Solarthermie
Solaranlage
Thermische Solaranlagen nutzen das Sonnenlicht um damit nutzbare Wärme
zu erzeugen. Am häufigsten verbreitet sind Anlagen die Brauchwasser im
Wohnbau erwärmen. Das Sonnenlicht erhitzt den Kollektor, und dieser gibt
die Wärme über das Wärmeträgermedium an einen Speicher weiter.
Von dort kann die Wärme bei Bedarf entnommen werden.
Einstrahlung
Die Sonne strahlt mit ca. 1000 Watt pro m² auf die Erde ein. In Österreich
führt dies zu einer Energiemenge von etwas über 1000 kWh (Kilo Watt
Stunden) pro m² und Jahr, die uns die Sonne liefert. Zum Vergleich, das
entspricht ungefähr der Energiemenge von 200 kg Holzpellets oder 100 Liter
Heizöl. Man kann natürlich nur einen Teil dieser Energie nutzen. Systeme
mit thermischen Solarkollektoren haben einen Gesamtwirkungsgrad, der sich im
Bereich von ca. 35% befindet.
Warmwassererzeugung
Mit 6 m² Kollektorfläche und einem 300 Liter fassenden Solarspeicher
kann man ca. 2/3 des Warmwasserbedarfs eines durchschnittlichen Haushalts decken.
Im Sommer ist eine komplette Deckung des Warmwasserbedarfs über die Solaranlage
an fast allen Tagen möglich. Über das ganze Jahr betrachtet ist eine
Zusatzheizung aber in jedem Fall nötig. Diese kann auf jedem üblichen
Heizenergieträger basieren.
Heizungsunterstützung
Es besteht auch die Möglichkeit, die Anlage größer zu dimensionieren
und das Heizungssystem des Hauses mit der Solaranlage zu unterstützen.
Mit mehr Kollektorfläche und einem größeren Pufferspeicher erreicht
man, dass fast das ganze Warmwasser durch die Solaranlage erzeugt und zusätzlich
noch die Heizung des Hauses unterstützt wird. Vor allem in den Übergangszeiten
kann dieses System den Heizkessel entlasten und damit den Brennstoffverbrauch
reduzieren. Voraussetzung für die wirksame Einbindung in das Heizungssystem
sind große Wärmeabgabeflächen (Niedertemperaturheizung).
Kollektortypen
Für Wohnhäuser werden meist Flach- oder Röhrenkollektoren verwendet.
Der Röhrenkollektor besteht aus mehreren nebeneinander liegenden doppelwandigen
Glasröhren in deren Mitte einer Metallfinne Sonnenwärme einfängt
und auf ein ebenfalls mittig liegendes Rohr überträgt. Zwischen den
beiden Glaswänden befindet sich ein Vakuum, das thermisch isoliert. Der
Flachkollektor besteht meist aus einem Kupferrohr, das an eine Absorberplatte,
die Wärme leitet, angelötet ist. An der Rückseite isoliert und
an der Oberseite mit einer Glasplatte, die vor thermischen Verlusten schützt,
wird der Kollektor von einem Wärmeträgermedium durchströmt, das
die Wärme zum Verbraucher oder Speicher leitet. Sowohl Röhren als
auch Flachkollektoren sind langjährig erprobt und technisch ausgereift.
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