Bau einer Schwimmbad Solarheizung

Unser Pool im Garten soll geheizt werden. Das Wasser sollte schneller Badetemperatur erreichen und die Badesaison soll auch etwas verlängert werden. Es gibt unzählige Informationen zu den unterschiedlichsten Systemen und unüberschaubare Angebote. Man ist im ersten Ansatz einmal leicht überfordert.

Also was tun? Viel in Foren lesen, sich beraten lassen und dann die Sache mit System angehen.

Planung

Welches System

Da die Sonne die nötige Energie liefern soll war die Entscheidung für Solarabsorber schnell gefallen. Es gibt die unterschiedlichsten Systeme. Die Wahl fiel dann auf Rippenrohr-Kollektoren weil diese sehr leichten selbst zu montieren sind und weil man bei den Abmessungen sehr freie Gestaltungsmöglichkeiten hat. Es gibt praktisch fast keine Einschränkungen bei der Form der Grundfläche.

Ich verwende hier poolRipp der Fa. Pooldoktor Handels GmbH aus Linz

Größe und Standort

Die Größe der Kollektorfläche richtet sich nach der Größe vom Schwimmbecken. Es wird bei abgedecktem Pool 50-70% der Pooloberfläche empföhlen. Ist das Schwimmbad nicht abgedeckt, dann sollten es 100% sein.

Der Standort beeinflußt ebenfalls die Leistung der Absorbereinheit. Optimal ist eine schattenfreie, nach Süden ausgerichtete Fläche. Weicht die Ausrichtung um 30% ab, muss die Absorberfläche um 10 bis 20% grösser sein, um den gleichen Effekt zu erzielen.

Die Höhe beeinflußt direkt die Pumpenleistung. Anhand der Höhe von den Kollektoren und der Pumpendaten muß man schauen ob ein Betrieb mit einer Pumpe für Filterung und Heizung ausreicht. Oder ein Betrieb mit einer separaten Pumpe nur für den Heizkreislauf.

Bei mir hat die vorhandene Speck Betar8 Pumpe noch ausreichend Leistungsreserven um die benötigten 1,9 Meter Höhe zu überwinden. Also kommt die Einbindung in die vorhandene Filteranlage zur Anwendung. Die Solarabsorber kommen auf das Dach der etwa 13 Meter entfernten Garage und werden mit 3x5m, eine Fläche von 15m², leicht überdimensioniert ausfallen.

Pool: 4,5m,   A=15,9m²,   Absorberfläche 15m²

Steuerung

Die eleganteste Lösung ist mit einem 3-Wege-Motorventil. Ein Nachteil ist jedoch der hohe Preis bei der Anschaffung und im Reparaturfall. Das gilt für das 3-Wege-Ventil sowie für das Steuergerät. Die Preise beginnen hier ab 500 Euro.

Eine händisch Steuerung ist nicht recht komfortabel aber mit Abstand am billigsten. Die Pumpe wird mit einer Zeitschaltuhr um die Mittagszeit eingeschaltet. Dabei ist immer der Kreislauf über den Absorber aktiv.
Der Aufbau ist identisch wie beim Betrieb mit Magnetventilen.

Die Steuerung mit Magnetventilen hat einige Vorteile, die für dieses System sprechen. Da ist der niedrigere Preis bei Anschaffung und Reparatur. Man ist sehr flexibel bei der Ansteuerung und man hat eine Vielzahl von Steuergeräten zur Auswahl. Es kann sogar ein normaler Lichtschalter verwendet werden, sollte mal das Steuergerät ausfallen. Es ist ein stufen weiser Aufbau möglich, wen nicht alles auf einmal realisiert werden kann.

Wichtig bei einem stufen weisen Aufbau ist der Einbau der Tauchhülse für die später benötigten Temperaturfühler. Die Nachrüstung ist nicht mehr so einfach, weil die meisten Teile verklebt werden. Ist der Platz eingeschränkt lassen sich vielleicht auch keine Muffen mehr einsetzen. Also Vorsicht.

Beispiel:
1. Aufbau als Steuerung für Magnetventil, aber mit Kugelhahn an Stelle der Ventile.

2. Austausch Kugelhahn gegen Magnetventil. Oder gleich die Variante mit Magnetventil bauen. Das ist am Sichersten, weil man an der Verrohrung nichts mehr ändern muß. Die Ventile kann man zur Not mit einem Schalter steuern.

3. Eine Steuerung für die Magnetventile nachrüsten.

Ich habe mich für den Aufbau mit 2 Magnetventilen entschieden. Den Mess- und Regelbereich meiner Steuerung übernimmt eine TDR 2004. Dazu später mehr.

Bau und Anschluss der Solarabsorber

Im Spätherbst wurde geplant, vermessen und Material gekauft. Im Winter habe ich die Steuerung gebaut und im Frühjahr ging es mit den Grabungsarbeiten los.

