Solarthermie

Was ist eine Solarthermie?

Unter Solarthermie versteht man die Umwandlung der Sonnenenergie in nutzbare WärmeenergieDiese wird zur Unterstützung der Heizung und zum Erwärmen des Trinkwassers genutzt. Für die Solarthermie spricht, dass ein großer Teil der Haushaltsenergie ohnehin für Heizung und Warmwasserbereitung anfällt.

Für die Nutzung der Sonnenenergie zur Warmwasserbereitung ergeben sich günstige Voraussetzungen, da der Warmwasserbedarf eines Haushaltes über das Jahr annähernd konstant ist.
Mit einer richtig dimensionierten Anlage kann man jährlich 50 % bis 65 % des Warmwasserbedarfs mit Sonnenenergie decken. Im Sommer kann meistens der gesamte Bedarf an Warmwasser über die Solaranlage bereitgestellt werden.
Dann kann die konventionelle Heizanlage ganz abgeschaltet werden. Das ist besonders vorteilhaft, weil sie in diesem Zeitraum wegen des wegfallenden Heizbedarfs nur mit einem niedrigen Nutzungsgrad arbeitet.

Warmwasserbedarf und Sonneneinstrahlung	Monatlicher solarer Deckungsanteil

Funktionsweise einer Solarthermie

Herzstück einer thermischen Solaranlage ist der Kollektor. Ein Flachkollektor, die am weitesten verbreitete Bauform eines Kollektors, besteht aus einem selektiv beschichteten Absorber, der zur Absorption („Aufnahme") der einfallenden Sonnenstrahlung und ihrer Umwandlung in Wärme dient. Zur Minimierung von thermischen Verlusten wird dieser Absorber in einen wärmegedämmten Kasten mit transparenter Abdeckung (meistens Glas) eingebettet. Der Absorber wird von einer Wärmeträgerflüssigkeit (üblicherweise ein Gemisch aus Wasser und ökologisch unbedenklichem Frostschutzmittel) durchströmt, die zwischen Kollektor und Warmwasserspeicher zirkuliert. Thermische Solaranlagen werden über einen Solarregler in Betrieb genommen. Sobald die Temperatur am Kollektor die Temperatur im Speicher um einige Grad übersteigt, schaltet die Regelung die Solarkreis-Umwälzpumpe ein und die Wärmeträgerflüssigkeit transportiert die im Kollektor aufgenommene Wärme in den Warmwasserspeicher

Komponenten einer Solaranlage zur Warmwasserbereitung:
 

 Solarkollektor

Die wichtigste Komponente einer Solarthermieanlage ist der Solarkollektor. In ihm werden Sonnenstrahlen in Wärme umgewandelt. Der Solarkollektor besteht aus einem gut isolierten Gehäuse. Hinter einer transparenten Abdeckung befindet sich der Absorber. Er stellt das Herzstück des Solarkollektors dar. Seine Aufgabe ist, einen möglichst großen Anteil der Strahlungsenergie der Sonne aufzunehmen und in Wärme umzuwandeln.
Solarkollektoren kann man nach ihrer Bauform unterscheiden. Es gibt Flachkollektoren und Vakuumröhrenkollektoren. Röhrenkollektoren haben einen höheren Wirkungsgrad, sind in der Anschaffung aber kostenintensiver.
 

Die Ausführung erfolgt durch unseren Partner im Heizungsbauerhandwerk. 
 

Solarspeicher

Der Solarspeicher dient als Warmwasserspeicher für die Nacht oder an Tagen, an denen die Solarthermieanlage nicht genügend Warmwasser produziert.
Da der Anfall der Sonnenenergie nicht immer direkt mit dem Verbrauch zeitlich übereinstimmt, ist der Einsatz eines Solarspeichers unumgänglich. Je nach Anwendungsgebiet der Solarthermieanlage unterscheiden sich die Solarspeicher.Für heizungsunterstützende Anlagen werden Pufferspeicher eingesetzt.
Anlagen zur Brauchwassererwärmung und zur Heizungsunterstützung nutzen einen Kombispeicher.Bei Anlagen zur Brauchwassererwärmung werden Warmwasserspeicher eingesetzt. Der Warmwasserspeicher ist dabei ein wichtiger Bestandteil der Anlage.
Die gespeicherte Wärme sollte den Bedarf von mehreren Tagen decken.
Der Warmwasserspeicher zeichnet sich dabei durch eine hohe, schlanke Bauform aus. Er hat eine sehr gute Wärmedämmung, um auch eine mehrtägige Speicherung der Wärme zu gewährleisten.
Die hohe und schlanke Form ermöglicht eine gute Temperaturschichtung im Solarspeicher. Dies bedeutet, dass sich Wasserschichten mit unterschiedlichem Temperaturniveau bilden, wobei die Temperatur nach oben hin zunimmt.Über einen Wärmetauscher wird die Solarwärme vom Dach an das Brauchwasser im Speicher abgegeben. Das erwärmte Wasser steigt innerhalb des Solarspeichers nach oben und kann dort entnommen werden. Im oberen Teil des Speichers befindet sich ein zweiter Wärmetauscher, der bei Bedarf das Wasser nachheizt.