Wozu dient eine Solarthermie-Steuerung?
Eine thermische Solaranlage benötigt eine Solarthermie-Steuerung bzw. einen Solarregler, um zu funktionieren. In unserem Artikel erklären wir dir mehr zum Aufbau und der Funktion von Solarthermie-Steuerungen.
Inhalt des Blogartikels
Wie funktioniert eine Solarthermie-Steuerung?
Thermische Solaranlagen leisten einen großen Beitrag zur Klimawende. Daher lohnt sich ein genauer Blick auf den Aufbau und die Funktion einer solchen Anlage. Ein zentraler Bestandteil der thermischen Solaranlage ist die Solarthermie-Steuerung. Doch was kannst du dir unter einer Solarsteuerung vorstellen und wie funktioniert sie?
Der Solarkreislauf einer Solarthermieanlage ist sehr verlässlich: Die thermische Solaranlage sammelt mit ihren Kollektoren Sonnenwärme und heizt so die darin befindliche Solarflüssigkeit auf. Diese wird anschließend über einen Rohrkreislauf zum Wärmetauscher im Pufferspeicher geleitet. Hier gibt die Solarflüssigkeit die aufgenommene Hitze ab und erwärmt das Wasser im Speicher. Die Solarthermie-Steuerung hat die Aufgabe, diesen Prozess optimal zu steuern. Sie sorgt dafür, dass die Wärme von den Solarkollektoren nur dann zum Pufferspeicher transportiert wird, wenn dessen Temperatur zu niedrig ist. Gleichzeitig verhindert die Steuerung, dass Wärme ungewollt aus dem Pufferspeicher zu den Solarthermie-Kollektoren gelangt und dort an die Umgebung abgegeben wird.
Aufbau einer Solarthermie-Steuerung
Das Herzstück der Solarsteuerung ist der Solarregler. Weitere Bestandteile sind die Solarpumpe, verschiedene Sensoren für Temperatur, Druck und Volumenstrom, sowie einige Ventile und Sicherheitseinrichtungen. Mithilfe der Temperaturfühler misst der Solarregler die Temperatur an verschiedenen Punkten des Systems. Die eigentliche Steuerung basiert auf dem Differenztemperaturprinzip.
Ist die Temperatur im Pufferspeicher um einen festgelegten Wert niedriger als die Temperatur in den Flachkollektoren oder Röhrenkollektoren, schaltet der Solarregler die Pumpe ein. Die warme Solarflüssigkeit gelangt anschließend von den Kollektoren zum Pufferspeicher und erwärmt das darin befindliche Wasser. Dadurch verringert sich die Temperaturdifferenz zwischen Solarkollektor und Pufferspeicher. Bei Unterschreiten eines festgelegten Differenzwertes schaltet der Solarregler die Pumpe wieder ab.
Mittlerweile ist der Solarregler häufig Bestandteil einer Solarstation. Die Solarstation ist ein wärmegedämmtes Gehäuse, durch das ein oder beide Rohrstränge des Solarkreislaufs geführt werden. Hier befinden sich die Pumpe sowie Anzeigen der Messfühler, Entleerungs- und Befüllhähne, Sicherheitsventile und der Anschluss für das Solaranlagen-Ausdehnungsgefäß. So sind alle wichtigen Bedienelemente an einem Ort zusammengefasst und gleichzeitig gegen Wärmeverluste geschützt.
Aufgaben eines Solarreglers in der Solarthermie-Steuerung
Der Solarregler übernimmt bei der Solarthermie-Steuerung einige wichtige Aufgaben, die wir hier für dich zusammengefasst haben.
Die Hauptaufgabe
Über die wichtigste Aufgabe der Solarthermie-Steuerung, das bedarfsgerechte Zu- und Abschalten der Solarpumpe, hast du in diesem Beitrag bereits mehr erfahren. Je nach Pumpen- und Reglertyp kann der Solarregler die Drehzahl der Pumpe stufenweise oder stetig einstellen. Bei höherer Drehzahl wird die Solarflüssigkeit mit höherer Geschwindigkeit durch den Kreislauf bewegt. Das Wasser im Speicher erhitzt sich so schneller. Dieser Vorgang ist von Bedeutung, wenn in kurzer Zeit sehr viel warmes Wasser aus dem Speicher abgefordert wird. So wird das nachfließende Kaltwasser in kurzer Zeit erwärmt und dir als Nutzer bereitgestellt.
