Trägermedium einer Solaranlage – einfach erklärt

Absorber einer Solarheizung

In der Solarthermie wird Wärme durch Solarenergie gewonnen und an ein Trägermedium weitergegeben. Welche Trägermedien gibt es aber eigentlich, frage ich mich und recherchiere los. Das Trägermedium hat die Aufgabe die gewonnene Wärme an einen Wärmeüberträger oder direkt zum Wärmespeicher zu transportieren. Das Trägermedium kann aus verschiedenen Flüssigkeiten oder Luft bestehen. Ich schaue mir die flüssigen Trägermedien mal weiter an.

Propylenglycol-Wasser-Gemisch

Dieses Gemisch, welches umgangssprachlich oft als Frostschutzmittel bezeichnet wird,  besteht aus Wasser und Propylenglycol. Eine ölige Solarflüssigkeit, die nach Norm DIN 4757 – Teil 1 nicht giftig, ätzend oder reizend sein darf. Sie hat einen geringeren Gefrierpunkt als Wasser und soll dadurch Frostschäden vorbeugen. Andererseits liegt der Siedepunkt der Mischung gegenüber Wasser höher. In diesen Eigenschaften unter Extremtemperaturen liegt der Vorteil der Propylenglycol-Wasser Lösung. Denn im Winter bei -25 °C soll die Solaranlage genauso gut funktionieren, wie bei Hitze. Je nach Anlage können hier Temperaturen von über 300 ° C entstehen. Je höher der Propylenglycol-Anteil, desto temperaturbeständiger, aber desto schlechter auch die Wärmeträger-Eigenschaft. Die Viskosität im Gegensatz zu Wasser ist geringer. Das kann ich mir gut vorstellen, wenn man ein halbvolles Glas Wasser und ein halbvolles Glas Öl in die Hände nimmt und im Kreis schwenkt. Das ist natürlich etwas übertrieben, aber für mich anschaulich genug um mir „Viskosität“ darzustellen.

Der Nachteil von chemischer Kühlflüssigkeit soll in den wiederkehrenden Anschaffungs- und Wartungskosten liegen. Da das Propylenglycol-Wasser-Gemisch aufgrund der starken Beanspruchung chemisch nicht allzu beständig ist, muss der Zustand der Solarflüssigkeit bei Wartungen geprüft werden und gegebenenfalls erneuert werden. Stelle ich mir bei kleinen Hausanlagen noch einfacher vor, aber bestimmt nicht so toll ist der Austausch der Trägerflüssigkeit bei industriellen Anlagen, die größer sein dürften.

Reines Wasser als Trägermedium

Als sehr guter Wärmeträger gilt Wasser, lese ich, außerdem ist es ungiftig und Oxidationen durch starke Hitze oder „cracken“ sind physikalisch auszuschließen. Doch stellt sich bei diesem Wärmeträger das Problem von Frostschäden im Winter. Wasser hat ja einen Gefrierpunkt von 0°C, wenn ich mich noch richtig erinnere. Flachkollektoren bieten aufgrund ihrer Beschaffenheit eine größere Fläche. Bei einem Röhrenkollektor sieht das bestimmt schon anders aus, denke ich mal. Durch das Vakuum in den Röhren sollte zumindest eine gute Isolation (Thermoskannen-Prinzip) vorherrschen. Es gibt Vorrichtungen, mit denen man Schäden vorzubeugen versucht. Mittels Temperaturüberwachung des Wassers im Kollektor, bei zu niedrigen Temperaturen wird wärmeres Wasser in den Röhrenkollektor gepumpt. Der zusätzliche Energieaufwand, der hierdurch entsteht, kann mit dem besseren Wirkungsgrad gegenüber dem Einsatz von Frostschutzmitteln aufgerechnet werden.

Direkte Einbindung in den Heizkreislauf möglich

Ein großer Vorteil des Trägermediums Wasser ist die Möglichkeit eines direkten Anschlusses (Einbindung) an den Heizkreislauf und somit an bereits bestehende Heizsysteme. Weiter fallen dann wohl geringere Wartungskosten an. Anschaffungskosten für das Wasser, können dann auch nicht hoch sein.

Quellen: Wikipedia, http://www.bosy-online.de/Solarfluessigkeit.htm, https://www.paradigma.de/solaranlage/aquasystem/

Foto: pixelio.de | Sara Hegewald

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3 Kommentare zu “Trägermedium einer Solaranlage – einfach erklärt”

  1. Sven Tetzlaff

    Interessant, das dieses Thema jetzt mit einiger Gleichzeitigkeit durch die diversen Blogs und Foren getrieben wird. So hab ich gerade hier dazu http://www.haustechnikdialog.de/Forum/t/147740/neues-Interview-zur-Solar-Thermie-China-vs-EU einen Rant verfasst und Dr. Meissner hat sich in seinem Interview ja auch eindeutig zu dem Thema positioniert ( http://www.sventetzlaff.com/index.php/home/erneuerbare-energien/12-interview-dr-rolf-meissner ). Vielleicht bewegt sich da ja mal endlich was.

    In diesem Sinne …

    Sven Tetzlaff

    das war m.E. schon laenger ueberfaellig

    1. Claudia J. Gasmi Post Author

      Danke für Ihren Kommentar und danke für diese wertvollen Links, Herr Tetzlaff.

      Sehr interessante Aspekte in Ihrem Beitrag, auch das Interview ist absolut mehrwertigen Inhalts, sollte jeder gelesen haben um wesentliche Hintergründe zu begreifen.

      Besonders interessant finde ich beim Thema Wasser als Trägermedium, dass es einfacher zu handeln ist, als Kühlgemische. Die Technik ist auch mittlerweile soweit, dass keine Erfrierungen (Winter) oder Überhitzungen (Sommer – Stichwort Stagnation) befürchtet werden müssen. Und sollte mal wirklich etwas Derartiges vorkommen, geben gute Hersteller sogar eine Garantie darauf. So bleibt der Kunde nicht sich selbst überlassen und das ist ein sehr, sehr wichtiger Faktor bei Kaufentscheidungen.

      Also, warum sollte man es komplizierter machen, als sein muss? Gerade bei Großanlagen entfallen unzählige Armaturen durch das Wassersystem.

  2. Cornelia Daniel

    Danke Sven. Das sind ja wirklich interessante Diskussionen und den Artikel mit Dr. Meissner kannte ich noch gar nicht. Dazu fällt mir nur ein: Nichts ist stärker als eine Idee deren Zeit gekommen ist. Wasser als Trägermedium setzt sich langsam durch. Die klassischen Hersteller, welche sich nicht auf Anwendungen außerhalb der kuscheligen Förderzone konzetriert haben, sind vermutlich bald in Erklärungsnot, wenn auch Anwendern klar wird, dass Wasser ein vielfältigeres Trägermedium ist. Leider fürchte ich, dass dazu trotzdem noch viel Aufklärungsarbeit notwendig ist und Otto-Normalverbraucher immer noch das Frostgespenst im Nacken sitzen hat, da es sich um lange eingehämmertes Wissen handelt. Diese Entwicklungen werden aber vor allem für den Großanlagenbereich relevant und die Industrie erkennt die Vorteile von Wasser sicherlich schneller als der Haushaltskunde.

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