DE19804048A1 - Solaranlage zur Wärmeerzeugung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Solaranlage, die an ein konventionelles Heizsy­ stem zur Unterstützung der Brauchwassererwärmung und/oder Wärmeträ­ gererhitzung koppelbar ist. Die Solaranlage weist einen fluiddurchström­ baren Kollektor zur Erwärmung des Wärmeträgers mittels Sonnenein­ strahlung, eine Vorrichtung zur Umwälzung des Wärmeträgers im Kol­ lektorkreislauf, eine Steuerung zur Regelung der Solaranlage und Rohr­ leitungen zur Verbindung der einzelnen Anlagekomponenten auf.

Da ein Großteil des Kollektorkreislaufes, insbesondere der Sonnenkol­ lektor selbst, an der Außenseite von Gebäuden angebracht ist, müssen je nach klimatischen Gegebenheiten besondere Maßnahmen zur Frostsiche­ rung der Solaranlage getroffen werden. Soll ein Wärmeträger auf Wasser­ basis in dem Kollektorkreislauf verwendet werden, so muß dem Grund­ stoff Wasser ein Frostschutzmittel, beispielsweise Glykol, beigemengt werden, um ein Einfrieren des Wärmeträgers und die damit verbundene Beschädigung des Kollektorkreislaufes sicher auszuschließen. Da im Kollektorkreislauf als Wärmeträger somit kein reines Wasser, sondern ein Wasser-Frostschutz-Gemisch verwendet wird, ist es zwingend erforder­ lich, den Kollektorkreislauf als geschlossenen Stoffkreislauf auszuführen und ein Überströmen des Wärmeträgers aus dem Kollektorkreislauf in den Heizmittelkreislauf auszuschließen. Ansonsten gelangt das Frostschutz­ mittel in den normalen Heizmittelkreislauf, was unerwünscht ist und insbesondere bei der Brauchwassererwärmung wegen der Gesundheitsge­ fährdung des Menschen durch Frostschutzmittel, in keinem Fall hinnehm­ bar ist.

Bei herkömmlichen Solaranlagen wird deshalb die im Kollektorkreislauf erzeugte Wärmeenergie über einen Wärmetauscher in den Heizmittel­ kreislauf, in dem das Brauchwasser und/oder das Heizmittel zur Versor­ gung der Heizkörper zirkuliert, eingekoppelt. In dem Wärmetauscher findet lediglich ein Energieaustausch zwischen dem Kollektorkreislauf und dem Heizmittelkreislauf statt und kein Stoffaustausch zwischen den beiden Wärmeträgerkreisläufen.

Nachteilig bei der Verwendung eines Wasser-Frostschutzmittel-Gemischs als Wärmeträger im Kollektorkreislauf und der Einkopplung der im Kollektorkreislauf erzeugten Energie in den Heizmittelkreislauf über einen Wärmetauscher ist es, daß im Wärmetauscher erhebliche Energieverluste anfallen, und zur Umwälzung der beiden Kreisläufe ständig zwei getrennte Pumpen betrieben werden müssen. Wegen der schlechteren Wärmeaufnah­ me und -abgabe des Wasser-Frostschutzmittel-Gemischs ist eine größere Dimensionierung der Leitungen und Pumpleistungen erforderlich und durch die geringere Viskosität dieses Gemisches folgen schlechtere Fördereigenschaften der Pumpe und Undichtigkeiten an Buchsen und Dichtungen. Zudem besteht die Gefahr von Verklebungen in Ventilen durch das Wasser-Frostschutzmittel-Gemisch. Soll der Wärmeträger in dem Kollektorkreislauf gewechselt werden, so müssen größere Mengen des Frostschutzgemisches umweltverträglich entsorgt werden. Dies wirft insbesondere bei Störfällen Probleme auf, wenn das Frostschutzgemisch unkontrolliert austritt.

Insgesamt bedürfen derartige Solaranlagen eines hohen Wartungsaufwan­ des und haben erhebliche Energieverluste durch den Einsatz eines Wär­ metauschers und durch die Beimengung von Frostschutzmittel zu dem Wärmeträger Wasser.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine Solaranlage zu schaffen, die ohne Frostschutzmittel im Kollektorkreislauf betrieben werden kann und bei der das Einfrieren des Kollektors ausgeschlossen ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Solaranlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Vorzugswürdige Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Bei der vorgeschlagenen Solaranlage kann der Wärmeträger, insbesondere Wasser, aus dem Kollektorkreislauf über zumindest zwei Absperrventile in den konventionellen Heizmittelkreislauf überströmen. Im Ergebnis werden also beide Kreisläufe mit dem selben Wärmeträger betrieben. Verluste durch den Wärmeaustausch zwischen den Kreisläufen über einen Wärme­ tauscher sind damit ausgeschlossen. Im Kollektorkreislauf, vorzugswürdig an der relativ tiefsten Stelle im Kollektorkreislauf, ist ein schaltbares Entleerungsventil angeordnet, mit dem durch Öffnen des Entleerungsven­ tils der Kollektorkreislauf belüftet werden kann. Ein Temperatursensor überwacht die Temperatur in dem belüfteten oder befüllten Kollektor­ kreislauf und gibt diese beispielsweise Information an die Steuerung der Anlage weiter. Sobald durch einen der Temperatursensoren das Unter­ schreiten einer vorgegebenen Referenztemperatur, beispielsweise einer Temperatur kurz überhalb des Gefrierpunkts von Wasser, ausgegeben wird, kann das Entleerungsventil geöffnet werden, wodurch der Kollek­ torkreislauf belüftet wird, und die Absperrventile zum Heizmittelkreislauf geschlossen werden. Im Ergebnis bedeutet dies, daß die Temperatur im Kollektorkreislauf überwacht wird und bei Unterschreitung einer Tempe­ ratur, bei der die Gefahr des Einfrierens des Wärmeträgers im Kollektor­ kreislauf besteht, der Kollektorkreislauf belüftet werden kann. Ein Ein­ frieren des Wärmeträgers in dem Kollektorkreislauf ist damit ausschließ­ bar. Sobald der Kollektorkreislauf belüftet wird, kann der Heizmittel­ kreislauf von dem Kollektorkreislauf getrennt werden und bleibt somit weiterhin funktionsfähig. Sobald die Temperatur im Kollektorkreislauf wieder über die Referenztemperatur ansteigt, muß der Kollektorkreislauf entweder manuell oder vorzugswürdig automatisch entlüftet werden und kann anschließend wieder an den Heizmittelkreislauf angekoppelt werden.

