Thermische Solaranlagen

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Thermische Solaranlagen - Solarthermie aus Bernau

Wie sieht so eine thermische Solaranlage aus und wie funktioniert sie?

Das Prinzip einer solarthermischen Anlage ist denkbar einfach. Der auf dem Dach installierte -->Kollektor, je nach Größe des Hauses und der Anzahl der Bewohner zwischen zweieinhalb und elf Quadratmeter groß, wandelt das durch seine Glasscheibe eindringende Licht in Wärme um. Die Wärme entsteht aufgrund von Absorption der Sonnenstrahlung durch eine dunkel beschichtete Metallplatine, den Absorber. Er ist der wesentliche Bestandteil des Kollektors. Im Absorber befindet sich ein System von Röhren, die mit einer frostsicheren Wärmeträgerflüssigkeit (Wasser-Glykol-Gemisch) gefüllt sind. Diese nimmt die entstehende Wärme auf.

Zusammengefasst zu einem Rohrstrang fließt sie weiter zum -->Wärmespeicher. Dort wird die Wärme über einen Wärmetauscher an das Wasser im Speicher übertragen. Die abgekühlte Flüssigkeit fließt in einem zweiten Rohrstrang zum Kollektor zurück. Das erwärmte Wasser steigt im Speicher nach oben. Entsprechend seiner Dichte bzw. Temperatur entsteht im Speicher eine Schichtung: das wärmste Wasser befindet sich oben, das kälteste Wasser befindet sich unten.

Bei fachgerechter Auslegung und Dimensionierung wird das Trinkwasser im Sommer weitgehend über die Solaranlage erwärmt. Dadurch ergibt sich ein Jahresdeckungsgrad (Anteil der Sonnenenergie am Gesamtenergiebedarf für die Trinkwassererwärmung) von etwa 60 %. Die restlichen 40 % müssen über eine Zusatzheizung gedeckt werden. Dies geschieht in der Regel über den Heizkessel und den oberen Wärmetauscher des Speichers. Für die Höhe des Zusatzenergiebedarfs ist die am Kesselregler eingestellte Trinkwassersolltemperatur entscheidend. Je niedriger diese eingestellt ist, desto höher ist der Deckungsanteil der Solarenergie und entsprechend niedriger der Anteil der Zusatzenergie und umgekehrt. Deshalb sind alle Komponenten bedarfsgerecht zu dimensionieren und müssen aufeinander gut abgestimmt sein. Hierfür empfehlen sich Kombianlagen. Solche Geräte fassen Solarschichtspeicher, Warmwasserbereiter und Heizkessel (gas-, öl- oder holzbetrieben) in einem Gerät zusammen und können die Energie effizient verwerten.

Unsere Solarthermie-Kollektoren für Berlin & Brandenburg:

Sie haben die Aufgabe, Licht möglichst vollständig in Wärme umzuwandeln und diese möglichst verlustarm an das nachgeordnete System abzugeben. Es gibt unterschiedliche Arten und Bauformen:

Flachkollektoren oder Röhrenkollektor

Neben den unterschiedlichen Kollektorarten gibt es auch unterschiedliche Möglichkeiten, diese Kollektoren zu montieren.

1. Indachmontage: 
Diese Montageart sollte aus optischen Gründen möglichst bei Flachkollektoren ihre Anwendung finden. Dabei wird der Kollektor direkt auf der Lattung montiert und mit einem entsprechenden Eindeckrahme an das Dach angeschlossen.

2. Aufdachmontage:
Bei dieser Montageart werden die Flach- und Röhrenkollektoren oberhalb der Dacheindeckung montiert. Die Dacheindeckung wird nur an wenigen Punkten von entsprechenden Haltebügeln durchdrungen, um den Montagerahmen am Sparren zu befestigen.

3. Flachdachmontage:
Zur Montage auf ebenen Flächen werden Ständer mit geeignetem Neigungswinkel (30° - 60°) eingesetzt. Dabei ist es wichtig darauf zu achten, dass eine ausreichende Sturmsicherheit der Konstruktion gewährleistet ist.

4. Wandmontage:
Die Montage an senkrechten Fassaden erfolgt mit entsprechenden Ständern im gewünschten Winkel. Der Kollektor kann dabei gleichzeitig als Schattenspender dienen.

Wärmespeicher für thermische Solaranlagen:

Da wir das Energieangebot der Sonne nicht beeinflussen können und es selten mit den Zeiten des Wärmebedarfs übereinstimmt, muss die solar erzeugte Wärme gespeichert werden. Bei den Wärmespeichern wird grundsätzlich zwischen Kurzzeit- und Langzeitspeichern unterschieden. Dabei dienen die Kurzzeitspeicher bei Solaranlagen der Warmwassererwärmung und Heizungsunterstützung zur Überbrückung von 2 bis 3 Tagen. Die Langzeitspeicher dienen der Speicherung von Solarwärme aus dem Sommer für die Heizperiode. Dabei unterscheidet man nochmals:

• Trinkwasserspeicher
• Pufferspeicher
• Kombispeicher

Gern unterstützen wir Sie bei der Planung und Realisierung einer solchen Kombination aus Solar- und Heizungsanlage.

 

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Für weitere Fragen stehen wir Ihnen selbstverständlich gern zur Verfügung.

Referenzen