Wie funktioniert eine Solaranlage?

Funktionsweise einer thermischen Solaranlage

Eine thermische Solaranlage ist eine einfache und zuverlässige Anlage zur Warmwasserbereitung. Da die Sonneneinstrahlung in Deutschland nicht immer ausreicht, um das Wasser auf die richtige Temperatur zu erwärmen, wird eine thermische Solaranlage immer mit einer Warmwasserbereitungsanlage gekoppelt.

Eine thermische Solaranlage besteht aus folgenden Komponenten (siehe Abbildung 1.1):

1. Ein oder mehrere Kollektoren: Kollektoren fangen die Energie aus dem Sonnenlicht auf und wandeln sie in Wärme um. Sie müssen an einem Ort mit viel Sonnenlicht aufgestellt werden (z.B. auf dem Dach) und nach Süden ausgerichtet werden.

2. Ein Solarspeicher: Der Solarspeicher hat ein Fassungsvermögen, das 1- bis 2-mal so groß ist wie Ihr täglicher Warmwasserverbrauch und muss an einem frostfreien Ort in der Nähe Ihrer Heizungsanlage für die Nachheizung aufgestellt werden. Im Solarspeicher wird die im Laufe des Tages gesammelte Wärme bis zu dem Zeitpunkt gespeichert, an dem warmes Wasser verbraucht wird.

3. Ein Solarkreis: Der Solarkreis besteht aus einer Vorlaufleitung vom Kollektor zum Solarspeicher und einer Rücklaufleitung vom Solarspeicher zum Kollektor. Diese Leitungen verlaufen sowohl im Freien als auch im Innenraum und werden sehr gut isoliert.

4. Ein elektronischer Regler: Dieser Regler misst die Temperatur im Kollektor und im Solarspeicher und schaltet die Pumpe ein oder aus. Außerdem bietet dieser Regler verschiedene Zusatzfunktionen und Möglichkeiten. Der Regler wird meist in der Nähe der Anlage installiert (z.B. in der Nähe Ihres Zentralheizungskessels).

5. Eine Pumpengruppe: Die Pumpengruppe sorgt für den Transport der Wärme vom Kollektor zum Solarspeicher. Sie befindet sich in der Rücklaufleitung und wird meist an einer Wand in der Nähe der Anlage montiert.

Aufbau einer thermischen Solaranlage

Die thermische Solaranlage von Rivusol besteht aus mehreren in Reihe geschalteten Heatpipes. Die Heatpipe befindet sich in einer doppelwandigen Glasröhre mit Hochvakuum, einer idealen Thermosflasche. Die Innenseite dieser Röhre ist mit einer speziellen schwarzen Beschichtung versehen. Diese Beschichtung besitzt Eigenschaften, die für das Auffangen der Sonneneinstrahlung, die Umwandlung des Sonnenlichts in Wärme und die Vermeidung von Wärmeverlusten sehr günstig sind.

Die Heatpipe selbst besteht aus einem Kupferrohr, das mit einer Spezialflüssigkeit gefüllt ist, die bei der Erwärmung der Röhre verdampft. Der Dampf kondensiert oben in der Röhre im Kondensator. Dabei wird die Wärme an die Solarflüssigkeit in der Sammelleitung abgegeben. Mithilfe einer Pumpe zirkuliert diese Flüssigkeit im Kreislauf und transportiert die Wärme zum Solarspeicher.

Im Solarspeicher befindet sich ein Wärmetauscher in Form einer Spirale. Die Solarflüssigkeit fließt durch ihn hindurch und auf diese Weise wird das Leitungswasser im Solarspeicher erwärmt.

Damit immer sichergestellt ist, dass Sie an den Entnahmestellen warmes Wasser entnehmen können, wird die thermische Solaranlage an Ihre Warmwasserbereitungsanlage angeschlossen. Dies kann bei den meisten Anlagen ohne Anpassungen erfolgen. In Einzelfällen kann es vorkommen, dass die Anlage angepasst werden muss. Der Installateur führt dies in Rücksprache mit Rivusol und mit dem Hersteller Ihrer Warmwasserbereitungsanlage aus.

Um zu verhindern, dass sehr heißes Wasser aus dem Wasserhahn oder aus der Dusche kommt, wird ein thermostatisches Mischventil am Ausgang des Solarspeichers bzw. der Warmwasserbereitungsanlage installiert. Dadurch ist in jedem Fall für Sicherheit gesorgt und der Solarspeicher kann optimal Energie speichern (Warmwasser sogar bis 85 °C).

Ihre thermische Solaranlage ist das ganze Jahr in Betrieb, ohne dass Sie sich darum kümmern müssen.

Im Winter werden die Leitungen und der Kollektor durch die Frostschutzeigenschaften der Solarflüssigkeit vor Frostschäden geschützt. Es handelt sich dabei nicht um ein gewöhnliches Frostschutzmittel, sondern um eine für die Verwendung in Trinkwasseranlagen zugelassene Spezialflüssigkeit.

Auch im Sommer, wenn Sie ein paar Tage oder Wochen nicht zu Hause sind, bleibt die Anlage in Betrieb (die Anlage deshalb nicht ausschalten). Wenn die Temperatur im Solarspeicher über 85 °C steigt, wird die Pumpe ausschalten. Die Flüssigkeit im Kollektor wird verdampfen und der Ausgleichsbehälter wird die Druckerhöhung auffangen. Dieser Gleichgewichtszustand wird bestehen bleiben, bis der Kollektor oder der Solarspeicher wieder abkühlt. Darauf ist das System ausgelegt.