Was ist das / Wie funktioniert es
Im Primärkreislauf einer Solarthermieanlage treten deutlich höhere thermische Belastungen auf als in herkömmlichen Heizanlagen. Bei intensiver Sonneneinstrahlung und voller Speicherladung schaltet die Solarpumpe ab, und das Solarfluid in den Kollektoren verdampft (Stagnation).
Ein Solar-Ausdehnungsgefäß (meist weiß oder silbern lackiert) ist auf diese Belastungen vorbereitet:
- Spezialmembran: Besteht aus speziellem Elastomer-Material, das dauerhaft gegen Propylenglykol-Wassermischungen und Temperaturen von typischerweise etwa bis zu 120 °C beständig ist.
- Dampfaufnahmevolumen: Das Nennvolumen ist so dimensioniert, dass es neben der normalen thermischen Flüssigkeitsausdehnung auch das gesamte Flüssigkeitsvolumen des Kollektorfeldes aufnehmen kann, das bei Dampfbildung aus dem Dach verdrängt wird.
Um die Membran vor direkter Dampfhitze zu schützen, wird oft ein ungedämmtes Vorschaltgefäß (Kühlschleife) zwischen Solarkreis und Gefäß geschaltet.
Wann ist es sinnvoll
Der Einbau eines speziellen Solar-Ausdehnungsgefäßes ist für jede geschlossene Solarthermieanlage zwingend:
- Abgrenzung zu Heizungs-Ausdehnungsgefäßen: Standard-Heizungs-MAGs besitzen Membranen, die bei Kontakt mit heißem Glykol verspröden und undicht werden. Zudem reicht ihr Temperaturbereich nicht für Solaranlagen aus.
- Abgrenzung zu Trinkwasser-Gefäßen: Trinkwassergefäße sind für Lebensmittelhygiene nach DIN 1988 zertifiziert, jedoch nicht für chemische Glykolgemische geeignet.
- Schutz vor Mediumsverlust: Das Gefäß verhindert zuverlässig, dass bei Stagnation das Sicherheitsventil anspricht und teures Solarfluid über den Überlauf verloren geht.
Worauf achten
Bei Planung und Anschluss sind folgende Kriterien maßgeblich:
- Volumendimensionierung: Das Gefäßvolumen setzt sich aus dem Ausdehnungsvolumen, der Wasservorlage und dem vollen Kollektorvolumen zusammen. Für kleine Anlagen im Einfamilienhaus liegt das Volumen typischerweise bei etwa 18 bis 50 Litern.
- Einsatz eines Vorschaltgefäßes: Liegt die Leitungslänge zwischen Kollektorfeld und Ausdehnungsgefäß unter typischerweise etwa 10 Metern, kühlt der Dampf nicht ausreichend ab. Ein Vorschaltgefäß senkt die Flüssigkeitstemperatur vor der Membran.
- Ansprechdruck des Sicherheitsventils: Der Ansprechdruck des Solarsicherheitsventils liegt meist bei typischerweise etwa 6 bar; der Vordruck des Gefäßes muss entsprechend angepasst werden.
Häufige Fragen
Warum reicht ein normales rotes Heizungs-MAG für Solarthermie nicht aus?
Standard-Heizungsmembranen sind nicht beständig gegen chemische Glykolgemische und zersetzen sich bei den hohen Temperaturen des Solarkreises rasch.
Wozu dient ein Vorschaltgefäß vor dem Solargefäß?
Es dient als Kühlzone. Bei Stagnation strömt heißes Medium hinein und kühlt ab, bevor es die empfindliche Gummimembran des Ausdehnungsgefäßes erreicht.
Was passiert im Gefäß, wenn die Solaranlage kocht?
Der im Kollektor entstehende Dampf verdrängt die noch flüssige Solarflüssigkeit aus dem Dach in das Ausdehnungsgefäß, das dieses Volumen sicher zwischenspeichert.
Welcher Vordruck wird bei Solargefäßen eingestellt?
Der Vordruck richtet sich nach der statischen Höhe der Anlage und liegt typischerweise etwa bei 2,5 bis 4,0 bar.