Solarthermieanlage entlüften

Solarthermieanlage entlüften steigert die Effizienz

Es ist ganz ähnlich wie bei einem Heizkörper: Luft bringt das ganze System durcheinander und sollte daher umgehend entfernt werden. Bei Solarthermieanlagen senken Luftblasen nicht nur die Effizienz, sondern können sogar zu irreversiblen Schäden führen. Da Lufteinschlüsse früher oder später von selbst auftreten – und beim Auswechseln der Solarflüssigkeit ohnehin – ist es wichtig, die Solaranlage regelmäßig zu entlüften. Doch wie geht das? Warum bilden sich die unerwünschten Blasen überhaupt? Wir geben Antworten auf diese und weitere Fragen zum Thema Entlüften von Solaranlagen.

Wie kommt Luft in die Solarthermie-Anlage?

Eigentlich ist die Luftbildung seltsam, handelt es sich bei der Solaranlage doch um ein geschlossenes System. In diesem sogenannten Solarkreislauf zirkuliert eine mit Frostschutzmittel angereicherte Flüssigkeit. Die Solarflüssigkeit transportiert die im Kollektor aufgenommene Wärme zum Speicher. Dort abgekühlt, wird sie zum erneuten Aufwärmen wieder in den Kollektor zurückgepumpt. Die Luft kann also im normalen Betrieb nicht über eine Öffnung nach außen in den Kreislauf hineingelangen.

Dennoch entstehen dort Luftblasen. Dafür kommen drei Ursachen in Betracht:

1. Beim Auswechseln der Wärmeträgerflüssigkeit muss zuvor das verbrauchte Solarfluid abgelassen werden. Das anschließende Reinigen, Durchspülen und Befüllen der Anlage kann nicht ohne ein Öffnen der Anschlüsse erfolgen.
2. Im Sommer kann sich das Solarfluid sehr stark aufheizen. Das Ergebnis sind häufig Temperaturen über dem Siedepunkt der Solarflüssigkeit, der bei 150 Grad Celsius liegt. Nimmt kein Verbraucher die Wärme ab, verdampft das Fluid und im Wasserdampf bilden sich kleine Luftbläschen.



3. Eine dritte Ursache für Luft in der Anlage können poröse Dichtungen Mit den Jahren verschleißt das Material und lässt Außenluft eindringen.

Warum sollte die Solaranlage entlüftet werden?

Bei Luft in einer Solarthermieanlage kommt es zu drei unerwünschten Prozessen:

1. Die kleinen Luftbläschen schließen sich zusammen und bilden größere Blasen. Diese erwärmen sich nicht und reduzieren so den Wirkungsgrad der gesamten Anlage.
2. Der Sauerstoff in der Luft lässt die Solarflüssigkeit verklumpen. Die Klümpchen können sich an den Wänden der Solarrohre anlagern, den Durchfluss verengen und damit die Fließgeschwindigkeit des Solarfluids reduzieren.
3. Der Luftsauerstoff führt außerdem zu einer Oxidation. Das heißt, der Eisenanteil in den Rohren wird zu Eisen(II.III)-oxid, in der Natur Magnetit, in Verbindung mit Wasser bekannt als Rost.

Die Folgen können weitreichend sein:

• Die Luftblasen beschleunigen die Zersetzung des Propylenglykols, sodass ein früherer Austausch der Solarflüssigkeit nötig wird.
• Gelangt Luft in das System, kann die Solarpumpe heißlaufen. Ist die Überhitzung zu stark, versagt sie ihren Dienst ganz.
• Durch Luftblasen wird auch die Arbeit der Schwerkraftbremse gestört. Diese verhindert, dass nachts Warmwasser aus dem Pufferspeicher nach oben steigt und die kältere Solarflüssigkeit in den Rohren erwärmt. Die Folge ist dann ein Wärmeverlust im Rohrsystem.
• Die Klümpchen verhindern ein reibungsloses Zirkulieren der Flüssigkeit und reduzieren die Effizienz der Solaranlage.
• Lösen sich Partikel von den Rohrwänden, transportiert die Solarflüssigkeit sie zu allen Komponenten. Setzen sie sich dort fest, können alle Arten von Schmutzpartikeln die Bauteile beschädigen.

