Umwälzpumpe

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Umwälzpumpe

Umwälzpumpe Solar
Solar-Umwälzpumpe © WILO SE

Eine Umwälzpumpe findet sich in jeder modernen Heizung: Mit ihr wird das Heizungswasser durch die Rohre zu den Heizkörpern bewegt. In Heizungen mit Solarthermie gibt es ja aber zusätzlich den Solarkreis, in dem der Wärmeträger fließt. In diesen Kreis ist die Solarkreispumpe, vorzugsweise als Hocheffizienzpumpe eingebaut.

Funktion Solarkreispumpe

Die Aufgabe der Solarkreispumpe ist es, die Wärmeträgerflüssigkeit von den Solarkollektoren zum Wärmeübertrager im Speicher zu befördern und die abgekühlte Wärmeträgerflüssigkeit zurück zu den Solarkollektoren zu pumpen. Die Solarkreispumpe wird dabei von der Solarregelung gesteuert. Von ihr erhält sie die Impulse, wann und wie viel (Volumenstrom) Wärmeträgerflüssigkeit umgewälzt werden muss.

Bauarten von Solarkreispumpen

Meist werden Umwälzpumpen im Solarkreis als sogenannte Nassläuferpumpen realisiert. Das sind Kreiselpumpen, durch die die Wärmeträgerflüssigkeit strömt. Wird ein höherer Pumpendruck benötigt, dann kommen allerdings Verdrängerpumpen zum Einsatz.

Grundsätzlich ergeben sich für Solarkreispumpen eine Reihe von Anforderungen, die bei der Auswahl berücksichtigt werden sollten:

  • Korrosionsbeständigkeit – da die Wärmeträgerflüssigkeit einen hohen Anteil an dem Frostschutzmittel Propylenglykol enthält, muss auf die Beständigkeit der Pumpenbauteile geachtet werden.
  • Temperaturbeständigkeit – die Wärmeträgerflüssigkeit kann Temperaturen von über 110 °C erreichen.
  • Regelbarkeit – der Volumenstrom der Umwälzpumpe sollte je nach Wärmebedarf geregelt werden können. Diese Regelstrategie wird auch „Matched Flow“ genannt. Über eine Veränderung der Drehzahl der Solarpumpe kann dann der Volumenstrom verändert werden.
  • Energieeffizienz – die Pumpe sollte über einen guten Wirkungsgrad verfügen. Der möglichst geringe Stromverbrauch der Solarkreispumpe ist ein wichtiges Kriterium (Hocheffizienzpumpe).
  • Wartungsfreundlichkeit – die Solarpumpe kann nur unter recht großem Aufwand ausgebaut werden (Leerung des Solarkreises). Deshalb sollte die Pumpe wartungsfrei sein.
  • Geräuschemission – je nachdem, wo die Solarkreispumpe installiert ist, kann eine auftretende Geräuschentwicklung störend wirken.
  • Kommunikationsfähigkeit – eine Schnittstelle zu einer weiteren Steuerung beziehungsweise der Anschluss an die Gebäudeleittechnik sollte, falls gewünscht, möglich sein.
  • Gleichstrommotor – verfügt die Pumpe über einen 24-V-Gleichstrommotor, dann kann sie unabhängig vom Stromnetz auch mit einer Photovoltaikanlage betrieben werden.
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Energieverbrauch von Solarkreispumpen

Der Energieverbrauch der Solarkreispumpe spielt bei der Gesamtbetrachtung der Solarthermieanlage hinsichtlich ihrer Effizienz eine gewisse Rolle. Umgerechnet auf den Ertrag an Primärenergie kann die Solarkreispumpe immerhin bis zu 5 % der gewonnenen Solarenergie verbrauchen. Daraus wird deutlich, dass eine optimierte Solarpumpe für die Gesamteffizienz des Systems eine Rolle spielt.

Folgende Punkte führen zu einem schlechten Wirkungsgrad bei Solarpumpen:

  • hydraulische Drosselung der Solarpumpe
  • falsche Dimensionierung und suboptimaler Betriebsbereich
  • Asynchronmotor mit zu großem Energieverbrauch

Es sollten Hocheffizienzpumpen eingesetzt werden, die hinsichtlich ihres Energieverbrauchs optimiert wurden. Dabei handelt es sich um Pumpen mit einem permanent erregten EC-Motor. Diese können den Energieverbrauch um bis zu 80% reduzieren.

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