsfunktion
– Ein- und Ausschaltoptimierung
Brauchwasser
– Brauchwasserbereitung mit Ladepumpe
– Brauchwasserregelung mit Fühler oder
Thermostat
– Wählbarer Vorrang für die
Brauchwasserladung
– Wählbares Brauchwasserprogramm
– Einstellbare Überhöhung der
Brauchwasser-Ladetemperatur
– BrauchwassertemperaturReduziertsollwert
– Brauchwasser-Entladeschutz
– Automatischer Brauchwasser-Push
– Legionellen-Funktion
– Speicherumladung mit Pumpe
– Manueller Brauchwasser-Push
Systemanwendung
– Kommunikationsfähig über Local
Process Bus (LPB)
– Kommunikationsfähig über PPS (BMU /
Raumgerät)
– Wärmeanforderungsmöglichkeit für
Fremdregler über potentialfreien
Kontakt H1
– Durchgängige Systemarchitektur bei
allen RVA…Geräten
– Ausbaubar auf bis zu 40 Heizkreise (mit
zentraler Busspeisung)
– Möglichkeit der Fernüberwachung
– Fehlermeldungen (eigene Fehler, Fehler
von LPB-Geräten, Fehler von PPSGeräten)
Registrierung
– der Gerätebetriebsstunden
– der Pumpenbetriebsstunden
Anlagenschutz
– Pumpenschutz durch periodischen
Pumpenkick
– Überhitzschutz für Pumpenheizkreis
– Überhitzschutz für Speicher und
Kollektorkreislauf
Montageort
– Einbau in Kesselschaltfeld
– Einbau in Schaltschrankfront
– Wandmontage mit Sockel
– Wandmontage mit Montagebox
– DIN-Schienenmontage mit Sockel
Bedienung
– Raumtemperatur-Einstellung mit
Drehknopf
– Automatiktaste für einen ganzjährigen,
wirtschaftlichen Automatikbetrieb
– Drucktasten für Betriebsarten
– Drucktaste für Ökobetrieb
– Info-Taste für zusätzliche Informationen
zu den Anlagewerten
– Brauchwassertaste
– Handbetrieb über Handbetriebs-Taste
– Wochen- oder Tagesheizprogramm für
Heizkreis und Brauchwasser
– Fernbedienung über ein digitales
Raumgerät
– Relais- und Fühlertest für eine einfache
Inbetriebnahme und Funktionstest
– Umschaltung der Betriebsart mit
Fernschalter (über H1-Kontakt)
– Service-Steckanschluss für lokale
Parametrierung und DatenAufzeichnung
– Ferienprogramm
Montagevorschriften
– Auf der Ober- und Unterseite des
Gerätes, sowie von dessen
Seitenwänden und Rückwand muss ein
Abstand von mindestens 10 mm
eingehalten werden, damit die vom
Regler produzierte Wärme mit der
Luftzirkulation abgeführt werden kann.
Der dadurch entstandene Freiraum darf
nicht zugänglich sein und es dürfen
keine Gegenstände in diesen Bereich
eingeschoben werden.
– Das Gerät darf erst unter Spannung
gesetzt werden, wenn der Einbau in den
Ausschnitt oder in den Sockel
vollständig erfolgt ist. An den Klemmen
besteht sonst die Gefahr eines
elektrischen Schlages.
– Das Gerät ist nach den Richtlinien der
Schutzklasse II konstruiert und muss
entsprechend diesen Vorschriften
eingebaut werden.
– Das Gerät darf keinem Tropfwasser
ausgesetzt sein.
– Zulässige Umgebungstemperatur:
0…50 ºC.
18
Montage (Einbauversion)
1. Schritt
– Elektrische Spannungsversorgung
ausschalten.
– Stecken Sie die zwei inneren
Codierleisten unter- und oberhalb der
beiden Buchsenreihen ein.
– Ziehen Sie die vorkonfektionierten
Stecker durch den Ausschnitt.
– Stecken Sie diese in die dafür
vorgesehenen Buchsen auf der
Rückseite des Reglers.
Hinweis!
Die Stecker sind codiert, damit der
vorgesehene Steckplatz nicht verwechselt
werden kann.
1.
2. Schritt
– Kontrollieren Sie, ob die
Befestigungshebel eingeschwenkt sind.
– Kontrollieren Sie, ob der Abstand
zwischen Frontauflage und
Befestigungshebel genügend gross ist.
2.
Solarregelung
3. Schritt
– Schieben Sie das Gerät in die
vorgesehene Öffnung.
Hinweis!
Keine Werkzeuge zum Einschieben
verwenden. Sollte das Gerät nicht
in die Öffnung passen, müssen Ausschnitt
und Gehäuse kontrolliert
werden.
3.
Elektrische Installation
Vorschriften
– Die elektrische Spannungsversorgung
muss vor der Installation unterbrochen
werden!
– Die Anschlüsse für Klein- und
Netzspannung sind getrennt
voneinander angebracht.
– Für die Verdrahtung müssen die
Anforderungen der Schutzklasse II
eingehalten werden, d.h. Fühler- und
Netzleitungen dürfen nicht im gleichen
Kabelkanal geführt werden.
– Der elektrische Anschluss des Reglers
und sämtlicher Relais muss an derselben
Phase erfolgen.
Einbauversion
Bei Verwendung von vorkonfektionierten
Kabeln mit Steckern ist dank der Codierung der Anschlussbuchsen eine sehr
einfache und schnelle Installation in ein
Kesselschaltfeld oder in eine Schaltschrankfront möglich. Um die Codierung
zu komplettieren, müssen zuvor die zwei
Codierleisten gesteckt werden.
