Wie eine Solarthermie-Anlage funktioniert

Thermische Solaranlagen wandeln Sonnenenergie in Wärmeenergie um. Diese kann beispielsweise für die Bereitung von warmem Wasser,
zum Heizen von Räumen oder Schwimm­becken genutzt werden. Thermische Solaranlagen werden auch als "Sonnenkollektoranlage" oder "Solarheizung" bezeichnet.

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Die Solarthermie Technik

solarthermie-funktionsweise

Eine thermische Solaranlage besteht aus folgenden Komponenten:

  • Sonnenkollektoren. Die Kollektoren werden auf dem Hausdach befestigt. Sie wandeln die Strahlung der Sonne in Wärme um und übertragen diese auf ein
    Wärmeträgermedium, die Solarflüssigkeit. Warmwasser-Solaranlagen erfordern meist eine Kollektorfläche von 3 bis 7 Quadratmetern, während sich eine
    heizungsunterstützende Anlage eine Dachfläche von durchschnittlich 7 bis 15 Quadratmetern genehmigt. Wie groß der Solarertrag ausfällt, hängt nicht vor den
    Kollektoren ab. Auch Dachausrichtung und Dachneigung spielen eine wichtige Rolle.
  • Solarregler. Die Steuerungseinheit und das Gehirn der Solarheizung. Der Solarregler erkennt, wenn der Speicher nicht voll geladen ist und setzt bei Bedarf die
    Solarpumpe in Gang, um die Wärme vom Dach in den Speicher zu transportieren. Ist der Wärmebedarf gedeckt, schaltet er die Pumpe wieder aus. Der Regler übernimmt
    auch weitere Zusatzfunktionen wie eine Urlaubsschaltung, die Drehzahlregelung oder eine Legionellenschaltung. Die Reglerkomponenten inklusive Pumpe und
    weiteren Komponenten wie Sicherheitsventilen fasst man gelegentlich in einer Solarstationzusammen.
  • Wärmetauscher am oder im Solarspeicher. Der Speicher ist ein zentrales Element der Solaranlage. Da eine thermische Solaranlage die Wärme meist dann bereitstellt,
    wenn sie nicht benötigt wird (zum Beispiel in den Mittagsstunden, wenn niemand oder nur wenige Personen im Haus sind), muss sie zwischengelagert werden,
    bis sie gebraucht wird. Er sollte groß genug ausfallen, um auch für einen bewölkten Folgetag noch genügend Wärme vorrätig halten zu können.
    An diesen Speicher wird auch das Hauptheizsystem angebunden.
  • Das Hauptheizsystem ist bei praktisch allen thermischen Solaranlagen erforderlich. Eine Solarwärmeanlage leistet ihren größten Ertrag in den sonnenreichen Monaten.
    Allerdings ist der Heizwärmebedarf zu dieser Zeit am geringsten. In den kälteren Monaten deckt die thermische Solaranlage nur einen kleinen Teil des Energiebedarfes
    (siehe: Solarthermie im Winter). Deshalb muss ein Heizkessel einspringen, um die Hauptlast zu übernehmen. Es kommt also auf eine passgerechte Anlagenplanung an
    (im dortigen Text finden Sie eine Grafik, welche Ertrag und Bedarf gut gegenüberstellt), um den Wirkungsgrad von Solarthermie zu maximieren.
  • Der Ausgleichsbehälter / das Ausdehnungsgefäß. Es gleicht Änderungen an Druck und Volumen innerhalb des Solarkreislaufes aus und
    vermeidet Schäden an der Verrohrung oder anderen Komponenten.
  • Solarflüssigkeit. Dies ist meist eine Mischung aus Wasser und Frostschutzmittel, welche durch die Solarpumpe zwischen Kollektor und dem Speicher
    für Warmwasser bewegt wird. Es nimmt die Wärme an den Kollektoren auf und gibt sie über einen Wärmetauscher an den Speicher ab,
    um dann wieder zu den Kollektoren gepumpt zu werden.