Die Belüftung der Anlage durch öffnen des Entleerungsventils und das Schließen der Absperrventile kann erfindungsgemäß manuell durch den Betreiber erfolgen. Um die Anlage auch bei längerer Abwesenheit des Betreibers wirksam gegen Frost zu schützen, ist es jedoch vorzugswürdig, wenn beim Unterschreiten der Referenztemperatur im Kollektorkreislauf das Entleerungsventil und die Absperrventile von der Anlagensteuerung automatisch geöffnet bzw. geschlossen werden. Die Anlage ist damit im wesentlichen unabhängig von der Überwachung durch den Betreiber.

Um die Anlage gegen die Beschädigung durch Frost auch beim Ausfall der Anlagensteuerung wegen Stromausfall wirksam zu schützen und dabei den Heizmittelkreislauf in Funktion zu halten, sollten die Absperrventile zwischen dem Kollektorkreislauf und dem konventionellen Heizmittel­ kreislauf stromlos geschlossen und das Entleerungsventil im Kollektor­ kreislauf stromlos geöffnet sein. Fällt die Anlagensteuerung durch Strom­ ausfall aus, so öffnet sich automatisch das Entleerungsventil und belüftet den Kollektorkreislauf, womit dieser dann nicht mehr einfrieren kann. Zugleich schließen automatisch die Absperrventile zwischen dem Kollek­ torkreislauf und dem konventionellen Heizmittelkreislauf und sorgen damit dafür, daß der konventionelle Heizmittelkreislauf in Funktion bleibt.

Da der Kollektorkreislauf erfindungsgemäß nicht als geschlossener Kreis­ lauf ausgeführt ist, sollte er durch einen Bypass kurzgeschlossen werden können, um eine Umwälzung des Wärmeträgers im Kollektorkreislauf zu ermöglichen. Um nach Möglichkeit alle Bereiche des Kollektorkreislaufes im kurzgeschlossenen Zustand umwälzen zu können, sollte der Bypass vorzugswürdig zwischen den beiden Absperrventilen zum Heizmittel­ kreislauf angeordnet sein. Durch den Bypass wird es ermöglicht, beim Anfahren des Kollektorkreislaufes den Wärmeträger bei geschlossenen Absperrventilen so lange im Kollektorkreislauf umzuwälzen, bis er eine Temperatur erreicht hat, die in etwa der Temperatur des Wärmeträgers im Heizmittelkreislauf entspricht. Erst beim Erreichen dieser Referenztempe­ ratur wird der Bypass geschlossen und zugleich die Absperrventile zwi­ schen dem Kollektorkreislauf und dem Heizmittelkreislauf geöffnet, womit die beiden Kreisläufe vereinigt werden.

Als Absperrventile zwischen den Kreisläufen können alle Arten von Ventilen eingesetzt werden, die gemäß der Funktion der Anlage von der Steuerung oder dem Betreiber ansteuerbar sind. Das Absperrventil zwi­ schen dem Vorlauf des Kollektorkreislaufs und dem konventionellen Heizmittelkreislauf, d. h. das Absperrventil das von dem Wärmeträger aus dem konventionellen Heizmittelkreislauf kommend in den Kollektorkreis­ lauf überströmend durchströmt wird, sollte vorzugswürdig als elektrisch schaltbares 3-Wege-Regelventil ausgestaltet sein. Derartige an sich bekannte Regelventile können durch entsprechende Steuerspannungen verstellt werden. Wird das Regelventil in einer 3-Wege-Ausführung eingesetzt, so kann an das Ventil der konventionelle Heizmittelkreislauf, der Vorlauf des Kollektorkreislaufs und der Bypass des Kollektorkreis­ laufs angeschlossen werden. Durch entsprechende Verstellung des 3-Wege-Ventils kann dann zwischen Überströmbetrieb und kurzgeschlosse­ nem Bypassbetrieb umgeschaltet werden.

Das Absperrventil am Rücklauf des Kollektorkreislaufs, d. h. das Ab­ sperrventil, das von dem Wärmeträger aus dem Kollektorkreislauf kom­ mend in den konventionellen Heizmittelkreislauf überströmend durch­ strömt wird, muß lediglich dafür sorgen, daß kein Wärmeträger aus dem konventionellen Heizmittelkreislauf in Richtung des Kollektorkreislaufs überströmen kann. Zur Erreichung dieser Funktion kann selbstverständlich ein elektrisch schaltbares Regelventil, das von der Steuerung ansteuerbar ist, eingesetzt werden. Kostengünstiger und ausreichend für die Funktion der Anlage ist es jedoch, wenn das Absperrventil an dieser Stelle als mechanisch wirkender Rückflußverhinderer ausgestaltet ist. Derartige Rückflußverhinderer können lediglich in einer Richtung von einem Fluid durchströmt werden. Der Rückflußverhinderer ist so zwischen Kollektor­ kreislauf und konventionellem Heizmittelkreislauf einzubauen, daß der Wärmeträger allein aus dem Kollektorkreislauf kommend in den konven­ tionellen Heizmittelkreislauf überströmen kann. In der Gegenrichtung sperrt der Rückflußverhinderer und schließt somit das Überströmen von Wärmeträger aus dem konventionellen Heizmittelkreislauf in den Kollek­ torkreislauf an dieser Stelle aus.

Das Absperrventil zwischen Kollektorkreislaufs und dem konventionellen Heizmittelkreislauf kann auch als kombiniertes Ventil ausgestaltet sein, das ein elektrisch schaltbares 3-Wege-Regelventil und einen mechanisch wirkenden Rückflußverhinderer aufweist. Durch diese Maßnahme wird eine vorteilhafte Funktionsintegration in einem kombinierten Bauteil erreicht.

