37 Solarthermieanlage - Vor- und Nachteile

Solarthermieanlage - Vorteile und Nachteile solarthermischer Anlagen
Solarthermie ist die Umwandlung von Strahlungsenergie der Sonne in Wärme
oder auch indirekt in elektrische Energie.
Je
höher
die
Anzahl
an
Sonnenstunden
Sonneneinstrahlung,
desto
effizienter
lässt
Wärmeenergie "ernten".
bzw.
sich
die
mit
Stärke
der
Solarthermie
Selbst in Deutschland können Warmwasser bzw. Brauchwasser durch
Solarthermie häufig einfacher und billiger hergestellt werden als durch
konventionelle Energieträger.
Solarthermieanlagen in einem Wohngebiet | © Viessmann Werke
Solarthemie ist eine wirtschaftliche Technologie, welche auch in Deutschland einen erheblichen Beitrag zum sparen von
Heizkosten beitragen kann.
Im energiecheck können Sie prüfen ob auch bei Ihnen Energie und Geld mit Solarthermie gespart werden kann.
Vor- und Nachteile einer Solarthermieanlage
Vorteile einer Solarthermieanlage
Nutzung der regenerativen Energiequelle Sonne
Senkung der laufenden Heizkosten bis zu 60%
Enormes CO2 Einsparpotential
Nachteile einer Solarthermieanlage
Relativ hohe Investitionskosten
Eingriff in das Dachsystem des Gebäudes
Platz für Warmwasserspeicher
© fotolia.com
Funktionsweise einer Solarthermieanlage
Um Wasser mittels Solarthermie aufzuheizen, benötigt man eine "Solarthermische Anlage". Diese besteht im Wesentlichen aus Kollektoren,
einer Pumpe und dem Speicher.
In den Kollektoren wird das Wasser erwärmt und über ein Rohrkreislauf wird die Wärme in den Speicher transportiert. Von dort kann sie dann
über einen Wärmeübertrager zur Warmwassererwärmung und Raumheizung genutzt werden.
Nachfolgend sind die einzelnen Saystemkomponenten einzeln aufgeführt:
Die Kollektoren einer Solarthermieanlage
Einfache Flachkollektoren bestehen aus schwarz lackiertem Blech (Absorber) und Kupferrohren. Das
Blech absorbiert die Strahlungsenergie der Sonne und gibt die Wärme an ein Wärmeträgermedium in den
durchströmten Kupferrohren ab.
Eine weitere und effizientere Bauweise von Kollektoren sind die sogenannten VakuumröhrenKollektoren. Das Prinzip der Vakuumröhren-Kollektoren ist ähnlich den Flachkollektoren, jedoch befindet
sich der Absorber in einem evakuierten Glaszylinder. Das Vakuum isoliert den Absorber gegen die
Umgebung und reduziert damit den Energieverlust. Vakuumröhren-Kollektoren sind deutlich effizienter,
haben jedoch auch einen höheren Preis.
© fotolia.com
Die Pumpe einer Solarthermieanlage
Das Wärmeträgermedium in der Solarthermie-Anlage wird meistens mit einer elektrischen Umwälzpumpe aktiv durch das System gepumpt
("aktive Systeme"). Etwas seltener werden Systeme mit natürlicher Konvektion (Naturumlauf - " passive Systeme") verwendet, in denen das
Fluid durch die temperaturbedingten Dichteunterschiede im System von selbst zirkuliert.
Als Wärmeträgerfluid wird ein Gemisch aus Wasser und Propylenglykol als Frostschutzmittel verwendet. Zusätzlich wird im System ein
Überdruck-Ablasventil integriert, um bei einem Ausfall der Umwälzpumpe das System vor der Zerstörung zu schützen. Wird dieses ausgelöst,
muss das System neu befüllt werden.
muss das System neu befüllt werden.
Der Speicher für das Warmwasser einer Solarthermieanlage
In dem gut isoliertem Speicher wird das aufgeheizte Fluid auf hohem Temperaturniveau
vorgehalten und kann bei Bedarf über einen Wärmeübertrager zum Heizen oder für die
Trinkwassererwärmung verwendet werden. (Das Fluid kommt auch an sonnigen Wintertagen auf
50°- 60° Grad Celsius.)
In der Regel beinhalten Solarthermische Anlagen einen zusätzlichen konventionellen
Wärmeerzeuger. Dies kann eine elektrische Heizpatrone, eine Gas- oder Ölbrennwertheizung
oder eine Wärmepumpe sein. Der zusätzliche Wärmeerzeuger wird aktiviert, wenn das Wasser im
Speicher unter eine minimale eingestellte Temperatur, wie z.B. 55°C, fällt. Dadurch steht auch bei
zeitweise geringer Sonnenstrahlung oder in kälteren Jahreszeiten immer ausreichend heißes Wasser
zur Verfügung.
In Deutschland kann mit einer gut dimensionierten Solartermieanlage 50-60% des
Warmwasserbedarfes eines belebten Haushaltes gedeckt werden.
Für industrielle Anwendungen werden Solarthermieanlagen mit Parabolspiegeln realisiert, die
das Sonnenlicht auf ein Fluid durchströmtes Rohr (Absorber) konzentrieren. Die starke
Konzentration der Sonnenenergie führt zu einem sehr hohen Temperaturniveau. Das Fluid ist damit
zum Betrieb einer Turbine und zur Stromproduktion geeignet.
Ein animiertes Info-Video zu einer Solarthermieanlage
© fotolia.com
Quelle: jsonnenschein84 / YouTube.com
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