Nov. 24, 2022
Solarthermie – Grundsätzliche Dinge zur Solaranlage
Eine Solarthermie ist eine Technologie, die zuverlässig Solarenergie nutzen lässt. Diese ermöglicht es, Wärme zu erzeugen. Auch wenn Photovoltaik den meisten ein Begriff ist, reden die wenigsten über Solarthermie. Dabei stellt diese in Mitteleuropa eine sehr gute Möglichkeit dar, Sonnenenergie zu nutzen. Besonders die Anwendung ist ein sehr großer Vorteil in der Nutzung. Hier ist eine jahrelange, erprobte und vor allem effiziente Technik im Spiel. Durch einen Solarspeicher und einen Heizkessel ist es möglich ausreichend Wärme zur Verfügung zu haben.
Die Definition der Solarthermie
Die Sonneneinstrahlung wird bei der Solarthermie in Wärme umgewandelt. Im Vergleich zu Stromgewinnung ist dies aufwendiger. Einfach erklärt, wärmt die Sonne den vorhandenen Wärmeträger. In einem dunklen Gartenschlauch befindet sich Wasser, welches sich durch die Sonne sehr stark aufheizt. Die Solarthermie wird bereits bei Campingduschen oder auch Solarduschen verwendet. In einem schwarzen Kunststoffbehälter befindet sich Wasser, welches in die Sonne gestellt wird. Nach einiger Zeit erwärmt sich das Wasser, welches anschließend für die Dusche verwendet werden kann. Dabei ist keine zusätzliche Wärmequelle nötig.
Zwischen einer Photovoltaikanlage und einer Solaranlage gibt es einen großen Unterschied. Nicht nur bei den Solarplatten sind diese deutlich zu erkennen, sondern auch beim Nutzen der Energie-Gewinnung. Eine Solaranlage nutz die Sonneneinstrahlung, um eine Flüßigkeit zu erwärmen, während die Photovoltaik-Anlage dazu dient, Sonnenstrahlen in Energie umzuwandeln.
Die Moderne Solarthermie
Auch heute ist das Prinzip gleich. Jedoch hat sich die Technik in modernen Solarthermie-Anlagen weiterentwickelt. Dadurch kann heute eine höhere Effizienz und gleichzeitig ein höherer Wärmeertrag genutzt werden. In Solarkollektoren für die Solaranlage wird die Energie der Sonne geerntet. Das bedeutet, die Wärmeträgerflüssigkeit wird durch die Absorption der Strahlungsenergie erwärmt. Anschließend wird diese Wärme in Wärmeübertragern abgegeben. So gibt es die solare Trinkwassererwärmung und auch die solare Heizungsunterstützung. Je nachdem, welches Modell bei einer Solaranlage ausgewählt wird, ist die Solarthermie-Anlage größer oder kleiner. Dies gilt auch für das Speicherkonzept.
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Diese Komponenten sind für eine Solarthermieanlage zur Trinkwassererwärmung wichtig
Die Solarthermie zur Trinkwassererwärmung ist eine weitverbreitete Möglichkeit. Die solare Wärme wird genutzt, um in den Sommermonaten warmes Wasser zur Verfügung zu stellen. Hierdurch ist es möglich, von Mai bis September die Wasserversorgung zu 100 % abzudecken. Je nach Anzahl der Personen im Haushalt sollte die Größe der Kollektorfläche und auch das Speichervolumen ausreichen. Gleichzeitig sollte auch der weitere Bedarf wie die Spülmaschine und auch die Waschmaschine berücksichtigt werden.
Solarkollektoren gibt es in unterschiedlichen Bauformen. So kann man zwischen Vakuumröhrenkollektor oder Flachröhrenkollektoren wählen. Überwiegend werden diese auf dem Hausdach montiert. Die Wärme wird durch Rohrleitungen zu dem Speicher transportiert. Anschließend wird über einen Wärmeübertrager die Wärme an das Wasser in dem Speicher abgegeben. Damit die Flüssigkeit zirkulieren kann, ist eine Pumpe erforderlich. Diese Pumpe wird über die Solarregulierung gesteuert.
Welche Komponenten sind für die Solaranlage zur Warmwasserbereitung nötig?
- Heizung (der vorhandene Heizkessel)
- Solarkollektoren
- Warmwasserspeicher inklusive Wärmeübertrager
- Solarkreis mit Wärmeträgerflüssigkeit
- Solarstation mit Pumpe, weiteren Armaturen und Regelungen
Komponenten für eine Solarthermieanlage zur Warmwasser- und Heizungsunterstützung
Um die Sonnenwärme noch besser nutzen zu können, ist eine Trinkwassererwärmung und die Heizungsunterstützung optimal. Für diese Anlage ist eine große Kollektorfläche sowie ein großes Speichervolumen nötig. Die Solarunterstützung ist allerdings überwiegend für die Übergangszeit geeignet. Damit ist das Frühjahr und der Herbst gemeint. Das liegt daran, dass in den kälteren Monaten keine Sonnenwärmen eingefangen werden kann.
Mit einem großen Saisonspeicher ist es möglich, die Sonnenwärme auch im Winter zu nutzen. Allerdings kommen aufgrund des Platzmangels überwiegend Tagesspeicher zum Einsatz. Diese haben ein Volumen von 700 bis 1000 Litern. Daher dient die Solarthermie als Unterstützung.
Grundsätzlich kann man zwischen drei verschiedenen Konzepten unterscheiden:
- Kombispeicher mit Frischwasserstation
- Tank-in-Tank Speicher
- Kombispeicher mit Durchlaufprinzip
Wie kann man eine Solarthermie nutzen?
Insbesondere Experten finden, dass der Solarthermie mehr Aufmerksamkeit geschenkt werden soll. Durch die Installation ist es möglich, mit wenigen Aufwandskosten eine große Menge an fossilen Brennstoffen einzusparen. Dadurch wird auch der Kohlenstoffdioxidausstoß verringert. Einen positiven Effekt ist bei diesen Einsatzbereichen zu finden:
- Die solarthermische Kühlung kann die Sonnenwärme als Kühlung in Absorptionskältemaschinen eingesetzt werden.
- Mit einer Größe von 1 ½ Quadratmetern pro Person und einem 300 Liter Speicher kann eine Solarthermieanlage 3/5 des Wasserbedarfs im Jahresdurchschnitt decken. In den Sommermonaten steigt dies auf 100 %.
- Insbesondere in dem Lebensmittelbereich kann eine Solarthermie Einsparungen erzielen. Hier werden niedrige Temperaturen benötigt. Ebenso eignet sich diese in der Lebensmitteltrocknung, der Wäscherei oder auch in der Brauerei.