Vakuum-Röhrenkollektoren Typ TZ58/1800-xxR Montageanleitung SUNPOWER THERMISCHE SOLARTECHNIK Technischer Stand : 2012-07-16 1/14
Inhaltsverzeichnis Sicherheitshinweise...3 Arbeiten auf dem Dach...3 Transport und Verpackung...4 Abmessungen...4 Aufbau der Kollektorröhren...5 Röhrenkollektor Montagesatz...6 Vorbereiten der Dachbefestigung...7 Vormontage des Kollektors...9 Montage der Kollektorröhren...11 Wartung...14 2/14
Sicherheitshinweise Arbeiten auf dem Dach Bei Arbeiten auf dem Dach sind die vorgeschriebenen Sicherheitsvorschriften einzuhalten: Bauarbeiter-Schutzverordnung Dachdeckungsarbeiten Gerüstarbeiten BGBL 340/1994 DIN 18338 DIN 18451 Möglichst ein Montagegerüst verwenden, Anlegeleitern ermöglichen kein gefahrloses Arbeiten. Gegebenenfalls geprüfte Sicherheitsgeschirre verwenden. Vorsicht bei Stromleitungen oder Stromständern auf dem Dach. Es besteht die Gefahr eines gefährlichen Stromschlages. Auf der Dachbaustelle sollten grundsätzlich geeignete Schuhe mit rutschfesten Sohlen getragen werden. Zum Schutz vor herabfallenden Gegenständen Schutzhelm verwenden. Beim Umgang mit evakuierten Glasröhren besteht beim Bruch der Röhre Splittergefahr. Beim Arbeiten mit den Röhren sollte eine geeignete Schutzbrille getragen werden. 3/14
Transport und Verpackung Die Kollektoren werden in Einzelteilen geliefert. Die Vakuumröhren sind geschützt in einer Kartonverpackung untergebracht. Die Röhren sollten möglichst bis zum Verbau in dieser Verpackung belassen werden um Beschädigungen zu vermeiden. Beim Auspacken und Verarbeiten der Röhren Schutzbrille tragen. Abmessungen Die Abmessungen der verschiedenen Kollektoren vom Typ TZ58/1800-xxR sind in der folgenden Tabelle angegeben. 4/14
Aufbau der Kollektorröhren Vakuum-Kollektorröhren bestehen aus einem doppelwandigen evakuierten und luftdicht verschweißtem Glasrohr. Dieses Glasrohr gewährleistet eine gute thermische Isolierung gegenüber der Außenluft. Diese thermische Isolierung sowie der günstige Einfallswinkel der Sonnenstrahlung auf das Rohr auch bei schrägem Lichteinfall ermöglichen den Betrieb mit hohem Wirkungsgrad auch bei niedrigen Außentemperaturen (Winterbetrieb). Im Inneren der Röhre befindet sich der eigentliche Absorber der die einfallende Wärmestrahlung aufnimmt. Röhrenkollektoren vom Typ TZ58 sind nicht vom Wärmeträger durchströmt, die aufgenommene Wärme wird von einem Siederohr ( heat pipe ) vom Absorber zum Sammelrohr transportiert. Es handelt sich hierbei um eine hermetisch verschlossenes Rohr in dem sich eine Flüssigkeit bei Unterdruck befindet. Auf Grund der großen Werte für die Verdampfungsund Kondensationswärme dieser Flüssigkeit kann ein solches Rohr große Wärmemengen transportieren. Auf Grund dieser trockenen Anbindung der Kollektorröhre an das Sammlerrohr kann der Kollektor leicht auf dem Dach fertig montiert werden sodass keine Teile mit hohem Einzelgewicht auf das Dach gebracht werden müssen. Ein weiterer Vorteil dieser Technologie ist die leichte Austauschbarkeit einzelner Röhren im Servicefall. 5/14
Röhrenkollektor Montagesatz Folgende Teile gehören zum Kollektor Montagesatz (abhängig von Kollektorgrösse) Sammlerrohr (1x) Unterteil (1x) Vertikalstrebe (2x / 3x) Horizontalstrebe (3x) Vakuumröhren (10 / Karton) Staubschutzkappe (gleiche Anzahl wie Röhren) Schrauben Hintere Seitenstrebe (2x) Hintere Mittelstrebe (1x) Diagonalstrebe Lange Seitenstrebe (2x/2x) Kurze Seitenstrebe (2x/3x) Dreiecksblech (2x/3x) Fussblech (2x/3x) 6/14
Vorbereiten der Dachbefestigung Bei folgenden Arbeiten muss eine Schutzbrille getragen werden um Augenverletzungen durch Splitter zu vermeiden. Dachziegel entfernen und Durchgang für den Dachhaken freimachen. Am Deckziegel ebenfalls eine Aussparung für den Dachhaken anbringen. Dachhaken an Trägerbalken anschrauben. Sicherstellen, dass der darunter liegende Ziegel durch punktuellen Druck der Befestigungslasche nicht brechen kann um spätere Undichtigkeiten zu vermeiden. Gegebenenfalls ein Gummiprofil unterlegen Fertig montierter Dachhaken. 7/14
Vormontierte Rahmenteile des Kollektors mit den Haltelaschen verschrauben. Obere Querstrebe zuerst Danach untere Querstrebe Fertig montierter Kollektorrahmen 8/14
