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606

Messinstrumente - thermische Solaranlagen

Autoren
OldBo
29.09.2011
Für die Wartung thermischer Solaranlagen müssen die richtigen Messinstrumente vorhanden sein, wie z. B. Handrefraktometer, digitaler pH-Wertmesser, pH-Fix-Indikatorstäbchen, Infrarot-Thermometer, Luftdruckprüfer und zweipoliger Spannungsprüfer (Duspol).
Refraktometer
 Refraktometer
Quelle: Wagner & Co
Digital-PH-Wert-Messer
 Digital-PH-Wert-Messer
Quelle: WUEKRO GmbH
Messung pH-abhängiger, elektrochemischer Potentiale mit Hilfe von pH-Metern
 Messung pH-abhängiger, elektrochemischer Potentiale mit Hilfe von pH-Metern
Quelle: WUEKRO GmbH
pH-Fix-Indikatorstäbchen
 pH-Fix-Indikatorstäbchen
Quelle: Macherey-Nagel
Infrarot-Thermometer
 Infrarot-Thermometer
Quelle: Wöhler
Luftdruckprüfer
 Luftdruckprüfer
Quelle: INOCAL Wärmetechnik GmbH
Duspol
 Duspol
Quelle: Benning
Solar-Manometer
 Solar-Manometer
Quelle: CALEFFI Armaturen GmbH
Diese Messinstrumente gehören zur Grundausstattung für die Wartung thermischer Solaranlagen.

Handrefraktometer

Das Handrefraktometer bestimmt die Frostsicherheit von Wasser-Propylen-glykol-, Wasser-Ethylenglykolgemischen und die Dichte von Wasser- Batterie-säuregemischen.
Messbereiche:
* Propylenglykol 0° bis -50°C
* Ethylenglykol 0° bis -50°C
* Batteriesäure 1,15-1,30 g/cm³
Die Messung ist zwar weitgehend temperaturunabhängig, jedoch erzielen Sie den exaktesten Wert bei einer Mediumtemperatur von 20°C.

Digitaler pH-Wertmesser
Durch das Entfernen der Schutzkappe wird das Gerät eingeschaltet und die Elektrode in die Probelösung eingetaucht. Nachdem die Elektrode einige Sekunden bewegt wurde, zeigt das Gerät einen stabilen Wert. Nach dem Gebrauch muss die Elektrode in destilliertes- oder entionisiertes Wasser getaucht werden und nach kurzem Rühren wird das Wasser vollständig von der Glühlampe mit einem Stofftuch entfernt.
Kalibrieren: Die Elektrode wird mit destilliertem- oder entionisiertem Wasser gereinigt und danach in eine 6.86 pH-Pufferlösung getaucht. Wenn die Anzeige nicht zwischen 6.80 – 7.00 pH liegt, wird an der kleinen Schraube auf der Rückseite die Anzeige auf 6.90 pH gebracht.
Wiederum reinigen und die Elektrode in eine 4.01 pH-Pufferlösung tauchen. Wenn die Anzeige nicht zwischen 3.90 – 4.10 pH liegt, an der kleinen Schraube auf der Rückseite drehen bis die Anzeige auf 4.00 pH steht.
Wiederum reinigen und die Elektrode erneut in die 6.86 pH-Pufferlösung tauchen. Wenn die Anzeige korrekt ist, ist die Kalibrierung abgeschlossen. Wenn sie nicht korrekt ist, muss das Ganze wiederholt werden.

pH-Fix-Indikatorstäbchen
Am einfachsten kann der pH-Wert mit Lackmuspapier oder pH-Fix-Indikatorstäbchen in einer Probe direkt vor Ort schnell und einfach bestimmt werden. Sie sind jederzeit sofort einsetzbar und benötigen keine Kalibrierung.
Farbfixierte Indikatoren
Im Gegensatz zu herkömmlichen Indikatorpapieren sind die Indikatorfarbstoffe bei pH-Fix Stäbchen chemisch an die Cellulosefaser gebunden. Durch dieses patentierte Verfahren wird das Ausbluten der Farbstoffe selbst in stark alkalischen Lösungen sicher verhindert. Die Probe wird nicht verunreinigt und lässt sich für weitere Untersuchungen verwenden.

