Meine Solarthermie - wie alles begann ...

Um es gleich vorweg zu nehmen, der Weg zu meiner thermischen Solaranlage war steinig und ich bin oft gestolpert. Der Grund dafür war, dass ich gerne alles selbst in die Hand nehme, und mir ungerne ein x für ein u vormachen lassen möchte. Wenn ich etwas nicht verstehe und den Zusammenhang nicht nachvollziehen kann, gebe ich kein Geld dafür aus. Ich war also nicht bereit eine Solaranlage installieren zu lassen, bei der ich mich auf den "Sachverstand" eines Fachmannes verlassen muss. Wer im Internet recherchiert, wird schnell feststellen, dass es viele unwirtschaftliche Solaranlagen gibt, und dass offensichtlich nur die wenigsten "Fachleute" eine wirklich gut funktionierende und perfekt in die Heizungsanlage integrierte Solaranlage installieren können.

 

Im Frühjahr 2008 habe ich mich entschlossen meine 19 Jahre alte Heizungsanlage zu modernisieren und mit einer Solaranlage aufzuwerten.

Der Brenner wurde wegen ständiger Störungen im Jahre 2005 erneuert. Eine Veränderung des Ölverbrauchs konnte ich dadurch nicht feststellen. Wegen dieser Investition wollte ich Kessel und Brenner vorläufig noch weiter betreiben. Außerdem hätte ein Voll-Brennwertkessel (Öl) rund 7000 Euro verschlungen. Zur Zeit würde es mir auch sehr schwer fallen mich für eine zukunftssichere Energiequelle zu entscheiden. Also entschloss ich mich dazu, zunächst einmal ein zukunftssicheres Grundkonzept zu suchen. Für die Solaranlage musste ja ohnehin ein Speicher her, und so entschied ich mich für eine Anlage, für die es grundsätzlich gleichgültig ist womit die Wärme erzeugt wird. Die Steuerung sollte in erster Linie die Solaranlage optimal regeln, und die fehlende Energie von jedem beliebigen Wärmeerzeuger anfordern können.


Umfangreiche Recherchen im Internet brachten folgendes Ergebnis:


  1. Eine deutliche Reduzierung der Brennerstarts kann bis zu 25% Öl einsparen.

  2. Die Verwendung einer FRIWA sorgt für Legionellen freies Frischwasser

  3. Die Verwendung einer Heizungsregelung mit Raumfühlern kann den Energieverbrauch reduzieren.

  4. Eine große Solaranlage kann die Heizung auch im Winter unterstützen, sofern man mit niederen Temperaturen arbeiten kann.


Folgende Varianten hatte ich in meine Überlegungen mit einbezogen:


Speicherung der Wärme in Latentwärmespeichern. Der Preis ist aber gigantisch hoch, das lohnt nicht.


Speicherung in drucklosen Speichern. Das Konzept konnte mich wegen der internen Wärmetauscher nicht überzeugen. Das Angebot eines bekannten Herstellers war unübersichtlich und teuer.


Was von Anfang an nicht in Frage kam war eine Standardanlage der bekannten Hersteller. Zu wenig effizient und dafür zu teuer.


Am Ende blieb dann nur eine Anlage mit Druckspeichern und externen Wärmetauschern.


Um dies umzusetzen habe ich mich entschlossen eine UVR 1611 zu verwenden, und ein Planungsbüro mit der Erstellung eines Hydraulikplanes und der Programmierung der UVR beauftragt.


Das Dach hat eine Neigung von 45 Grad und fast perfekte Südausrichtung. Ein Teil der Solaranlage wird durch eine Dachgaube leicht verschattet.


 

Wie soll die Anlage aussehen - Planung

Eine neue Steuerung soll Heizung, Solaranlage und Frischwassererzeugung regeln.

 

Der Kessel/Brenner soll die Grundversorgung sicherstellen, und den Pufferspeicher auf einer vorgegebenen Mindesttemperatur halten.

 

Möglichst wenig Brennerstarts sollen die Effektivität des Brenners deutlich erhöhen. Lange Brennerlaufzeiten, und damit ein Betrieb des Brenners bei optimalen Betriebstemperaturen, sollen die Umweltbelastung reduzieren.

 

Ein großer Pufferspeicher soll die Solarenergie über einen längeren Zeitraum speichern können, um auch über mehrere Tage andauernde Schlechtwetterphasen im Sommer ohne zusätzliche Energie überbrücken zu können.