Version für Wandmontage
Bei der Version für Wandmontage
ermöglichen die augedruckten Bezeichnungen der Sockel-Klemmenleisten eine
einfache elektrische Verdrahtung. Der
Regler wird in den fertig verdrahteten
Sockel eingeschoben. Es sind keine
Codierleisten notwendig.
Anschlussklemmen (Ansicht der Geräterückseite)
1
6
F
4
3
2
F
3
2
F
F2
2
Q105
3
5
4
M
2
1
M
3
2
M
MD
A6
M
B101
3
E1
4
B104
1
Q103
M
B106
3
Q106
Q105
F2
Hinweis!
Die Schrauben nur leicht festziehen.
Die Befestigungshebel gehen durch die
Drehbewegung automatisch in die
richtige Position.
4
M
Q107
F6
4. Schritt
– Ziehen Sie die Befestigungshebel mit
den zwei Schrauben auf der Frontseite
des Gerätes fest.
F
5
4
F
2
F
L
N
4.
B101
MD
A6
E1
Q106
Q107
F6
Q103
N
N
B104
B106
Elektrische Anschlüsse
19
Solarregelung
Bezeichnung der Anschlussklemmen Kleinspannung
Klemme
Anschluss
Stecker
M
Ux
Masse
Ausgang 0 – 10 V
AGP2S.02G (blau)
P1
B109
M
B108
Ausgang PWM
Temperaturfühler
Masse Fühler
Temperaturfühler
AGP2S.04C (gelb)
B107
B106
M
B105
Temperaturfühler
Temperaturfühler
Masse Fühler
Temperaturfühler
AGP2S.04G (grau)
H1
B104
B103
M
B102
B101
Eingang H1 (Kontakt oder 0 – 10 V )
Temperaturfühler
Temperaturfühler
Masse Fühler
Temperaturfühler
Temperaturfühler NTC/LG-Ni1000
mit automatischer Erkennung
AGP2S.06A (weiss)
MD
A6
Masse PPS (Raumgerät, BMU)
Data PPS (Raumgerät, BMU)
MB
DB
Masse Bus (LPB)
Data Bus (LPB)
AGP2S.02G (blau)
AGP2S.02M (violett)
Bezeichnung der Anschlussklemmen Netzspannung
Klemme
Anschluss
Q110
Q109
F3
Multifunktionaler Ausgang
Phase Q109 / Q110
AGP3S.03K (grün)
F7
Q108
Q107
F6
Phase Q108
Phase Q107
AGP3S.04F (orange)
Q106
Q105
F2
Phase Q105 / Q106
AGP3S.03K (grün)
Q104
Q103
F1
Phase Q103 / Q104
AGP3S.03B (braun)
E1
Q102
F5
Q101
F4
230 V Eingang
Phase Q102
Phase Q101
AGP3S.05D (rot)
L
N
Netzanschluss Phase AC 230 V
Netzanschluss Nullleiter
20
Stecker
AGP3S.02D (schwarz)
Solarregelung
Bezeichnung der Relais
Relais
Funktion (Verwendung)
K6
K8
K9
K10
K11
K12
K13
K14
K16
K18
Y1
Y2
Y4
Q2
Q3
Q4
Q5
Q11
Q12
Q13
Q15
Q16
Brauchwasser-Elektroheizeinsatz
Sonnenkollektor-Pumpe oder Umschaltventil Tauscher 2
Solar-Bypassventil oder Wärmetauscher-Pumpe
Alarmausgang
Überhitzschutz
Sonnenkollektor-Pumpe oder Umschaltventil Tauscher 1
Ausgang K13 zu freiem Zeitschaltprogramm
Freigabe für externen Öl- / Gasheizkessel
Elektroheizeinsatz Pufferspeicher
Ausgang solare Schwimmbadheizung
Heizkreis-Mischer AUF
Heizkreis-Mischer ZU
Erzeugersperre
Heizkreispumpe
Brauchwasser-Ladepumpe
Brauchwasser-Zirkulationspumpe
Sonnenkollektorpumpe 1
Speicher-Umladepumpe
Öl- / Gas-Bypasspumpe
Brauchwasserspeicher-Umladepumpe
H1-Pumpe
Sonnenkollektorpumpe 2
E1
Multifunktionaler Netzeingang
L
N
Netz Phase
Netz Nullleiter
Bezeichnung der Fühler
Fühler
Funktion (Verwendung)
B3
B31
B32
B33
B4
B41
B42
B6
B61
B62
B63
B64
B9
B10
B13
M
H1
U1
P1
Brauchwasser-Temperaturfühler 1
Pufferspeicher-Temperaturfühler 1
Sonnenkollektor-Temperaturfühler 1
Sonnenkollektor-Temperaturfühler 2
Sonnenkollektor-Vorlauftemperaturfühler
Solarvorlauf-Temperaturfühler für Ertragsmessung
Solarrücklauf-Temperaturfühler für Ertragsmessung
Aussentemperaturfühler
Schienen-Vorlauftemperaturfühler
Fühler für solare Schwimmbadheizung
Masse Fühler, H1, U1, P1
Kontakt oder 0…10 V Eingang
0…10 V-Ausgang
PWM-Ausgang
A6
MD
DB
MB
PPS-Daten
PPS-Masse
LPB-Daten
LPB-Masse
Fühlertyp
LG-Ni 1000
LG-Ni 1000
LG-Ni 1000
LG-Ni 1000
LG-Ni 1000
LG-Ni 1000
LG-Ni 1000
LG-Ni 1000/Pt1000
LG-Ni 1000/Pt1000
LG-Ni 1000
LG-Ni 1000/Pt1000
LG-Ni 1000/Pt1000
LG-Ni 1000/NTC600
LG-Ni 1000
LG-Ni 1000
21
Solarregelung
Inbetriebsetzung
Zur Inbetriebsetzung sind folgende
Arbeiten durchzuführen:
1. Voraussetzung ist die korrekte Montage
und elektrische Installation.