Infrarot-Thermometer
Ein Infrarot-Thermometer misst berührungslos eine Oberflächentemperatur. Die meisten Infrarot-Thermometer haben einen zusätzlichen Laser-Spot, mit dem der genaue Messbereich erkannt werden kann.
Ein Infrarotthermometers erfasst mit einem Sensor emittierende, reflektierte und durchgelassene Wärmestrahlung einer Fläche und wandelt diese Information in einen Temperaturwert um. Dabei muss der Emissionsfaktor des Materials bekannt sein und eingestellt werden.
Der Emissionsfaktor beschreibt die von einer Fläche ausgehende infrarote Wärmestrahlung, die von der Eigentemperatur des Materials bestimmt ist. Die (typische Anwendung) und angemalte oder oxidierte Oberflächen haben Die meisten Geräte haben einen fest eingestellten Emissionsfaktor von 0,95. Da aber die meisten organischen Materialien einen Faktor von 0,90 haben, muss der passende Wert eingestellt werden. Auch die Reflexionen von benachbarten Körpern oder durch Transmission (Durchlässigkeit des Objektes) beeinflussen das Messergebnis.
Bei hochglänzenden Metalloberflächen kann nur ein Temperaturtrend gemessen werden. Eine genaue Messung auf polierten Flächen ist nicht möglich. Um ein einigermaßen genaues Messergebnis zu erreichen, kann man die zu messende Fläche mit schwarzem Klebeband abkleben oder die Oberfläche wird schwarz angestrichen.

Luftdruckprüfer
Der Vordruck eines Membrandruckausdehnungsgefäßes muss regelmäßig überprüft werden, weil durch die Membrane ständig Gase in das Heizungswasser diffundieren. Zur Überprüfung wird ein Luftdruckprüfer verwendet, der einen Messbereich zwischen 0 – 4,5 bar haben sollte.
Üblicherweise beträgt der Vordruck werkseitig bei Gefäßen im Heizungsbereich 1,5 bar und bei Solaranlagen zwischen 2,5 bis 4 bar. Vor dem Füllen der Anlage muss der Vordruck auf die jeweilige Anlage angepasst werden. Vor der Messung muss das Gerät einjustiert werden. Dazu wird der Knopf am Manometer gedrückt und die Zeiger auf "Null" gebracht.
Eine regelmäßige Überprüfung des Vordruckes ist notwendig, weil ständig Gase in das Heizungswasser diffundieren und dadurch der Vordruck kleiner wird.

Zweipoliger Spannungsprüfer (Duspol)
In der Praxis sollte nur der zweipolige Spannungsprüfer eingesetzt werden, da er hat gegenüber dem einpoligen Phasenprüfer oder Prüfschraubendreher den Vorteil hat, dass man festestellen kann, wie hoch die Spannung tatsächlich ist.
Ob tatsächlich Spannung anliegt (die Glimmlampe des Phasenprüfers leuchtet auch bei Aufladung der Leitung oder einer Blindspannung) kann man mit einenem Phasenprüfer nicht feststellen.
Zum Messen werden die beiden Prüfspitzen vom Duspol angelegt, z.B. an den beiden Kontakten einer Steckdose. Wenn die Glimmlampe vom Duspol leuchtet, liegt Spannung an. Zudem zeigt das Gerät an der Skala oder im digitalem Display die Spannungshöhe an, so z. B. 12 V, 24 V, 110 V, 230 V oder 400 V.
Bei einigen Fabrikaten zeigen die Prüfer die Spannung erst an, wenn man vorher einen Knopf gedrückt hat.
Deshalb muss, wie bei allen technischen Geräten, die beiligende Gebrauchsanleitung beachtet werden. Natürlich dürfen die Prüfspitzen während der Messung nicht berührt werden, da sie unter Spannung stehen können. Aus Sicherheitsgründen darf der Duspol nur so verwendet werden, dass man mit jeder Hand einen der beiden Handgriffe anfasst.