 

In der Heizperiode soll die Solaranlage so viel wie möglich Energie vom Dach holen. Die Steuerung soll so ausgelegt werden, dass jedes nutzbare Kilowatt "geerntet" wird.

 

Der Stromverbrauch der Anlage soll so weit wie möglich reduziert werden.

 

 

Kontaktaufnahme

Da ich kein Heizungsfachmann bin, aber physikalische Zusammenhänge durchaus nachvollziehen kann, habe ich jemanden gesucht, der mir bei der Umsetzung meiner Pläne behilflich ist, und mir beratend zur Seite steht. Der Internetauftritt einer kleinen Firma im Norden Deutschlands, und die Empfehlung eines Kunden machten auf mich einen guten Eindruck, und ich dachte eigentlich den richtigen Mann für meine Pläne gefunden zu haben. Im folgenden Text wird dieser Herr, der eine kleine Firma mir einem Angestellten hat als Planungsbüro (PB) bezeichnet.

Alle meine Vorstellungen habe ich schriftlich fixiert und als e-mail an das PB geschickt. Das PB hat dann einen Hydraulikplan erstellt und die Steuerung programmiert.

Bevor ich nun ins Detail gehe möchte ich ganz grundsätzlich darlegen was ich erwartet habe:

Neben der Erstellung des Hydraulikplans und der Steuerung incl. Programmierung bin ich davon ausgegangen, dass das PB, das sich ausschließlich mit der Optimierung von Heizungsanlagen und Solaranlagen beschäftigt, mir jede Frage bei der Umsetztung der Pläne in die Praxis beantworten kann. Ich habe dem PB, während der Installation mehrmals schriftlich mitgeteilt, dass ich bereit bin, die Kosten für den zeitlichen Aufwand, der durch Fragen, die über den üblichen Rahmen hinausgehen entsteht, zu übernehmen. Für die Installation hatte ich einen Kollegen, ein gelernter Heizungsbauer, der die Lötarbeiten übernahm und für die Beschaffung des Materials eine Heizungsbaufirma, die mir auch die Kollektoren der Solaranlage lieferte und montierte. Die Fragen die ich an das PB hatte bezogen sich also immer auf technische Details wie z.B. Verrohrung der Kollektoren, Ansteuerung des Brenners, Größe der Wärmetauscher usw. Es wurden also keine Fragen gestellt die die Montagearbeiten betrafen, denn zum Löten hatte ich einen Fachmann, und Mischer und Pumpen richtig anzuschließen war kein Problem.

 

Das PB wusste von Anfang an, dass ich meine Heizungsanlage ohne fundierte Vorkenntnisse selbst baue. Ich habe erwartet, dass das PB für jede Frage, wie z.B. die Brenneransteuerung, vorgefertigte Antworten hat, und ich habe auch erwartet, dass das PB Anschlusspläne für die UVR mitliefert. Ich habe jedoch nur die original Anleitung der UVR erhalten, und keinerlei Hinweise auf das vom PB erstellte Programm, das in vielen Details erheblich von den original-Programmen der UVR abweicht. Was wäre wohl herausgekommen, wenn ich nicht dazu in der Lage gewesen wäre, die PID-Regelung der FRIWA einzustellen? Was wäre wohl passiert, wenn ich nicht selbst herausgefunden hätte, dass ich den ÖKO-Betrieb für den Brenner nicht aktivieren darf, da der Öko-Betrieb dank der Programmierung des PB auch Einfluss auf die WW-Breitstellung hat.

Ich habe erwartet, dass ich eine Beschreibung erhalte, aus der hervorgeht, was ich wo mit welcher Wirkung einstellen kann.

 

Die Kessel und Brennersteuerung

 

Da ich den Heizkessel schon seit 20 Jahren in Betrieb habe, wusste ich, dass dieser nach dem Abschalten des Brenners noch sehr viel Energie in seinem schweren Gußgehäuse speichert. Ich machte das PB also darauf aufmerksam, dass diese Restwärme unbedingt genutzt werden sollte. Das PB hat mir in einer e-mail mitgeteilt, dass dies bei den meisten Anlagen leider oft nicht berücksichtigt wird. Diese Ausage war für mich ein klares Signal, dass das PB die Restwärmenutzung in die Planung mit einbezieht. Leider ist das PB meinem Wunsch nicht nachgekommen.

