C-Control und Solar-Warmwasser
In diesem Kapitel übernimmt die C-Control die Steuerung einer sehr einfachen und preislich kaum schlagbaren Solar-Warmwasseranlage. Vom technischen Gesichtspunkt aus betrachtet ist da nicht sehr viel Innovatives dabei, der Reiz liegt mehr darin, mit einfachsten Mittel etwas zu schaffen, das sowohl wirtschaftlich profitabel als auch ökologisch sinnvoll ist.
Das System ist im Prinzip sehr einfach: ein Polyäthylen-Schlauch (wie er in der Landwirtschaft zur Tropfbewässerung eingesetzt wird) wird zu einer großen Spirale gewickelt, und diese wird auf dem Hausdach oder sonst an einer geeigneten Stelle angebracht. Am Eingang der Spirale sitzt ein kleines Elektroventil (z.B. Waschmaschinenventil), welches von der C-Control über ein Relais angesteuert wird. Die C-Control ist auch mit einem an der Spirale befestigten Temperaturfühler (z.B. NTC-Heißleiter) verbunden, wodurch kontinuierlich die Temperatur des wassergefüllten Schlauches erfasst werden kann. Erreicht nun die Temperatur einen definierten Schwellenwert, öffnet die C-Control das Ventil am Eingang der Spirale, so dass durch den Leitungsdruck frisches Wasser in die Spirale einströmt und das dort vorhandene warme Wasser aus dem anderen Ende des Schlauches drängt. Der Ausgang der Spirale mündet in einen Warmwasserspeicher, welcher bei meiner Applikation aus einem einfachen Kunststoffbehälter mit 150 Liter Fassungsvermögen besteht, an dem zur thermischen Isolierung außen eine mehrere Zentimeter dicke Schicht aus Zeitungspapier angebracht wurde. An der Einmündung in den Wasserspeicher ist zur Sicherheit ein Schwimmerventil (aus dem Spülkasten des WC) installiert, damit nicht eines schönen Tages der ganze Dachboden überflutet wird.
Vom Warmwasser-Speicher führt nun ein Schlauch das Wasser dem Prinzip der Schwerkraft folgend seiner zweckmäßigen Nutzung in die zwei Stockwerke tiefer gelegenen Dusche. Das Ganze ist hier nochmals grafisch dargestellt:
Das beschriebene System ist zugegebenermaßen etwas primitiv, gehört aber wohl zu den wenigen Solaranlagen, bei welchen die Erstellungskosten binnen kürzester Zeit amortisiert werden können. Die Effizienz der Nutzung der Sonnenenergie kann natürlich nicht mit jener von High-Tech Anlagen mithalten, doch lässt sich auch mit einer solchen Anlage an sonnigen und nicht zu windigen Tagen eine ganz beträchtliche Menge an Warm-Wasser gewinnen.
Im Folgenden nun noch einige Fotos von der realen Durchführung:
Hier ist der zu einer großen Spirale gewickelte Polyäthylen-Schlauch zu sehen. Das Ganze sind immerhin 300 m Schlauch (Ø 16 mm) mit einem Fassungsvermögen von etwa 50 Litern. Die Spirale muss sehr gut gebunden sein, da sie sich sonst sehr leicht verformt. In diesem Falle wurde die Spirale zum Verbessern der Stabilität zusätzlich auf einem untergelegten Brett fixiert.
Detailansicht des Warmwasser-Speichers: rechts der Eintritt des warmen Wassers über ein Schwimmer-Ventil, um ein etwaiges Überfluten zu vermeiden. Der grüne Schlauch dient als Ableitung des warmen Wassers in Richtung Dusche. Die Styropor-Chips, die an der Wasseroberfläche schwimmen, reduzieren nach oben hin die Wärmeverluste. Zusätzlich wird der Speicher mit einem Deckel, an welchem eine weitere Styroporschicht angebracht ist, verschlossen. Am Außenrand des Speichers dienen mehrere Lagen Zeitungspapier als thermische Isolation.
Über ein Waschmaschinen-Ventil am Eingang der Spirale wird die Entleerung in den Warmwasser-Speicher gesteuert.
Zur Software:
Die Programmierung ist relativ einfach: der Temperatursensor an der Spirale wird laufend kontrolliert und bei Erreichen des vorgesehenen Grenzwertes wird das Ventil solange geöffnet, bis sich die Spirale vollständig entleert. Als sinnvolle Ergänzung kann im Warmwasser-Speicher ein Pegelschalter installiert werden, über welchen die vollständige Füllung des Speichers ermittelt werden kann. Bei gefülltem Speicher wird natürlich jede weitere Entleerung unterbunden.