2. Alle anlagespezifischen Einstellungen
wie im Abschnitt „Parametrierung”
eingeben.
3. Die gedämpfte Aussentemperatur
zurücksetzen (s. Bedienzeile 34).
4. Funktionskontrolle durchführen.
Funktionskontrolle
Zur Erleichterung der Inbetriebsetzung
und der Fehlersuche verfügt der Regler
über einen Ein- und Ausgangstest. Damit
können die Ein- und Ausgänge des
Reglers kontrolliert werden.
Der Ausgangstest ist auf Bedienzeile 210,
der Eingangstest auf Bedienzeile 211
beschrieben (Ebene Heizungsfachmann).
Eine zusätzliche Hilfe bei der Funktionkontrolle bieten die Funktionstests der
einzelnen Blöcke.
Bedienelement
Funktion
1 Raumtemperatur-Drehknopf
Raumtemperatur-Nennsollwert Einstellung
2 Einstell-Tasten
Einstellung der Parameterwerte (+ / -)
3 Zeilenwahl-Tasten
Auswahl Parameter / Zeilenumschaltung
4 Anzeige
Ablesung von Istwerten und Einstellungen
5 Betriebsart-Tasten
Heizkreis
Betriebsumstellung auf:
Auto
Automatikbetrieb
Dauerbetrieb
Standby
6 Betriebsart-Taste
Brauchwasser
Brauchwasser Ein/Aus
Manueller Brauchwasser-Push
7 Handbetrieb-Funktionstaste
mit Kontrolleuchte
Handbetrieb Ein/Aus
8 Öko-Funktionstaste
mit Kontrolleuchte
Öko-Funktion Ein/Aus
9 Info-Taste
Anzeige von Anlagewerten
10 PC-Tool Anschluss
Bedienung
Die Bedienungsanleitung ist auf der
Rückseite des Deckels eingeschoben.
Diagnose und Service mit OCI69 / ACS69
6
Auto
5
4
Zeilenwahl
Der Einstieg in die Endbenutzerebene
erfolgt durch Drücken der
oder
Taste.
Die Zeilenwahl erfolgt über die
und
Tasten. Der Einstieg in die
höheren Bedienebenen erfolgt gemäss
Anleitung in den jeweiligen Kapiteln
„Parametrierung”.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
C
10
0
4
8
12
16
20
24
Prog
20
14
Blockwahl
Bei gedrückt gehaltener Taste
(Taste
ganz links) kann mit der + und der – Taste
von Parameterblock zu Parameterblock
gesprungen werden (Parameterblock =
z.B. „Öl-/ Gasheizkessel”, „Konfiguration”).
26
∞C
Info
8
7
Nicht vorhandene Parameterblöcke
Ist eine Teilschema-Gruppe nicht vorhanden (Teilschema 0), so werden die
entsprechenden Parameterblöcke auf den
verschiedenen Ebenen ausgeblendet.
Display
a
1
9
2
3
c
3
4
5
6
7
2
8
9
1
10
b
C
BUS
ECO
d
f
e
0
4
a Symbole und Nummern zur Anzeige
des Betriebszustandes mit Hilfe der
schwarzen Balken (Niveau- / Zustandscursors).
b
Heizen auf RaumtemperaturNennsollwert (RaumtemperaturDrehknopf)
8
12
16
20
24
d Anzeigewerte während des Regelbetriebs oder bei Einstellungen.
e Zeitbalken für Regelbetrieb oder bei
Einstellungen.
C
Heizen auf RaumtemperaturReduziertsollwert (Bedienzeile 27)
c Programmierzeile (während der
Einstellungen).
f
BUS Anzeige leuchtet, wenn der
Regler Master ist und über genügend
Spannung auf dem Bus verfügt.
ECO Heizung ist vorübergehend
ausgeschaltet
Heizen auf RaumtemperaturFrostschutzsollwert (Bedienzeile 28)
Infotaste aktiviert
22
Solarregelung
Grundschemen
Grundschema Nr. 20.135 Hydraulische Schaltung
23
Solarregelung
24
Solarregelung
25
Solarregelung
91 x 137
Gerät
96
Massbild
66,8
144
13,6
(80,4)
(144)
Ausschnitt
(96)
92 + 00,8
2 ... 10
138 +10
Reglerkombination
Das Gesamt-Ausschnittsmass bei einer
Reihen-Anordnung von Geräten entspricht
der Summe aller Nennmasse minus das
Korrekturmass pro Zwischensteg (e).