 

Dazu ein Zitat aus der e-mail meiner ersten Kontaktaufnahme:

Grundsätzlich sind ihre Überlegungen richtig. Gerade die Nichtnutzung der Restwärme des Ölkessels ist gängige Praxis. -- leider -- Meine Lösung würde jedoch kpl. anders als die ihre aussehen und gleichzeitig eine Rücklaufanhebung für den Kessel beinhalten. Der Hydraulikplan sollte vielleicht noch einmal überdacht / vereinfacht werden.

(Anmerkung: Ich hatte dem PB einen Hydraulikplan geschickt um meine Vorstellungen darlegen zu können)

 

Nach Erhalt des Hydraulikplans machte ich das PB darauf aufmeksam, dass ich nicht nachvollziehen kann, wie die Kesselrestwärme genutzt werden soll. Auf diese Mail bekam ich aber nie eine Antwort. Ich ging davon aus, dass die Programmierung der UVR die Restwärmenutzung irgnedwie regelt. Leider musste ich später feststellen, dass hier überhaupt nichts unternommen wurde. Ich musste dann selbst eine Lösung finden, um den Kessel wenigstens auf 50 Grad zu drücken. Ohne meine Nachbesserung würde der Kessel bei etwa 65 bis 70 Grad stehen bleiben weil der Mischer nach der Pufferbeladung sofort schließt. Die Pumpensteuerung kann man zwar so einstellen, dass die Pumpe länger läuft als der Brenner, ein Temperatur gesteuerter Nachlauf, also eine Regelung des Mischers, nachdem der Brenner abgeschaltet hat ist aber nicht vorgesehen.

 

Um beim Anschluss des Brenners keinen Fehler zu machen, bat ich darum, mir mitzuteilen, welche Anschlüsse des Brenners an die Steuerung angeklemmt werden müssen.

Meine Frage bezüglich der Ansteuerung des Brenners, wollte mir das PB nicht beantworten.

 

Dazu ein Zitat des PB:

Nach dem Erstellen eines Hydraulikkonzeptes kommt es regelmäßig zu ein paar Detailfragen. Das ist so auch ok.

In Ihrem Fall sind die Fragen jedoch sehr zahlreich und gehen dermaßen ins Detail, dass hierfür bereits um die 5 Arbeitsstunden angefallen sind. Mehr ist beim besten Willen ohne Berechnung nicht möglich. Auch ist es aus der Ferne unmöglich, jede Nuance im Detail zu klären. Hier ist der Fachmann vor Ort gefragt.

 

Meine Antwort:

... dann werde ich das mal so machen, wie ich es für richtig halte, damit bin ich bisher immer ganz gut gefahren. Der "Fachmann" kann in der Regel ja nur Standard-Anlagen montieren. Wenn es ins Detail geht bekommt man vom Heizungsbauer nun mal nur die Antwort "normalerweise machen wir das anders" oder "warum nehmen Sie nicht eine komplette Anlage". Ein HB steckt nun mal nur den Stecker des Brenners in die Buchse ...Im Übrigen habe ich noch nie gesagt, dass ich Sie für irgendwelche Zusatzleistungen nicht bezahlen werde.

... und 3 Tage später:

Auch wenn meine Fragen Ihnen auf die Nerven gehen, muss ich leider feststellen, dass Sie die selben Fragen im Forum "Haustechnikdialog" freundlich und kostenlos beantworten. Ich habe heute eine Antwort von Ihnen vom 26. August diesen Jahres zum Thema Brenneransteuerung gefunden. Eine Antwort die Sie mir verweigert haben. T1 und T2 werden über den Ausgang A5 an der UVR angesteuert bzw. für die Brenneranforderung zusammengeschaltet.

 

Noch ein Problem

 

Bei der Verkabelung der Anlage ist mir aufgefallen, dass für die Speicherladepumpe des Kessels kein Anschluss an der UVR vorgesehen war.

 

Auch hier einige Zitate aus dem e-mail-Verkehr:

 

meine mail an das PB:

Der erste Test hat funktioniert. Die UVR läuft, das Programm ist übertragen, und die bisher angeschlossenen Sensoren funktionieren.

Was mir jetzt noch aufgefallen ist:

Für die Pumpe die für die Beladung der Speicher durch den Heizkessel vorgesehen ist, ist kein Anschluss vorgesehen.

Für die Relais Hirel 1 und 2 gibt es wohl keine Verwendung.

