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]

Hab heute nochmal bei eingeschalteter Zirkulationspumpe und bestem Wetter getestet.

Im Prinzip selbes Bild wie gestern.

Max Temperatur war 68°C... Mich wundert, dass es nicht wirklich eine Art Spitze am Tag gibt sondern es kontinuierlich zwischen 62° - 68° bleibt.

Ich kann mir irgendwie trotzdem nicht vorstellen, dass die meiner Meinung nach zu niedrige Kollektortemperatur allein am Sonnenstand und der Aufständerung liegen soll.

Anbei mal noch ein paar Screenshots vor Vi-Care Auswertung.

[Franky]

Nun,ohne Test wirst das nicht rauskriegen.

Du hattest geschrieben,das das Ergebnis im Mai besser als im August war ? 

Und gerade diese Feststellung deutet schon auf die Neigung. Im Mai steht die Sonne höher. Zum Winter zu werden die Tage immer kürzer,ist ja kein Geheimnis.

[CDy]

Absolut richtig.

Ist vielleicht am besten, wenn ich sie erstmal ein Jahr laufen lasse und dann schaue, wie die Lage aussieht.

[qwert089]

Hallo,

noch mal: die Kollektortemperatur wird von der Regelung immer 10-15 K über der unteren Speichertemperatur gehalten.

Die Speichertemperatur  steigt über den Tag, daher steigt auch die Kollektortemperatur.

Irgendwann gibt es es bei deiner Anlage ein Gleichgewicht, dass der Wirkungsgrad des Kollektor wegen der höheren Temperatur Differenz schlechter wird und der Speicher mehr Energie über die Zirkulation und Abstrahlung verliert. 

Die Ertragsanzeige passt ja ganz gut zu der Simulation.

An deiner Stelle würde ich noch die Kalibrierung der Ertragsanzeige  prüfen.

In der  Solarstation ist ein Schauglas mit Schwimmer. Das zeigt den Durchfluss in L/Min an.

Wenn die Solarpumpe aus ist, schaust du welche Kante am Schimmer mit der 0 Linie deckungsgleich ist.

Dann startest due die Solarpumpe im Aktoren Test mit 100% Drehzahl  Seite 88

und liest wieder den Schwimmer ab.

dieser Wert muss unter Kodierung

950.0 „Volumenstrom Solarkreis bei max. Pumpendrehzahl“ Seite 82

eingetragen sein. Wenn dort  7 steht hat sich vermutlich niemand die Mühe gemacht das zu kalibrieren.

VG 

Anleitung:

https://static.viessmann.com/resources/product_media/5855200VSA00011_1.PDF

[CDy]

Das klingt auch absolut nachvollziehbar, so wie du das beschreibst.

Ich füge mal eine Auswertung vom 13. August als Vergleich hinzu.

Schau dir mal an, wie sich da die Kollektortemperatur innerhalb von nicht mal 1,5 Stunden entwickelt hat...

Sowas verstehe ich dann tatsächlich nicht, wie das dann sein kann, denn sie müsste, wie du beschrieben hast 10-15 K über der unteren Speichertemperatur gehalten werden...

Was die Kalibrierung der Ertragsanzeige betrifft probiere ich auf jeden Fall aus.

Danke für deinen Input!

[CDy]

Hab heute morgen mal in die Solarstation bei und auf den Schwimmer geschaut, konnte hier allerdings nichts von einer 0 Linie oder einer Kante erkennen.

Die Solarkreispumpe ist auch noch nicht aktiv.

Anbei mal zwei Bilder.

[qwert089]

Hallo,

du müsstest schauen welche der Kanten, die ich rot markiert habe mit dem unteren Ende des Schauglas auf gleicher Höhe ist, wenn Pumpe aus.

Das ist dann die Referenz Linie am Schwimmer um die Skala abzulesen.

Über dem Schauglas ist eine Einstellschraube mit der man den Durchfluss drosseln kann.

Da hat jemand dran rumgedreht, der Schlitz muss senkrecht stehen!

Um die Volumenstrom Regelung kümmert sich die Regelung. Da muss man nichts drossen.

Das kostet jetzt ein paar Watt mehr Pumpenleistung weil die Pumpe höher drehen muss um diese Widerstand zu überwinden,

Diese Drosselung mit Schraube ist für alte Systeme ohne Drehzahlregelung.

Zu dem Bild von Gestern mit Kollektor über  100 Grad. War da zuvor Stromausfall?

