Solarthermie-Anlage Komponenten

Das Herzstück einer Solarthermie-Anlage sind die Solarkollektoren zur Absorption der Sonnenstrahlen. Hinzu kommt ein Solarspeicher, das Wärmeleitsystem mit Solarpumpe und ein Solarregler.

Solarkollektoren

Bei Wohngebäuden werden heute überwiegend Flach- und Vakuum-Röhrenkollektoren auf dem Dach installiert.

Die kompakten Flachkollektoren zeichnen sich durch gute Leistungswerte und eine preisgünstige Technik aus. Sie bündeln das Sonnenlicht nicht, sondern nehmen es direkt über eine äußere Glasfläche auf. Die gewonnene Wärmeenergie gelangt über die Glasfläche zur inneren Aluminium-Absorberfläche. Durch diese fließt in dünnen Röhren ein Wasser-Propylenglycol-Gemisch, das als Wärmeträger dient und die gewonnene Wärme zum Speicher befördert. Flachkollektoren arbeiten mit einer durchschnittlichen Temperatur von 80° Celsius. Neuere Flachkollektoren verfügen über eine Vakuum-Isolierung, die zu noch geringen Energieverlusten führt und somit den Wirkungsgrad steigert.

Vakuum-Röhrenkollektoren arbeiten bei effizienterer Nutzung der Strahlungsenergie mit einer Betriebstemperatur von bis zu 150° Celsius und sind typischerweise teurer als Flachkollektoren. Sie eignen sich sehr gut für die solare Heizungsunterstützung. Diese Kollektoren bestehen aus konzentrisch ineinander angeordneten Glasröhren, in dessen Vakuum sich der Absorber befindet. Der Wärmeverlust bei der Übertragung auf die Trägerflüssigkeit im Absorber verringert sich dadurch deutlich.

Solarspeicher

Der Solarspeicher besteht aus einem stark gedämmten Stahlbehälter, der überschüssige Wärme aufnimmt und sie über mehrere Tage speichern kann. Erzeugt die Anlage zur Mittagszeit mehr Wärme als benötigt, wird sie im Solarspeicher gespeichert und bei Bedarf wieder abgegeben. Dies geschieht für Warmwasser (Trinkwasserspeicher) und/oder warmes Heizungswasser (Pufferspeicher) und macht eine Solarthermie-Anlage effizienter und unabhängiger von der Sonneneinwirkung.

Pufferspeicher führen zu einer deutlichen Einsparung an Heizkosten und verlängern die Lebensleistung der Heizung. Die Größe des Solarspeichers hängt von der Anzahl der Bewohner, deren Warmwasserbedarf, der Heizung und dem energetischen Zustand des Hauses ab. Ein Fachmann kann anhand dieser Faktoren berechnen, welche Fläche die Kollektoren und welches Volumen ein daran angepasster Solarspeicher haben sollte. Normalerweise ist für ein Einfamilienhaus ein Wärmespeicher von etwa 750 Litern ausreichend. Ein zu kleiner Pufferspeicher an einer guten Solarthermie-Anlage wirkt allerdings wie ein „Flaschenhals“. Er erwärmt sich zwar schnell, ist aber auch schnell wieder kalt, wenn die Wärme genutzt wird. Ein neues, anschauliches Erklärvideo zum Thema Wärmespeicher wurde vom Bundesverband Solarwirtschaft im Rahmen der Kampagne „Wärmespeichern - Macht die Heizung aus!“ auf waermespeichern.de veröffentlicht.

Wärmeleitsystem mit Solarpumpe

Das Wärmeleitsystem einer Solarthermieanlage dient zur Zirkulation der Wärmeträgerflüssigkeit. Es besteht aus einem gut isolierten Rohrsystem, der Solarpumpe und mehreren Sicherheitseinrichtungen. Die Solarpumpe pumpt die Trägerflüssigkeit von den Solarkollektoren in den Solarspeicher und die abgekühlte Flüssigkeit wieder zu den Kollektoren zurück. Dabei erhält die Pumpe vom Solarregler Impulse, wann und wie viel Trägerflüssigkeit umgewälzt werden soll.

Sonnenstrom