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Wenn zu viel Sonne Schaden anrichtet: Sonnenstrahlung als Gefahr für Solarthermie-Anlagen

Ist zu viel Sonne eigentlich möglich?

Desto mehr Sonnenstunden, desto mehr Energie gewinne ich mit meiner Solarthermie-Anlage, oder etwa nicht? Leider gilt diese Annahme nicht ganz, denn ab einer gewissen Sonneneinstrahlung ist der Wärmespeicher voll und es kommt zu einer thermischen Stagnation, die Gefahren birgt. Lesen Sie hier, worum es sich dabei handelt und wie Sie Ihre Anlage schützen können.

Was ist eine thermische Stagnation?

Eine thermische Stagnation tritt entweder durch ein defektes Bauteil in Ihrer Solarthermie auf oder erfolgt im normalen Betrieb, wenn der Solarspeicher gefüllt ist: Der Kreislauf der Solarflüssigkeit kommt zum Erliegen. Dieser Stillstand ist kein notwendig problematischer Zustand, sondern gehört zum regulären Betrieb. Zur Gefahr für die Anlage wird er erst, wenn er zu lange anhält und öfter auftritt, was zum Beispiel bei sehr sonnenreichen Tagen im Sommer der Fall sein kann.

Die 5 Phasen der Stagnation

Phase 1
Die Flüssigkeit beginnt zu verdampfen, der veränderte Zustand des Aggregatzustandes des Wärmeträgers bedeutet ein vergrößertes Volumen des Stoffes. Bei welcher exakten Temperaturbelastung die Solarflüssigkeit verdampft hängt von der Art der Solarkollektoren und den Bestandteilen des Wärmeträgers selbst ab. Die maximale Stillstandstemperatur und der maximale Betriebsdruck sind in der Betriebsanleitung vermerkt.

Phase 2
Die Flüssigkeit ist am Sieden und der Verdampfungsprozess schreitet weiter voran, wodurch die übrige Flüssigkeit in das Membranausdehnungsgefäß verdrängt wird.

Phase 3
Der Druck ist am Limit, man spricht nun von einem Leersieden der verbliebenden Flüssigkeit in den Kollektoren.

Phase 4
Nun ist die Temperatur an Ihrem Maximalwert angelangt und der Druck geht etwas zurück. In diesem Zustand verbleibt die Anlage, bis die Sonneneinstrahlung sich verringert und die Kollektortemperatur bis unter den Stagnationspunkt sinkt.

Phase 5
Der Dampf wird wieder zur ursprünglichen Flüssigkeit und die Kollektoren füllen sich erneut, um die Wärme aufzunehmen und transportieren zu können.

Welche Gefahren birgt eine thermische Stagnation?

Das eigentliche Problem liegt in der Flüssigkeit der Solarthermie: Wenn die thermische Stagnation häufig auftritt und die Solaranlage dies nicht entsprechend ausgleichen kann, dann nimmt sie Schaden. Der Druck und die hohen Temperaturen können das Material der Anlage belasten und die Solarflüssigkeit kann cracken. Cracken bedeutet, dass sich die Solarflüssigkeit in ihre Einzelteile zersetzt, die dann den Betrieb stören. Achten Sie daher darauf den Zustand der Flüssigkeit Ihrer Solarthermie regelmäßig zu kontrollieren, um einen effektiven und sicheren Betrieb zu gewährleisten.

Generell gilt: Eine Montage vom Fachmann ist dringend zu empfehlen, um dieser Problematik präventiv zu begegnen und eine regelmäßige Wartung aller Bauteile Ihrer Solarthermie unabdingbar, um lange Freude an der Energie der Sonne zu haben.

Tags: Solarthermie
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