Solar-Thermie-Anlagen
Eine Solar-Thermie-Anlage besteht aus den Bauteilen- Sonnenkollektoren, bzw. Solarmodule
- Solarspeicher
- Verlegerohre
- Befestigungen
- Pumpe
Sonnenkollektoren
Kollektoren (Absorber) gibt es in den unterschiedlichsten Formen und sie werden aus unterschiedlichen Materialien angefertigt. Um den Wirkungsgrad des Absorbers zu erhöhen, baut man den Absorber in einen wärmegedämmten Kasten mit Glasabdeckung ein. Diese Bauart nennt man Flachkollektoren. Die bessere und teurere Variante sind die Vakuumkollektoren. Sie nutzen die Wärmeisolierung des Vakuums, wie bei einer Thermoskanne.
Flachkollektoren
Der Vitosol 200 von Viessmann ist ein direkt durchströmter Hochleistungskollektor, der sich ideal für die lagenunabhängige Montage am Gebäude eignet.
Querschnitt eines Großflächenmoduls von Viessmann
A Abdeckung aus Solarglas
B Abdeckrahmen aus Aluminium
C Kupfer-Harfenabsorber
D Aussteifungsrahmen
E Dämmstreifen aus Mineralfaser
F Dämm-Matte aus Mineralfaser
G Gehäuse aus Aluminium
H Flexible Anschlussleitung mit Wärmedämmung
K Montagehaken
Bild des Großflächenmoduls von Viessmann
Sonnenkollektoren müssen einen jährlichen Kollektorertrag von mindestens 525 kWh/m2 aufweisen.
Für die Herstellung der Module und Kollektoren werden die Materialien Aluminium, verzinktes Stahlblech und manchmal auch glasverstärkter Kunststoff verwendet.
Zur Erstellung der Anlage werden auch Dämmstoffe, Wärmeträgermedien und Rohrleitungen benötigt. Die Qualitäten und Herstellungsmethoden sind dafür teilweise gesetzlich vorgeschrieben.
Der Solarspeicher kann verschiedene Bauarten haben. Es gibt, je nach Verwendungszweck, Trinkwasserspeicher, Pufferspeicher und Kombispeicher.
Unterschiedliche Auslegungen der Speicher gibt es auch hinsichtlich des Gesamtinhalts, des Trinkwasservolumens, der maximalen Speichertemperatur und des Materials, aus dem die Wandung besteht.
Schema eines Solarspeichers (Rotex-Solaris)
Grafik: Rotex-Solaris1 Trinkwasser
2 Speicherladung
3 Heizungsunterstützung
4 Solaris-Anschluss
5 Speicherbehälter
6 Trinkwasser-Wärmetauscher (Edelstahl)
7 Speicherlade-Wärmetauscher (Edelstahl)
8 Heizungsunterstützungs-Wärmetauscher (Edelstahl)
9 Wärmedämmhülle
10 Druckloses Speicherwasser
11 Solarzone
12 Brauchwasserzone
13 Regelungs-und Pumpeneinheit
Für den Verbraucher wichtig sind die Angaben über die Wärmeverlustraten bei Stillstand, Bereitschaft und bei maximaler Betriebstemperatur. Der Wärmeverlust der Solarspeicher bei maximaler Betriebstemperatur
darf 0,4 W/(m²*K) nicht übersteigen.
Die Montagesysteme und Befestigungsmaterialien müssen eine Wetter- und Korrosionsbeständigkeit aufweisen, die mindestens 20 Jahre lang Schutz gegen ein korrosionsbedingtes Bauteilversagen gibt.
Ein weiteres Bauteil der Solaranlage ist eine Pumpe. Der flüssige Wärmeträger, der frostfrei sein muß, transportiert die Wärmeenergie mittels dieser Pumpe in den Speicher. Der Wärmetauscher im Speicher sorgt dafür, daß warmes Brauchwasser produziert wird. Ein besonderes Augenmerk muß dabei auf die richtige Dimensionierung des Speichers geworfen werden.