Styrenheter och pumpgrupper för solvärmesystem

Solfångaren på taket är den mest synliga delen av solsystemet för uppvärmning av vatten, men utan styrenhet och pumpgrupp skulle den bara vara ett plåttäcke under glas som kan värmas och kylas av sig själv. Det är just styrenheten och pumpgruppen som avgör om värmen från solfångaren verkligen kommer dit den behövs – till solberedaren där den lagras som varmvatten. I praktiken handlar det om två komponenter som ofta levereras och installeras tillsammans, även om de har olika funktioner: en som "beslutar" och en som "utför".

Solsystemet för uppvärmning av vatten (värmebäraresolinstallation) består generellt sett av solfångare på taket, som värmer värmebäraren (en blandning av vatten och frostskyddsmedel), en solberedare med värmesken, en pumpgrupp och en styrenhet. Det är viktigt att ha realistiska förväntningar – ett sådant system kompletterar, ersätter inte huvudvärmeväxeln (värmepanna, värmepump) fullt ut, och det täcker främst uppvärmningen av varmvatten under sommarmånaderna, när det finns tillräckligt med solstrålning och värmebehovet för uppvärmning är minimalt eller inget alls.

I denna artikel tittar vi närmare på den del av systemet som ofta undervärderas vid val, men som har direkt inverkan på hur mycket värme som faktiskt kan användas: styrenheten (solsystem), pumpgruppen, anslutning till ledningarna och beredaren samt relaterade komponenter som expansionskärl. Om du löser ett komplett val av solsystem från grunden rekommenderar vi först artikeln Hur man väljer solsystem för uppvärmning av vatten, där du hittar en bredare kontext för valet av enskilda komponenter.

Styrenheten jämför kontinuerligt temperaturer och stänger av pumpen endast när det är meningsfullt att överföra värme till beredaren.

Hur styrenheten (solsystem) fungerar

Styrenheten är "hjärnan" i hela solcirkulationen. Den jämför kontinuerligt temperaturen på solfångaren och temperaturen i beredaren med hjälp av sensorer (temperatursensorer) placerade på båda platserna. När solfångaren är varmare än beredaren med en förinställd skillnad aktiverar styrenheten cirkulationspumpen i solgruppen och värmebäraren börjar cirkulera – värmen överförs således från solfångaren till beredaren. När skillnaden sjunker under inställda gränsen (till exempel kvällen, eller när beredaren redan är tillräckligt uppvärmd) stängs pumpen av, så att värmen istället inte återgår tillbaka till solfångaren och inte strålar ut ur systemet genom den kylande solfångaren.

Denna logik låter sig enkelt beskriva, men i praktisk drift hanterar den många situationer samtidigt – morgonstarten, när solfångaren fortfarande är kall, tillfällig molnighet, när solfångarens temperatur snabbt förändras, och skydd mot överhettning, när beredaren redan är full och solfångaren fortfarande producerar värme utan att ha någonstans att leda den till. En kvalitativ styrenhet är alltså inte bara en enkel termostat med två sensorer, utan ett utrustning som kan bedöma flera drifttillstånd samtidigt och skydda systemet och pumpen mot onödigt slitage.

Ett exempel på en sådan styrenhet är Euroster 813 Solar – en solreglering som är avsedd att styra pumpen enligt temperaturskillnaden mellan solfångaren och beredaren. Det är en typisk representant för kategorin: kompakt elektronik som ansluts till sensorerna och till cirkulationspumpen i pumpgruppen, och som sedan automatiskt beslutar när systemet ska starta och när det ska stanna.

Vid val av styrenhet är det en god idé att tänka på att det är en komponent som i fall av fel ganska enkelt kan bytas enskilt, utan att behöva ingripa i resten av cirkulationen – just därför säljs den ofta som en enskild ersättning, inte bara som en del av en komplett installation. Om du löser ett fel i ett befintligt system hittar du mer om detta i artikeln Service, fyllning och vanliga fel i solsystem.

Pumpgruppen – hjärtat i solcirkulationen

Mens styrenheten beslutar, så säkerställer pumpgruppen (pumpgruppen) fysiskt själva cirkulationen av värmebäraren. Det handlar inte bara om pumpen i sig – pumpgruppen innehåller pumpen, stängningsventiler, termometrar och manometer (för att kontrollera temperatur och tryck i cirkulationen direkt på plats) samt säkerhetsventilen. Alla dessa komponenter är sammankopplade i en kompakt enhet, vilket markant förenklar installationen och efterföljande service – istället för flera enskilda komponenter spridda i teknikrummet har installatören en kompakt helhet som enkelt ansluts till ledningarna från solfångaren och till beredaren.