Zwischen der Filteranlage im Poolhaus (ist eigentlich nur ein kleiner unterkellerter Schuppen) wird zur etwa 13 Meter entfernten Garage ein125er PE-Rohr verlegt in das dann die Zu- und Ableitung eingezogen wurden. 2x Klebeschlauch DA50 und eine Messleitung für den Fühler oben am Sammelrohr vom Kollektor. Die beiden flexiblen Rohre reichen vom Poolschacht bis zur Garage. Danach geht es beiderseits mit harten PVC Rohren DA50 weiter.

Es folgt der Zusammenbau vom Kollektor. Die Rippenrohre kommen in Rollen zu 50 oder 100 Metern. Eine Messstrecke mit zwei Pflöcken markiert und schon werden die einzelnen Rohre auf die gewünschte Länge geschnitten. Das geht zu zweit recht schnell.

In die vorgebohrten Sammelrohre werden nach Anleitung Hülsen gesteckt, auf die dann wiederum die Rippenrohre kommen. Alles mit reichlich Spülmittel schmieren, dann rutscht es halbwegs leicht zusammen. 80 Rohre waren jedoch eine längere Beschäftigung.

Ist der Absorber einmal auf seinem Platz kann mit der Montage der Verrohrung begonnen werden. An aufwendigsten waren die Arbeiten im Pumpenschacht, weil dort wenig Platz ist und am Ende alles sauber und übersichtlich sein muß.

Hier noch einige wichtige Teile, die ich verwendet habe:

1x Elektro Magnetventil G1 1/2 Zoll NC für Bewaesserung (RMV-9301-NC) 230 V/AC
1x Elektro Magnetventil G1 1/2 Zoll NO für Bewaesserung (RMV-9301-NO) 230 V/AC
1x E6440 Sonnen-Kollektor-Steuerung TDR 2004
2x Tauchhülse TH30 aus Messing verchromt, Fa PAUSCH GmbH AT-2442 Mitterndorf
2x Fühler PT 1000

Steuerung

Die Steuerung sollte nicht nur die Solaranlage sondern auch den Filterkreislauf mit integrieren.

Anforderung:

• Einstellbare Temperatur für Heizbereich. Ab wann schaltet sich die Solarheizung ein und bis zu welcher Temperatur wird aufgeheizt.
• Maximale Badetemperatur. Temperaturbegrenzung verhindert, daß das Pool mehr als sinnvoll erwärmt wird. Nicht über 30C einstellen.
• Hysterese: Wie weit der Messwert vom Sollwert entfernt sein muß, damit es zu einer Schaltung kommt.
• Eine zusätzlich einstellbare Filterzeit, unabhängig vom Heizkreis. Wird die Temperatur am Kollektor nicht erreicht, soll über eine Zeitschaltuhr das Wasser gefiltert werden.
• Nur heizen möglich. Wenn die Temperatur im Kollektor hoch genug ist.
• Filterbetrieb muß jederzeit ohne Heizkreis möglich sein.
• Pumpesteuerung Hand / Auto / Aus.
• Ventile müssen mit 230 V zu betreiben sein.
• Fehlerstrom-Schutzschaltung ist ein muß.
• Die Schaltströme müssen niedrig gehalten werden. Daher eine Realisierung mit Schützen. Auch bei der Zeitschaltuhr.
• Klemmbare Anschlüsse für Fühler und Ventile.
• Fertig vormontierte Einheit.

Die ersten drei Anforderungen übernimmt die Kollektor-Steuerung TDR 2004. Die restlichen Abforderungen werden mit einer einfachen Schaltung umgesetzt. Wichtig ist mir, daß ich die Pumpe jederzeit aus, und auf Handbetrieb schalten kann. Im Handbetrieb wird nur gefiltert und der Heizkreis wird abgeschaltet. Das ist notwendig wenn das Pool gereinigt wird und die volle Pumpenleistung benötigt wird.

Mit einer Zeitschaltuhr kann die zusätzliche Filterzeit gesteuert oder auch komplett weggeschalten werden. Es wird hier eine manuelle Zeitschaltuhr verwendet, weil diese unempfindlich gegen Stromausfall und Spannungsspitzen sind.

Das Endprodukt sieht dann so aus.

                     Hier noch der Schaltplan,                                                     und im eingebauten Zustand.

Noch eine Bemerkung: Ich hatte anfangs sehr häufig einen Fehler im Bereich der Fühler. Nach einiger Zeit oder nach dem umschalten der Ventile, zeigte ein Fühler immer über 180°C an. Es sah nach einem Kontaktfehler aus. Das Problem konnte ich erst beheben, als ich die kurzen Leitungen von der DTR 2004 zu den Fühleranschlussklemmen, von Lizendraht auf Kupferadern ersetzt habe.

Fazit

Zusammenfassend nach einer ganzen Saison kann ich sagen, das sich der Bau der Solaranlage gelohnt hat. Bis in den Spätsommer hatten wir immer um die 30°C. Die Steuerung funktionierte ebenfalls einwandfrei. Nur die richtigen Einstellungen mußten erst heraus gefunden werden. Rechnen wird sich die Investition sicher nicht so schnell, aber dafür können wir den Swimmingpool jetzt sicher in Summ um zwei Monate im Jahr länger nutzen. Ach zwischendurch, wenn es länger kühl war, hatten wir wieder sehr schnell eine wohlige Wassertemperatur.