VG 

[CDy]

Das Bild, was ich von dem Schauglas gemacht habe, war tatsächlich heute morgen als die Pumpe aus war. Ich konnte da nix erkennen...  Bei dir ist das auf jeden Fall deutlicher. Ich schau evtl heute Abend noch mal, wenn die Solarkreispumpe wieder aus ist.

Ich meine der Heizungsbauer hatte da auf jeden Fall ein bisschen rumprobiert, deswegen ist evtl auch die Einstellschraube verstellt. Danach ging zumindest die Ertragszahl laut App nach oben (von 7-8 kWh auf 15-18 kWh) aber von der Erwärmung des Pufferspeichers an sich hab ich keine Veränderung/Leistungssteigerung festgestellt.

Das Bild mit den über 130°C war tatsächlich der Normalzustand im Juli bis Anfang August. Ohne dass Stromausfall oder ähnliches war.

Das war aber nicht unbedingt effektiv, weil die Solarkreispumpe etwas bis um 12 Uhr lief und dann die Kollektortemperatur zu heiß war und sie abgeschalten hatte, sie lief dann erst wieder gegen 18 Uhr.

Da war quasi immer fast der gesamte Tag verschenkt weil die Solarkreispumpe nicht lief und so der Pufferspeicher auch nicht erwärmt werden konnte.

Das war der Grund, weshalb der Heizungsbauer kam und hier noch ein paar Anpassungen vorgenommen hatte.

Jetzt läuft sie wie dargestellt immer bei etwa 65°C. Kann aber wie schon beschrieben auch am Sonnenstand/der Aufständerung liegen.

[qwert089]

>>Das war aber nicht unbedingt effektiv, weil die Solarkreispumpe etwas bis um 12 Uhr lief und dann die Kollektortemperatur zu heiß war und sie abgeschalten hatte

Di Anlage schaltet sich normalerweise bei Speicher Temperatur über 60 Grad, um eine  Verkalkung des Wärmetauschers zu verhindern.

Diese Kodierung kannst du aber ändern, siehe Anleitung.

D.h aber die Anlage arbeitet völlig korrekt.

aktuell hat sie wegen der kleinen Kollektorfläche, geringerer Sonnenstunden und dem ungünstige Aufstellwinkel einfach weniger Ertrag und erreicht keine so hohe  Speichertemperatur.

[CDy]

Ich habe mal, so wie du @qwert089 vorgeschlagen hast, an der Solarstation die Einstellschraube in eine senkrechte Position gebracht.

Jetzt habe ich, im Vergleich zu gestern, bei exakt gleichen sonnigen Wetterverhältnissen einen Solarertrag, der nicht mal zur Hälfte zu dem von gestern entspricht...

Du hast ja geschrieben:

"Das kostet jetzt ein paar Watt mehr Pumpenleistung weil die Pumpe höher drehen muss um diese Widerstand zu überwinden,

Diese Drosselung mit Schraube ist für alte Systeme ohne Drehzahlregelung."

Das heißt doch das es eigentlich besser laufen müsste, wenn es senkrecht steht, oder verstehe ich das falsch?

Zum Vergleich, Ertrag gestern lag bei 16,2 kWh, jetzt nach dem Einstellen der Schraube bei etwa 7kwh. Und das bei exakt gleichen sonnigen Wetterverhältnissen.

Mir ist noch aufgefallen, dass die Grundfoss Pumpe an der Solarstation falsch herum montiert ist, das sollte ja aber nicht schlimm sein, oder?

[Franky]

So, wie ich das sehe, müsste das Fluid bei senkrechter Kerbe schneller durchlaufen. Demzufolge wird es etwas kühler, der Ertrag geringer. Zumindest geh ich mal davon aus, dass -Senkrecht- voller Durchgang bedeutet. Du müsstest, damit das Fluid heisser wird, den Durchfluss eher drosseln, damit es länger im Kollektor verbleibt.

[CDy]

Danke für die schnelle Antwort @Franky !

Klingt auf jeden Fall nachvollziehbar.

So ganz verstehe ich allerdings die Einstellungsmöglichkeiten nicht, d.h. wenn ich es wagerecht einstellen auf die S-E Achse kommt nix mehr durch?

Anbei mal zwei Vergleichsbilder, einmal wie es vorher war und jetzt mit senkrechter Schraube.

[Franky]

So würde ich das einschätzen, ja, Waagerecht wäre gesperrt.

[qwert089]

Hallo,

die Flussrichtung der Pumpe bestimmt das Teil  hinter dem Pumpenmotor. Da zeigt der Pfeil nach oben,  wenn man das auf den Bilder richtig erkennen kann.