Denna lösning har praktisk betydelse även ur ett framtida underhållsperspektiv. Om det någon gång behövs byta pump eller kontrollera trycket i cirkulationen, möjliggör stängningsventilerna på pumpgruppen att isolera den aktuella delen av cirkulationen utan att hela systemet behöver tömmas. Manometern direkt på enheten fungerar samtidigt som en snabb visuell kontroll – om trycket i den slutna solcirkulationen sjunker under normal driftvärde är det första tecknet på att det kan finnas en läckage eller att cirkulationen behöver fyllas på.

Styrdelen och pumpmodulen köps och installeras i praktiken nästan alltid som ett par – en utan den andra ger ingen mening, eftersom styrdelen behöver en pump att styra, och pumpgruppen behöver en styrenhet som säger när den ska köras. När man planerar budgeten för ett solsystem bör man därför räkna med båda delarna som en funktionell enhet.

Anslutning till rörledning mellan solfångaren och teknikrummet

Pumpmodulen placeras vanligtvis i teknikrummet, direkt intill vattenvärmaren, medan solfångarna är på taket – mellan dem måste alltså en rörledning föra värmebäraren fram och tillbaka. Denna ledning kan realiseras på två vanliga sätt. Den första är klassiskt koppar- eller rostfritt stålrohr, som ytterligare isoleras med termisk isolering mot yttre påverkan på taket och i kabelgången. Den andra, allt populärare lösningen är förisoleringad flexrör 2 i 1 – ett böjligt lager, där både till- och returledningen är integrerade i ett enda lager och redan förisoleringad vid fabriken.

Fördelen med flexrör 2 i 1 är främst tidsbesparing vid installation – eftersom den redan är isolerad, behöver installatören inte ytterligare isolera den direkt på taket eller i en smal kabelgång, där det är mycket svårare att arbeta med stel rör och isoleringsmaterial. Böjbarheten underlättar också ledning genom byggnadens övergångar och hörn, där stel rör skulle kräva fler kopplingar och kurvor.

Direkt vid anslutningen till solfångaren, där röret utsätts för höga temperaturer och samtidigt måste klara rörelser orsakade av termisk expansion av takkonstruktionen, används ofta en kort bit av böjligt rostfritt rör – så kallad vågrör. Det är ett flexibelt rostfritt rör som är motståndskraftigt mot höga temperaturer hos solvätskan och samtidigt kan kompensera för små rörelser vid anslutningspunkten, där ett stelt rör skulle kunna spricka eller lossna ur kopplingen med tiden.

Ett mer detaljerat jämförelse av båda typerna av ledningar, inklusive när det är fördelaktigt att välja flexrör och när det är bättre att använda klassiskt rör med vågrör, hittar du i en separat artikel Solär rörledning och rostfritt vågrör – hur de fungerar.

Orienterande priser på huvudkomponenter i solcirkulationen nämnda i artikeln.

Fastspänning av solfångarna och dess påverkan på installationen av pumpgruppen

Trots att det kanske inte verkar direkt relaterat på första ögonkastet, påverkar sättet att fastspänna solfångarna på taket också hur röret leder till pumpgruppen och vilka krav installationen ställer på längden och ledningen. Solfångarna fastspänns med specialiserad installationskonstruktion beroende på taktyp – sluttak (med olika takmaterial som tegel, plåt eller spånskiva), plan tak (där man använder konstruktion med justerbar lutning, vanligtvis 15° eller mer, för självrening genom regn) eller alternativt fastspänning på fasaden eller marken. Konstruktionen måste alltid exakt matcha dimensionerna på den specifika typen av solfångare som monteras på den.

På plan tak är en typisk lösning till exempel en monteringskit med justerbar lutning, som säkerställer att solfångaren har den nödvändiga lutningen minst 15° – inte bara för att få optimal vinkel för solljus, utan också för att regnvattnet ska kunna rulla av solfångarens yta och tvätta bort smuts och damm, som annars skulle minska verkningsgraden.

Väljning av typ av fastspänning görs alltid vid projektets början, eftersom den bestämmer den exakta platsen för solfångaren på taket och därmed också längden på rörets ledning (antingen klassiskt rör eller flexrör 2 i 1) mot teknikrummet till pumpgruppen. En komplett översikt över möjligheterna till fastspänning beroende på taktyp hittar du i artikeln Fastspänning av solfångare – sluttak, plan tak, fasad, där det också finns ett konkret exempel på monteringskit för plan tak med solfångaren KS 2100F.