Erfindungsgemäß wird der Kollektorkreislauf der Anlage beim Unter­ schreiten einer Referenztemperatur belüftet, um ein Einfrieren des Kol­ lektorkreislaufs zu verhindern. Steigt die Außentemperatur danach auf ein Niveau oberhalb der Referenztemperatur an, so muß der Kollektorkreis­ lauf zur Nutzung der Sonnenenergie wieder entlüftet werden. Vor der Entlüftung des Kollektorkreislaufes müssen sich alle Bauteile des Kollek­ torkreislaufes so weit erwärmt haben, daß ein Einfrieren des Wärmeträ­ gers überall im Kollektorkreislauf ausgeschlossen ist. Naturgemäß er­ wärmt sich der Sonnenkollektor infolge der Sonneneinstrahlung sehr viel schneller als die anderen Teile des Kollektorkreislaufs. Um die im Son­ nenkollektor anfallende Wärmeenergie zur möglichst schnellen und gleichmäßigen Erwärmung des gesamten Kollektorkreislaufs zu nutzen, sollte eine Luftpumpe im Kollektorkreislauf zuschaltbar sein, mit der Luft im Kollektorkreislauf umgewälzt oder durchgepumpt werden kann. Die eingeförderte Luft kann aus dem Innenbereich des Gebäudes, insbesondere aus dem Bereich des Heizungskellers, entnommen werden, wodurch dem Kollektorkreislauf zusätzlich Wärmeenergie zugeführt wird. Wird in dieser Art erwärmte Luft aus einer externen Quelle permanent zugeführt, muß die Luft nach der Durchströmung des Kollektorkreislaufs an dem Entlüf­ tungsventil wiederum ausströmen können. Wird keine erwärmte Luft zugeführt, ist es vorteilhaft, die Luft in dem kurzgeschlossenem Kollek­ torkreislauf zirkulieren zu lassen und die in dem Sonnenkollektor vor­ handene Strahlungsenergie zur Erwärmung des Kollektorkreislaufs zu nutzen.

In dem Kollektorkreislauf sollte ein Mikroblasenluftabscheider angeordnet sein. Da der Kollektorkreislauf erfindungsgemäß regelmäßig be- und entlüftet wird, tritt häufig Sauerstoff in den Kollektorkreislauf ein und kann sich dort in dem Wärmeträger lösen. Da im Wärmeträger gelöster Sauerstoff beim Betrieb einer Heizanlage unerwünscht ist, sollte der gelöste Sauerstoff nach jedem Entlüften des Kollektorkreislaufs vor dem Öffnen der Absperrventile zu dem konventionellen Heizmittelkreislauf aus dem Wärmeträger weitgehend entfernt werden. Dies kann in einem an sich bekannten Mikroblasenluftabscheidern geschehen. Nach der Entlüftung des Kollektorkreislaufes wird vor dem Öffnen der Absperrventile zum konventionellen Heizmittelkreislauf der Wärmeträger im Bypassbetrieb des Kollektorkreislaufs umgewälzt. Bei dieser Umwälzung durchströmt der Wärmeträger im Kollektorkreislauf den Mikroblasenluftabscheider, wo­ durch der im Wärmeträger gelöste Sauerstoff entfernt wird.

Um den Kollektorkreislauf beim Öffnen des Entlüftungsventils schnell und vollständig belüften zu können, sollte im Kollektorkreislauf ein Schwim­ merentlüfter angeordnet sein. Dieser Schwimmerentlüfter sorgt dafür, daß beim Ablassen des Wärmeträgers durch das Entleerungsventil Luft durch den Schwimmerentlüfter in den Kollektor nachströmen kann, wodurch der Entleerungsprozeß unterstützt wird. Grundsätzlich kann diese Belüf­ tungsfunktion durch jede Art von Ventil erfüllt werden. Vorteilhaft bei dem Schwimmerentlüfter ist es, daß sich dieser beim Befüllen des Kol­ lektorkreislaufs mit dem Wärmeträger ohne Ansteuerung durch die Anla­ gensteuerung automatisch verschließt.

Zum Ausgleich der thermischen Ausdehnung des Wärmeträgers können in der Anlage konventionelle Druckausdehngefäße eingesetzt werden. Da jedoch die in dem Gesamtkreislauf zirkulierende Menge von Wärmeträger durch die Zu- bzw. Abschaltung des Kollektorkreislaufs in einem großen Bereich schwankt, wären sehr große Druckausdehngefäße notwendig. Es ist deshalb vorteilhafter, in der Heizungsanlage ein druckloses Aus­ gleichsgefäß, in dem ausreichend Wärmeträger drucklos gespeichert werden kann, vorzusehen. Dieses Ausgleichsgefäß kann insbesondere unterhalb des Entleerungsventils des Kollektorkreislaufs angeordnet sein, um dort die aus dem Kollektorkreislauf beim Belüften ausströmende Wärmeträgerflüssigkeit aufzunehmen. Die Druckerhöhung in dem Hei­ zungskreislauf erfolgt durch eine Druckerhöhungspumpe, die zwischen das Ausgleichsgefäß und dem konventionellen Heizmittelkreislauf geschaltet werden kann. Sobald der Druck in dem Heizmittelkreislauf unterhalb eines Referenzwertes fällt, wird der Wärmeträger durch die Druckerhöhungs­ pumpe nachgefördert, bis der Druck einen vordefinierten Sollwert er­ reicht. Außerdem ist in dem konventionellen Heizmittelkreislauf und/oder dem Kollektorkreislauf ein Sicherheitsventil zur Druckbegrenzung einge­ baut.

Steigt der Druck in einem Kreislauf durch thermische Ausdehnung des Wärmeträgers und übersteigt einen Referenzwert, wird das Sicherheits­ ventil geöffnet und es strömt so lange Wärmeträgerflüssigkeit aus, bis der Druck in dem Kreislauf unter den vordefinierten Referenzwert fällt. Der Auslauf des Sicherheitsventils sollte vorzugswürdig in das Ausgleichsge­ fäß eingeleitet werden, um die ausströmende Wärmeträgerflüssigkeit aufzufangen.

Da das Ausgleichsgefäß im wesentlichen drucklos gegenüber der Umge­ bungsatmosphäre sein soll, kann es nicht luftdicht gegenüber der Umge­ bungsatmosphäre abgesperrt werden. Damit steht Luftsauerstoff in dem Ausgleichsgefäß für organische Umsetzungen zur Verfügung. Deshalb besteht die Gefahr, daß durch den Luftsauerstoff Fäulnisprozesse oder das Wachstum von Algen oder Mikroorganismen in dem Wärmeträger ermög­ licht wird. Solch ein Wachstum ist unerwünscht, da Ventile und Leitungen der Kreisläufe durch die entsprechenden Wachstumsprodukte verstopft werden könnten. Deshalb sollte nach der Befüllung des Ausgleichsgefäßes mit Wärmeträger eine gewisse Menge Öl zum Luftabschluß des Wärmeträ­ gers in das Ausgleichsgefäß eingebracht werden. Da das Öl leichter als der Wärmeträger ist, schwimmt es auf dem Wärmeträger und bewirkt dadurch den Luftabschluß des Wärmeträgers. Damit ist zugleich gewährleistet, daß das Öl nicht mit dem Wärmeträger in den Heizmittelkreislauf eingetragen wird. Vorzugswürdig sollte ein toxisch unbedenkliches Öl, beispielsweise ein lange haltbares Speiseöl verwendet werden. Sollte durch die unge­ wollte vollständige Entleerung des Ausgleichsgefäßes Öl in den Heizmit­ telkreislauf eingetragen werden, beispielsweise wenn zu wenig Wärmeträ­ ger im Ausgleichsgefäß vorhanden ist, muß nicht der komplette Heizmit­ telkreislauf entleert werden, da Öl in den, wie hier vorhandenen, geringen und ungiftigen Mengen gesundheitlich unbedenklich ist.

