Problem Effizienz bei Kollektortemperatur Röhrenkollektor Vitosol 200-TM, Typ SPEA

[CDy]

Guten Abend an die Vissmann-Community,

ich bin seit April diesen Jahres Eigentümer einer neuen Vissmann Gasheizung in Kombination mit Solarthermie via Röhrenkollektor.

Die Heizung selbst läuft soweit ohne Probleme, einzig die Solarthermie bringt mich langsam zur Weißglut... Ich hoffe, dass ich hier jemanden treffe, der evtl ähnliche Erfahrungen hat und Licht ins Dunkel bringen kann, denn alle Lösungsansätze des Heizungsbauers haben bisher wengig bis keine Wirkung gezeigt.

Ich beschreibe in aller Kürze mein Problem und gebe dann kurz ein paar Eckdaten zur Systemkonfiguration und Ausrichtung des Röhrenkollektors wieder.

Folgendes Problem besteht:

Ich habe die Vermutung, dass mein Röhrenkollektor Vitosol 200-TM (Absorberfläche 3,2 m²) nicht die Leistung erbringt, für die er ausgelegt ist.

Ich habe im Juli vermehrt festgestellt, dass die Kollektortemperatur über 130°C gestiegen ist, was dazu geführt hat, dass sich die Solarkreispumpe ausgeschalten hat (das war bei sonnigen Tagen oftmals zwischen 12 Uhr - 18 Uhr), danach ist sie wieder angesprungen, was aber nur einen marginalen Vorteil brauchte, da die Sonne ohnehin nicht mehr lange am Himmel stand.

Das führte dazu, dass ich abends und früh mittels Gas das Wasser erwärmen musste und defacto keinen Vorteil aus der Solarthermie ziehen konnte.

Ich kontaktierte daraufhin meinen Heizungsbauer, der daraufhin Anpassungen in den Einstellungen vornahm (u.a. Erhöhung der möglichen Temperatur im Pufferspeicher auf max 90 °C).

Damit dachte ich das Problem sei erledigt.

Allerdings besteht jetzt das Problem, dass die Kollektortemperatur - auch an wolkenlosen und sonnigen Tagen im August - nicht über 65°C steigt.

Meine Absicht ist es so viel Wärme wie möglich in den Pufferspeicher zu bringen. Allerdings gestaltet sich das ziemlich schwierig, wenn jetzt die Kollektortemperatur nicht über 65°C ansteigt.

Bei bestem Wetter hatte ich so oft nur eine kwh Ausbeute von etwa 7-8 Kwh

Da hätte mein Balkonkraftwerk in Verbindung mit einem Heizstab einen besseren Wirkungsgrad und das kann ja nicht Sinn der Sache sein.

Mein Heizungsbauer hatte die Vermutung, dass Luft im Kreislauf war und hat die Anlage gespült. Keine Verbesserung im Ergebnis. Danach hat er noch weitere Anpassungen in den Einstellungen vorgenommen, jetzt habe ich zwar in den letzten sonnigen Tagen bis zu 20 kwh, was jedoch komisch ist, da die Kollektortemperatur immer noch bei max. 65°C ist und mein Warmwasser im Speicher über den Tag um max 10°C erwärmt wird, mehr als 56°C ist da nicht drin (kein Wunder bei der Kollektortemperatur).

Meine Frage ist, woran kann es liegen, dass die Kollektortemperatur so niedrig ist und wie können hier Anpassungen vorgenommen werden, dass die Anlage endlich effizienter läuft? Mir ist bewusst, dass die Sonnenstunden seit Juli stetig abnehmen, das erklärt jedoch nicht warum die Kollektortemperatur zwischen etwa 10 Uhr am Morgen bis 18 Uhr am Abend bei 65°C stagniert.

Sorry dass die Problemschilderung doch etwas länger geworden ist, jetzt allerdings zu den Systemkomponenten:

Solarthermie:

1. Röhrenkollektor Vitosol 200-TM, Typ SPEA Absorberfläche 3,2 m²

Montage auf Flachdach, Ausrichtung nach Süden ohne Verschattung, Anstellwinkel ist relativ flach

Komponenten Gasheizung:

1. Vitodens 200-W Typ B2HF 19 kW

2. Pufferspeicher: Vitocell 300-B-EVBB-A 300l

Ich hoffe, dass Ihr mir hier mit Rat zur Seite stehen könnt.

Gruß an die Community

Constantin

[CDy]

Anbei noch ein Foto, wie der Röhrenkollektor platziert wurde.

