Einbindung eines Wärmespeichers in die Luftkollektoranlage
Wärmespeicher können sowohl in Frischluft- als auch in Umluftanlagen eingebunden werden. Die nachfolgenden Abbildungen sollen Eindrücke vermitteln, wie eine Einbindung aussehen kann.
Frischluftbetrieb mit PCM-Wärmespeicher (Tag-/Nachtspeicherung)
Bei Sonnenschein saugt der Ventilator 1 Umgebungsluft durch den Kollektor und bläst die erwärmte Luft durch den Wärmespeicher. Der Speicherinhalt erwärmt sich. Die Luft, die den Speicher verlässt und in den Raum strömt, ist kühler als die Luft, die aus dem Kollektor kam. Der Wärmespeicher schützt vor zu hohen Einblasetemperturen.
In der Nacht oder an Tagen mit geringer Einstrahlung geht der Ventilator 2 in Betrieb. Er bläst die Luft, die er dem Raum entnommen hat, durch den Wärmespeicher und zurück in den Raum.
Die in den Raum strömende Luft kann bei Bedarf durch das Heizregister nachgeheizt werden.
Einbindung des Wärmespeichers - Frischluftsystem mit zwei Ventilatoren
Es ist auf alle Fälle eine entsprechende Regelung notwendig.
Das System funktioniert auch mit einem Ventilator, wie die nachfolgende Abbildung zeigt. Ob die Luft vom Kollektor oder aus dem Raum kommt, regeln ausschließlich die beiden motorischen Klappen.
Einbindung des Wärmespeichers - Frischluftsystem mit einem Ventiltor
Auch bei dieser Variante ist eine Regelung erforderlich.
Umluftbetrieb mit PCM-Wärmespeicher (Tag-/Nachtspeicherung)
Bei allen Umluftvarianten wird dem Raum Luft entnommen. Diese kann entweder durch den Kollektor oder durch den Speicher geleitet werden.
In der nachfolgenden Abbildung ist ersichtlich, dass nur die eben genannten beiden Betriebsmodi möglich sind. Das hat den Nachteil, dass in Zeiten, in denen die Sonne scheint, aber keine Wärme benötigt wird, die Kollektoren den Speicher nicht aufheizen können.
Diese Variante macht dann Sinn, wenn die Wärme immer, wenn die Sonne scheint, genutzt werden kann.
Der Ventilator startet, wenn die Temperatur im Kollektor oder im Speicher höher ist, als im Raum.
Einbindung des PCM-Wärmespeichers – reines Umluftsystem; Variante 1: Ein Gebläse
Die nachfolgend beschriebene Variante lässt drei Betriebsmodi zu:
- vom Raum über den Kollektor zurück in den Raum
- vom Raum über den Wärmespeicher zurück in den Raum
- vom Wärmespeicher über den Kollektor zurück zum Wärmespeicher
Es besteht also die Möglichkeit, den Raum über den Kollektor oder über den Wärmespeicher zu erwärmen. Die vom Kollektor erwärmte Luft kann aber nicht durch den Wärmespeicher geleitet werden.
Einbindung des PCM-Wärmespeichers – reines Umluftsystem; Variante 2: Ein Gebläse
Wenn die Sonne scheint, der Speicher noch nicht ganz aufgeladen ist und der Raum nicht geheizt werden muss, kann der Kollektor den Speicher aufheizen.
Im Gegensatz zu der eben beschriebenen Variante kann in diesem Fall ein Teilstrom der Luft durch den Kollektor und die restliche Luft durch den Wärmespeicher geleitet werden.
Einbindung des PCM-Wärmespeichers – reines Umluftsystem; Variante 3: Zwei Gebläse
Während bei den letzten drei Varianten nur ein Umluftbetrieb möglich war, ist in der nachfolgend beschriebenen Variante auch ein Luftaustausch möglich.
Einbindung des PCM-Wärmespeichers – modifiziertes Umluftsystem, Variante 4
Saisonale Wärmespeicherung mit einem Silikagel-Wärmespeicher
Eine mögliche Einbindung eines Silikagel-Wärmespeichers in ein solares Luftsystem zeigt die nachfolgende Abbildung.
Schaltbild der einer Luftkollektoranlage mit saisonaler Wärmespeicherung
Weitere Informationen unter Silikagel-Wärmespeicher.
Bitte beachten Sie, dass all diese mehr oder weniger aufwendigen Luftsysteme genau geplant werden müssen.