Erfindungsgemäß ist es ausreichend, lediglich an einer Stelle des Kollek­ torkreislaufs die Temperatur zu messen und die Be- bzw. Entlüftung des Kollektorkreislaufs in Abhängigkeit von dieser Temperatur zu steuern. Vorteilhaft ist es jedoch, Temperatursensoren am oder im Kollektor, sowie am oder im Rücklauf des Kollektorkreislaufs anzuordnen. Sobald der Temperatursensor am oder im Kollektor die Überschreitung einer Referenztemperatur im belüfteten Kollektor anzeigt, kann Luft durch den Kollektorkreislauf gepumpt werden, um diesen möglichst schnell und gleichmäßig zu erwärmen. Überschreitet die Temperatur auch am Ort des zweiten Temperatursensors im oder am Rücklauf des Kollektorkreislaufs infolge dieser Erwärmung eine weitere Referenztemperatur, so kann mit der Entlüftung des Kollektorkreislaufs durch zufördern von Wärmeträger­ flüssigkeit begonnen werden.

Die erfindungsgemäße Ansteuerung der Absperr- und Entlüftungsventile kann in die normale Anlagensteuerung integriert werden. Da jedoch die fehlerhafte Ansteuerung insbesondere des Entlüftungsventils zu einer schwerwiegenden Beschädigung der Anlage im Falle von Frost führen kann, sollte bei der Verkabelung der Anlage zwischen das elektrisch schaltbare Entleerungsventil und das elektrisch schaltbare Absperrventil am Vorlauf des Kollektorkreislaufs einerseits und die Anlagenregelung andererseits ein unabhängiges Sicherheitsrelais geschaltet sein. Als Ein­ gangswerte werden die von den Temperaturfühlern gemessenen Tempera­ turen im Kollektorkreislauf in das Sicherheitsventil eingespeist. Als Ausgangsgrößen werden von dem Sicherheitsrelais nur das Entleerungs­ ventil und das Absperrventil im Vorlauf des Kollektorkreislaufs geschal­ tet. Sobald die Temperatur an den Temperaturfühlern unterhalb des Referenzwertes fällt oder der Strom ausfällt, löst sich das Sicherheitsre­ lais und das spannungslose Entleerungsventil öffnet sich und das span­ nungslose Absperrventil schließt sich unabhängig vom Zustand der sonsti­ gen Anlagenregelung.

Die Betriebssicherheit der Anlage kann noch weiter erhöht werden, wenn zur Ansteuerung des Sicherheitsrelais Temperatursensoren am oder im Kollektor und/oder am oder im Rücklauf des Kollektorkreislaufs angeord­ net sind, die von den Temperatursensoren der sonstigen Regelung unab­ hängig sind. Im Ergebnis wird die Temperatur an diesen Stellen dann von zwei unabhängig voneinander funktionierenden Temperatursensoren gemessen. Tritt bei einem der Temperatursensoren eine Fehlfunktion auf, so werden in der Anlagensteuerung und in dem Sicherheitsrelais unter­ schiedliche Temperaturen angezeigt. Sobald eine solche Differenztempe­ ratur vorliegt, kann eine Warnmeldung durch die Anlagensteuerung ausgegeben werden und der Kollektorkreislauf vorsichtshalber entlüftet werden.

Die Einkoppelung von Wärmeenergie aus dem Sonnenkollektor in den konventionellen Heizmittelkreislauf ist nur dann sinnvoll möglich, wenn die Temperatur des Wärmeträgers in dem Kollektorkreislauf zumindest etwas höher ist als die Temperatur des Wärmeträgers im Speicher des konventionellen Heizsystems. Die Solaranlage sollte deshalb so betrieben werden, daß bei einer Temperaturdifferenz von größer ΔT zwischen der Temperatur des Rücklaufs des Kollektorkreislaufs und der Temperatur im Speicher des konventionellen Heizsystems die Absperrventile zwischen den Kreisläufen geöffnet werden. Dann strömen die Wärmeträger aus beiden Kreisläufen ineinander über und bilden einen Gesamtkreislauf, wodurch die Wärmeenergie aus dem Sonnenkollektor in das konventio­ nelle Heizsystem eingekoppelt wird. Sobald die Temperaturdifferenz zwischen der Temperatur des Kollektorkreislaufs und der Temperatur im Speicher des konventionellen Heizsystems kleiner als ΔT ist, werden die Absperrventile geschlossen, da dann eine Einkopplung von Wärmeenergie aus dem Kollektorkreislauf im wesentlichen nicht mehr möglich ist. Nach dem Schließen der Absperrventile wird der Kollektorkreislauf im Bypass­ betrieb gefahren und der Wärmeträger im kurzgeschlossenen Kollektor­ kreislauf so lange umgewälzt, bis die Temperatur am Rücklauf des Kol­ lektorkreislaufs wieder so weit angestiegen ist, daß eine Temperaturdiffe­ renz von größer ΔT gegenüber der Temperatur im Speicher des konven­ tionellen Heizsystems vorliegt, woraufhin die Absperrventile wiederum geöffnet werden.

Um ein ständiges Umschalten der Absperrventile bei langen Solarleitungen und geringer Sonneneinstrahlung zu vermeiden, sollte die Umschaltung vom Bypassbetrieb auf Überströmbetrieb und umgekehrt nicht jeweils bei genau der Temperaturdifferenz ΔT erfolgen, sondern erst beim Vorliegen einer Differenztemperatur von ΔT plus/minus der Schalthysterese hT. Beispielsweise kann als Temperaturdifferenz ΔT eine Temperatur von 4° Celsius und als Schalthysterese hT ein Wert von 3° Celsius eingestellt werden. Im Ergebnis würde dann bei einer Temperaturdifferenz zwischen dem Kollektorkreislauf und der Temperatur im Speicher des konventio­ nellen Heizsystems von 7° Celsius von Bypassbetrieb auf Überströmbe­ trieb durch Öffnen der Absperrventile umgeschaltet werden. Fällt die Temperaturdifferenz auf einen Wert von 1° Celsius, wird durch Schließen der Absperrventile von Überströmbetrieb auf Bypassbetrieb umgeschaltet, der so lange beibehalten wird, bis erneut eine Temperaturdifferenz von 7° Celsius vorhanden ist.

