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High-Flow und Low-Flow-Solaranlagen

Die Solarflüssigkeit transportiert die Wärme vom Kollektor zum Wärmespeicher. Grundsätzlich können dazu zwei unterschiedliche Herangehensweisen gewählt werden. Die erste Möglichkeit besteht darin, die Strömungsgeschwindigkeit möglichst gering zu wählen. Dabei verbleibt das Wasser länger im Solarkollektor und wird daher auf höhere Temperaturen erhitzt. Solche Anlagen werden als Low-Flow-Solaranlagen bezeichnet. Alternativ dazu kann eine höhere Strömungsgeschwindigkeit gewählt werden. In diesem Fall durchfließt das Wasser auch den Kollektor in kürzerer Zeit, nimmt also deutlich weniger Wärme auf. Im Gegenzug wird in diesen so genannten High-Flow-Solaranlagen deutlich mehr Wasser durch den Kreislauf gepumpt. Auch eine Kombination beider Verfahren wird angewendet, der Volumenstrom der Solarflüssigkeit wird in so genannten Matched-Flow-Solaranlagen automatisch reguliert, um immer einen optimalen Wert zu erzielen.

High-Flow und Low-Flow im Vergleich

In einer High-Flow-Anlage beträgt der Volumenstrom typischerweise 50 Liter pro Stunde und pro Quadratmeter Kollektorfläche. Die geringere Erwärmung der Solarflüssigkeit bei schnellem Durchfluss weist einige Vorteile auf. Der Wirkungsgrad des Kollektors ist bei niedrigeren Temperaturen höher. Je höher die Temperatur im Kollektor ist, desto größer sind die Wärmeverluste. Auch die Übergabe der Wärme über den Wärmetauscher an den Warmwasserspeicher wird einfacher. Der Temperaturunterschied zwischen den Speicher und dem Heizkreislauf ist geringer, die Aufheizung des Speichers erfolgt langsamer und gleichmäßiger. Aus diesem Grund können sich Temperaturgefälle im Speicher besser ausgleichen, es ist nicht zwingend ein Schichtenspeicher erforderlich. Daher kann auf preiswertere Speicher zurückgegriffen werden. Die Low-Flow-Anlage kann dagegen auf den Vorteil verweisen, dass eine deutlich geringere Pumpleistung erforderlich ist. Der Volumenstrom ist nur etwa halb so hoch wie in einer High-Flow-Anlage. Der Stromverbrauch der Pumpe wird so deutlich verringert. Allerdings ist dieser Vorteil in den letzten Jahren durch die Entwicklung extrem sparsamer Pumpen deutlich kleiner geworden. Beim Vergleich beider Konzepte ist auch zu beachten, dass Low-Flow-Anlagen höhere Anforderungen an den Kollektor stellen, da dieser auch bei hohen Temperaturen einen guten Wirkungsgrad aufweisen sollte.

Matched-Flow – gut und teuer

Eine Matched-Flow-Solaranlagen passt den Volumenstrom dynamisch an, was insbesondere bei ungünstigen Wetterbedingungen im Vergleich zur High-Flow-Anlage Vorteile bietet. Nur geringfügig erwärmtes Wasser in großer Menge durch den Kreislauf zu pumpen, ist aus energetischer Sicht wenig sinnvoll. In einer Matched-Flow-Anlage muss sowohl der Speicher als auch der Kollektor die höheren Anforderungen der Low-Flow-Anlage erfüllen, hinzu kommt eine Zusatzausstattung in Form einer aufwändigeren Steuerung und gegebenenfalls einer zweiten Pumpe. Daher sind die Anschaffungskosten für diese Anlagen höher.

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