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High-Flow Solaranlagen

In der Solarthermie existieren vier Regelungskonzepte bezüglich des Volumenstroms im Solarkreislauf:

 

  1. LowFlow
  2. High-Flow
  3. Matched Flow
  4. Drain-Back

  

Jedes Prinzip besitzt seine eigenen Vor- und Nachteile um thermische Solaranlagen zur Warmwasser-Bereitung und Heizungsunterstützung zu realisieren. Das Solar Lexikon stellt alle Verfahren vor und beschreibt deren Funktionsweise. Die 4 Konzepte unterscheiden sich hinsichtlich des Volumenstroms, also der Menge an Flüssigkeit, die in einer Zeiteinheit durch einen Rohrquerschnitt gepumpt wird. Gemessen wird er mit einem Flowmeter. Bei High-Flow Anlagen liegt der Volumenstrom in aller Regel bei 30 bis 80 Litern pro Stunde; wobei die meisten Anlagen mit Flachkollektoren auf dieses Prinzip zurückgreifen. Wird neben der Durchflussmenge auch noch deren Temperatur gemessen, so verfügt die Anlage über einen vollwertigen Wärmemengenzähler und damit die Voraussetzung für eine exakte Analyse des Solarertrags der Anlage.

Das High-Flow Prinzip in der Solartechnik

So genannte "High-Flow Solaranlagen" zeichnen sich dadurch aus, dass sie mit vergleichsweise viel Solarflüssigkeit, bezogen auf einen Quadratmeter Kollektorfläche betrieben werden. Im Gegensatz zum Low-Flow-Prinzip liegt der Volumenstrom bei High-Flow Solaranlagen zwischen 30 und 80 Liter je Quadratmeter installierter Kollektorfläche Bei der Alternative, dem Low-Flow-Prinzip, beträgt der Volumenstrom in etwa 7- 25l Liter. High-Flow Solaranlagen sind am weitesten verbreiten. Die auffälligste Eigenschaft des High-Flow-Prinzips ist die hohe Durchflussgeschwindigkeit, bei relativ geringer Erwärmung der Solarflüssigkeit (Wasser-Frostschutzgemisch bei einem Flachkollektor, oder das Paradigma AquaSystem mit reinem Wasser als solares Wärmeträgermedium ("Solarflüssigkeit") für eine thermische Solaranlage.

Vorteile

  • Schneller Abstransport gewonnener Wärme. Wärmeverluste treten insbesondere bei hohen Kollektor-Betriebstemperaturen auf; ein schneller Abtransport gewonnener Solarwärme bei High-Flow Solaranlagen wirkt diesem unerwünschten Effekt entgegen. Dadurch auch tendenziell geringe Wärmeverluste aufgrund niedrigem Temperaturniveau im Kollektor
  • Hohe Wirkungsgrade. Ein Solarkollektor insbesondere dann hohe Wirkungsgrade, sofern er in seinem optimalen Temperaturniveau arbeitet. Das High-Flow Prinzip kühlt insofern durch den raschen Abtransport der gewonnenen Solarwärme den Solarkollektor herunter.
  • Günstig: Gegenüber dem Low-Flow Prinzip ist auch die Anschaffung eines komplexen Speichers mit Eigenschaften zur möglichst optimalen thermischen Schichtung eher nachrangig.
  • Schonend für Kollektor und Anlagenzubehör, da niedrige Temperaturen und Vermeidung der Gefahr einer künstlichen Alterung der Solarflüssigkeit ("Cracken").

 

 

 

Nachteile High-Flow

  • Hoher Strombedarf. Große Volumenströme durch den ständigen Abtransport der Wärme ziehen einen hohen Strombedarf der Solarpumpe nach sich.  Die Betriebskosten einer thermischen Solaranlage nach High-Flow-Prinzip liegen daher ebenfalls höher.
  • Keine rasche Entnahme möglich. Noch entscheidender dürfte die Tatsache des nur langsamen Erwärmens des Speichers sein; warmes Wasser im oberen Teil des Speichers steht bei Anwendung High-Flow-prinzips erst nach relativ langer Zeit zum Abruf bereit. Die gewonnene Solarwärme steht nicht schnell zum Abruf für Dusch-, Wasch- und Heizzwecke bereit.
  • Wirkungsgrad des Gesamt-Systems sinkt. Die Wärme beim "Kaltstart" und schnellem Wärmeabruf muss tendenziell eher über den zentralen Heizkessel wie einer Gasheizung gewonnenen werden. Dieser erzielt durch häufigeres "Takten" einen niedrigeren Wirkungsgrad, was auch der Langlebigkeit des Kessels entgegenwirkt.

 

Solar Lexikon