Technik | Solarthermie

Solarthermische Anlagen zur solaren Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung bestehen aus folgenden Komponenten:

• Solarkollektoren
• Montagegestell
• Wärmeträgermedium
• Frischwasserspeicher
• Pufferspeicher
• Wärmetauscher
• Pumpenstation
• Solarkreisregelung

Die Solarkollektoren wandeln die Energie der Sonnenstrahlung in Wärme um. Zum Einsatz kommen dabei Flach- oder Röhrenkollektoren. Beide Kollektortypen werden von einem Wärmeträgermedium durchflossen, an das die Kollektoren die aufgenommene Wärmeenergie abgeben. Je nach Anwendungsfall und Wärmeenergiebedarf werden die Kollektoren in Reihe oder parallel miteinander verschaltet.

Als Unterkonstruktion zur Befestigung der Solarkollektoren kommen Montagegestelle aus Aluminium zum Einsatz. Abhängig von der Art der Anlage gibt es eine Vielzahl von Unterkonstruktionen, die von der dachparallelen Montage auf Schrägdächern, über die Aufständerung der Kollektoren auf Flächdächern bis zur senkrechten oder schrägen Montage an Fassaden reicht.

Als Wärmeträgermedium kommt ein Wasser-Glykolgemisch zum Einsatz, das die Wärme vom Kollektor aufnimmt und in den Speicher transportiert. Das Glykol schützt dabei die Anlage im Winter vor dem Einfrieren.

Der Frischwasserspeicher, auch Boiler genannt, dient dazu, ausreichend warmes Frischwasser z.B. zum Duschen bereitzustellen. Wird aus dem Frischwasserspeicher warmes Wasser entnommen, fliesst kaltes Wasser aus dem Trinkwasseranschluß in den Speicher nach und wird sofort wieder erhitzt. Dies kann im Sommer und in der Übergangszeit vollständig von der Solarthermieanlage übernommen werden. Ein solartauglicher Boiler verfügt dazu über einen zweiten Wärmetauscher, eine sehr gute Dämmung und ein ausreichendes Fassungsvermögen, um auch einmal einen Regentag zu überbrücken, ohne dass dazu die Heizung zugeschaltet werden muss.

Über den Wärmetauscher wird der Frischwasserkreislauf an den Solarkreislauf angeschlossen. Der Wärmetauscher wird vom solar erhitzten Wärmeträgermedium durchflossen und gibt seine Wärmeenergie vollständig an das kalte Trinkwasser ab. Der Wärmetauscher ist in der Regel bereits im Frischwasserspeicher integriert.

Ein Pufferspeicher dient dazu, den Solarkreislauf zusätzlich in den Heizungskreislauf einzubinden und genügend solare Wärme zum Beheizen eines Gebäudes zwischenzuspeichern. Je nach gewünschtem solaren Deckungsgrad kann das Speichervolumen des Pufferspeichers zwischen 1000 Litern bei solarer  Heizungsunterstützung und 30000 Litern bei vollständiger solarer Deckung des Heizenergiebedarfs ohne zusätzliche Wärmequelle betragen.

Durch die Pumpenstation wird das Wärmeträgermedium durch den Solarkreislauf gepumpt. Sie ist erforderlich, um die Strömungswiderstände im Kollektorfeld, dem Wärmetauscher und im Rohrsystem auszugleichen und das Wärmeträgermedium im Fluss zu halten.

Gesteuert wird der Solarkreis von der Solarkreisregelung, die alle im Solarkreis vorhandenen Pumpen in Abhängigkeit vom Wärmeangebot des Solarkollektors und den Temperaturen im Frischwasser- und Heizungskreis steuert.