Mit Therm-Protect lassen sich große Kollektorflächen realisieren, ohne bei der Anlagenplanung den Stagnationsfall berücksichtigen zu müssen. Die Technik bewirkt die Abschaltung sowohl der Vitosol Flach- als auch der Röhrenkollektoren bei Erreichen einer vorgegebenen Grenztemperatur und arbeitet unabhängig von Anlagen-Konfiguration, Regelungseinstellungen und Einbaulage der Kollektoren. Die thermischen Belastungen der Komponenten und des Wärmeträgermediums bleiben immer im Normalbereich. So erhöhen sich Lebensdauer und Betriebssicherheit.

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Der Installationsaufwand verringert sich, da Vorschaltgefäße und Stagnationskühler entfallen. Da eine Dampfbildung des Wärmeträgermediums nicht mehr berücksichtigt werden muss, sind zudem die Möglichkeiten bei der Verlegung der hydraulischen Leitungen vielfältiger.

Bei den Flachkollektoren Vitosol 200-FM und 100-FM regelt eine kristalline Absorberbeschichtung die Energieaufnahme. Die Therm-Protect-Beschichtung funktioniert physikalisch durch temperaturabhängige Änderung der Kristallstrukturen. Oberhalb einer Kollektortemperatur von etwa 75 °C erhöht sich die Reflexion der eintreffenden Solarstrahlung.

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Der weitere Temperaturanstieg wird begrenzt und die Dampfbildung verhindert. Sinkt die Temperatur im Kollektor wieder, geht die Kristallstruktur in den ursprünglichen Zustand zurück. 

Die vom Kollektor aufgenommene Energie wird nicht mehr an die Umgebung abgestrahlt und kann im Solarsystem genutzt werden. Der Wechsel der Kristallstruktur ist unbegrenzt reversibel und die Funktion dauerhaft verfügbar.

Bei den neuen Vakuum-Röhrenkollektoren Vitosol 300-TM und 200-TM übernimmt die Therm-Protect-Temperaturabschaltung eine selbstregelnde Heatpipe, die trocken in den Wärmetauscher des Kollektors eingebunden ist. Die solare Wärme verdampft innerhalb der Heatpipe das darin eingeschlossene Medium. Bei der anschließenden Verflüssigung im Kondensator wird die Wärme an die Solaranlage abgegeben und das Medium fließt wieder zurück in den sonnenbeschienenen Bereich der Vakuumröhre.

Das Medium kann bei Erreichen von etwa 120 °C nicht mehr kondensieren. Durch diese Phasenwechsel-Temperaturabschaltung ist der Wärmetransport unterbrochen und die Anlage damit gegen zu hohe Stagnationstemperaturen geschützt. Erst bei niedrigeren Kollektortemperaturen startet der Kreislauf in der Heatpipe erneut und die Solarwärme wird wieder in die Heizungsanlage transportiert.

Ein Solarkollektor erzeugt immer dann Wärme, wenn Sonnenlicht auf den Absorber trifft – auch, wenn diese Wärme nicht benötigt wird. So ist vor allem im Sommer mit langen Stillstandszeiten und in der Folge bei herkömmlichen Kollektoren ohne Temperaturabschaltung mit Überhitzung und Dampfbildung zu rechnen, beispielsweise dann, wenn der Anlagenbetreiber im Urlaub ist und die solare Wärme im Haus nicht abgenommen wird.

Die Umwälzpumpe schaltet ab und die Solaranlage geht in Stagnation. Bei weiterer Sonneneinstrahlung führt dies zu steigenden Kollektortemperaturen bis hin zur Verdampfung des Wärmeträgermediums und hoher thermischer Belastung von Anlagenkomponenten wie Dichtungen, Pumpen, Ventilen und des Wärmeträgermediums. In Anlagen mit schaltenden Kollektoren und erhöhtem Anlagendruck wird Dampfbildung vermieden. Als erster Vakuum-Röhrenkollektor hat der neue Vitosol 300-TM den automatischen Überhitzungsschutz Therm-Protect, die Dampfbildung in der Solaranlage wird sicher vermieden und er kann liegend installiert werden.

Drei Eigenschaften sind damit in einem Produkt geboten: hohe Leistung, zuverlässiger Schutz vor Überhitzung und große Flexibilität. Der Kollektor ist für den Einsatz auf Ein- und Mehrfamilienhäusern konzipiert. Vitosol 300-TM arbeitet nach dem Heatpipe-Prinzip, bei dem das Solarmedium die Röhren nicht direkt durchströmt.

Stattdessen verdampft in der Heatpipe ein separates Medium und gibt die Wärme durch Kondensation über den Duotec-Doppelrohr-Wärmetauscher an das Solarmedium ab. Die Konstruktion der Heatpipe erlaubt es, den Kollektor in praktisch jeder Lage zu montieren – senkrecht oder waagerecht auf Schrägdächern, waagerecht an Balkonbrüstungen, liegend oder aufgeständert auf Flachdächern. Beinahe die gesamte auf die Oberfläche der Glasröhren auftreffende solare Strahlung wird von den darin angebrachten Absorbern mit ihrer selektiven Beschichtung aufgenommen. Das Vakuum sorgt dafür, dass nahezu keine Wärme an die Umgebung verloren geht.

Das erhöht gegenüber herkömmlichen Kollektoren beim Vitosol 300-TM deutlich den solaren Ertrag bei gleicher Fläche. Spiegel hinter dem Absorber, die mit der Zeit durch unvermeidliche Verschmutzung ihre Wirksamkeit einbüßen, benötigt dieser Kollektor nicht. Die dauerhaft evakuierten Röhren und das mit hochwärmedämmendem Melaminschaum isolierte Sammlergehäuse gewährleisten die nahezu verlustfreie Übertragung der Wärme auf das Solarsystem. Um je nach Montageposition die solaren Wärmegewinne weiter zu erhöhen, lassen sich die Absorber zur Sonne ausrichten. Dazu können die einzelnen Röhren axial um plus/minus 25 Grad gedreht werden.