Solärberedare och dess anslutning till styrenheten

Styrenheten och pumpgruppen skulle vara onödiga utan en korrekt beredare på andra sidan av systemet. En solärberedare har, till skillnad från en vanlig varmvattenberedare, minst en värmesprång på solcirkulationen – ofta en andra värmesprång som är ansluten till pannan. Därför uppvärms vattnet i beredaren indirekt: solvätskan cirkulerar i ett eget slutet system (drivet av pumpgruppen och styrd av solstyrenheten) och kommer aldrig i direkt kontakt med vatten som du senare använder till exempel i dusch eller vid handtvätt.

En av styrenhetens givare är ofta placerad på undersidan av just detta värmesprång – den mäter temperaturen i beredaren och jämför den med temperaturen på solfångaren. Om beredaren inte är korrekt dimensionerad eller saknar solvärmesprång på rätt plats, har styrenheten inga exakta data att arbeta med och systemet kan inte fungera effektivt, även om själva styrenheten och pumpen är i ordning. Välj därför en lämplig beredare lika noga som en styrenhet – vi går mer i detalj på detta i artikeln Vilken solärberedare behöver jag.

Expansionskärl, fyllning och avluftning av solcirkulationen

Solcirkulationen är ett slutet, trycksystem som under drift går igenom tydliga temperaturförändringar – från kalla nätter till höga temperaturer hos värmetransportvätskan under soliga sommardagar. Denna vätska expanderar i volym vid uppvärmning, och eftersom systemet är slutet, behöver den någonstans kompensera för detta överskott. Just detta sköts av expansionskärl (expansionsmat) till solcirkulationen, separat från expansionskärl till uppvärmningssystemet.

Systemet fylls och avluftas manuellt eller med elektrisk fyllningspump via fyllningsventiler, på samma sätt som en vanlig uppvärmningscirkulation fylls och avluftas. Luft som skulle återstå i systemet efter fyllningen skulle nämligen hindra vätskans jämn cirkulation och kunde orsaka pumpbrus eller ojämn uppvärmning av solfångaren. Därför finns det också fyllnings- och avluftningsventiler direkt på pumpgruppen i kompakt modul tillsammans med manometer – med hjälp av dem kan teknikern under fyllningen kontinuerligt följa hur trycket utvecklas i systemet och upptäcka när systemet är korrekt fyllt och avluftat.

Tryckkontroll i solcirkulationen (liksom i uppvärmningssystemet) ingår bland de grundläggande uppgifterna vid regelbunden service – en tydlig tryckminskning mellan kontroller signalerar ofta en läckage, som är bättre att åtgärda tidigt än att det visar sig som en cirkulationsstillestånd eller pumpfel. Mer om typiska fel och hur ofta det är meningsfullt att kontrollera systemet får du läsa i artikeln Service, fyllning och vanliga fel i solsystem.

Inverkan av solfångartyp på inställningen av styrenheten

Styrenheten fungerar principiellt likadant oavsett vilken typ av solfångare som är på taket – den jämför alltid temperaturen på solfångaren med temperaturen i beredaren och stänger av och på pumpen enligt detta. Solfångartypen påverkar dock hur snabbt och tydligt dess temperatur förändras under dagen, vilket indirekt påverkar hur ofta styrenheten stänger av och på pumpen.

Plattkollektor har en absorberande yta täckt med glas i ett isolerat ramarbete – de är billigare, mekaniskt starkare (till exempel mot regn) och i vår klimat är de ofta tillräckliga för uppvärmning av varmvatten. Vakuumkollektor (rörkollektor) har en högre verkningsgrad särskilt vid låga yttre temperaturer och lägre solinstrålning, men är dyrare och mer spröda. Oavsett vilken typ av solfångare du väljer, förblir styrenheten och pumpgruppen praktiskt taget samma – skillnaden är främst att vakuumkollektor kan producera värme även i mindre gynnsamma förhållanden, vilket gör att styrenheten stänger pumpen oftare än vid plattkollektor. Ett detaljerat jämförelse mellan typerna hittar du i artikeln Platt- mot vakuumkollektor.

