Toebelisolar

Töbelisolar baute und betreibt eine Thermische Solaranlage besonderer Art.
Hier eine Beschreibung unserer Anlage, die soweit uns bekannt ist die erste in der Schweiz so gebaut und mit Erfolg funktioniert.

Idee und Motivation
Beim Hauskauf anno 1993 war auch eine neue Jauchegrube neben dem Haus vorhanden.
Da der Anschluss an das Kanalisationsnetz verlangt wurde war eine Benutzung der Jauchegrube nicht mehr gestattet, zum Glück, denn dazumal wusste noch nicht was damit anzufangen.
Anno 2008 entdeckte ich auf einigen Webseiten aus Deutschland und Österreich, Zisternen als Solarerdspeicher und somit war die Idee geboren das ich das mit meiner Jauchengrube auch machen könnte. Nach viele Abklärungen und noch mehr Informationen einholen stieg meine Motivation meine Idee umzusetzen. Ein Anlagebauer wurde gesucht und das erste Problem kam auch gleich, denn man kannte das nicht und versprach mir keinen Erfolg mit diesem Erdspeicher. Z.B. den Satz "den wirst du nie auf 40°C bringen" lies mich nicht verzagen, denn heute weiß ich, es funktioniert halt doch. Juli 2011 Ø Temp. 60°C.

Planung und Bau der Anlage:
Im Jahre 2009 begann ich mit der Detailplanung der Pilotanlage was sehr viel Zeit in Anspruch nahm. Grosse Unterstützung erhielt ich von den Firmen, Heiwason, Zmotec AG, Innovar AG und Gschwend AG. Aber der Ausbau des Erdspeichers musste ich selber erfinden, da von keiner Firma Erfahrungen vorhanden waren.
Der Bau des Sonnendaches mit 70 m2 Absorberfläche erfolgte im Sept. 2009 dann folgte der Ausbau des Erdspeichers, was im Juli 2010 mit Erfolg abgeschlossen wurde.
Zusammenbau der verschiedenen Bauteile erfolgte im Juli bis Sept. 2010
Am 9. Sept. 2010 wurde die komplette Anlage in Betrieb genommen. Das einregulieren begann, und auch noch einige hydraulische Anpassungen mussten vorgenommen werden.
Heute kann ich mit Freude feststellen, dass die ganze Pilotanlage viel besser funktioniert als ich erhoffte, und somit viele negative Befürchtungen widerlegen kann.
Ein Onlineschema der Anlage ist in Bearbeitung, die sie hier auf meiner Homepage dann Live mit den aktuellen Daten sehen können.



Technische Angaben der Pilotanlage von Töbelisolar

Sonnendach Töbelisolar
Indachkollektorenfeld 70m2 Eigenbau in Zusammenarbeit mit den Firmen Heiwason, Innovar AG und Hess Montagen.

Hauptspeicher:
Drucklosspeicher mit einem brutto Inhalt von 5000 lt.
Ausführung in spez. Kunstoff PE
Einbau: - 1 Schichtrohr für den Solarertrag, 3 Wellrohrtauscher für den Ertrag.

Erdspeicher: Patentanmeldung in Bearbeitung
Drucklosspeicher mit einem brutto Inhalt von 55`000 lt.
Ausführung, Betonkasten im Erdreich teilisoliert (Töbelisolar weiß wie)
Einbau: 1 Spiralrohrtauscher für den Solarertrag 2 Spiralrohrtauscher für den Ertrag.

Wärmepumpe
Stiebel-Eltron Solewärmepumpe Typ. WPF 7 E Wärmeleistung bei B0/W35 7.4 kW

Heizkessel
Hoval Duo-Lyt Kombikessel Wärmeleistung 25 kW mit Oel, Holzteil und Boiler Außerbetrieb.

