Dimensionierung, Auslegung und Planung : Die Technik einer thermischen Hochtemparatur-Solaranlagen mit Vakuumkollektorröhren

Die Dimensionierung der Kollektorfläche einer thermischen Solaranlage (egal welcher Bauart) für die Trinkwassererwämung richtet sich vorzugsweise am Jahresnutzungsgrad, hier also dem sommerlichen Wärmebedarf.
Man kalkuliert statistisch mit einem Warmwasserbedarf von ca. 30 Litern pro Tag und Person.
Liegen andere Werte vor, ist die Kalkulation dahingehend anzupassen.
Man legt also den Wärmebedarf für die Trinkwassererwärmung und ggfs. weiteren objektabhängigen Verbrauchern bzw. Verbräuchen zugrunde, es ergibt sich eine Kollektorfläche.

Ist eine Heizungsunterstützung in der Heizperiode gewünscht, verdoppelt bis verdreifacht man die Kollektorfläche, abhängig von energetischen, architektonischen, statischen oder weiteren Gebäudevorgaben.

Es hat sich in den letzten Jahrzehnten herausgestellt, dass sich eine thermische Solaranlage allein für die Trinkwassererwärmung in den meisten (statistischen!) Fällen nicht rechnet, Sinn macht eine Solarthermieanlage in den meisten Fällen nur in Verbindung mit einer Heizungsunterstützung, also entsprechend vergrößerten Kollektorfeldern und einem entsprechend dieser Kollektorgröße richtig dimensionierten Pufferspeicher / Solarspeicher / Schichtenspeicher.

Hier gibt es heute sehr gute Erfahrungswerte: 
(Achtung! Dies ersetzt keine Planung durch einen Fachmann!)

2-3 Personen/Haushalt = ca. 700 - 800 Liter Speichervolumen = 36 - 40 HT-Vakuumröhren
4-5 Personen/Haushalt = ca. 900 - 1000 Liter Speichervolumen = 44 HT-Vakuumröhren
6-8 Personen/Haushalt = ca. 1000 - 1200 Liter Speichervolumen = 48 HT-Vakkumröhren

Diese Werte entsprechen auch den Empfehlungen der Hersteller hinsichtlich Stagnation im Sommer.

Sie möchten nicht auf Basis des Jahresnutzungsgrades kalkulieren, sondern - ähnlich einem Solarhaus - möglichst viel Solarenergie gewinnen und nutzen, also Ihre zur Verfügung stehende Dachfläche optimal ausnutzen, ohne Stagnationsprobleme zu bekommen?
Dann müssen Sie folgendes beachten:

• maximal 48 Vakuumröhren können zu einem Kollektorfeld ergänzt und zusammengebaut werden
• Anlagen mit mehr als 48 Vakuumröhren (also 52 und mehr) müssen individuell kalkuliert und geplant werden, insbesondere da dann mindestens 2 Kollektorfelder angelegt werden müssen
  
• 2 oder mehr Kollektorfelder - egal wie groß! - müssen konsequent nach dem Tichelmann-Prinzip installiert werden. Einzige Alternative: Für jedes Kollektorfeld eigene Solarleitungen, dafür dann im Keller ein Solarverteiler mit eigener Solarstation
  
• wenn die Solarleitungslänge vom Speicher bis zum Kollektorfeld nicht mehr als 60 m beträgt (Vorlauf und Rücklauf addiert!), reicht bis zu 32 Vakuumröhren ein 18-mm-Kupferrohr hartgelötet in Stangenware, bis 48 Vakuumröhren reicht ein 22-mm-Kupferrohr hartgelötet in Stangenware.
  Bei mehr als 60 m Solarleitungslänge muss diese berechnet werden.
  Bei Einsatz von Edelstahlwellrohr muss der innere freie Querschnitt angenommen werden, nicht der Außendurchmesser! Dies bedeutet:
  18 mm Kupferrohr = 20 mm Edelstahlwellrohr
  22 mm Kupferrohr = 25 mm Edelstahlwellrohr
  (im Handel wird häufig 16-mm-Wellrohr angeboten und verkauft. Dies kann bei einer kleinen Flachkollektor-Anlage ausreichend sein, aber NICHT bei dieser Hochtemperatur-Anlage!)
  

Der an der Solarstation einzustellende Volumenstrom in der Solaranlage ergibt sich aus der Anzahl der Verteilerbalken (Addition der jeweils vorgegebenen Mindestvolumenströme)

Beispiel: Ein Kollektorfeld aus 36 Vakuumröhren über 3 Verteilerbalken a 12 Röhren wurde installiert.
Die min. Durchflussmenge beträgt 3x 2,0 L / h = 6,0 L / h .
Optimal wäre eine Durchflussmenge von 9,3 L / h.
Hierzu muss zwingend die entsprechende groß (bzw. kräftig) ausgelegte Solarstation ausgesucht werden (siehe Bestellung, Preis und Versand).