Solsystem som komplement till panna – rollen för styrenheten vid växling mellan källor

Som redan nämnts i inledningen är solsystemet ett komplement, men inte en fullständig ersättning för huvudvärmekällan, som panna eller värmepump. I praktiken innebär det att beredaren ofta har en andra värmesprång ansluten till pannan – den upphettar vattnet i ögonblick när solinstrålningen inte räcker till (till exempel vid molniga dagar, nära morgonkvisten eller under vintern). Styrenheten till solcirkulationen sköter endast solsidan – den bestämmer pumpens drift mellan solfångaren och beredaren – medan upphettning av panna sköts av en separat pannreglering, som ofta mäter temperaturen i övre delen av beredaren och upphettar om solvärme inte räcker.

Dessa två styrenheter (solsystem och panna) fungerar alltså oberoende men koordinerat, eftersom båda har sitt givare i beredaren men på olika platser – solgivare vid solvärmesprången nere, pannagivare närmare toppen av beredaren. Därför aktiveras pannan för upphettning först när solvärme verkligen inte räcker, vilket i praktiken spar mest energi just under sommarmånaderna. En bredare kontext om hur solsystemet samverkar med befintlig panna hittar du i artikeln Soluppvärmning som komplement till panna.

Installation – när i processen kommer styrenheten och pumpgruppen in

Vid installation av ett komplett solsystem ingår styrenheten och pumpgruppen först i en senare fas, efter att solfångarna är monterade på taket med lämplig installationskonstruktion och rörledningen (vanlig eller flexi rör 2v1) är färdig mot teknikrummet. Därefter ansluts pumpgruppen till röret och beredaren, givare sätts in på solfångaren och i beredaren, styrenheten kopplas till dem och sist fylls och avluftas hela cirkulationen via fyllningsventiler på pumpgruppen.

Teckning och inställning av styrenheten (till exempel inställning av önskad temperaturdifferens för pumpstart) kan skötas först efter fyllning, och då kan systemet sättas i provdrift och testas om pumpen reagerar på temperaturförändringar som den ska. En komplett installationsguide, steg för steg, inklusive ordningen på enskilda steg från solfångare till beredare, hittar du i artikeln Installation av solsystem – steg för steg.

Reella exempel från praxis

Två verkliga fall – att kombinera panna med solfångare och att byta en defekt styrcentral.

Boende med sluttak och befintlig gaspanna

En bostad med fyra personer och en kondenserande gaspanna har hög gasförbrukning för uppvärmning av varmvatten, särskilt under sommaren, när pannan praktiskt taget inte används för uppvärmning men ändå körs enbart för att värma vatten. Vid en inspektion av taket (klassisk tegeltak, lutning lämplig för direkt montering) föreslås det att kombinera den befintliga varmvattenberedaren med en solfångare med dubbel värmeskyld – en för solfångaren och en som förbinder med den ursprungliga pannan som reservkälla.

Solfångarna fästs på sluttaket med en monteringskonstruktion som passar takets typ, och ledningen mellan solfångarna och tekniklokalen löses med förisolerad flexrör 2v1, eftersom ledningen går genom en ganska smal takkonstruktion, där det skulle ha gått mycket långsammare att arbeta med vanligt rör och tillägg av isolering. I tekniklokalen installeras en pumpgrupp tillsammans med en styrcentral, som styr solpumpen oberoende av den ursprungliga pannans styrning. Resultatet blir att uppvärmning av varmvatten sker huvudsakligen från solen under sommarmånaderna, och pannan aktiveras för uppvärmning endast vid längre perioder med molnigt väder.

Stuga med plan tak och defekt ursprunglig styrning

I en rekreativ stuga med plan tak hade en solfångarsystem för uppvärmning av vatten redan installerats för flera år sedan, men den ursprungliga styrcentralen började ge problem – pumpen reagerade ibland inte på temperaturförändringar, systemet startade inte ens vid soligt väder, eller sågick i stället vid väder som inte krävde det. Eftersom solfångarna, deras montering på platt tak och ledningen var fungerande och i bra skick, valdes det att byta endast styrcentralen mot en ny, utan att behöva ändra resten av systemet.

Vid denna tillfälle kontrollerades även pumpgruppen – stängningsventiler möjliggjorde att isolera den relevanta delen av systemet, manometer kontrollerades och trycket i systemet bekräftades vara i ordning, samt att pumpen var fungerande. Efter att ha bytt styrcentralen och gjort en kort omställning av temperaturdifferensen vid vilken pumpen ska starta, reagerar systemet återigen pågående på solstrålning. Detta fall visar att styrcentralen är en typisk komponent som kan bytas enskilt, utan att behöva göra ändringar i solfångarna, röret eller varmvattenberedaren, så länge dessa delar är i god skick.