Abführung überschüssiger Wärme
Normalerweise verhindert die Solarsteuerung den ungewollten Wärmeverlust aus dem Speicher über die Solarflüssigkeit und die Solarkollektoren. Unter bestimmten Bedingungen kann jedoch zu viel Wärme im System sein. Das führt zu einem erhöhten Druck und beschädigt unter Umständen die gesamte Solarthermieanlage. In einem solchen Fall sorgt der Solarregler dafür, dass die überschüssige Wärme bewusst abgeführt wird.
Zuschaltung Heizkessel
Typischerweise wird eine Solarthermieanlage in Ein- und kleinen Mehrfamilienhäusern mit einer klassischen Heizung kombiniert. Die Solaranlage erzeugt das Warmwasser und unterstützt die Heizung. Reicht die momentane Leistung der Solaranlage nicht für die Warmwassererzeugung aus, muss der Heizkessel einspringen. Auch das kann ein entsprechend ausgerüsteter Solarregler veranlassen.
Funktionsüberwachung der Solaranlage
Der Solarregler überwacht ständig die Funktion aller Komponenten und meldet Fehler, sobald diese auftreten. So wird beispielsweise bei auftretenden Unregelmäßigkeiten der zuständige Handwerksbetrieb automatisch über den Fehler informiert und kann sofort reagieren.
Monitoring
Auch die Ertragskontrolle der Solaranlage wird mit dem Solarregler überprüft. Er erfasst die erzeugte Wärmemenge und speichert die Messwerte für spätere Auswertungen ab. Das erfolgt über integrierte Wärmemengenzähler. So kannst du als Betreiber jederzeit ermitteln, ob die Anlage die prognostizierten Leistungswerte erreicht und ob sich deine Investition amortisiert.
Verwaltung größerer Anlagen
Bei größeren Anlagen erfüllt der Solarregler weitere Aufgaben. Verfügt die Anlage über mehrere Kollektorfelder, schaltet beispielsweise der Regler jene Felder zu, die infolge ihrer Orientierung zur Sonne momentan den höchsten Ertrag erzielen. Sind mehrere Pufferspeicher vorhanden, sorgt der Regler für eine wechselweise und gleichmäßige Beladung – oder arbeitet mit einer Vorrangschaltung. Zum Beispiel belädt er vorrangig einen Pufferspeicher und sorgt erst danach für die Erwärmung eines Pools.
Kosten eines Solarreglers
Die Preisspanne bei Solarreglern liegt in etwa zwischen knapp unter 100 Euro und über 300 Euro. Je mehr Ausstattung und Funktionsumfang das Gerät hat, desto höher der Preis.
Eine komplette Solarthermie-Steuerung beziehungsweise Solarstation kostet etwas mehr. Die Preisspanne beginnt für die meisten Ein- und Zweistrang-Systeme bei etwa 200 Euro und reicht bis etwa 600 Euro. Die aufwendigen solaren Trennsysteme kosten ab ca. 1300 Euro bis hin zu 5000 Euro.
Solarthermie Steuerung: Den passenden Regler finden
Du solltest dich beim Kauf deines zukünftigen Solarreglers nicht allein am Preis orientieren. Der Regler muss zu deiner Anlage passen. Die Grundfunktion der bedarfsgerechten Steuerung der Solarpumpe erfüllen alle Solarregler. Dann jedoch solltest du darauf achten, welche Zusatzfunktionen dir wichtig sind.
Es gibt außer die eben aufgezeigten sogar noch weitere Funktionen und Eigenschaften, die ein Solarregler – je nach Modell – erfüllt. Grundsätzlich kommt es darauf an, für welche der beiden Kollektorarten (Flachkollektor oder Röhrenkollektor) der Regler geeignet ist. Außerdem musst du die Temperatur- und Volumenstrombereiche beachten, in denen deine Anlage arbeitet.
Im Zuge der wachsenden Verbreitung der Smart Home Technik wird auch bei Solarthermieanlagen die Möglichkeit zur Steuerung und Überwachung aus der Ferne immer wichtiger. Dein zukünftiger Solarregler sollte also über eine WLAN-Verbindung verfügen. Die Hersteller stellen dann eine App für dein Smartphone, Tablet und eventuell sogar deinen PC bereit, mit der du den Regler steuern kannst und eine gute Einsicht in alle relevanten Daten hast.
Insofern du kein Experte bist, ist es sicher nicht einfach, alle relevanten technischen Daten und Eigenschaften deiner Anlage zu erfassen und den entsprechenden Regler auszuwählen. Wir empfehlen dir daher, die Unterstützung eines Solarthermie-Experten zu nutzen.