An dieser Stelle wird offensichtlich, wie wichtig eine Entlüftung ist.

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Wie wird die Solarthermieanlage entlüftet?

Die Entlüftung einer Solaranlage geschieht entweder automatisch oder manuell über das Entlüftungsventil. Das Metallventil befindet sich an der höchsten Stelle des Systems, an der die höchste Temperatur herrscht.

• Automatische Ventile regeln die Entlüftung eigenständig und unterscheiden zwischen Dampf und Luft. Sie nutzen genauso wie Heizkörperentlüfter die Tatsache, dass Luft leichter als Wasser ist und sich auf der Flüssigkeit sammelt. Übersteigt die Temperatur in den Rohren den Siedepunkt der Solarflüssigkeit, schließen sich die Ventile von allein.
• Manuelle Entlüftungsventile müssen dagegen aktiv geöffnet werden. Wichtig ist dabei, den richtigen Zeitpunkt zu wählen. Am besten erfolgt die Entlüftung früh am Morgen, bevor das Solarfluid sich in der Sonne erhitzt, um Verbrennungen durch heißen Dampf zu verhindern.

Prinzipiell können auch Laien ihre Solarthermieanlage entlüften. Bedenken Sie jedoch, dass Sie auf dem Dach arbeiten müssen und sämtliche Garantieansprüche verlieren, wenn etwas schief geht. Aus diesen Gründen ist es ratsam, einen Fachbetrieb mit der Entlüftung zu beauftragen.

Wie verhindere ich Luft in der Solaranlage?

Die effektivste Art, Luftblasen in der Anlage zu verhindern, ist eine Druckbefüllung mit hohem Volumenstrom. Beträgt die Strömungsgeschwindigkeit des Solarfluids mindestens 0,4 m/s, wird die Luft aus den Rohren herausgedrängt. Dafür muss die Pumpe einen Druck von mindestens 2,5 bar erreichen. Heizungsmonteure verfügen über spezielle Befüllanlagen. Erfüllt die Pumpe die Voraussetzungen, können sich aber auch Laien ans Befüllen ihre Solaranlage machen.

Zu achten ist auch auf einen ausreichend großen Vorratsbehälter für die Füllflüssigkeit. Während des Füllvorgangs saugt die Pumpe die Flüssigkeit an und pumpt sie in die Rohre. Ein Rücklaufschlauch leitet sie dann zum Gefäß zurück. Erst wenn das Fluid komplett frei von Luftblasen ist, wird die Pumpe ausgeschaltet.

Schnellentlüfter schaffen es oft nicht, die besonders winzigen Luftblasen zu entfernen. Die sogenannten Mikroblasen steigen dafür einfach zu langsam nach oben. Eine Lösung kann hier sein, einen speziellen Luftabscheider, auch Luftblasenabscheider, einzusetzen, der die zirkulierende Luft kontinuierlich entfernt. Zwei Varianten führen zum gleichen Ergebnis:

• Mikroblasenluftabscheider oder Mikroblasenabscheider lenken dank ihres speziellen Aufbaus die strömende Solarflüssigkeit, sodass die Mikroblasen sich zu größeren Luftblasen zusammenschließen und nach außen entweichen können.
• Alternativ fangen Absorptionsluftabscheider die Mikroblasen in einem Netz aus Metallgranulat oder Drahtgeflecht auf und entfernen sie über einen Schwimmentlüfter.

Mikroblasen bilden sich an heißen Tagen häufig und deuten nicht darauf hin, dass die Anlage fehlerhaft  befüllt wurde.

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