Solar und Heizungsregler
UVR 1611 Technische Alternative A-3872 Amaliendorf.
Eigenschaften: FREIPROGRAMMIERBARE UNIVERSALREGELUNG mit 16 Ein und Ausgängen.
Zubehör: BL-Net Bootloader für Datenerfassung und zur PC Anbindung (Onlinedaten)
CAN-Monitor für Raumregelung und Fernabfrage von Reglerdaten
Webcam ASIX M1011 Lieferung und Montage Fa. Parcom AG 6032 Emmen
Alle Komponenten mit einen Bus vernetzt und ins Hausnetzwerk eingespielt.


Funktion der Pilotanlage

Solarertrag
Wenn der Regler den Solarkreis frei gibt wird das Kollektorenfeld ab dem Hauptspeicher gefüllt. Der Regler schaltet dann auf die optimal Einlagerung, Hauptspeicher od. Erdspeicher. Da im Erdspeicher tiefe Temperaturen (nur noch ca. 6°C) vorhanden sind kann eine sehr frühe Einlagerung starten was die Anlage sehr effizient macht und hohe Erträge ermöglicht. Ist kein Ertrag möglich entleert sich die Anlage in den Hauptspeicher somit ist das ganze System ohne Wasser und kann somit ohne Frostschutzmittel betrieben werden. Vorteile: höhere Erträge weil die Wärmeübertragung ohne Frostschutz ca 10-15% höher ist und Kosteneinsparung da Frostschutzmittel sehr teuer ist und auch noch als Sondermüll entsorgt werden muss. Nachteile: das Kollektorenfeld muss sehr genau gebaut werden damit alles Wasser zurück in den Speicher läuft (Frostgefahr). Töbelisolar weiß wie. Solarvorlauf über 90°C nicht möglich Verdampfungsgefahr im Kollektor.

Hauptspeicher
Der Hauptspeicher ist in 3 Zonen (Oben, Mitte und Unten) aufgebaut. Die Einlagerung erfolgt über das Schichtrohr und ermöglicht so eine optimal Schichtung über alle 3 Zonen. Zone oben ist die Warmwasserzone wo mittels eines Tauscher das Warmwasser erzeugt wird. Vorteil: es braucht keinen Boiler resp. Frischwasserstation und können somit hohe Kosten vermeiden. Da nur wenige Liter Wasser im Tauscher verharren kann auch eine niedrige Temperatur des Warmwassers (40 °C) genutzt werden ohne Legionelengefahr. Zone Mitte ist die Hauptheizzone. Ab hier erfolgt die Raumheizung, und ist die Wärmepumpe und Heizkesselzone. Diese Zone wird auf min. 50°C erwärmt. Ist kein Solarertrag da erfolgt die Aufladung per Wärmepumpe ab dem Erdspeicher. Wenn dieser auf 4°C ist muss der Heizkessel diese Aufgabe übernehmen. Zone unten wird nur für die Raumheizung bei niedrigen Vorlauftemperaturen aktiv (bis ca. 30°C). Bei tiefen aussen Temperaturen wird auch keine Solarladung gemacht sondern in den Erdspeicher geladen. Grund höherer Erträge mittels Wärmepumpe COP ca. 3.3 - 4.0.

Erdspeicher
Der Erdspeicher wird über den Solartauscher aufgeladen. Bei hohen Temperaturen so ab 15°C wird Wärme an das Erdreich abgegeben somit wird ein indirekter Energiespeicher aufgebaut was zu höheren Erträgen via Wärmepumpe führt. Wie hoch die Erträge sind - später mehr dazu. Mit dem Heizungstauscher kann direkt ab dem Erdspeicher problemlos die Raumheizung betrieben werden. Sind die Temperaturen zu tief übernimmt die Wärmepumpe die Arbeit und erhöht wenn nötig die Temperatur im Hauptspeicher für Warmwasser und Heizung.

Heizkessel
Der Heizkessel kommt dann zum Einsatz, wenn alle Speicher leer sind und der Solarertrag zu klein oder sogar ausfällt. Ziel ist es den Einsatz möglichst klein zu halten, mit dem Ziel ganz darauf verzichten zu können.