26
Kombination
e
Berechnungsbeispiel
Gesamt-Ausschnitt
96 mit 96
4
96 + 96 – 4
188 mm
96 mit 144
5
96 +144 – 5
235 mm
144 mit 144
6
144 +144 – 6
282 mm
Solarregelung
Technische Daten
Spannungsversorgung
Nennspannung
AC 230 V (+10 % / –15 %)
Nennfrequenzen
50 Hz (±6%)
Leistungsaufnahme
Max. 10 VA
Schutzklasse
(bei vorschriftsgemässem Einbau)
II, nach EN60730
Schutzart
(bei vorschriftsgemässem Einbau)
IP 40, nach EN60529
Elektromagnetische Störfestigkeit
Entspricht den Anforderungen nach EN50082-2
Elektromagnetische Emissionen
Entspricht den Anforderungen nach EN50081-1
In Betrieb nach IEC 721-3-3
Temperatur
Klasse 3K5 (ohne Betauung)
0…50 °C
Bei Lagerung nach IEC 721-3-1
Temperatur
Klasse 1K3
–25…70 °C
Bei Transport nach IEC 721-3-2
Temperatur
Klasse 2K3
–25…70 °C
Verschmutzung
Nach EN60730
Übliche Umgebung
Mechanische Bedingungen
In Betrieb nach IEC 721-3-3
Klasse 3M2
Bei Lagerung nach IEC 721-3-1
Klasse 1M2
Bei Transport nach IEC 721-3-2
Klasse 2M2
Wirkungsweise
Gemäss EN60730 Abs. 11.4
1b
Ausgangsrelais
Spannungsbereich
AC 24…230 V
Nennstrom
2 (2) A
Kontaktstrom bei AC 24…90 V
0,1…2 A, cos phi > 0,6
Kontaktstrom bei AC 90…250 V
0,01…2A, cos phi > 0,6
Zündtransformator Nennstrom
max.1 A während max. 30 s
Zündtransformator Einschaltstrom
max.10 A während max.10 ms
Anschluss-Absicherung
max.10 A
Zu Fühlern und externen Kontakten
(Cu-Kabel, 2-Draht vertauschbar)
0,6 mm2
1,0 mm2
1,5 mm2
20 m
80 m
120 m
Zum Raumgerät (PPS)
(Cu-Kabel, 2-Draht vertauschbar)
0,25 mm2
0,5 mm2
25 m
50 m
Leitungslänge für LPB:
(Cu-Kabel 1,5 mm2,
2-Draht nicht vertauschbar)
mit Regler-Busspeisung (pro Regler)
mit zentraler Busspeisung
Busbelastungszahl
Fühlereingang B101
NTC575 (QAC31) oder Ni 1000 (QAC21)
Fühlereingänge B102…B109
Ni 1000 Ω (QAZ21) oder Ni 1000 (QAZ21.681)
H1 als Kontakt-Eingang mit
Sicherheits-Kleinspannung (SELV)
U H1 = (12…24) V (bei offenem Kontakt)
I H1 = (2...5) mA (bei geschlossenem Kontakt)
H1 als Analog-Eingang mit
Sicherheits-Kleinspannung (SELV)
U in = (0…10) V
R in = 100 kΩ
maximum ratings 20 V DC; 20 mA
230 V – Netzeingang (E1)
Eingangsspannungsbereich
0VAC ... 230 (+10 %) VAC
Anforderungen
Klimatische Bedingungen
Zulässige Leitungslängen
Eingänge
250 m
460 m
E=3
Erkennung Eingang passiv:
U ein ≤ 10 VAC
oder Eingang spannungslos
Erkennung Eingang aktiv:
Eingangswiderstand
U ein ≥ 100 VAC
R ein > 100 kOhm
Galvanische Trennung (Optokoppler)
27
Solarregelung
Technische Daten
Ausgänge
PWM – Ausgang P1
Signalfrequenz f = 2,4 kHz
Ausgangsspannung
Vout_high = +11,5 V…
+13 V (unbelastet)
Vout_high < +0,5 V
Ausgangswiderstand
Rout = 1300 Ohm
Modulationsgrad
g = 3 % … 97 %
Ausgang ist kurzschlussfest
Analog Ausgang U1
Ausgangsspannung
Uout = 0…10,0 V
Strombelastung
± 2,0 mA RMS;
± 2,7 mA peak
Ripple
50 mVpp
Genauigkeit Nullpunkt
< ± 80 mV
Fehler restlicher Bereich
130 mV
Ausgang ist kurzschlussfest
Diverses
Gangreserve
> 12 Stunden
Masse (Gewicht) des Regelgerätes
ca. 500 g
Softwareklasse nach EN60730
Klasse A
Glossar
BMU
Boiler Management Unit = Feuerungsautomat, meist eines Gas-Wandheizkessels.
Der RVA 61.642 unterstützt nur LPB-BMU’s (keine PPS-BMU’s).
Fühlerbelegung
Funktionelle Zuordnung der Fühler zu den Fühlerklemmen.
Fühlerklemmen
Für den Anschluss der Fühler bestimmte Klemmen auf der Geräterückseite (B102 – B109).
Grundschema
Aus Teilschemen zusammengesetztes Schema für einen bestimmten Anwendungsbereich.
Das Grundschema kann entsprechend der gewünschten Anwendung aus der Grundschema-Bibliothek
ausgewählt werden und lässt sich innnerhalb eines gewissen Rahmens anpassen.
LPB
Local Process Bus, s. Dokument CE1P2370D.
Bus für die Kommunikation zwischen den Reglern und weiterer Komponenten, sowie für die Anbindung
an ein übergeordnetes Leitsystem über eine Schnittstelle.
Relaisbelegung
Funktionelle Zuordnung der Relais zu den Relaisklemmen.
Relaisklemmen
Für den Anschluss der Relais bestimmte Klemmen auf der Geräterückseite (Q101 – Q110).
