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Solarthermie ist die Bezeichnung für technische Anlagen, welche Sonnenstrahlung in Wärme umwandelt. Diese Wärme wird in Form von Warmwasser, Warmluft oder auch zur Heizungsunterstützung genutzt. Sonderanwednungen wie solare Prozesswärmegewinnung und solare Kühlung befinden sich im Entwicklungsstadium.

Beispielsweise könnte mit Hilfe von speziellen Wärmepumpen die über eine solarthermische Anlage gewonnene Wärmeenergie zum Kühlen genutzt werden. Ein solcher Einsatz macht besonders in den sonnenreichen/warmen Monaten bzw. warmen Regionen Sinn, da in dieser Zeit/dort naturgemäß der Bedarf an zusätzlicher Wärmeenergie (Brauchwasser, Heizung, ...) tendenziell geringer ist.

FunktionsweiseBearbeiten

Die Hauptkomponenten einer Solaranlage ist der Kollektor. Je nach Anwednungszweck unterscheidet man

  • Schwimmbadabsorber: Zumeist aus Kunststoff oder Gummi gefertigt, stellen diese heute die Standardheizung für Pool oder Freibad dar, Betriebstemperatur 15-30°C. Einfache, zweckmäßige Bauweise.
  • Flackollektoren: Aborber aus Kupfer oder Aluminium mit selektiver Beschichtung hinter eisenarmen Solarglas isoliert mit Mineralwolle. Als Wärmeträgermedium wird ein Gemisch aus Wasser und Frostschutz verwendet, Betriebstemperatur bis zu 100°C.
  • Vakuum-Kollektoren: Weisen auch metallische Absorber auf, nutzen zusätzlich den hohen Isolationseffekt von Vakuum. Die verbreitetste Bauform ist der Vakuum-Röhrenkollektor, bei dem ein Absorberstreifen in einer evakuierten Glasröhre das Licht absorbiert. Höhere Kosten als der Flachkollektor, Betriebstemperaturen bis über 120°C oder für extrem kalte Standorte.

Einzelne Kollektoren werden in der Praxis zu einem Kollektorfeld verschaltet. Eine Pumpe wird bei ausreichender Einstrahlung dedr Sonne durch die Steuerung eingeschaltet und sogt für eine Umwälzung des Wärmeträgermediums. Über einen Wärmetauscher wird bei kleinen Anlagen ein Trinkwasserboiler aufgeladen, bei großen Anlagen sind Wärmespeicherung und Trinkwasseraufbereitung Aufgrund möglichen Legionellenwachstums getrennt ausgeführt.

Für ein Einfamilienhaus sind 4-10 m2 Flachkollektoren notwendig, um etwa 60% des Warmwasserbedarfes einer 4 köpfigen Familie zu decken. Die Verbleibenden 40% werden zumeist durch das Heizsystem im Winter oder eine Elektroheizpatrone während längerer Schlechtwetterperioden bereitgestellt.

Der Bedarf an Kollektorfläche ist von folgenden Faktoren abhängig:

  • Warmwasserverbrauch je Person: Im Schnitt 50 l/Tag mit 45°C, je nach Verbrauchsverhalten sind auch 40-75 l/Tag möglich.
  • Ausrichtung der Kollektoren: Die Kollektoren sollten möglichst südlich ausgerichtet sein, bei einem Anstellwinkel von 30-60°. Mit etwas größeren Flächen sind auch Ost- oder Westorintierungen möglich.
  • Lage des Gebäudes: Klima und Einstrahlung werden von Berechnungsprogrammen berücksichtigt. Eine Verschattung durch Gebäude, Bäume oder Gebirge ist eigens zu prüfen!
  • Speichergröße: 50-100 l je Person


Grundsätzlich gilt: 100% Solardeckung sind nur mit großem Aufwand zu realisieren. Anlagen mit Heizungszunterstützung sind beträchtlich größer als Anlagen zur Trinkwassererwärmung. Thermische Solaranlagen sind mittlerweilen ausgreifte Produkte, welche von vielen Namhaften Herstellern angeboten werden. Bei guter Wartung ist einer Lebensdauer von >20 Jahre zu rechnen.

Staaten, Landkreise und Gemeinden im deutschen Sprachraum bieten Förderungen für die Errichtung von solarthermischen Systemen an.

Es ist empfehlenswert, eine Wärmezähler zu installieren und die Erträge der Solaranlage in regelmäßigen Abständen zu protokollieren und auszuwerten, da auf diese Weise am einfachsten und schnellsten Fehlfunktionen und Defekte in ihrer Solaranlage erkannt werden können.

LinksBearbeiten

http://de.wikipedia.org/wiki/Thermische_Solaranlage

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