Die Befüllung der Solaranlage beim Anfahren des Kollektorkreislaufs sollte sich vorzugswürdig in folgenden Schritten vollziehen: Im belüfteten Zustand des Kollektorkreislaufs ist das Entlüftungsventil geöffnet, die Absperrventile zum konventionellen Heizmittelkreislauf sind geschlossen und der Kollektorkreislauf ist durch einen Bypass zwischen den beiden Absperrventilen kurzgeschlossen.

Nachdem der Temperaturfühler im Kollektor eine Temperatur größer als die Referenztemperatur T1 ausgegeben hat, die anzeigt, daß ausreichend Sonne ein strahlt, wird eine Luftpumpe im Kollektorkreislauf eingeschaltet, die Luft durch den Kollektorkreislauf fördert. Durch diese Luft, die entweder in dem Kollektorkreislauf umgewälzt werden kann oder aus der Umgebungsatmosphäre nachgefördert wird, wird der gesamte Kollektor­ kreislauf auf ein gleichmäßiges Temperaturniveau erwärmt.

Sobald ein zweiter Temperaturfühler im Kollektorkreislauf eine Tempera­ tur größer als die Referenztemperatur T2 mißt, die als Maß dafür gilt, daß der gesamte Kollektorkreislauf so weit erwärmt ist, daß ein Einfrieren des Wärmeträgers sicher ausgeschlossen ist, wird die Luftpumpe abgeschaltet und das Absperrventil am Vorlauf des Kollektors für die Zeit t1 geöffnet. Durch den Überdruck im konventionellen Heizmittelkreislauf wird der Kollektorkreislauf mit dem Wärmeträger befüllt und im Kollektorkreislauf vorhandene Luft kann am geöffneten Entlüftungsventil ausströmen. Nach einer Verzögerungszeit t2, die zumindest etwas kürzer ist als die Öff­ nungszeit des Absperrventils t1, wird das Entlüftungsventil geschlossen. Innerhalb der Verzögerungszeit t2 muß der vollständige Kollektorkreis­ lauf entlüftet worden sein. Nach Ablauf der Öffnungszeit t1 wird das Absperrventil am Vorlauf des Kollektorkreislaufs wieder geschlossen und der Kollektorkreislauf durch Öffnen des Bypasses wiederum kurzgeschlos­ sen. In diesem Zustand sind die beiden Kreisläufe vollständig voneinander getrennt und der Wärmeträger kann in beiden Kreisläufen jeweils unab­ hängig voneinander zirkulieren. Mit Ablauf der Verzögerungszeit t3, die zumindest etwas größer als die Öffnungszeit t1 ist, wird die Umwälzpum­ pe im Kollektorkreislauf eingeschaltet und der Wärmeträger in dem kurzgeschlossenen Kollektorkreislauf umgewälzt. Dadurch kann in dem Wärmeträger mittels des Sonnenkollektors aufgefangene Sonnenenergie akkumuliert werden und zugleich im Wärmeträger enthaltene, gelöste Luft in einem Mikroblasenluftabscheider abgeschieden werben. Nach Erreichen einer Referenztemperatur T3 im Kollektorkreislauf, die zumindest etwas größer als die Temperatur im Speicher des konventionellen Heizsystems ist, werden die Absperrventile zum konventionellen Heizmittelkreislauf geöffnet, wodurch die beiden Wärmeträgerkreisläufe vereinigt werden und die in dem Kollektor aufgefangene Sonnenenergie in das Heizsystem eingekoppelt wird.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand lediglich eine bevorzugte Ausfüh­ rungsformen darstellender Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 den Aufbau einer Solaranlage in einem schematischen Funk­ tionsschaubild;

Fig. 2 ein Ablaufschema beim Anfahren des Kollektorkreislaufs ei­ ner Solaranlage;

Fig. 3 das Blockschaltbild eines Sicherheitsrelais.

Fig. 1 zeigt die Solaranlage 1 mit dem Sonnenkollektor 2, der vom Vor­ lauf 3 des Kollektorkreislaufes zum Rücklauf 4 des Kollektorkreislaufes hin von Wasser durchströmt werden kann. Der Vorlauf 3 kann über das als elektrisch schaltbares 3-Wege-Ventil 5 ausgestaltete Absperrventil mit dem Zulauf 6 des konventionellen Heizmittelkreislaufes verbunden wer­ den. An dem als Rückflußverhinderer 7 ausgestaltete Absperrventil kann das Wasser aus dem Rücklauf 4 des Kollektorkreislaufes über den Ablauf 8 des konventionellen Heizmittelkreislaufes überströmen. Zwischen den beiden Absperrventilen 5 und 7 ist der Bypass 9 angeordnet. Das 3-Wege- Ventil 5 kann zwischen zwei Stellungen verstellt werden. In der ersten Stellung ist das Ventil vom Zulauf 6 des konventionellen Heizmittelkreis­ laufs zum Vorlauf 3 des Kollektorkreislaufs geöffnet und der Bypass 9 verschlossen, was dem Überströmbetrieb entspricht. In der zweiten Stellung ist das Ventil vom Bypass 9 zum Vorlauf 3 des Kollektorkreis­ laufs hin geöffnet und der Zulauf 6 des konventionellen Heizmittelkreis­ laufs verschlossen, was dem Bypassbetrieb entspricht. Im Überströmbe­ trieb kann das Wasser aus dem konventionellen Heizmittelkreislauf in den Kollektorkreislauf überströmen und fließt, sobald ein entsprechender Druck im Kollektorkreislauf aufgebaut ist, durch den Rückflußverhinderer 7 aus dem Rücklauf 4 des Kollektorkreislaufs zurück in den Ablauf 8 des konventionellen Heizmittelkreislaufs. Im Bypassbetrieb des 3-Wege- Ventils 5 sind der konventionelle Heizmittelkreislauf und der Kollektor­ kreislauf voneinander getrennt und der Kollektorkreislauf über den Bypass 9 kurzgeschlossen, so daß der Wärmeträger in dem Kollektorkreislauf mit der Umwälzpumpe 10 umgewälzt werden kann.