Teilschema
Funktionsbezogene Einheit, z.B. Sonnenkollektor oder Pufferspeicher. Das Teilschema lässt sich unter
Einhaltung der Regeln durch ein anderes Teilschema aus der selben Teilschema-Gruppe austauschen.
Teilschema-Gruppe
Gruppe aller Teilschemen mit ähnlichem Anwendungsbereich, z.B. alle Sonnenkollektor-Teilschemen.
Teilschema-Nummer
Die Teilschemen innerhalb einer Teilschema-Gruppe sind durchnummeriert (0…x).
Die Teilschemanummer steht jeweils oberhalb der entsprechenden Teilschema- Zeichnung.
Wärmeerzeuger
An den RVA 61.642 angeschlossener, externer Wärmeerzeuger mit eigener Regelung.
Zusatzfunktion
Zusatzfunktionen werden dem Grundschema überlagert. Sie ermöglichen zusätzliche Funktionen wie
z.B. einen Elektroheizeinsatz oder eine BW-Zirkulationspumpe. Sämtliche Klemmen, die vom Grundschema nicht benötigt werden, können für Zusatzfunktionen verwendet werden.
28
Solarregelung
Mechanischer Wasserzähler Solar
Massbild
Mechanischer Zähler zur Messung des
Verbrauchs. Anzeige des kumulierten
Verbrauchs, Möglichkeit zur Fernabfrage.
Wassertemperatur
max. 90 ºC
Einbaulänge
110 mm
QN
1,5 m3/h
Anschlüsse (ISO 228)
G 1”
Magnetische Abschirmung
Nein
Typenbezeichnung
WFU22.110 – 1/CH
Direktablesung
Die Durchflussmessung erfolgt mit einem
Flügelradgeber. Über eine Magnetkupplung wird der Durchflusswert auf ein
mechanisches Zählwerk übertragen.
Die Anzeige umfasst:
– den Zähler (Maximalwert 99’999,999 m3)
für den momentanen Verbrauchsstand
– einen Literzähler (1 Zeigerumdrehung =
1 Liter) für die Ermittlung des
Momentanverbrauchs
– eine Durchflusskontrolle
Fernabfrageausgang
Die Typen mit Fernabfrageausgang
enthalten einen Reed-Kontakt mit oder
ohne NAMUR-Beschaltung. Über diesen
Kontakt gibt das Zählwerk die erfassten
Durchflusswerte als Impulsgrösse ab. Ein
Impuls entspricht einem Durchfluss von
10 Liter Wasser. Die NAMUR-Beschaltung
ermöglicht die Erkennung von Kabelbrüchen oder Kurzschlüssen durch Auswertung der messbaren Widerstandswerte.
Aufbau und Zählwerk
Der Wasserzähler besteht aus der Armatur,
die den Flügelradgeber enthält, sowie
dem Zählwerk. Er ist als Kompaktgerät
ausgeführt; Durchflussmessteil und
Zählwerk bilden eine Einheit. Die Armatur
ist aus vernickeltem Messing.
Sie enthält die Messkammer mit dem
Einstrahl-Flügelradgeber. Der Einlassstutzen enthält ein Sieb, um grössere Schmutzteile abzufangen. Auf der Armatur sitzt das
Zählwerk, das als Trockenläufer ausgeführt
ist. Es liegt unter einer durchsichtigen
Kunststoffhaube. Die Anzeige umfasst
einen achtstelligen Rollenzähler für den
Verbrauchsstand, einen Zeiger für den
Momentanverbrauch und einen Stern als
Durchflussanzeige. Die Ausführung mit
Fernabfrageausgang enthält für die
Impulsabgabe ein Kabel von ca. 1,4 m
Länge, das fest am Zählwerk angeschlossen und seitlich herausgeführt ist.
Direktanschluss
Der Universalzähler mit Direktanschluss
hat an der Armatur zwei Stutzen mit
Aussengewinde. Über Verschraubungen
wird er direkt in die Rohrleitung eingebaut. Das Zählwerk ist auf der Armatur um
360° drehbar.
NAMUR-Beschaltung
Reed-Kontakt ohne NAMUR
Druckverlust in bar
Druckverlustkennlinie
Durchflussmenge in m3/h
Montagehinweise
– Die örtlichen Vorschriften für den Einsatz
(Montage, Plombierung usw.) von
Wasserzählern sind zu beachten
– Der Wasserzähler ist vorzugsweise
zwischen zwei Absperrorganen
anzubringen. Zum Ablesen und für den
Service muss er gut zugänglich sein
– Wird das Gerät erst bei der
Inbetriebnahme eingesetzt, so kann
vorerst das Zählerersatzstück montiert
werden
– Vor dem Einbau des Zählers ist die
Rohrleitung gut durchzuspülen; dazu ist
das Zählerersatzstück zu montieren
– Die Einbaulage der Armatur ist
horizontal und vertikal wählbar; für eine
höhere metrologische Klasse ist die
horizontale Einbaulage zu wählen
– Das Durchflusszeichen (Pfeil auf der
Armatur) ist zu berücksichtigen
– Vor dem Eingang ist eine gerade
Einlaufstrecke von mindestens 35 mm
Länge erforderlich
– Das Zählwerk soll so gestellt werden,
dass die Anzeige waagerecht ablesbar
ist.
– Nach der Montage ist die Anlage mit
Prüfdruck zu beaufschlagen
Betriebshinweis
Für Betrieb, Nacheichung und Ersatz des
Wasserzählers sind die örtlichen Vorschriften zu beachten.