 

Gruß

 

 

WICHTIG: Wie sich weiter unten zeigt ist mir hier ein Fehler unterlaufen. Hirel 1 und 2 waren eingeplant. Wie ich aber zu Beginn schon erwähnte, musste ich mich durch die Anleitung der UVR kämpfen, da vom PB keinerlei Zusatzinfos kamen.

 

Antwort des PB 28.10.08

Moin!

Jede Ihrer Fragen und Anmerkungen verursacht bei uns einigen Aufwand.

Sie finden die Antwort auf ihre Anmerkung "Für die Relais Hirel 1 und 2 gibt es wohl keine Verwendung." sowohl im PDF-Ausdruck als auch in der Parameterliste.

Bitte sehen Sie das Programm bzw. die voreingestellten Parameter noch einmal komplett durch.

Sobald alle Änderungswünsche feststehen, wird es noch ein einziges Mal von uns geändert.

 

Anmerkung dazu: Ich habe nicht ein einziges mal einen Änderungswunsch geäußert. Ich habe hier nur auf einen bestehenden Fehler hingewiesen.

 

 

Meine Antwort

Entschuldigen Sie bitte, dass ich übersehen habe, dass Hirel 1 und 2 die Ausgänge A12 und A13 sind.

Ich habe Ihnen auch schon mitgeteilt, dass ich kein Problem damit habe, wenn Sie zusätzlichen Aufwand vergütet haben wollen. Ob ich dafür einen Heizungsbauer oder Sie bezahle ist für mich ja egal. Sie scheinen aber ein echtes Problem mit mir zu haben, das tut mit für Sie und für mich leid.

Dass die Speicherladepumpe am Kessel irgendwie angesteuert werden muss ist kein Änderungswunsch. Ich könnte Sie auch mit dem am Mischermotor vorhandenen Mikroschaltern ein und ausschalten, dann würde sie aber bei geschlossenem Mischer nicht laufen.

 

Ein weiterer Fehler, der bei der Inbetriebnahme aufgefallen ist:

Der Mischer für die RL-Anhebung hat zu Beginn nicht geöffnet. Wie sich herausstellte, waren die Anschlüsse vertauscht. Nun macht der Mischer auf, wenn die UVR den Befehl „Mischer zu“ gibt und umgekehrt. Der Mischer ist aber exakt so eingebaut wie im Plan vorgesehen. Die beiden Mischer Der Radiatoren und FBH funktionieren ja auch tadellos. Ich habe dann einfach die Kabel getauscht da ich zu dem Zeitpunkt noch nicht wusste wie man das umprogrammiert. Dadurch hat der Mischer am Ende der Pufferbeladung dann ganz geöffnet. Da der Kessel auch nach 2 bis 3 Stunden Standzeit immer noch mehr als 40 Grad hat, und die Umwälzpumpe sofort mit dem Brennerstart anlief, wurde durch den ganz geöffneten Mischer der Kessel sehr schnell heruntergekühlt. Der Mischer hat zwar dann geschlossen, da das aber 2 Minuten dauert, sank die Kesseltemperatur auf unter 30 Grad und so wurde auch 30 Grad warmes Wasser in den Puffer gepumpt, wodurch dieser abkühlte, obwohl er ja beheizt werden sollte. Ich habe dann den Befehl am Beladeende auf „Mischer auf“ geändert, damit dieser zu geht.

Im Übrigen wird die Temperatur der Pufferbeladung dem Zufall überlassen. Die eingestellte Rücklaufanhebung für den Kessel lag bei 50 Grad. Das PB ging davon aus, dass dies zu einer Vorlauftemperatur von 55 Grad führen würde. Dies war eine grobe Fehleinschätzung. Die erste Pufferbeladung führte zu einer Puffertemperatur von 72 Grad. Erst als ich die RL_Anhebung auf 38 Grad gesenkt habe kam ich auf 56 bis 60 Grad. In der Zwischenzeit habe ich die RL-Anhebung auf 33 Grad eingestellt, was eine Vorlauftemperatur von 50 bis 52 Grad zur Folge hat. Leider ist diese Temperatur nicht konstant. Wenn es sehr kalt ist, und die Temperaturen der Radiatorheizung den Puffer in der Mitte auf rund 40 Grad ansteigen lassen, steigt auch die Kesseltemperatur an. Wegen des wärmer werdenden Zulaufs zum Kessel steigt auch dessen Vorlauftemperatur.