FAQ – vanliga frågor om styrcentraler och pumpgrupper

Hur vet jag att solfångarstyrningen fungerar korrekt?
En grundläggande indikation på korrekt funktion är att pumpen startar när solfångaren är uppenbart varmare än varmvattenberedaren (typiskt vid soliga dagar) och stängs av när temperaturdifferensen minskar eller när varmvattenberedaren redan är tillräckligt uppvärmd. Om pumpen inte reagerar alls på väderförändringar, eller i stället går kontinuerligt oavsett sol, är det ett tecken på att man bör kontrollera inställningarna eller funktionaliteten hos styrcentralen och givarna.

Styrcentralen bestämmer, pumpgruppen gör det fysiska arbetet.

Vad är skillnaden mellan styrcentral och pumpgrupp?
Styrcentralen är elektroniken som tolkar temperaturer från givarna på solfångaren och varmvattenberedaren och bestämmer när pumpen ska gå. Pumpgruppen är en mekanisk enhet som fysiskt säkerställer cirkulationen av vätskan – den innehåller själva pumpen, stängningsventiler, termometrar, manometer och säkerhetsventilen. Styrcentralen "bestämmer", pumpgruppen "utför".

Måste pumpgruppen ha en säkerhetsventil?
Ja, säkerhetsventilen är en standarddel i pumpgruppen, eftersom det handlar om ett sluten, tryckburen system som utsätts för höga temperatursvängningar. Säkerhetsventilen skyddar systemet mot överskottstryck som kan uppstå vid till exempel fel i expansionskärl eller vid extremt upphettning av solfångaren.

Kan pumpgruppen installeras till en äldre solfångarsystem?
Om solfångarna, ledningen och varmvattenberedaren är fungerande och i bra tekniskt skick, är det vanligt att byta pumpgrupp eller styrcentral enskilt, som vi visade i det andra praktiska fallet ovan. Det behöver inte alltid innebära att hela systemet måste bytas p.g.a. en defekt komponent.

Hur ofta bör man kontrollera trycket i solfångarsystemet?
Manometer på pumpgruppen gör det möjligt att snabbt kontrollera trycket visuellt när som helst, men det är bra att göra det regelbundet som en del av vanlig underhåll av tekniklokalen. En tydlig minskning av trycket mellan kontroller är ofta första tecknet på en läckage i systemet.

Varför går pumpen inte trots att solen skiner?
Den vanligaste orsaken är att varmvattenberedaren redan är tillräckligt varm och differensen mot solfångarens temperatur har sjunkit under inställda gränsen, så att styrcentralen med avsikt inte aktiverar pumpen – det är meningslöst att pumpa värme till en redan uppvärmd varmvattenberedare. En annan möjlighet är fel i givaren, styrcentralen eller själva pumpen, eller att trycket i systemet är för lågt.

Kan man programmera styrcentralen till andra funktioner, till exempel för uppvärmning?
Styrcentralen för solfångarsystemet hanterar endast solsystemets del – alltså pumpens drift mellan solfångaren och varmvattenberedaren. Uppvärmning med panna hanteras av en separat pannastyrning, ansluten till ett eget givare i toppen av varmvattenberedaren, oberoende av solstyrningen.

Behövs en fackman för installation av pumpgrupp och styrcentral?
Installationen innebär arbete med trycksystem, värmetransporterande vätska och elanslutning av givare och pump, så det rekommenderas att lita på en erfaren fackman med kunskap om solsystem – precis som vid montering av solfångare på taket eller anslutning till en befintlig varmvattenberedare eller panna.

Kopplingade ämnen

• Hur man väljer solsystem för uppvärmning av vatten
• Platta vs. vakuum-solfångare
• Vilken varmvattenberedare behöver jag?
• Solförör och rostfria slangar – hur de fungerar
• Montering av solfångare – sluttak, platt tak, fasad
• Solförör som komplement till panna
• Installation av solsystem – steg för steg
• Underhåll, fyllning och vanliga problem med solsystem
• Vanliga frågor om solsystem och solfångare

Om du är osäker på vilken styrenhet eller pumpgrupp du behöver till ditt system, skriv gärna in typen av kollektor och uppvärmningsmetod – vi hjälper gärna till.

Har du frågor kring detta?

Har du svårt att bestämma dig eller behöver hjälp med en specifik situation i din bostad? Skriv gärna till oss – vi hjälper gärna till.

För- och efternamn Fyll inte i detta fält:

E-post

Meddelande