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Solarthermie

Kalk

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KALK reduziert Ihre Solarerträge!

Die Nachfrage nach moderner und umweltfreundlicher Solarenergie zur Wassererwärmung ist so hoch wie noch nie. Durch stetig steigende Preise bei fossilen Energieträgern wie Öl und Gas steigt ebenfalls das Verbraucherinteresse an einer autarken Energieversorgung durch die Sonne.
Pro Quadratmeter und Jahr entspricht die solare Einstrahlung etwa dem Energiegehalt von 100 Liter Heizöl.
Grund genug die Energie der Sonne effizient zu nutzen.

Die Prämisse lautet:
Mit einer möglicht günstigen und kleinen Kollektorfläche maximal Energie vom Dach holen und damit das Trinkwasser über möglichst viele Monate im Jahr komplett zu erwärmen.

Leider liegen bis heute meist die Art des Kollektors und das Speicherkonzept im Fokus der Recherchen und Planungen. Übertragungs- und Effizienzverluste bleiben selbst bei Fachhandwerkern oft völlig unberücksichtigt. Hierbei spielen Kalkablagerungen und Biofilme die größte Rolle. Bereits dünne Kalkbeläge sorgen auf den Wärmetauschern für deutliche Verluste bei der Wärmeübertragung.

Eine nur 3mm starke Kalkschicht reduziert die Wärmeübertragung um bis zu 20%.

In modernen Solarspeichern sind bereits nach wenigen Jahren Kalkschichten von mehreren Zentimetern keine Seltenheit. Die erheblichen Energieverluste führen unweigerlich zu einer schlechteren Rentabilität und zu noch längeren Amortisation der teuren Heizungsinvestition. Durch das stetige Sinken der Übertragungsleistung steigt zunehmend der Strombedarf durch längere Pumpenlaufzeiten und der Bedarf an teuren, fossilen Energieträgern wie Öl und Gas.

Die Oberflächentemperatur an der Wärmequelle und der Kalkgehalt des Wassers sind die Hauptfaktoren für die Stärke der Kalkbeläge. Die chemische Zusammensetzung des Wassers und das Rohr- oder Speichermaterial spielen keine besondere Rolle.
Um den Kalkausfall zu begrenzen wird in der Regel die maximale Wassertemperatur durch den Heizungsbauer auf 50-60°C begrenzt.

Das bedeutet:
Die Solaranlage erhitzt das Wasser bis auf die geregelte Maximaltemperatur und schaltet danach ab.

In der Praxis bringt dieses Vorgehen keine messbaren Vorteile zur Kalkverhinderungen, da für den Kalkausfall nicht letztenendes die Warmwassertemperatur, sondern die Temperatur an der Wärmequelle, also die Solar-/ Kollektortemperatur ausschlaggebend ist. Diese ist meistens weit über 50°C (bis zu 110°C).

Deßhalb verkalkt ein Solarspeicher bis zu dreimal schneller als ein Speicher mit Gas/Öl-Kessel als Heizwasserlieferant
(60-75°C).

Sinn und Zweck der Solarthermie ist:
Die Solarleistung (Hitze!) ohne Begrenzung an das Brauchwasser abgeben um möglichst viel und möglichst heißes Wasser im Speicher zu bevorraten. Über einen Mischer wird bei Warmwasserbedarf stets nur eine kleine Menge heißes Wasser mit kaltem Wasser gemischt.

Je heißer das Brauchwasser im Speicher (max.90°C)
- desto länger ist der Warmwasserbedarf gedeckt
- desto weniger Nachheizen durch die Heizung
(Einsparung an Öl, Gas oder Strom!)
- desto höher die Rentabilität der Solar-Investition








Achtung:

In den letzten Jahren wurden wir vermehrt mit der chemischen Entkalkung von modernen Hyghiene-Speichern beauftragt. Bei diesem sehr effizienten Speichertyp wird das Brauchwasser innerhalb eines langen Flexrohres durch den Speicher (Heizwasser) geleitet und somit erwärmt. Laut Aussage der Speicherhersteller sollen sich entwaige Kalkablagerungen innerhalb des Flexrohres durch Verzug und Erschütterungen wieder ablösen und ausgespült werden. Dies funktioniert nach unserer Erfahrung nur bei weichem Wasser <12°dH. Bei höheren Wasserhärten und Heizwassertemperaturen >60°C lagert sich der Kalk schneller ab als er sich ablösen kann.
Schlussendlich kommt es durch Kalkkrusten und Kalkschlamm zu einem Totalverschluss des Flexrohres. In der Hälfte der Fälle war es uns trotz dem Einsatz von Hochleistungsentkalkungspumpen und Spülkompressoren nicht mehr möglich das Flexrohr frei zu bekommen. Das bedeutet den Austausch des Hyghienespeichers!
Die betroffenen Speicher wurden alle mit Solarthermie betrieben und waren 3-6 Jahre im Einsatz.

Daher empfehlen wir ab einer Wasserhärte >12°dH unbedigt das Wasser zu enthärten. Eine chemische Entkalkung oder der Austausch Ihres Hyghienespeichers übersteigen die Investition einer Enthärtungsanlage erheblich.


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