- 16 -was inhomogene Gestaltung des Kollektorfeldes nicht zu vermeiden war. Von Vorteil ist die relativkurze Steigleitung vom Kollektorfeld bis zum Pufferspeicher, der sich im Erdgeschoss unter dem Kollektorfeldbefindet. Hier sind auch die Kollektorkreispumpe, der Wärmetauscher Kollektorkreis/Ladekreis,die Entladepumpe <strong>so</strong>wie die Sicherheitseinrichtung untergebracht. Über eine ΔT-Abfrage zwischeneinem Temperaturfühler im Kollektorfeld und einem Temperaturfühler unten im Pufferspeicherwerden, wenn eine ausreichende Temperaturdifferenz vorliegt, die Kollektorkreis- und die Ladekreispumpein Betrieb gesetzt, <strong>so</strong>dass der Pufferspeicher beladen werden kann (Details hierzu im Kap. 6Regelungstechnik). Ein Umschaltventil im Kollektorkreis, das durch einen separaten Temperaturfühlerim Kollektorkreis angesteuert wird, <strong>so</strong>ll bei tiefen Außentemperaturen ein Einfrieren des WärmetauschersKollektorkreis/Ladekreis verhindern. Im Ansprechfall (Frostschutzfall) strömt das Kollektorkreismedium<strong>so</strong> lange am WT vorbei, bis es eine Temperatur von mindestens 15 °C erreicht hat.Der gelötete Wärmetauscher Kollektorkreis/Pufferladekreis ist <strong>so</strong> ausgelegt, dass bei einer Verschaltungim Gegenstromprinzip und einer Leistung des Kollektorfeldes von 90 kW eine mittl. log Temperaturdifferenzvon 5 K nicht überschritten wird. Im Kap. 9.3 wird näher untersucht, ob diese Auslegungangemessen war und ob die Leistungswerte im realen Anlagenbetrieb auch erreicht wurden.Der Pufferspeicher wird, wenn eine nutzbare Temperaturdifferenz zwischen Pufferspeicher oben und<strong>so</strong>larem Vorwärmspeicher unten auftritt, über den Plattenwärmetauscher Pufferspeicher-Entladekreis/Vorwärmspeicher-Beladekreisin den Vorwärmspeicher entladen. Zur Vermeidung von Verkalkungist ein Beimischventil zur Temperaturbegrenzung vor dem Wärmetauscher vorgesehen. DerVorwärmspeicher wurde im Zuge des Umbaus eingebaut, um die Problematik der Wärmeübertragungbei großer Zapfdynamik zu entschärfen und die Entladung des Pufferspeichers kontinuierlicher zugestalten. Allerdings ist dabei dann die Problematik des Befalls mit Legionellen zu berücksichtigen. ImArbeitsblatt 551 des DVGW wird gefordert, dass der gesamte Speicherinhalt von Vorwärmspeicherneinmal in 24 h auf eine Temperatur von 60 °C aufgewärmt werden muss. Auf die hierfür spezielle Regelungwird weiter unten noch im Detail eingegangen. Zusätzlich kann über den Vorwärmspeicher derZirkulationsrücklauf aus dem Gebäude „Am Stadtwald“ geführt werden, der immer dann aktiviert wird,wenn die Temperatur im Pufferspeicher 67 °C übersteigt. Damit <strong>so</strong>ll eine Aufheizung des Pufferspeichersauf eine zu hohe Temperatur, die ein Sicherheitsabschalten der Pufferbeladung (Erreichen von94 °C) und damit Stagnation im Kollektorkreis auslöst, verhindert werden. Diese Schaltungsmöglichkeit(„Notkühlung“) wurde vorgesehen, da bei einem erwarteten Warmwasserverbrauch von 4 m³/d(Gebäude „Am Stadtwald“ und „Käthe Kern“ in Summe) die installierte Kollektorfläche mit 101 m²schon <strong>so</strong> groß dimensioniert ist, dass in strahlungsreichen Perioden dann mit einem Erreichen derAbschalttemperatur des Pufferspeichers gerechnet werden musste, wenn die TWW-Zirkulation nichtals zusätzlicher Verbraucher zur Verfügung steht. Bei der Anordnung des hierfür notwendigen Umschaltventilswurde be<strong>so</strong>nders darauf geachtet, dass das vom Ventil zum <strong>so</strong>laren Pufferspeicher führende(zeitweise undurchströmte) Rohrstück möglichst kurz gehalten wurde.Der <strong>so</strong>lare Vorwärmspeicher <strong>so</strong>wie die beiden Warmwasser-Bereitschaftsspeicher (BS) sind trinkwasserseitigin Reihe geschaltet. Das im Vorwärmspeicher erwärmte Kaltwasser fließt bei Zapfungenin die Bereitschaftsspeicher, wo, falls notwendig, durch die Nachheizung aus dem Kessel über einenWärmetauscher mit Ladepumpen eine Warmwasseraustrittstemperatur von 60 °C sichergestellt wird.Ein Beimischventil zur Temperaturbegrenzung auf der Kesselseite <strong>so</strong>ll die Verkalkung des Wärmetauschersverhindern.Die Zirkulationsrückläufe aus den Gebäuden „Am Stadtwald“ (wenn nicht die Schaltung „Notkühlung“aktiviert ist) und „Käthe Kern“ werden in einen der beiden Bereitschaftsspeicher eingebunden. Fallses zu einem Schaden im Bereich des Vorwärmspeichers kommt, kann dieser durch eine Umfahrungvon der Kaltwasserzuführung abgekoppelt werden, <strong>so</strong> dass die Warmwasser-Bereitschaftsspeicherdann direkt (ohne Einspeisung von <strong>Solar</strong>energie über den Vorwärmspeicher) nur von der konv. Energiever<strong>so</strong>rgungaufgeladen werden können.
- 17 -Abbildung 4:Gesamtschaltplan (stark vereinfacht)5.3 Be<strong>so</strong>nderheiten bei der Regelung des <strong>so</strong>laren VorwärmspeichersUm die Wasserhygiene zu sichern und das Wachstum von Keimen im <strong>so</strong>laren Vorwärmspeicher, dermit Trinkwasser gefüllt ist, möglichst weitgehend zu vermeiden, <strong>so</strong>ll er lt. DVGW-Arbeitsblatt W 551täglich einmal vollständig auf mindestens 60 °C aufge<strong>heizt</strong> werden. Für diesen Vorgang der thermischenDesinfektion ist die <strong>so</strong>g. Legionellenschaltung in das System integriert. Durch Umschalten vonzwei Ventilen (in Abbildung 4 sind die mit „Umschaltventile Legionellendesinfektion Vorwärmspeicher“gekennzeichnet) kann der Ladestrom vom Wärmetaucher Kesselkreis, der normalerweise die Warmwasserspeichernach<strong>heizt</strong>, auf eine Beladung des Vorwärmspeichers umgeschaltet werden.Früher wurde angenommen, das Einschalten der thermischen Desinfektion über die Legionellenschaltungwürde günstiger weise am Nachmittag erfolgen, da dann der Vorwärmspeicher evtl. durch<strong>Solar</strong>energie zum Teil schon vorge<strong>heizt</strong> sei. Es würde dann weniger konv. Energie verbraucht. Diethermische Desinfektion am Nachmittag birgt jedoch die Gefahr, das bei evtl. auftretenden ZapfspitzenKaltwasser in den unteren Bereich des Vorwärmspeichers nachströmt, was die Aufheizung dortauf 60 °C verhindert oder verzögert. Es wird deshalb hier die Legionellenschaltung um 04:00 h aktiviert,da zu dieser Uhrzeit davon ausgegangen werden kann, dass kaum ein Zapfverbrauch entsteht.Die zusätzlichen Verluste des Vorwärmspeichers durch diese Aufheizung bleiben gering, da bereits inden frühen Morgenstunden hohe Zapfspitzen auftreten, die dann erwärmtes Wasser schnell wieder indie Bereitschaftsspeicher verdrängen.Die Umschaltung erfolgt allerdings nur dann, wenn in den letzten 23 Stunden der Vorwärmspeichernicht über <strong>Solar</strong>energie auch im unteren Bereich die Temperatur von 60 °C erreicht hat. Eine eleganteLösung besteht nun darin, auch die Trinkwasserseite des Wärmetauschers zwischen Pufferspeicherund Vorwärmspeicher mit seinen Rohrverbindungen in die thermische Desinfektion mit einzubeziehen.Zu diesem Zweck wird nach Abschluss der thermischen Desinfektion des Speichers für einigeMinuten die Beladepumpe des Vorwärmspeichers eingeschaltet, <strong>so</strong> dass 60grädiges Wasser durchden Beladekreis gefahren wird und die Rohrleitungen mit in die Desinfektion einbezogen werden.
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