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Low-Flow Solaranlagen

Die Menge an Solarflüssigkeit in Low-Flow-Solaranlagen ist gegenüber dem Pendant, den sog. "High Flow" Anlagen deutlich begrenzt und misst in der Regel weniger als 25 Liter des Wärmeträger-Mediums pro Quadratmeter installierter Kollektorfläche (7-25 Liter). Solarkollektoren, die gemäß dem Low-Flow-Prinzip arbeiten erreichen aufgrund der vergleichsweise geringen Menge an Solarflüssigkeit hohe nutzbare Temperaturdifferenzen ("thermische Spreizung") zwischen Solarkollektor und Wärmespeicher. In der Solartechnik stellt das Low-Flow-Prinzip bei Solaranlagen eine Art und Weise zur Realisierung einer solaren Heizungsunterstützung dar. Daneben existieren in der Solarthermie und dem Heizungsbau noch die Konzepte der High-Flow Solaranlagen, das Prinzip Drain-Back sowie Solaranlagen nach Matched-Flow.

Begriff und Bedeutung

Low bedeutet im englischen Sprachraum soviel wie "wenig", "gering", "niedrig", während der Wortbestandteil "Flow" für den Durchfluss oder die solare Zirkulation im Solarkreislauf steht. Low-Flow, der niedrige Durchfluss meint also einen relativ geringen Durchfluss an Solarflüssigkeit, sowohl innerhalb des Kollektors, Registers als auch zwischen der Solaranlage und dem Speicher.

Vorteile von Low-Flow Solaranlagen

Die Zirkulation des Wärmeträgermediums in Low-Flow-Solaranlagen geht langsamer von statten; die Solarflüssigkeit kann somit länger und mehr Solarenergie und somit Solarwärme absorbieren ("aufnehmen"). Das führt zu höheren Temperaturen im Kollektorkreislauf der Solarwärmeanlage.

Ein weiterer, positiver Effekt einer geringeren Menge an Solarflüssigkeit ist eine schnelle Reaktionsgeschwindigkeit der Solarwärmeanlage: Analog zum erhitzen von Wasser in einem Kochtopf auf einer Herdplatte nimmt die Dauer für den Erhitzungs-Vorgang proportional mit der Menge an Wasser zu oder ab. In der Solarthermie kann mit dem reaktionsschnellen Low-Flow-Prinzip in kurzer Zeit nutzbare Solarwärme gewonnen werden. Weniger Solarflüssigkeit, gepaart mit schnellerer Reaktion und einem höheren Temperaturniveau führen zusammen zu einem rascheren Abtransport der gewonnenen Solarwärme in Richtung des Wärmespeichers.

Höhere Temperaturen innerhalb des Solarkreislaufes wirken in der Regel einer thermischen Stagnation bei Solaranlagen für Wärme vor: Geringere Stillstandszeiten bedeuten, dass der thermische Solarkollektor im Hochsommer oder besonders sonnigen Tagen länger arbeitet und weiter fleißig Solarwärme einsammelt, während andere Solaranlagen, meist mit einfachen Flachkollektoren, schon längst in den Dampf gehen ("thermische Stagnation") und zunehmend aufgrund der Verdampfung der Flüssigkeit und das Beschlagen der Glasabdeckung des Kollektors "blind" werden. Low-Flow Solarthermieanlagen weisen aufgrund ihrer Charakteristik (Querschnitte) bei der Verrohrung tendenziell niedrigere Wärmeverluste aus und ermöglichen insofern einen hohen solaren Nettoertrag (Solarertrag).

Nachteile des Prinzips

Bei Solarwärme-Anlagen, die einen Volumenstrom gemäß dem Low-Flow-Prinzips innerhalb des Solarkreislaufes aufweisen, ist ein komplexer Wärmespeicher zur optimalen thermischen Schichtung der eingespeisten Solarwärme von Nöten. Schichtenspeicher sind in der Anschaffung deutlich kostspieliger als einfache Solarspeicher und werden beispielsweise bei einem weiteren Konzept, den sog. "Matched-Flow"-Systemen gerne verwendet.

Solar Lexikon