Ein Temperaturdifferenzregler steuert eine thermische Solaranlage, also eine Solarthermieanlage, die Wärme und nicht Strom erzeugt. Er besitzt üblicherweise zwei Temperaturfühler, die die Temperaturdifferenz zwischen dem Solarkollektor und dem Pufferspeicher erfassen.

Funktionsweise

Ein üblicher Temperaturdifferenzregler mit zwei Fühlern erfasst die Temperaturdifferenz zwischen Kollektor und Pufferspeicher, wobei die Speichertemperatur in Höhe des Wärmetauschers gemessen wird. Sobald der Kollektor um rund 5 Grad Celsius wärmer ist als der Speicher, schaltet die Umwälzpumpe ein und transportiert die Solarwärme zum Speicher. Sinkt die Differenz auf etwa 2 Grad Celsius, schaltet die Pumpe wieder ab. So wird nur dann umgewälzt, wenn sich tatsächlich ein Wärmegewinn erzielen lässt, was unnötigen Pumpenbetrieb vermeidet.

Schutzfunktionen

Die meisten Temperaturdifferenzregler besitzen eine Sicherheitsschaltung, die zu hohe Temperaturen im Speicher verhindert und das Umwälzen von Wasserdampf in der Pumpe unterbindet. Bei einer negativen Temperaturdifferenz, wenn also der Speicher wärmer ist als der Kollektor, kann der Regler eine Zwangskühlung einleiten, um überschüssige Wärme abzuführen. Wird zusätzlich die Temperatur im Rücklauf erfasst, kann der Regler neben der Differenz auch die gewonnene Wärmeenergie ermitteln. Gelegentlich ist ein weiterer Fühler nötig, um die maximale Speichertemperatur festzulegen.

Vorteile

Komplexere Regler können mehrere Kollektorfelder mit unterschiedlicher Ausrichtung sowie mehrere Speicher verwalten. In viele Geräte ist ein Betriebsstundenzähler integriert, der für Wirtschaftlichkeitsberechnungen genutzt wird. Einige Regler leiten aus den Messwerten zusätzlich Tendenz- und Plausibilitätswerte ab, um Störungen zu erkennen. So sorgt der Temperaturdifferenzregler dafür, dass die Solarthermieanlage effizient arbeitet und möglichst viel der eingestrahlten Sonnenenergie tatsächlich als nutzbare Wärme im Speicher landet.

Arten von Temperaturfühlern

Bei den Fühlern unterscheidet man mehrere Bauarten. Tauchfühler sitzen direkt in der Kollektorflüssigkeit, wobei die Tauchhülse den Durchfluss des Wärmeträgers nicht behindern darf. Je weiter die Hülse vom Kollektorrand entfernt ist, desto länger dauert es morgens, bis die Temperatur erfasst wird. Flachanlegefühler werden an einer für die Wärmeträgertemperatur repräsentativen Stelle am Absorber montiert. Rohranlegefühler werden außen am Rohr befestigt, sollten aber möglichst vermieden werden, da die Außentemperatur die Messung stark beeinflussen kann.

Sonderfall Vakuumkollektoren

Einen Sonderfall stellen Solarthermieanlagen mit Vakuumkollektoren dar, die bauartbedingt keine direkte Messung der Wärmeträgertemperatur zulassen. Sie werden mit einem Regler ausgestattet, der zunächst über eine Solarzelle die Intensität der Sonneneinstrahlung misst. Überschreitet diese einen voreingestellten Schwellenwert, schaltet die Solarpumpe ein, und die weitere Steuerung erfolgt wie beschrieben über den Temperaturdifferenzregler.

Teil einer Solarstation

Für Ein- und Zweifamilienhäuser wird der Temperaturdifferenzregler häufig als Teil einer kompakten Solarstation angeboten, die je nach Hersteller auch Solarregler oder Kompaktstation heißt. Diese etwa schuhkartongroße, von einer Wärmedämmung ummantelte Einheit enthält die Anschlüsse für Vor- und Rücklauf zu Kollektor und Speicher, meist zwei Thermometer, ein Manometer, die Pumpe, das Sicherheitsventil mit Abblaseleitung, den Anschluss für das Ausdehnungsgefäß, oft einen Luftabscheider sowie den Regler samt Stromversorgung. Eine solche Station ist platzsparend, leicht zu installieren und teils als Bausatz erhältlich.

Fazit

Zusammengefasst ist der Temperaturdifferenzregler das Herzstück jeder Solarthermieanlage, denn er entscheidet, wann sich das Umwälzen der Solarflüssigkeit lohnt, und schützt die Anlage zugleich vor Überhitzung. Durch den ständigen Vergleich der Temperaturen an Kollektor und Speicher sorgt er dafür, dass möglichst viel Sonnenwärme genutzt und kein Strom für unnötigen Pumpenbetrieb verschwendet wird. Als Teil einer kompakten Solarstation lässt er sich einfach installieren und trägt entscheidend dazu bei, dass die Solarthermie effizient und zuverlässig arbeitet.

Bei der Auswahl eines Temperaturdifferenzreglers sollten Sie darauf achten, dass er zur Größe und Komplexität Ihrer Solarthermieanlage passt. Für eine einfache Anlage mit einem Kollektorfeld und einem Speicher genügt ein Standardregler mit zwei Fühlern, während größere Anlagen mit mehreren Feldern oder Speichern einen leistungsfähigeren Regler benötigen. Sinnvoll sind zusätzliche Funktionen wie eine Wärmemengenerfassung, mit der sich der tatsächliche Ertrag der Anlage überwachen lässt. So erkennen Sie frühzeitig, wenn die Anlage nicht optimal arbeitet, und können den Ertrag Ihrer Solarthermie langfristig sichern.

Insgesamt lohnt es sich, bei der Planung einer Solarthermieanlage der Regelung die nötige Aufmerksamkeit zu schenken, denn sie bestimmt maßgeblich, wie viel der kostenlosen Sonnenwärme tatsächlich genutzt wird. Eine gut eingestellte, zur Anlage passende Regelung sorgt für hohe Erträge und einen sicheren Betrieb. Bei Auswahl, Einstellung und Wartung ist ein Fachbetrieb der richtige Ansprechpartner, der die Anlage optimal auf die örtlichen Gegebenheiten abstimmt.