Vormontage des Kollektors Sammlerrohr mit der Rückseite nach oben ablegen und die Frontstreben montieren. Je nach Grösse des Kollektors können es zwei oder drei Frontstreben sein. Frontstreben senkrecht zum Sammlerrohr ausrichten und Schrauben anziehen Horizontalstützen montieren......und Schrauben festziehen. Die übrigen Horizontalstützen montieren. Das Bild zeigt den Montagestand nach Ausführen dieser Schritte. 9/14
Unterteil mit der Rückseite nach oben ablegen und mit den Frontverstrebungen verschrauben. Arbeitsgang für alle Frontverstrebungen wiederholen, ausrichten und Schrauben festziehen. Staubschutzkappen einsetzen. Um das Einsetzen zu erleichtern muss ein Gleitmittel aufgetragen werden. Verwendbar ist Silikonöl, Gleitmittel für HT Rohre oder etwas Geschirrspülmittel. Das Gleitmittel innen auf die Gummimanschette auftragen. Endkappen am Unterteil entfernen. Vakuumröhre aus der Verpackung nehmen und das Siederohr etwas aus dem Glas ziehen. Schutzbrille und Handschuhe tragen und die Vakuumröhre keinen Spannungen oder Schlägen aussetzen. 10/14
Montage der Kollektorröhren Die Montage der Kollektorröhren kann entweder am Boden erfolgen oder nach Vorinstallation des Halterahmens auf dem Dach. Im zweiten Fall müssen keine schweren Teile auf das Dach transportiert werden, sodass man ohne Hebezeug auskommt. Bei einem Bruch einer Röhre kann es zu Splitterflug kommen, es wird empfohlen eine Schutzbrille zu tragen. Die Röhren werden fertig montiert zu je 10/15 Stück in einer Kartonbox geliefert. Für die weitere Montage ist es günstig, das Siederohr (heat pipe) etwas aus dem Wärmeleitungsblech zu ziehen. Der Kondensator des Siederohrs muss mit einer speziellen Wärmeleitungsfett in den Aufnehmer des Sammelrohres eingesetzt werden. Hierzu darf nur spezielles Wärmeleitungsfett mit einer Temperaturbeständigkeit bis 400 C verwendet werden. Das folgende Bild zeigt das Bestreichen des Kondensators mit der Wärmeleitpaste. Der Kondensator muss ganzflächig dünn bestrichen werden. Der komplett beschichtete Kondensator ist im nächsten Bild zu sehen. 11/14
Das Einsetzen der Röhren in den Kollektorrahmen ist im nächsten Bild gezeigt. Es wird empfohlen die Gummidichtungen vor dem eigentliche Einsetzen der Röhren über das obere Ende der Röhre zu schieben oder bereits vorher im Gehäuse des Sammlerrohres zu montieren. Zum Einbau wird die Röhre zunächst von oben durch die untere Aufnahme geschoben. Anschließend wird das Siederohr etwa 50 cm aus der Röhre herausgezogen. Diese Situation ist im nächsten Bild gezeigt. Der Kondensator des Siederohres wird unter leichtem Drehen in die Aufnahme des Sammlerrohres bis zum Anschlag eingeschoben. Dies ist im nächsten Bild dargestellt. Auf diesem Bild ist an der bereits montierten Röhre auf der rechten Seite die aufgeschobene Gummidichtung zu sehen. 12/14
Im nächsten Schritt wird die Glasröhre mit einer Drehbewegung in die Aufnahme der Verkleidung des Sammelrohres geschoben. Für einen leichten Einbau empfiehlt es sich die Gummidichtung (nicht das Glas!) einem Gleitmittel einzustreichen. Siehe auch Montage der Staubschutzkappen aus Seite 10. Im letzten Arbeitsschritt wird die Kunststoffkappe am unteren Halter montiert um die Röhre zu fixieren.dies ist im nächsten Bild gezeigt. 13/14
Wartung Röhren mit einem Leck im Vakuumteil können durch die milchig weisse Farbe im Unterteil der Röhre erkannt werden. Diese milchige Farbe stammt von einem sogenannten Gettermaterial das im unteren Teil der intakten Röhre als Verspiegelung sichtbar ist. Dieses Gettermaterial kann bis zu einem bestimmten Grad eingedrungene Luft absorbieren. Undichte Röhren müssen nicht sofort ausgetauscht werden, da der Kollektor insgesamt weiterhin funktioniert nur eben mit einem reduzierten Wirkungsgrad für diese eine Röhre. Bedingt durch die Konstruktion der Röhren braucht bei einem Vakuumverlust oder bei einem Glasbruch nur das Glas selbst ausgetauscht werden. Die inneren Teile des Röhrenkollektors (Siederohr und Wärmeleitungsblech) können aus dem defekten Rohr gezogen und in das neue Rohr eingesetzt werden. Dies reduziert die Ersatzteilkosten für eine Röhre erheblich. Die Vorgehensweise beim Tausch der Röhren entspricht der beim Zusammenbau des Kollektors. Dabei sollten Reste des alten Silikonfetts aus dem Sammlerrohr entfernt werden. Es ist neues Silikonfett auf den Kondensator der Heat Pipe aufgetragen werden. Für Details siehe Kapitel Montage der Kollektorröhren 14/14