Die Temperaturfühler 11 und 12 messen die Temperatur im Kollektor­ kreislauf am Kollektor 2 und die Temperaturfühler 13 und 14 messen die Temperatur im Rücklauf 4 des Kollektorkreislaufs. Die Temperaturfühler sind an beiden Stellen jeweils doppelt vorgesehen, um eine höhere Be­ triebssicherheit zu gewährleisten. Die von den Temperaturfühlern 11 und 13 gelieferten Meßspannungen werden in der Anlagensteuerung ausge­ wertet und die von den Temperaturfühlern 12 und 14 gelieferten Meß­ spannungen dienen zur Ansteuerung eines nicht dargestellten Sicherheits­ relais, das das 3-Wege-Ventil 5 sowie das elektrisch schaltbare Entlee­ rungsventil 15 ansteuert. Ist der Kollektorkreislauf mit Wasser befüllt und wird durch einen der Temperaturfühler 12 oder 14 eine Temperatur angezeigt, bei der die Gefahr des Einfrierens des Wassers im Kollektor­ kreislauf besteht, wird das 3-Wege-Ventil 5 und das Entleerungsventil 15 von dem Sicherheitsrelais in einen spannungslosen Zustand geschaltet. Im spannungslosen Zustand wird das 3-Wege-Ventil in die Bypass-Stellung verstellt und somit der Kollektorkreislauf vom konventionellen Heizmit­ telkreislauf getrennt. Zugleich öffnet sich das Entleerungsventil 15 im spannungslosen Zustand und das Wasser strömt aus dem Kollektorkreis­ lauf in das Ausgleichsgefäß 16. Um eine möglichst rasche Entleerung des Kollektorkreislaufes zu erreichen, ist im Rücklauf 4 ein Schwimmerent­ lüfter 28 angeordnet, durch den Luft in den Kollektorkreislauf nachströ­ men kann.

Soll der belüftete Kollektorkreislauf danach wieder mit Wasser befüllt werden, so wird vor der Befüllung mittels der Luftpumpe 17 aufgewärmte Luft, beispielsweise aus dem Heizungskeller, durch den Vorlauf 3, den Kollektor 2 und den Rücklauf 4 zum geöffneten Entleerungsventil 15 hindurchgefördert. Durch diesen Luftstrom wird der Kollektorkreislauf gleichmäßig vorgewärmt, um ein pfropfenartiges Erstarren des Wassers an kälteren Stellen des Kollektorkreislaufs beim Befüllen zu verhindern. Um im befüllten Zustand des Kollektorkreislaufs ein Austreten des Wassers durch die Luftpumpe auszuschließen, ist zwischen der Luftpumpe 17 und dem Vorlauf 3 des Kollektorkreislaufs der Rückflußverhinderer 18 ange­ ordnet.

Der Mikroblasenluftabscheider 19 sorgt dafür, daß nach der Befüllung des Kollektorkreislaufs im Wasser gelöste Luft abgeschieden werden kann. Mit dem Druckfühler 20 kann der Überdruck in dem Heizmittelkreislauf gemessen werden. Unterschreitet der vorhandene Druck einen vorgegebe­ nen Sollwert, wird die Druckerhöhungspumpe 21 von der Anlagensteue­ rung in Betrieb gesetzt und so lange Wasser aus dem Ausgleichsgefäß 16 in den Heizmittelkreislauf nachgefördert, bis der Drucksollwert wiederum erreicht ist. Um zu verhindern, daß das unter Überdruck stehende Wasser aus dem Heizmittelkreislauf durch die Druckerhöhungspumpe 21 in den drucklosen Ausgleichsbehälter 16 gedrückt wird, ist zwischen dem Heiz­ mittelkreislauf und der Druckerhöhungspumpe 21 der Rückflußverhinderer 22 angeordnet.

Übersteigt der Überdruck in dem Heizmittelkreislauf ein zulässiges Maß, beispielsweise durch thermische Ausdehnung des Wassers, öffnet sich das Sicherheitsventil 23 und es strömt so lange Wasser in den Ausgleichsbe­ hälter aus, bis sich das Sicherheitsventil 23 beim Erreichen des Druck­ sollwertes wieder schließt.

Fig. 2 zeigt einen Ablaufplan beim Anfahren und Befüllen des Kollektor­ kreislaufes, in dem die Schaltzustände der Luftpumpe 17, des Ventils 5, des Ventils 15 und der Umwälzpumpe 10 in Abhängigkeit von den gemes­ senen Temperaturen und vorgegebener Zeitintervalle über einer Zeitachse angetragen sind. Eine in den Ablaufplan durchgezogene Linie hat dabei die Bedeutung, daß das entsprechende Bauteil mit Spannung beaufschlagt ist.

Während des Zeitraums t0 vor dem Anfahren befindet sich der Kollektor­ kreislauf wegen zu geringer Sonneneinstrahlung und zu geringen Außen­ temperaturen im belüfteten Zustand, um dadurch ein Einfrieren des Kol­ lektorkreislaufes zu verhindern. Die von dem Ablaufplan dargestellten Bauteile, nämlich die Luftpumpe 17, das Ventil 5, das Ventil 15 und die Umwälzpumpe 10, befinden sich während des Intervalls t0 alle im span­ nungslosen Zustand. Das heißt, das Entleerungsventil 15 ist geöffnet und das 3-Wege-Ventil 5 befindet sich in der Bypass-Stellung, so daß der Kollektorkreislauf und der konventionelle Heizmittelkreislauf vollständig voneinander getrennt sind.

Sobald der Temperaturfühler 11 an die Steuerung meldet, daß die Tempe­ ratur am Kollektor 2 die Referenztemperatur T1, beispielsweise 45° Celsius, überschritten hat, wird die Luftpumpe 17 mit Spannung beauf­ schlagt und fördert vorgewärmte Luft durch den Kollektorkreislauf. Die Luftpumpe bleibt so lang eingeschaltet, bis der Temperaturfühler 13 am Rücklauf 4 des Kollektorkreislaufs an die Steuerung meldet, daß die Referenztemperatur T2, beispielsweise 4° Celsius, an dieser Stelle erreicht ist. Damit ist gewährleistet, daß der gesamte Kollektorkreislauf ausrei­ chend vorgewärmt ist und ein pfropfenartiges Gefrieren von Wasser nicht befürchtet werden muß. Die Dauer dieses Prozeßabschnittes hängt von den Außentemperaturen und der zur Verfügung stehenden Lufttemperatur ab. Nach dem Erreichen der Referenztemperatur T2 am Temperaturfühler 13 wird die Luftpumpe 17 abgeschaltet und das 3-Wege-Ventil 5 für die Dauer t1 mit Spannung beaufschlagt. Solange das 3-Wege-Ventil 5 unter Spannung steht, befindet es sich in der Überströmstellung, so daß Wasser durch den Überdruck im konventionalen Heizmittelkreislauf aus dem Zulauf 6 in den Vorlauf 3 des Kollektorkreislaufs gedrückt wird. Zu Beginn der Öffnungszeit t1 befindet sich das Entleerungsventil 15 im spannungslosen Zustand, ist also geöffnet, so daß das in den Kollektor­ kreislauf einströmende Wasser die dort vorhandene Luft durch das Entlee­ rungsventil 15 nach außen verdrängen kann. Dadurch wird eine weitge­ hende Entlüftung des Kollektorkreislaufs erreicht.