Das wäre korrekt.

Auch dem Thermometer nach fließt es in die richtige Richtung.

Was gerne vertauscht wird ist der Sensor am Kollektor.

Der muss dort sein, wo das erwärmte Wasser aus dem Kollektor wieder raus kommt.

Den Bildern der App und dem Display nach sollte das passen, kontrolliere schadet aber nicht.

Diese Schitzschraube mit der Drossel braucht man nur für Solarpumpen, die nicht man nicht Drehzahl regeln kann.

Die Regelung versucht immer 10K Differenz zwischen Kollektor und Speicher zu halten.

Vergleichbar mit einem Tempomat. Wenn jetzt jemand die Handbremse zieht (Schitzschraube ), gibt die Pumpe mehr Gas.

Die Regelung hat keinen elektronischen  Volumenstrommesser eingebaut. Sie bedient sich der Drehzahl und rechnet das mehr oder weniger genau in Liter / Min  um.

Wenn da jemand die Schraube auf 45 Grad stellt hat, stimmt die Ertragsmessung überhaupt nicht mehr.

Man muss den  Volumenstrommesser/die Ertragsmessung  initial kalibrieren, so wie in der Anleitung beschrieben.

Und zwar mit Schraube senkrecht und so lässt man sie dann auch!

Von wann ist das Bild heute mit dem Takosetter? heute 14:15? und da schien die Sonne und die Pumpe lief?

Der Schwimmer steht aber auf 0 Durchfluss, oder täuscht das auf dem  Bild ?

Noch mal,

das Wasser muss aus dem Kollektor nicht möglichst heiß zurück kommen!!

Q = m*c*Delta T

Egal ob das Wasser 10 Grad  wärmer zurück kommt oder ob halb so viel Wasser mit 20 Grad mehr zurück kommt, das Produkt ist immer das gleiche.

VG 

[CDy]

Moin @qwert089 .

Vielen Dank für deinen ausführlichen Input!

Ich habe eben mal den Aktoren-Test durchgeführt.

Also ich habe zu Beginn, als die Solarkreispumpe aus war auf den Schwimmer geschaut, da konnte ich nicht viel von einer Kante erkennen. Denke die Oberkante war bei 0 oder 1

Habe dann den Aktoren-Test gestartet, dann war der Schwimmer mit den jeweiligen Kanten glaube ich zwischen 6 und 8. 

Danach habe ich, wie du beschreiben hast, mal  auf 950.0 „Volumenstrom Solarkreis bei max. Pumpendrehzahl' geschaut, der war bei 70.

Ob das jetzt optimiert ist, kann ich nicht sagen...

Ich schau mal nachher gegen Mittag wo der Schwimmer steht, wenn die Solarkreispumpe läuft.

[qwert089]

Hallo,

Danke,

ja das passt, das dürften 7,5 l/min sein.

Die Regelung rechnet die Werte dazwischen über die Drehzahl um.

Wenn das mit Schlitz in Senkrechter Position  kalibriert wurde und man stellt jetzt den Schlitz auf 45 Grad, fährt die Regelung die Drehzahl hoch, um die Spreizung auf 10K zu halten.

Die Regelung "denkt" dann, dass mehr Volumenstrom durch das System geht und errechnet einen viel zu hohen Ertrag aus, obwohl ähnlich so viel durchgeht wie zuvor.

[CDy]

Das erklärt, warum der Ertrag so hoch war ohne dass eine spürbare Leistungssteigerung stattgefunden hat.

Jetzt pendelt sich der Tagesertrag bei etwa 6,5kwh ein. Denke mal das ist realistisch bei Flachdach, 3,2m2 Absorberfläche und dem Sonnenstand, oder? Mir kommt es nur so vor als ob es ewig braucht, bis das Warmwasser erwärmt wird, die Kollektortemperatur ist ja etwa 10°c höher als die Temperatur im Warmwasserspeicher am Solarsensor.

Ich hab nochmal über den Tag den Schwimmer beobachtet, ist es normal, dass er sich jetzt bei der Position befindet, wie auf dem Bild unten gezeigt?

Bei dem Aktoren-Test lag er ja ein ganzes Stück höher.

Wetter heute war wieder wolkenlos und sonnig also ideal.

[Franky]

Vielleicht mal hier die Hintergründe nachlesen: https://blog.paradigma.de/high-flow-und-low-flow-solaranlagen-ist-das/