29
Solarregelung
Technische Daten
Mechanischer Wasserzähler
Durchflussmessung
Metrologische Klasse
Nenndurchfluss Qn
Maximaldurchfluss Qmax
Trenngrenze Qt
Minimaldurchfluss Qmin
Nennweite
Nenndruck PN
Druckabfall bei Qn
Druckabfall bei Qmax
Eichfehlergrenzen
Qmin ≤ Q < Qt
Qt ≤ Q ≤ Qmax (Warmwasser)
Qt ≤ Q ≤Qmax (Kaltwasser)
Diverse Daten
Gewichte
30
Impulsausgang für Fernabfrage
Impulswertigkeit
Strombelastung
Impulslänge bei QN
Universalzähler mit Einbaulänge 110 mm
horizontal montiert
vertikal montiert
DIN ISO 4064/1
1,5 m3/h
3,0 m3/h
150 l/h
60 l/h
1/2“
DIN ISO 4064/1
1,5 m3/h
3,0 m3/h
120 l/h
30 l/h
1/2“
10 bar
10 bar
< 250 mbar
< 250 mbar
< 1 bar
< 1 bar
± 5%
± 3%
± 2%
± 5%
± 3%
± 2%
10 l/ Impuls
100 mA
~ 0,6 s
10 l/ Impuls
100 mA
~ 0,6 s
0,45 kg
0,45 kg
Solarregelung
Notizen
31
Schnellverrohrungssysteme für die einfache Verbindung zwischen Speicher und Kollektor
Art. Nr.
Doppelwellrohr Edelstahl Isiclick
2 Edelstahlwellrohre für Vor- und Rücklauf, mit hochtemperatur- und UV-beständiger EPDM-Wärmedämmung und schwarzer PE-Schutzfolie.
2 x 2 m isolierte Einzelanschlüsse für den Kollektoranschluss mit Polyester-DrahtGewebe umstrickt, verbissfest. Mit Fühlerkabel und Ovalrohrschellen. Inkl. 4
Isiclick-Verschraubungen mit Rohrstutzen DN 16/20 x 22 mm (metallisch
dichtend, kein Spezialwerkzeug nötig) für den Anschluss an Kollektor und
Pumpengruppe.
Rohr ø
innen / aussen
Dämmdicke
Abmessungen
Ringlänge
Inhalt
Liter
DN 16
16,3 / 20,4 mm
17 mm
93 x 55 mm
15 m
25 m
8,2
13,7
3720058
3720059
DN 20
20,5 / 24,9 mm
19 mm
105 x 62 mm
15 m
25 m
12,9
21,5
3720060
3720061
Doppelwellrohr Edelstahl
2 Edelstahlwellrohre für Vor- und Rücklauf, mit hochtemperatur- und UV-beständiger EPDM-Wärmedämmung und Polyester-Draht-Gewebe umstrickt,
verbissfest; mit Fühlerkabel und Ovalrohrschellen.
Inkl. 4 Verschraubungen mit Rohrstutzen DN 25 x 22 mm (flachdichtend),
für den Anschluss an Kollektor und Pumpengruppe.
DN 25
Rohr ø
innen / aussen
Dämmdicke
Abmessungen
Ringlänge
Inhalt
Liter
25,5 / 30,5 mm
23 mm
126 x 80 mm
15 m
25 m
19,0
31,7
3720062
3720063
Einzelrohr Edelstahl
Edelstahlwellrohr mit hochtemperatur- und UV-beständiger EPDM-Wärmedämmung und Polyester-Draht-Gewebe umstrickt, inkl. 4 Verschraubungen (flachdichtend) und 2 Doppelnippel 11/4”
DN 25
Rohr ø
innen / aussen
Dämmdicke
Abmessungen
Länge
25,5 / 30,5 mm
19 mm
73 mm
15 m
Inhalt
Liter
9,5
3720064
Doppelrohr Kupfer
2 Kupferrohre für Vor- und Rücklauf, mit hochtemperatur- und UV-beständiger
EPDM-Wärmedämmung und schwarzer PE-Schutzfolie, leicht teilbar.
Mit Fühlerkabel, Ovalrohrschellen und Anschluss-Schlauchset mit 2 Klemmringverschraubungen 22 x 15 mm.
15 mm
Rohr ø
innen / aussen
Dämmdicke
Abmessungen
Ringlänge
Inhalt
Liter
13 / 15 mm
15 mm
73 x 45 mm
15 m
25 m
4,0
6,7
3730106
3730107
Max. Absorberfläche (in m2)
bei Ringlängen von
Solar-Umwälzpumpe 15-65
SOLATRON
AURON
15 m
25 m
15 m
25 m
Solar-Umwälzpumpe 15-80
SOLATRON
AURON
15 m
25 m
15 m
25 m
Doppelwellrohr Edelstahl DN 16
Doppelrohr Kupfer 15 mm
14 m2
20 m2
20 m2 *
14 m2
16 m2
20 m2 *
20 m2 *
16 m2
12 m2
18 m2
20 m2 *
12 m2
8 m2
7 m2
11 m2 10 m2
12 m2 * 12 m2 *
8 m2
7 m2
14 m2
20 m2 *
20 m2 *
14 m2
9 m2
8 m2
12 m2 * 11 m2
12 m2 * 12 m2 *
9 m2
8 m2
Achtung: Diese Tabelle gilt nur für einreihige Kollektorfelder mit paralleler Verschaltung der Kollektoren.