Für die Montage
Kompass
 Kompass
Quelle: Heinz Zölzer GmbH
Sonnenbahnindikator<br />
 Sonnenbahnindikator
Quelle: Wagner & Co.
Solar-Manometer
 Solar-Manometer
Quelle: CALEFFI Armaturen GmbH
Kabelsuchgerät <br />
 Kabelsuchgerät
Quelle: Cosmos Data
Kompass
Bevor der Standort der Sonnenkollektoren fixiert wird, sollte man einen Kompass einsetzen. Der Spiegel am Kompass bietet den Vorteil eines genauen und übersichtlichen Peilens der Richtung und die gleichzeitige Beobachtung der Kompasskapsel. Durch das Drehen um die eigene Achse muss sich die rote N-spitze der Nadel zwischen den Südmarken der Kapsel einpendeln.

Sonnenbahnindikator
Der Sonnenbahnindikator ist ein einfaches Gerät, um an einem Standort für Solarkollektoren oder -module die mögliche Beschattung zu erkennen. Durch ein Okular kann der Bereich des Sonnenlaufs vom Morgen bis zum Abend im Lauf der Jahreszeiten auf eine Sonnenbahnfolie projiziert werden. So kann man die Beschattungen durch Gebäude oder Landschaft genau beurteilen. Anhand des integrierten Kompasses wird der Sonnenbahn-Indikator präzise ausgerichtet.

Manometer
Das Solarmanometer sollte mindestens 6 bar anzeigen können und einen einstellbaren roten Zeiger haben, damit der maximal zulässige Druck der Anlage eingestellt werden kann. Aber auch der Mindestdruck sollte mit einem wasserfesten Stift markiert werden.

Metall- und Stromsuchgerät
Bei vielen Arbeiten auf der Baustelle ist es wichtig, Kabel und Leitungen, die "unter Putz" oder im Erdreich verlegt sind, zu erkennen bzw. zu wissen, wo Leitungen liegen, bevor man den Bohrer oder das Kernlochbohrgerät ansetzt.
Universalgeräte sind zum Lokalisieren und Auffinden von Kabel und Leitungen in Wänden und in der Erde, sowie zum Auffinden und Zuordnen von Sicherungen und Sicherungsautomaten geeignet. Auch Unterbrechungen und Kurzschlüsse in Leitungen und Bodenheizungen lassen sich einfach Lokalisieren. Metallische Wasser und Heizungsrohre können ebenfalls aufgespürt werden. Die meisten Geräte bestehen aus einem Sender und Empfänger.
Diese Geräte werden je nach Einsatz in verschiedenen Preisklassen angeboten. Oftmals reicht schon ein einfaches Messgerät, um Schäden auszuschließen und hohe Schadensersatzkosten zu vermeiden.
Sonnenstrahlungsmessgeräte
Solar-Messgerät
 Solar-Messgerät
Quelle: PCE Deutschland GmbH
Strahlungsmessgerät
 Strahlungsmessgerät
Quelle: PCE Deutschland GmbH
Messgeräte, die für Photovoltaikanlagen benutzt werden, können auch für die thermischen Solaranlagen verwendet werden, wenn es um die optmale Ausrichtung und der Messung der Energiegewinnung der Kollektoren geht.

Neben der Nutzung der Wärme aus Sonnenstrahlen durch Sonnenkollektoren, wird mit Hilfe von Photovoltaik-Anlagen die Sonnenenergie in elektrische Energie umgewandelt.

Damit eine Anlage sinnvoll installiert wird, sollte man über einen bestimmten Zeitraum die Werte der Sonneneinstrahlung aufnehmen. Die Werte werden im internen Speicher der Geräte gespeichert und sind nachträglich am Rechner auszulesen und zur weiteren Analyse zu verwenden. Durch Vergleichsmessungen kann der optimalen Standort für die Anlage bestimmt werden. Auch die maximale Leistung der aktuellen Sonneneinstrahlung kann angezeigt werden.
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