 

[qwert089]

Hallo Constantin,

im August sollte so ein Kollektor bei 10 Grad Aufständerung und in der Mitte von Deutschland  im Schnitt vielleicht ca 230 kWh Ertrag haben, laut Simulation.

>>Anstellwinkel ist relativ flach

Wenn die Kollektoren gerade mal mit der in der Anleitung empfohlenen min Neigung aufgebaut sind, muss du mit einer Leistungsminderung rechnen. Dann funktioniert die Heat Pipe nicht richtig.

>>Da hätte mein Balkonkraftwerk in Verbindung mit einem Heizstab einen besseren Wirkungsgrad und das kann ja nicht Sinn der Sache sein.

und das ist seit Jan 23 auch noch deutlich günstiger im kWPeak Preis als so eine teurer und empfindlicher  Röhrenkolli!

VG Michael

[CDy]

Hallo Michael,

mit so einer schnellen Antwort hab ich gar nicht gerechnet :). Vielen Dank dafür!

Meine Auswertung in der App sieht derzeit für den August so aus (ob die Angaben so 100%ig vertrauenswürdig sind sei mal dahingestellt). Komisch ist, zumindest ist es bei mir so, dass der August schlechter als der Mai gelaufen ist.

Auch wenn der Anstellwinkel nicht optimal ist, wie du auch schon gesagt hast, ist es für mich allerdings nicht nachvollziehbar warum die Temperatur auf einmal so gering ist und sich die Solarkreispumpe wegen zu hoher Temperatur des Kollektors im Juli / Juni abgeschalten hat, jetzt aber kaum noch die 70°C erreicht. Anscheinend bestand ja schon einmal diese Leistungsfähigkeit...

Ich muss dir Recht geben, hätte ich das vorher gewusst hätte ich die PV-Heizstab Kombi definitiv favorisiert.

Dennoch glaube ich noch dran, das vielleicht jemand noch eine zündende Idee zur Problemlösung hat oder mir zumindest plausibel diese Temperaturdifferenz/ bzw jetzt die Stagnation bei 65°C erklären kann.

Anbei mal noch meine Auswertung der ViCare-App

[CDy]

Mich würde noch interessieren, ob jemand ähnliche Erfahrungswerte hat, was die Temperatur des Röhrenkollektors auf dem Flachdach betrifft.

Ansonsten würde es ja keinen Sinn machen sich mehrere Kollektoren dieser Art aufs Dach zu bauen, wenn die Temperatur ohnehin nicht höher als 65°C steigen kann.

Aussage vom Heizungsbauer ist, dass alles gut eingestellt ist und hohe Temperaturen nur zustande kommen, wenn die Anlage steht oder wenig Warmwasser verbraucht wird.

Allerdings verbrauche ich im Moment kaum Warmwasser und die Kollektortemperatur steigt trotzdem nicht.

Macht evtl eine Aufständerung mit einem höheren Winkel hier mehr Sinn? 

[qwert089]

Hallo,

Wenn der Wärmemengenzähler der Solarregelung kalibriert wurde und die Anzeige stimmt, wäre der August und Jahres Ertrag völlig ok.

Hat das Haus eine WW Zirkulationsleitung? Wenn ja wie ist diese Pumpe programmiert?

Mit einem größeren Winkel hättest du unabhängig vom der Funktion der Heatpipe einen größere Ertrag

z.B. 10 Grad --> 45 Grad in FFM hättest du ca. 10 % mehr Ertrag

siehe

http://viessmann.solar-software.de/viessmann.php?sys=system_ww&lang=

VG 

[Franky]

In welcher Richtung ist der Kollektor eigentlich aufgebaut ?

Dass der Anstellwinkel alles andere als Optimal ist, wurde ja schon geschrieben.

[CDy]

@qwert089 

Vielen Dank für deine Antwort!

Was die Kalibrierung betrifft gehe ich davon aus, dass alles passt.

Ich bin mir nicht 100%ig sicher aber ich glaube nicht, dass ich hier eine WW-Zirkulations Leitung habe.

Im Service-Menü ist bei diesem Punkt auch alles auf 0 gestellt.

Danke übrigens für den Simulationslink, sehr interessant, hab ich gleich mal gespeichert.

@Franky 

Auch dir vielen Dank für deine Antwort!

Der Kollektor steht auf dem Flachdach in kompletter Südausrichtung ohne Verschattung. Ich packe mal noch ein paar Bilder dazu.

Zum Winkel kann ich nicht viel sagen, schätze mal 10-15°.

[CDy]

Im übrigen gerade wieder bei bestem Wetter, wolkenloser Himmel knapp 28°C Außentemperatur ohne Warmwasserabnahme nur 62°C Kollektortemperatur. Warmwasser wurde bis jetzt gerade mal um knapp 3°C erwärmt...