* Bei SOLATRON dürfen maximal 20 m2 Absorberfläche (= 10 Kollektoren) und
bei AURON maximal 12 m2 Absorberfläche (= 120 Röhren) in einer Reihe verschaltet werden.
Basis für die Berechnungen ist der Nennvolumenstrom SOLATRON: 32,5 l/m2h oder 65 l/h pro Kollektor, AURON: 60 l/m2h
32
Doppelwellrohr Edelstahl
Anwenderhinweise: Edelstahlwellrohr
unbedingt sauber abschneiden. Vorstehende Grate können Schnittverletzungen
verursachen. Biegen Sie das Edelstahlwellrohr nicht öfter als notwendig. Bauen Sie
das Edelstahlwellrohr nicht verdreht ein.
Nur Wärmedämmungen verwenden, die
freigegeben sind nach DIN 1988 Teil 7,
damit am Edelstahl keine Spannungsrisskorrosion auftreten kann. Blankes Edelstahlwellrohr aufgrund Spannungsrisskorrosion nicht unter Putz verlegen.
Biegeradien: Mit unserem flexiblen
Wellrohr können Sie einen Biegewinkel bis
zu 90° problemlos realisieren, wobei das
Wellrohr nicht zurückfedert.
Wärmedämmung: Die Wärmedämmung
ist hochtemperaturbeständig und sehr gut
UV-beständig. Um jedoch einen dauerhaften Schutz vor Tierverbiss und eine
ansprechende Optik eines freiliegenden
Rohrabschnitts zu gewährleisten, empfehlen wir die Verwendung eines Alu-Flexrohrs als Zusatzschutz.
Befestigung: Für alle unserer Produkte
sind speziell angepasste Rohrschellen zur
Befestigung an Wänden und Decken im
Lieferumfang enthalten. Wir empfehlen
einen Schellenabstand von 1,5 m.
Verletzungen der PE-Hülle: Etwaige
Beschädigungen an der PE-Schutzhülle,
die durch die Verlegung aufgetreten sind,
können mit dem beiliegenden PE-Klebeband repariert werden.
Kennzeichnung: Zur Unterscheidung
der Vor- und Rücklaufleitungen ist ein
Edelstahlwellrohr mit einem Strich
gekennzeichnet.
Druckverlustkurven: Das Diagramm gilt
für 1 m Doppelwellrohr (gerade verlegt),
mit Wasser-Tyfocor-Gemisch (60/40) bei
einer Betriebstemperatur von 40 °C und
einem Betriebsdruck von 4 bar (dargestellte Rechenwerte sind unverbindliche
Angaben).
Achtung: Bitte beachten Sie die Gesamtdruckverluste aller Komponenten (Kollektor, Wärmetauscher, Absperrarmaturen,
Rückschlagklappen, Rohrbiegungen usw.).
DN 20
DN 16
100
: w = 0,5 m/s
: w = 1,0 m/s
: w = 1,5 m/s
Druckverlust pro m Doppelwellrohr in mbar
80
: w = 2,0 m/s
60
DN 25
40
20
0
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
Durchflussmenge in l/h
Edelstahlwellrohr
Durchmesser
Nenndruck bei einer Temperatur von
Mindestbiegeradius
innen
aussen
20 °C
100 °C
200 °C
DN 16
16,3 mm
20,4 mm
17 bar
14,8 bar
13,6 bar
25 mm
DN 20
20,5 mm
24,9 mm
12 bar
10,5 bar
9,5 bar
30 mm
DN 25
25,5 mm
30,5 mm
10 bar
8,7 bar
8,0 bar
35 mm
33
Einzelrohr Edelstahl DN 25
Druckverlust pro m Einzelrohr in mbar
für 1 m gerade verlegte Rohrleitung, mit
Wasser-Tyfocor-Gemisch (60/40) bei einer
Betriebstemperatur von 40 °C und einem
Betriebsdruck von 4 bar (dargestellte
Rechenwerte sind unverbindliche Angaben).
40
: w = 0,5 m/s
: w = 1,0 m/s
DN 25
30
20
10
0
250
500
750
1000
1250
1500
1750
2000
2250
2500
Edelstahlwellrohr
DN 25
34
Durchmesser
Nenndruck bei einer Temperatur von
innen
aussen
20 °C
100 °C
200 °C
25,5 mm
30,5 mm
10 bar
8,7 bar
8,0 bar
Mindestbiegeradius
35 mm
Montage Doppelwellrohr Edelstahl mit
Isiclick DN 16 und DN 20
Montage Doppelwellrohr / Einzelrohr
Edelstahl mit Verschraubung (flachdichtend) DN 25
Ablängen: Trennen Sie die Wärmedämmung an der gewünschten Stelle mit
einem scharfen Messer auf und schieben
sie diese zur Seite. Schneiden sie das
Edelstahlwellrohr mit einem Rohrabschneider oder einer Säge im Wellental
gerade ab. Beigelegte Abschneidehilfe zu
Rohrabschneider verwenden.
Wichtig: Eventuell vorstehenden Grat
entfernen.
Ablängen: Trennen Sie die Wärmedämmung an der gewünschten Stelle mit
einem scharfen Messer auf und schieben
sie diese zur Seite. Schneiden sie das
Edelstahlwellrohr mit einem Rohrabschneider oder einer Säge im Wellental
gerade ab. Beigelegte Abschneidehilfe zu
Rohrabschneider verwenden.
Wichtig: Eventuell vorstehenden Grat
entfernen.
