Die Komponenten einer solarthermischen Anlage

Komponenten einer Solarthermieanlage

Damit das Grundlagenwissen nicht zu kurz kommt, haben wir eine eigene Kategorie “Komponenten eine Solaranlage eingerichtet”. Hier ist eine Kurzbeschreibung aller Komponenten und in weiterer Folge werden wir jede einzelne noch gesondert vorstellen. Um dann alle auf einmal zu sehen, einfach auf den Link rechts gehen.

Was brauche ich zum Heizen mit der Sonne? Das wichtigste Bauteil, um die Sonne “einzufangen”, ist natürlich der Solarkollektor. Dazu kommt das Wärmetransportsystem mit Umwälzpumpe, ein Wärmespeicher und eine Steuerungs- und Regelungseinheit. Bei Wohngebäuden sind heute überwiegend Flach- und Röhrenkollektoren im Einsatz.

Kollektortypen: Flach oder rund

Der Flachkollektor hat einen flächigen Absorber, der die Sonnenstrahlung in Wärme umwandelt, die dann über ein Wärmetransportmedium weitergeleitet wird. Damit möglichst wenig Wärme verloren geht, ist der Kollektor unten wärmegedämmt und oben mit einer Glasscheibe abgedeckt; der Absorber selbst erhält eine selektive Beschichtung. Der Vakuumröhrenkollektor folgt dem gleichen Prinzip, ist jedoch etwas anders konstruiert: Sein Absorber liegt im Inneren zweier Glasröhren, zwischen denen ein Vakuum herrscht, ähnlich einer Thermoskanne. Das verhindert, dass die gesammelte Sonnenwärme an die vorbeiströmende Luft abgegeben wird. Die meisten Röhrenkollektoren sind mit einem Parabolspiegel ausgestattet (CPC-Technologie), der die Sonnenstrahlung auf den Kollektor lenkt. Ein Vakuumröhrenkollektor besteht jeweils aus mehreren solcher Röhren und sammelt auch bei bewölktem Himmel oder ungünstigeren Aufstellbedingungen noch Wärme ein.

Rohre, Pumpen, Regeltechnik

Wie bewegt sich nun die Wärme vom Dach ins Haus? In einem Rohrsystem zirkuliert Wasser als Wärmeträgermedium (meist mit einem Frostschutzmittel), auch Solarmedium genannt. Das warme Medium strömt in den Wärmespeicher (Vorlauf) und gibt dort seine Wärme ab. Eine Pumpe befördert das kühle Medium zurück in den Kollektor (Rücklauf), und so schließt sich der Kreis. Woher “weiß” nun die Umwälzpumpe, wann sie sich einschalten soll? Sensoren melden die Temperaturen von verschiedenen Punkten der Anlage an den Regler. Sobald die Temperatur am Kollektor-Ausgang um ein bestimmtes Maß höher ist als im Speicher, wird gepumpt. Wenn die Sonne nicht mehr genügend Energie liefert, zum Beispiel nachts, dann schaltet sich die Pumpe automatisch ab.

Wärmespeicher mit Nachheizung

Die meisten Solarthermie-Anlagen arbeiten mit einem Primärkreislauf, durch den das Wärmeträgermedium fließt, und einem Sekundärkreislauf des Brauchwassers – Trinkwasser zum Duschen und/oder Wasser für die Heizung. Manche Anlagen kommen durch geschickte Regelungstechnik auch ohne Frostschutzmittel aus, sodass man direkt mit Wasser heizen kann, das vorher auf dem Dach gewesen ist. Natürlich müssen Sie nicht hektisch unter die Dusche springen, bevor die Sonne sinkt, denn die Wärme bleibt erst mal im Wärmespeicher erhalten, einem stark gedämmten Stahlbehälter. Wenn das nicht mehr ausreicht, wird nachgeheizt (das wäre dann der dritte Wärme-Kreislauf) – zumeist mit einer konventionellen Öl- oder Gasheizung. Je nach Anlagentyp kann eine Solarthermieanlage sogar direkt an den bestehenden Wasserspeicher angeschlossen werden.

Paradigma, Schema einer solarthermischen Anlage

Schema einer solarthermischen Anlage zur Heizung und Brauchwassererwärmung

Foto: (c) Rädisch, Grafik: paradigma.de | (c) paradigma

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2 Kommentare zu “Die Komponenten einer solarthermischen Anlage”

  1. der Sepp

    Dieses Formular hat in ff 10.0.2. Darstellungsfehler. Bei E-Mail-Adresse ist das Sternchen genau über dem A.

    MfG

    1. Cornelia Daniel

      Vielen Dank, wir werden dem nachgehen. Sie meinten das Kommentarformular, richtig?

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