Die Rücklaufanhebung auf 33 Grad hat bis jetzt das Beste Ergebnis erzielt.

Wie sich der Kessel verhalten würde, wenn er, wie vorgesehen die Wassertemperatur des Radiatorrücklaufes von 40 bis 45 Grad bekommen würde habe ich in einem Experiment ausgetestet. Die Pumpendrehzahl hat auf die Vorlauftemperatur keinen Einfluss so lange der Mischer die eingestellte RL-Temperatur halten kann. Ist der Zulauf wärmer, so dass der Mischer ganz öffnet, ist die VL-Temperatur von der Pumpendrehzahl abhängig.

 

Siehe auch technische Details

Die Frischwasserstation

Das PB nannte mir die wichtigsten Werte für einen WT, dies war für den Hersteller aber nicht ausreichend. Der WT der nach den Angaben der PB angeboten wurde war nach Meinung des PB zu klein. Daraufhin schickte der WT-Hersteller ein Formular welches auszufüllen war. Das PB war nicht bereit dieses Formular auszufüllen. Der Chef des PB teilte mir telefonisch mit, dass er nicht wisse was er in das Formular eintragen soll. (Das ist kein Witz, er hat das wirklich so gesagt) Seine Angaben müssten dem Hersteller genügen. Es ist für mich vollkommen unverständlich, dass das PB bei der Auswahl der Wärmetauscher keine weitere Hilfe angeboten, sondern diese sogar verweigert hat, obwohl ich dem PB für zusätzlichen Arbeitsaufwand eine angemessene Bezahlung angeboten habe.

 

 

An diesem Tag habe ich mich gefragt, ob es eine kluge Entscheidung war diesen Diplomingeneur mit der Planung zu beauftragen.

 

Das Formular habe ich dann selbst ausgefüllt, und danach dann auch einen ordentlich dimensionierten WT erhalten. Ich habe dafür einfach die Angaben des PB mit den Angaben die ich im Internet für handelsübliche Frischwasserstationen gefunden habe ergänzt.

 

Wie eine FRIWA zusammengebaut wird musste ich mir selbst erarbeiten. Von PB bekam ich ja noch nicht einmal eine Unterstützung bei der Auswahl des WT.

Lediglich die Größe der Pumpe, die aber auch aus den Infos zu den üblichen Friwas hervorgeht habe ich erhalten, und dass ich ein Mischventil mit ein Zoll Anschlüssen verwenden soll.

 

Der erste Test der UVR hat ergeben, dass bei der Programmierung der UVR ein Fehler gemacht wurde, so dass die Pumpe nicht startete.

Nachdem ich die Mängel an der Friwa und die fehlende Pumpenansteuerung der Speicherbeladung reklamiert hatte wurde ein neus Programm erstellt.

Den krönenden Abschluss und auch meinen letzter Kontakt mit dem Planungsbüro gab es Ende November 2008.

Nachdem ich nun das überarbeitete Programm erhalten hatte, wollte ich dieses auf die UVR übertragen.

 

Der Menüpunkt für die Datenübetragung war aber plötzlich nicht mehr vorhanden. Ich musste mich nun wieder an das PB wenden, weil ich einen Defekt an der Steuerung vermutete. Es wäre ja durchaus möglich gewesen, dass ich während der Testphase durch das viel Ein- und Ausschalten umklemmen und ausprobieren etwas beschädigt hatte.

 

Mein PB äußerte den Verdacht, dass das Fehlen des Menüpunktes darauf zurückzuführen war, dass ich den Namen des Programms vor dem Aufspielen verändert hatte, und dieser nun mehr als 8 Zeichen beinhaltete.

 

Heute weiß ich, dass diese Aussage nicht korrekt war.

 

Die Lösung des Problems ist denkbar einfach:

Nach dem ersten Aufspielen des Programms wurden die Sicherheitseinstellungen der UVR geändert. Viele Menüpunkte sind jetzt nur noch im Expertenmodus zu erreichen, und dazu gehört auch der Menüpunkt Datenverwaltung/Datendownload der für die Datensicherung  geöffnet werden muss.

 

Das PB hätte also von Anfang an wissen müssen, dass ich ohne das Passwort für den Expertenmodus das mir zu diesem Zeitpunkt nicht bekannt war, gar kein neues Programm aufspielen kann.

 

 

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