Einbauen: Flachdichtung einlegen,
korrekten Sitz der Klemmscheibe überprüfen und Überwurfmutter anziehen. Zu
häufiges Biegen des Wellrohrs vermeiden,
nicht verdreht einbauen und möglichst
leicht steigend verlegen.
Lösen der Überwurfmutter: Lösen Sie die
Überwurfmutter auf der Wellrohrseite der
Isiclick-Verschraubung, drehen Sie die
Überwurfmutter dazu eine halbe Umdrehung gegen den
Uhrzeigersinn.
Klemmscheibe montieren: Überwurfmutter über das Wellrohr schieben, Klemmscheibe im ersten Wellental einlegen und
zusammendrücken. Anschliessend
Überwurfmutter über die Klemmscheibe
schieben.
Wärmedämmen: Wärmedämmung vor
der Weiterverarbeitung über das Wellrohr
schieben. Achten Sie bitte darauf, dass das
Wellrohr und alle Verbindungsstellen nach
dem Einbau vollständig gedämmt sind.
Die Wärmedämmung verhindert Wärmeverluste, schützt vor äusseren Einflüssen
und sie ist aus sicherheitstechnischen
Gründen (Brandschutz, Berührschutz)
erforderlich.
Verbindung herstellen: Stecken Sie das
Wellrohrende in den Fitting ein, beim
Überschreiten eines kleinen Widerstands
ist ein Klicken zu hören. Ziehen Sie nun die
Mutter gegengesichert bis zum Anschlag
an. Bereits nach handfestem Anziehen
kann das Wellrohr bei korrekter Montage
nicht mehr abgezogen werden, ein
Überdrehen des Fittings ist nicht möglich.
Rohrende stauchen: Die erste Welle des
Wellrohrs wird zu einer Dichtfläche
zusammengepresst. Dazu Überwurfmutter
mit Zange halten oder im Schraubstock
leicht einspannen. Die Karosseriescheibe
in die Überwurfmutter einlegen und den
Doppelnippel eindrehen. Durch festes
Anziehen des Doppelnippels wird die
vorstehende Welle zu einem planen
Wärmedämmen: Wärmedämmung vor
der Weiterverarbeitung über das Wellrohr
schieben. Achten Sie bitte darauf, dass das
Wellrohr und alle Verbindungsstellen nach
dem Einbau vollständig gedämmt sind.
Die Wärmedämmung verhindert Wärmeverluste, schützt vor äusseren Einflüssen
und sie ist aus sicherheitstechnischen
Gründen (Brandschutz, Berührschutz)
erforderlich.
Dichtsitz gestaucht. Doppelnippel und
Karosseriescheibe wieder herausnehmen,
eventuell noch vorhandenen Grat
entfernen. Zur einfacheren Herstellung des
Dichtsitzes kann ein Flanschschlagwerkzeug verwendet werden.
35
Doppelrohr Kupfer
Biegeradien: Das Schnellverrohrungssystem kann wie ein normales weiches
Kupferrohr über einen runden festen
Gegenstand gebogen werden. Engere
Radien können durch Aufschneiden der
Wärmedämmung quer zu den Rohren und
Anbringen von Lötbögen oder WinkelKlemmringverschraubungen erreicht
werden. Die Schnittstelle kann durch das
beiliegende PE-Band wieder verschlossen
werden.
Wärmedämmung: Die Wärmedämmung
ist hochtemperaturbeständig und sehr gut
UV-beständig. Um jedoch einen dauerhaften Schutz vor Tierverbiss und eine
ansprechende Optik eines freiliegenden
Rohrabschnitts zu gewährleisten, empfehlen wir die Verwendung eines Alu-Flexrohrs als Zusatzschutz.
Ablängen: Das Kupferrohr wird am
besten mit einer Metallsäge abgeschnitten. Vorsicht mit dem integrierten
Fühlerkabel. Die Rohrenden sauber
entgraten.
Ausdehnung: Bitte berücksichtigen Sie
bei der Verlegung die Wärmeausdehnung
des Kupferrohres.
Befestigung: Für alle unserer Produkte
sind speziell angepasste Rohrschellen zur
Befestigung an Wänden und Decken im
Lieferumfang enthalten. Wir empfehlen
einen Schellenabstand von 1,5 m.
Verletzungen der PE-Hülle: Etwaige
Beschädigungen an der PE-Schutzhülle,
die durch die Verlegung aufgetreten sind,
können mit dem beiliegenden PE-Klebeband repariert werden.
Kennzeichnung: Zur Unterscheidung der
Vor- und Rücklaufleitungen ist ein
Kupferrohr mit einem Strich gekennzeichnet.
Anschluss: Bei Verwendung von Pressund Klemmfittings wird der Einsatz von
Stützhülsen empfohlen.
für 1 m Doppelrohr Kupfer (gerade
verlegt), mit Wasser-Tyfocor-Gemisch
(60/40) bei einer Betriebstemperatur von
40 °C und einem Betriebsdruck von 4 bar
(dargestellte Rechenwerte sind unverbindliche Angaben).
Druckverlust pro m Doppelrohr Kupfer in mbar
100
: w = 0,5 m/s
15 mm
: w = 1,0 m/s
80
: w = 1,5 m/s
60
40
20
0
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
Kupferrohr
15 mm
36
Durchmesser
innen
aussen
13 mm
15 mm
Mindestbiegeradius
110 mm

Dimensionierung von Sonnenkollektoranlagen Solarregelung

Transcription

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