[Franky]

Der Kollektor muss steiler stehen  idealerweise würden die Sonnenstrahlen im 90grad - Winkel auftreffen.. 

Was man nicht recht sehen kann: Haben die Röhren insich auch ein Gefälle ? Die sollten zum Sammler hin ansteigen.

[CDy]

@Franky 

Bei dem Simulationslink war bei einem steileren Winkel ein Ertrag von etwa +10% angegeben. Da hast du Recht, das könnte schon was ausmachen...

Ich verstehe nur nicht warum z.b. bei meinem Nachbarn, er hat zwei ältere Flachkollektoren von Viessmann im 45°C Winkel aufgestellt der Rücklauf eine Temperatur von 93°C hat. Mit wurde gesagt, dass Röhrenkollektoren sogar effizienter sind als die Flachkollektoren. Für mich sind 65°C max alles andere als effizient...

Ich schicke gleich mal ein Bild wie das gerade bei mir aussieht.

Was das Gefälle betrifft kann ich nicht viel sagen... Für mich sieht es so aus als steigen die Röhren an, dort wo sich der Sammler befindet. Ich schicke da auch noch ein paar Bilder.

[Franky]

Man muss ja mal mit irgendwas anfangen. Und hier fällt als Erstes die flache Lage auf.  Aufständern!

Der Aufstellwinkel hat sehr grossen Einfluss.

[qwert089]

Hallo,

das sieht alles ganz normal aus.

Je heißer der Kollektor wird, umso schlechter ist sein Wirkungsgrad.

Die Solarregelung ändert die Pumpen-Drehzahl immer so, dass der Kollektor ca 10-15 K wärmer als der Speicher unten bleibt . Die Energie wird so effektiv in den Speicher transportiert.

Dein System macht genau das was es soll.

Wenn die Speicher-Temperatur nicht weiter steigt, sind die Verluste am Speicher oder im Abgang am Speicher genau im Gleichgewicht mit der eingestrahlten Leistung.

Wenn es keine  Zirkulationspumpe gibt, muss man den Wasserhahn erst mal mehre  Sekunden laufen lassen, bis warmes Wasser kommt. Ist das der Fall?

VG 

EDIT:

die Röhren sind bei Sonnenschein alle am Glas kalt?

die Röhren haben an der Rückseite auf halber Höhe eine "Verspiegelung" (Getter-Schicht). diese ist bei allen Röhren in Takt? Das solltest du beides innerhalb der  Garantie regelmäßig prüfen und bei Veränderungen sofort reklamieren.

[CDy]

Okay, ich dachte, dass es im Idealfall so abläuft, dass der Speicher durch die Zirkulation der Solarpumpe mit möglichst hoher Temperatur (max 130C°, denn das scheint ja die Begrenzung der Kollektoren zu sein) geladen wird, um möglichst viel Wärme in den Speicher abzugeben um in so weit hoch wie möglich zu halten.

Wenn es so sein sollte, dass der Kollektor ca 10-15 K wärmer als der Speicher unten bleibt, dann müsste die Kollektortemperatur ja demnach kontinuierlich mit der Speichertemperatur ansteigen (in Abhängigkeit der Sonneneinstrahlung).

Bei mir ist da jedoch kein Unterschied festzustellen egal ob 14 Uhr oder 17 Uhr. Anbei mal ein Vergleich von heute, die Temperatur im Speicher ist angestiegen, aber die Kollektortemperatur nicht, die bleibt mehr oder weniger bei 65°C.

Genau, dauert ein zwei Sekunden bis es warm wird, habe keine Zirkulationspumpe.

[CDy]

@qwert089  Der Punkt mit der Getter-Schicht ist interessant, bin gerade mal hoch aufs Dach und hab mal alle Röhren berührt.

Alle kalt bei Sonneneinstrahlung.

Ich weiß allerdings nicht ob diese Getter-Schicht so aussehen muss wie bei mir. Die sieht quasi schwarz von unten aus und ist undurchsichtig... Muss das so sein? Ist mir vorher nicht aufgefallen...

Ich schicke mal ein paar Bilder.

[qwert089]

>>Genau, dauert ein zwei Sekunden bis es warm wird, habe keine Zirkulationspumpe.

das ist eigenartig. Wie viele Meter ist der Hahn vom Speicher entfernt?

Dann scheint  der Speicher am WW Abgang eine Mikrozirkulation zu haben, die ständig warmes Wasser in Richtung WW Netz transportiert, das kühlt den Speicher dann ständig ab.

