Unbenanntes Dokument Solarthermie
Solarwärme


Die Nutzung von Solarenergie zur Wärmeerzeugung (Warmwasser) nennt man "Solarthermie". Bei den Kollektoren wird in Flach- und Röhrenkollektoren unterschieden.


Flachkollektor


Dieser Kollektor besteht aus einem großflächigen Absorber mit einer Glasabdeckung. In der Regel ist die Abdeckung besonders transparentes, hagelschlagbeständiges Sicherheitsglas. Die Sonnenstrahlung durchscheint das Glas und wird auf dem Absorber in Wärme umgewandelt. Ein durch den Absorber strömender Wärmeträger (Frostschutz/Wasser-Gemisch) erwärmt sich und gibt diese Wärme an den Warmwasserspeicher ab. Das Gehäuse weist nach hinten eine hochwertige Wärmeisolierung auf. Der Rahmen besteht aus Kunststoff, Holz oder Aluminium. Aus Festigkeitsgründen wird der Kollektor mit einzelnen nebeneinanderliegenden Scheiben abgedeckt.

Gebräuchliche Kollektorgrößen liegen zwischen 3,5 und 7 qm. Durch die Installation eines großen Kollektors anstelle einiger kleiner ergeben sich niedrige spezifische Kosten, geringe Wärmeverluste im Randbereich und der Montageaufwand für Verbindungsleitungen, sowie deren zusätzliche Wärmeverluste entfallen. Die Montage kann entweder im Dach oder auf dem Dach erfolgen.



Kosten pro qm Kollektorfläche
(ohne Zubehör)
300 bis 400 € (incl. Mwst.)
Energieertrag ca. 500 kWh pro Jahr und qm
Energetische Amortisation 2 - 4 Jahre


Röhrenvakuumkollektor


Bei dieser Kollektorart ist der Absorber in einer luftleeren Glasröhre. Dieses reduziert die Konvektions- und Wärmeleitungsverluste innerhalb des Kollektors. Gebräuchliche Vakuumkollektoren arbeiten mit einem sogenannten Wärmerohr (Heatpipe). Im Kollektor befindet sich ein einzelnes Rohr, dass an beiden Enden verschlossen ist. Seine innere Wandung ist mit einem dünnen Alkohol- oder Wasserfilm benetzt, der durch die Sonnenstrahlung auf den damit verbundenen Absorber verdampft. Der erwärmte Dampf strömt zum oberen Ende des Wärmerohrs, welches durch den Anlagenkreis gekühlt wird. Dies führt zur Kondensation des Dampfes und zur Abgabe der Wärme an den Wärmeträger des Anlagenkreislaufes. Der kondensierte Dampf fließt wieder als Flüssigkeitsfilm im Wärmerohr nach unten. Der Energietransportkreislauf erneuten Verdampfens und Kondensierens bleibt bestehen, solange Solarwärme vom Absorber in das Wärmerohr gelangt und diese durch den kühleren Wärmeträgerstrom im Anlagenkreis abgenommen wird.



Kosten pro qm Kollektorfläche
(ohne Zubehör)
600 bis 800 € (incl. Mwst.)
Energieertrag ca. 550 kWh pro Jahr und qm
Energetische Amortisation 5- 7 Jahre

 

 

Mobiles Solarmodell


Das abgebildete Modell beschreibt eine Solaranlage zur Brauchwassererwärmung. Ein durch den Kollektor fließendes Frostschutz/Wasser-Gemisch erwärmt sich von der Sonnenstrahlung und gibt die gewonnene Energie über einen Wärmetauscher an das im Speicher bevorratete Trinkwasser ab. Der Wärmetauscher ist im unteren Teil des Speichers angeordnet, damit das gesamte Wasservolumen erwärmt werden kann. Im oberen Teil des Speichers ist ein weiterer Wärmetauscher, welcher bei Tagen ohne Sonnenschein über einen Wärmeerzeuger (z.B. Heizkessel) das Wasser erwärmen kann. Somit ist eine durchgehende Warmwasserversorgung gewährleistet.

Bei dem Kollektor handelt es sich um einen Flachkollektor mit hochselektivem Absorber. Das heißt im Bereich der Sonnenstrahlung absorbiert der Kollektor 95% der vorhandenen Energie und hat nur 5% Abstrahlungsverluste. Die Absorberoberfläche besteht aus TINOX, welches im Gegensatz zu einem herkömmlichen Schwarzchromabsorber ca. 10% mehr Ertrag bringt und einem Flachkollektor Erträge von Vakuumkollektoren ermöglicht.



   

Gegen einen geringen Unkostenbeitrag kann das Solarmodell ausgeliehen werden.