Um eine möglichst vollständige Entlüftung des Kollektorkreislaufs zu erreichen, sollte das Entleerungsventil 15 möglichst weit am Ende des Rücklaufs 4 des Kollektorkreislaufs angeordnet sein. Nach Ablauf der Verzögerungszeit t2, die zusammen mit t1 beginnt, wird das Entleerungs­ ventil 15 von der Steuerung mit Spannung beaufschlagt, wodurch es sich schließt. Danach wird das Wasser in dem Kollektorkreislauf bis zum Ablauf der Öffnungszeit t1 statisch unter Überdruck gesetzt, ohne daß weiteres Wasser oder Luft aus dem Kollektorkreislauf ausströmen kann. Mit Ablauf der Öffnungszeit t1 wird das 3-Wege-Ventil 5 wieder in einen spannungslosen Zustand versetzt, wodurch es von der Überströmstellung in die Bypass-Stellung verstellt wird. Nach dem Umstellen des 3-Wege- Ventils 5 in die Bypass-Stellung ist der Kollektorkreislauf im wesentlichen mit Wasser befüllt, vom konventionellen Heizmittelkreislauf getrennt und über den Bypass 9 kurzgeschlossen. Nach Ablauf der Verzögerungszeit t3, die zusammen mit t1 und t2 beginnt, wird die Umwälzpumpe 10 einge­ schaltet und wälzt das Wasser in dem kurzgeschlossenen Kollektorkreis­ lauf um. Durch die am Kollektor 2 einfallende Sonneneinstrahlung wird Wärmeenergie in dem im Kollektorkreislauf zirkulierenden Wasser akku­ muliert, wodurch eine kontinuierliche Erwärmung des Wassers erreicht wird. Sobald der Temperaturfühler 11 oder 13 der Steuerung anzeigt, daß das Wasser in dem Kollektorkreislauf die Referenztemperatur t3, die zumindest etwas überhalb der Temperatur im Speicher des konventionellen Heizmittelkreislaufs liegt, überschritten ist, wird das 3-Wege-Ventil 5 wieder mit Spannung beaufschlagt und schaltet von der Bypass-Stellung in die Überströmstellung um. Damit sind die beiden Kreisläufe miteinander in einem Gesamtkreislauf verbunden und die in dem Sonnenkollektor 2 erzeugte Wärmeenergie kann in das Heizsystem eingekoppelt werden.

In Fig. 3 ist ein Sicherheitsrelais 24 zur Ansteuerung des 3-Wege-Ventils 5 und des Entleerungsventils 15 dargestellt. Erst wenn die Relais 25 und 26 bei Überschreitung der entsprechenden Referenztemperaturen an den Temperaturfühlern 12 und 14 geschlossen werden, wird das Sicherheits­ relais 24 mit Spannung versorgt und dadurch angezogen. Erst dann können die Ventile 5 und 15 von der schematisch dargestellten Steuerung 27 über das Sicherheitsrelais 24 angesteuert werden. Fällt der Strom aus oder fällt eines der Relais 25 oder 26 wegen Unterschreitung der entspre­ chenden Referenztemperatur an den Temperaturfühlern 12 oder 14 ab, so liegt am Relais 24 keine Versorgungsspannung mehr an, wodurch es abfällt und die Ventile 5 und 15 unabhängig vom Zustand der Steuerung 27 in einen spannungslosen Zustand geschaltet werden. In diesem span­ nungslosen Zustand öffnet das Entleerungsventil 15 und belüftet dadurch den Kollektorkreislauf. Zugleich schließt das 3-Wege-Ventil 5 den Kol­ lektorkreislauf von dem konventionellen Heizmittelkreislauf ab. Durch eine derartige Ansteuerung der Ventile 5 und 15 wird eine größtmögliche Sicherheit gegenüber der Beschädigung des Kollektorkreislaufs bei Be­ triebsstörungen der Anlage gewährleistet. Beim Auftreten einer Betriebs­ störung oder bei Unterschreitung der zulässigen Temperaturen wird der Kollektorkreislauf automatisch in den belüfteten Betriebszustand überge­ führt, der frostsicher ist.

Claims (18)

1. Solaranlage, die an eine konventionelles Heizsystem zur Unterstützung der Brauchwassererwärmung und/oder Wärmeträgererhitzung koppelbar ist, mit einem fluiddurchströmbaren Kollektor zur Erwärmung eines Wärmeträgers mittels Sonneneinstrahlung, einer Vorrichtung zur Umwälzung des Wärmeträgers im Kollektorkreislauf, einer Steuerung zur Regelung der Solaranlage und Rohrleitungen zur Verbindung der einzelnen Anlagekomponenten, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeträger aus dem Kollektorkreislauf (3, 2, 4) über zumindest ein Absperrventil (5, 7) unmittelbar in den konventionellen Heizmittelkreislauf (6, 8) überströmen kann, im Kollektorkreislauf (3, 2, 4) ein schaltbares Entleerungsventil (15) angeordnet ist und zumindest ein Temperatursensor (11, 12, 13, 14) die Temperatur im Kollektorkreislauf (3, 2, 4) überwacht.

2. Solaranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sobald durch einen Temperatursensor (11, 12, 13, 14) das Unterschreiten einer vorgegebene Referenztemperatur im Kollektorkreislauf (3, 2, 4) ausgegeben wird, die Steuerung das Entleerungsventil (15) öffnet, wodurch der Kollektorkreislauf (3, 2, 4) belüftet wird, und im wesentlichen zeitgleich die Absperrventile (5, 7) zum konventionellen Heizmittelkreislauf (6, 8) schließt, wodurch der konventionelle Heizmittelkreislauf (6, 8) vom Kollektorkreislauf (3, 2, 4) getrennt wird.

3. Solaranlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrventile (5, 7) zwischen dem Kollektorkreislauf (3, 2, 4) und dem konventionellen Heizmittelkreislauf (6, 8) stromlos geschlossen und das Entleerungsventil (15) im Kollektorkreislauf (3, 2, 4) stromlos geöffnet ist.

4. Solaranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollektorkreislauf (3, 2, 4) durch einen Bypass (9), der insbesondere zwischen den beiden Absperrventilen (5, 7) angeordnet ist, kurzgeschlossen werden kann.

5. Solaranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrventil zwischen dem Vorlauf (3) des Kollektorkreislaufs und dem konventionellen Heizmittelkreislauf (6) als elektrisch schaltbares 3-Wege-Regelventil (5) ausgestaltet ist.

6. Solaranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrventil zwischen dem Rücklauf (4) des Kollektorkreislaufs und dem konventionellen Heizmittelkreislauf (8) als mechanisch wirkender Rückflußverhinderer (7) ausgestaltet ist.

7. Solaranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrventile zwischen dem Vorlauf (3) des Kollektorkreislaufs und dem konventionellen Heizmittelkreislauf (6), sowie dem Rücklauf (3) des Kollektorkreislaufs und dem konventionellen Heizmittelkreislauf (8) als kombiniertes Ventil ausgestaltet ist, das ein elektrisch schaltbares 3-Wege-Regelventil und einen mechanisch wirkenden Rückflußverhinderer aufweist.

8. Solaranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Kollektorkreislauf eine Luftpumpe (17) zuschaltbar ist, mit der Luft durch den Kollektor (2) und/oder den Vorlauf (3) und/oder den Rücklauf (4) des Kollektorkreislaufs gefördert werden kann.

9. Solaranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Kollektorkreislauf (3, 2, 4) ein Mikroblasenluftabscheider (19) angeordnet ist.

10. Solaranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Kollektorkreislauf (3, 2, 4) ein Schwimmerentlüfter (28) angeordnet ist.

11. Solaranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zum Fluidmengenausgleich in der Heizungsanlage ein druckloses Ausgleichsgefäß (16) vorgesehen ist, das insbesondere unterhalb des Entleerungsventils (15) des Kollektorkreislaufs angeordnet werden kann, die Druckanpassung in der Heizungsanlage durch eine Druckerhöhungspumpe (21) erfolgt, die insbesondere zwischen das Ausgleichsgefäß (16) und den konventionellen Heizmittelkreislauf (6, 8) geschaltet werden kann, und zur Druckbegrenzung zumindest ein Sicherheitsventil (23) in dem konventionellen Heizmittelkreislauf (6, 8) und/oder dem Kollektorkreislauf (3, 2, 4) vorgesehen ist, dessen Auslauf insbesondere in das Ausgleichsgefäß (16) eingeleitet werden kann.

12. Solaranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Ausgleichsgefäß (16) zum Luftabschluß des Wärmeträgers eine Schicht Öl auf dem Wärmeträger schwimmt.

13. Solaranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zur Regelung der Solaranlage Temperatursensoren (11, 13) am oder im Kollektor (2) und/oder am oder im Rücklauf (4) des Kollektorkreislaufs angeordnet sind.

14. Solaranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß bei der elektrischen Verkabelung zwischen die Anlagenregelung (27) einerseits und das elektrisch schaltbare Entleerungsventil (15) und/oder das elektrisch schaltbare Absperrventils (5) am Vorlauf (3) des Kollektorkreislaufs anderseits ein Sicherheitsrelais (24) geschaltet ist.

15. Solaranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, zur Ansteuerung des Sicherheitsrelais (24) Temperatursensoren (12, 14) am oder im Kollektor (2) und/oder am oder im Rücklauf (4) des Kollektorkreislaufs angeordnet sind.

16. Verfahren zum Betrieb einer Solaranlage, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Temperaturdifferenz von größer ΔT zwischen der Temperatur des Wärmeträgers im Kollektorkreislauf (3, 2, 4) und der Temperatur im Speicher des konventionellen Heizsystems die Absperrventile (5, 7) zwischen den Kreisläufen geöffnet sind, wobei der Wärmeträger aus beiden Kreisläufen ineinander überströmen können und bei einer Temperaturdifferenz von kleiner ΔT zwischen der Temperatur des Wärmeträgers im Kollektorkreislauf (3, 2, 4) und der Temperatur im Speicher des konventionellen Heizsystems der Kollektorkreislauf (3, 2, 4) bei geschlossenen Absperrventilen (5, 7) und geöffnetem Bypass (9) im Bypassbetrieb betrieben wird.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung von Bypassbetrieb auf Überströmbetrieb und umgekehrt jeweils bei Differenztemperatur ΔT plus/minus Schalthysterese hT erfolgt.

18. Verfahren zum Befüllen einer Solaranlage, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) nachdem ein erster Temperaturfühler (11) im Kollektor (2) eine Temperatur größer als die Referenztemperatur T1 ausgegeben hat, die Luftpumpe (17) im Kollektorkreislauf eingeschaltet wird, die Luft durch den Kollektorkreislauf (3, 2, 4) fördert;
• b) sobald ein zweiter Temperaturfühler (13) im Kollektorkreislauf eine Temperatur größer als Referenztemperatur T2 mißt die Luftpumpe (17) abgeschaltet und das Absperrventil (5) am Vorlauf (3) des Kollektorkreislaufs für die Zeit t1 geöffnet wird, wobei durch den Überdruck im konventionellen Heizmittelkreislauf der Wärmeträger in den Kollektorkreislauf überströmt, dabei die im Kollektorkreislauf (3, 2, 4) enthaltene Luft am geöffneten Entlüftungsventil (15) ausströmt und zugleich der Bypass (9) geschlossen wird;
• c) nach der Verzögerungszeit t2 < t1 das Entlüftungsventil (15) geschlossen wird;
• d) nach Ablauf der Zeitspanne t1 das Absperrventil (5) am Vorlauf (3) des Kollektorkreislaufs geschlossen und der Kollektorkreislauf (3, 2, 4) durch öffnen des Bypass (9) kurzgeschlossen wird;
• e) nach der Verzögerungszeit t3 < t1 die Umwälzpumpe (10) im Kollektorkreislauf eingeschaltet und der Wärmeträger durch den kurzgeschlossenen Kollektorkreislauf gepumpt wird;
• f) nach Erreichen einer Referenztemperatur T3 im Kollektorkreislauf die Absperrventile (5, 7) geöffnet werden, wodurch der Wärmeträger von einem Kreislauf in den anderen überströmt und zugleich der Bypass (9) geschlossen wird.