Gibt es am WW Abgang des Speichers ein Absperrung die du testweise ein paar Stunden bei Sonne schließen kannst? um zu sehen ob er dann heißer wird.

VG 

[CDy]

Meinst du bei der Entfernung des Hahns zum Speicher irgendeinen Hahn im Haus?

Im Prinzip dauert es bei jedem Hahn im Haus etwas ein zwei Sekunden bis warmes Wasser kommt.

Das mit der Mikrozirkulation wäre auch eine Möglichkeit...

Allerdings für mich als Laie schwierig hier den Durchblick zu haben, was der richtige Hahn sein könnte 😅

Ich stelle mal ein paar Bilder vom Aufbau der Heizung rein, vielleicht siehst du den passenden ja und kannst ihn markieren, dann teste ich das bei Gelegenheit. Alternativ geb ich die Info meinem Heizungsbauer weiter.

[Franky]

Wenn überall gleich WW rauskommt,du aber keine Zirkupumpe hast,wird das WW über Schwerkraft an die Entnahmestellen ,,befördert,,.

Eine Zirkulationsleitung ist sicherlich angeschlossen ? Sonst würde die Schwerkraft nicht funktionieren. Tja, und mit der fehlenden Pumpe fehlt auch die Schwerkraftbremse.

[CDy]

Bin wie gesagt nur Laie, die Leitungen sind aus den 90ern, ich glaube dass das Warmwasser normal über die Umwälzpumpe läuft.

[qwert089]

Hallo,

über dem Vitodens rechts oben ist die Zirkulationspumpe.

Es steht Vortex drauf.

Mach dich mit der Anleitung hier vertraut, wie die LernLogik der   Pumpe funktioniert und wie man sie ein und ausschaltet.

https://www.deutsche-vortex.de/digitale-betriebsanleitung/bwo-155/bwo-155-sl?lang=1

Wenn die Kollektortemperatur das nächste mal bei vollem Sonnenschein wieder bei 62 Grad stagniert, stellst du diese Pumpe für 3-4 Stunden auf "Dauerstopp" und beobachtest dann die Speicher und Kollektor Temperatur.

Im Altbau kann der Wärmeverlust über  so eine Zirkulationsleitung im Dauerlauf das 2-3 fache der Energiemenge darstellen gegenüber dem was für die Erwärmung des verbrauchten  Wasser benötigt wird.

Falls der Speicher so über 60 Grad warm wird, schalte die Pumpe wieder auf "Auto" zurück.

Bei meiner Anlage schalte ich die Zirkulationspumpe ab 65 Grad Speicher auf Dauerbetrieb, damit verhindere ich eine Überhitzung, allerdings erwärmt man so das Mauerwerk im Haus 😞

[CDy]

Super vielen Dank für die Info und Erklärung!

Das teste ich bei Gelegenheit aus und melde mich dann.

[Heizing]

Hallo,

liegende Montage ist zulässig. Ausrichtung der Röhren prüfen, s. hier auf S. 51

5788325VMA00006_1.PDF (viessmann.com)

[CDy]

Ich hab heute mal die Vortex-Zirkulationspumpe für ein paar Stunden ausgeschaltet.

Es war zwar nicht nur perfekter Sonnenschein aber schon zum größten Teil.

Insgesamt hat sich kein anders Bild ergeben als im Automatik-Betrieb.

Kollektortemperatur hatte Maximum wieder bei 65°/67°.

Anbei mal ein paar Screenshots zum besseren Verständnis.

[qwert089]

Hallo,

Teste noch mal, beim mir solle es morgen ungetrübten Sonnenschein geben 🙂

Dass die Vorlauftemperatur über den Tag ansteigt, bzw vom Speicher warmes Wasser in den Vitodens zirkuliert ist nicht im Sinne des Erfinders. Da hast du auch Verluste.

Die Anschlusswinkel hinten am Speicher sind nicht gedämmt. Da gehen vermutlich auch 100 W verloren.

Die Sonne hat jetzt durch den flacheren  Einstrahl-Winkel speziell bei deiner flachen Anlage  jetzt weniger Leistung.

Hast es bei deaktivierter Zirkulationspumpe länger gedauert bis WW aus dem Hahn kommt?

VG 

[CDy]

Okay, ich teste nochmal und melde mich,

Wetter hier im Harz soll auch ganz gut werden.

Also es hat definitiv länger gedauert, bis warmes Wasser kam. Hatte den Wasserhahn bestimmt 10 Sek an uns es kam kein warmes Wasser, dann ist mir eingefallen, dass die Pumpe ja aus war.. Hab sie dann wieder auf den ursprünglichen Modus gestellt.

•  

Gruß und ein entspanntes Wochenende!